Brevet FR3038541A1 — publié le 20170113

"Dispositif de moulage pour une machine de fabrication de récipients en matière thermoplastique" La présente invention concerne un dispositif de moulage pour une machine de fabrication de récipients en matière thermoplastique. La présente invention concerne plus particulièrement un dispositif de moulage pour une machine de fabrication de récipients en matière thermoplastique à partir d'une préforme, ledit dispositif de moulage comportant au moins : - deux porte-moules montés mobiles l'un par rapport à l'autre autour d'un axe de rotation entre une position ouverte et une position fermée, - un moule comportant au moins deux demi-moules qui comportent chacun au moins deux parties respectivement un porte-coquille monté dans l'un des porte-moules et une coquille comportant une empreinte pour le moulage du récipient, et - des moyens de fixation pour fixer de manière démontable chaque coquille au porte-coquille associé, lesdits moyens de fixation étant montés mobiles entre au moins une position de fixation et une position de libération et commandés sélectivement par l'intermédiaire de moyens d'actionnement embarqués. Un tel dispositif de moulage est destiné à équiper une machine de fabrication de récipients, notamment mais non exclusivement, des machines dites "rotatives" comportant un carrousel circonférentiellement pourvu d'un nombre déterminé de dispositifs de moulage formant autant de postes de fabrication. La fabrication de récipients en matière thermoplastique, tels que des bouteilles, flacons, pots, etc. y est effectuée à partir de préformes chaudes, généralement préalablement chauffées dans un four de conditionnement thermique. En phase de fabrication, selon le nombre d'empreinte(s) des moules, une ou plusieurs préformes sont ainsi amenée(s) à un poste de la machine pour être introduite(s) dans un dispositif 3038541 2 de moulage auquel sont associés des moyens de formage par application d'au moins un fluide sous pression, gazeux et/ou liquide, avec ou sans étirage. Le formage (ou mise en forme) de la préforme est par 5 exemple obtenu par soufflage ou par étirage-soufflage au moyen d'un gaz sous pression, tel que de l'air, voir au moins en partie au moyen d'un liquide sous pression. Dans une machine de fabrication rotative, chaque dispositif de moulage, dit en "portefeuille", comporte au moins un moule 10 constitué d'au moins deux demi-moules supportés respectivement par deux porte-moules qui sont montés mobiles l'un par rapport à l'autre autour d'un axe de rotation, généralement d'orientation verticale. L'invention concerne tout particulièrement un dispositif de 15 moulage est dans lequel chaque demi-moule dudit moule est réalisé en deux parties distinctes, respectivement une coquille munie d'une empreinte pour le moulage du récipient à fabriquer et un porte-coquille qui, destiné à supporter ladite coquille, est monté solidairement à l'un des porte-moules. 20 Une telle conception en deux parties de chaque demi- moule présente des avantages qui, notamment décrits dans le document EP-0.821.641, résultent de la dissociation des fonctions entre, d'une part, la coquille et, d'autre part, le porte-coquille. Le porte-coquille et la coquille sont par exemple 25 susceptibles d'être réalisés dans des matériaux différents, choisis de manière optimale par rapport à leurs fonctions respectives. Les moyens nécessaires aux différentes fonctions telles que le refroidissement du moule et/ou la compensation de pression sont avantageusement intégrées au porte-coquille qui 30 est destiné à rester fixé au porte-moule, et la coquille munie de l'empreinte de moulage devient alors la seule partie à démonter pour procéder à un changement de moule. 3038541 3 Un changement de moule est en particulier effectué pour procéder à des fabrications de récipients de formes et/ou de dimensions différentes ou encore pour remplacer un moule (les coquilles) en cas d'endommagement et/ou d'usure. 5 Pour améliorer encore la conception précitée et dans le but de réduire le temps nécessaire pour réaliser un changement de moule, des perfectionnements ont été apportés aux moyens de fixation intervenant pour fixer de manière démontable chaque coquille au porte-coquille qui lui est associé. 10 Si le document EP-0.821.641 précité décrit des moyens de fixation permettant déjà un gain de temps, ils nécessitent toutefois une intervention humaine et l'utilisation d'outils pour réaliser, sur un dispositif de moulage en position ouverte, le démontage de l'une puis de l'autre coquille, suivi de leur 15 remplacement par une autre paire de coquilles. C'est la raison pour laquelle des perfectionnements ont encore été apportés aux moyens de fixation et à titre d'exemples les documents FR-2.949.706, FR-2.949.707 et FR-2.949.708 décrivent des moyens de fixation perfectionnés, dits « rapides », 20 permettant de réduire encore le temps nécessaire pour procéder à un changement de moule, notamment mais non exclusivement en automatisant tout ou partie des opérations requises pour effectuer un tel changement de moule. Le document WO-2001/026980 décrit des tels moyens de 25 fixation rapides permettant tout particulièrement, alors que le dispositif de moulage est en position fermée, la commande depuis l'extérieur desdits moyens de fixation en vue de la libération ou la fixation d'une coquille (ou demi-moule) au porte-coquille (ou porte-moule) associé. 30 Selon les différents modes de réalisation décrits et représentés dans ce document, le dispositif de commande associé aux moyens de fixation comporte des moyens d'actionnement 3038541 4 pour en commander sélectivement le déplacement entre les positions de fixation et de libération. Le dispositif de commande peut notamment être de type « mécanique », actionné manuellement (voir par exemple les 5 figures 10 à 14) ou automatiquement par exemple au moyen d'un actionneur, tel qu'un vérin pneumatique (voir figure 21). Quels qu'en soient les moyens d'actionnement, le dispositif de commande peut être soit monté temporairement sur un dispositif de moulage afin de procéder à un changement de moule 10 (coquilles), soit embarqué c'est-à-dire monté en permanence sur le dispositif de moulage. Dans le cas d'un dispositif de commande comportant des moyens d'actionnement embarqués, les moyens d'actionnement équipent alors chacun des dispositifs de moulage de la machine 15 de fabrication de récipients. Tel qu'illustré par la figure 21, les moyens d'actionnement, tels que des vérins pneumatiques, sont commandés sélectivement pour agir, depuis l'extérieur du dispositif de moulage en position fermée, sur une partie de commande formant l'extrémité libre d'un 20 organe d'actionnement des moyens de fixation afin d'en provoquer, à l'encontre de moyens de rappel élastique, le déplacement des moyens de fixation de la position de fixation vers la position de libération. Un dispositif de moulage comportant des moyens de 25 fixation et un dispositif de commande associé avec des moyens d'actionnement embarqués selon le document WO-2001/026980 donne d'une manière générale satisfaction pour les fabrications de récipients conventionnels pour lesquelles un tel dispositif a jusqu'alors été utilisé. 30 Toutefois, il existe des récipients dont la fabrication est réalisée dans d'autres conditions très particulières et cela en raison des applications auxquelles les récipients obtenus sont destinés. 3038541 5 Selon une caractéristique importante, la présente invention concerne ainsi un dispositif de moulage pour la fabrication de récipients en matière plastique d'un genre bien particulier et qui sont caractérisés par le fait de présenter des propriétés de 5 résistance à la chaleur permettant leur remplissage à chaud. Les dispositifs de moulage (moules) servant à la fabrication de tels récipients, comme les récipients eux-mêmes, sont généralement désignés par les lettres « HR » correspondant à l'acronyme des termes anglais « Heat Resistant ». 10 En effet, pour accroître la résistance de la matière thermoplastique aux déformations induites par l'élévation de température lors d'un remplissage à chaud, une solution consiste à accroître de manière thermique la cristallinité de la matière. Pour ce faire, le dispositif de moulage comporte des 15 moyens de chauffage associés au moule, tels qu'un fluide caloporteur ou des éléments résistifs, pour en chauffer l'empreinte formée dans la face interne, par exemple à une température relativement élevée qui, supérieure à 100°C, est généralement de l'ordre de 130°C à 160°C. 20 En fin de soufflage, la paroi du corps du récipient est maintenue en contact avec la paroi chaude du moule afin d'accroître la cristallinité de la matière, grâce au transfert de chaleur survenant entre la paroi chaude du moule et celle du récipient. Cette technique est encore appelée thermo-fixation 25 ( REVENDICATIONS1. Dispositif (10) de moulage pour une machine de fabrication de récipients en matière thermoplastique à partir d'une préforme, ledit dispositif (10) de moulage comportant au moins : - deux porte-moules (12) montés mobiles l'un par rapport à l'autre autour d'un axe (0) de rotation entre une position ouverte et une position fermée, - un moule (16) comportant au moins deux demi-moules qui comportent chacun au moins deux parties respectivement un porte-coquille (20) monté dans l'un des porte-moules (12) et une coquille (22) comportant une empreinte (24) pour le moulage du récipient, et - des moyens (26) de fixation pour fixer de manière démontable chaque coquille (22) au porte-coquille (20) associé, lesdits moyens (26) de fixation étant montés mobiles entre au moins une position de fixation et une position de libération et commandés sélectivement par l'intermédiaire de moyens (28) d'actionnement embarqués, caractérisé en ce que le dispositif (10) de moulage de type « HR » comporte des moyens (45) de chauffage associés au moule (16) pour chauffer au moins lesdites coquilles (22) et en ce que ledit dispositif (10) comporte des moyens (50) de protection thermique pour protéger thermiquement au moins lesdits moyens (28) d'actionnement embarqués. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens (50) de protection thermique des moyens (28) d'actionnement comportent au moins une plaque (52) de protection thermique. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en 30 ce que lesdits moyens (50) de protection thermique des moyens (28) d'actionnement comportent au moins une lame (58) d'air formée par un jeu (j) présent entre les moyens (26) de fixation et 3038541 22 les moyens (28) d'actionnement lorsque lesdits moyens (26) de fixation occupent la position de fixation. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens (26) de fixation de chaque 5 coquille (22) au porte-coquille (20) associé comportent au moins un organe (30) d'actionnement qui est monté mobile, lesdits moyens (28) d'actionnement agissant sélectivement sur ledit au moins un organe (30) d'actionnement pour provoquer à l'encontre de moyens (38) de rappel un changement de position desdits 10 moyens (26) de fixation, de la position de fixation vers la position de libération. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens (26) de fixation intervenant entre chaque coquille (22) et son porte-coquille (20) associé sont aptes à être commandés 15 par les moyens (28) d'actionnement lorsque les porte-moules (12) sont en position fermée. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif (10) de moulage comporte des moyens (42) de compensation de pression pour 20 maintenir la fermeture étanche du moule (16) lors de la fabrication de récipients. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits moyens (28) d'actionnement embarqués sont liés en déplacement au porte- 25 moule (12). 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le dispositif (10) de moulage comporte des moyens (60) d'isolation thermique agencés entre le porte-coquille (20) et le porte-moule (12). 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que lesdits moyens (60) d'isolation thermique comportent au moins un espace rempli d'air qui est formé par un interstice s'étendant entre le porte-moule (12) et le porte-coquille (20). 3038541 23 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que lesdits moyens (60) d'isolation thermique comportent au moins une plaquette (68) d'isolation thermique interposée entre le porte-moule (12) et le porte-coquille (20). 5