Brevet FR3101622A1 — publié le 20210409

L'invention concerne un convoyeur (22) à accumulation pour des préformes (12) comportant chacune une collerette (18) de support, le convoyeur (22) comportant : - une piste (24) de glissement des préformes (12) redressées en file le long d'un trajet (C), la piste (24) de glissement présentant une rainure (26) qui est délimitée par deux rails (28, 30) ; - des moyens pour pousser les préformes (12) en direction de l'extrémité (36) de sortie le long de la piste (24) de glissement ; caractérisé en ce que le trajet (C) présente une forme d'arc de cercle, la rainure (26) étant délimitée par un premier rail (28) fixe en forme d'arc de cercle et par un deuxième rail (30) annulaire tournant. Figure pour l'abrégé : Figure 1 Convoyeur à accumulation de préformes présentant un trajet en arc de cercle Domaine technique de l'invention L'invention concerne un convoyeur à accumulation pour des préformes, notamment des préformes en matériau thermoplastiques destinées à être conformées en récipient final par soufflage ou étirage-soufflage, les préformes comportant chacune une collerette de support, le convoyeur comportant : - une piste de glissement des préformes redressées en file le long d'un trajet, la piste de glissement présentant une rainure qui est délimitée par un premier rail et un deuxième rail, les préformes étant destinées à être suspendues dans la rainure par appui de leur collerette sur les rails, les préformes étant libres de venir au contact les unes avec les autres dans la piste de glissement. Arrière-plan technique Le convoyeur à accumulation est destiné à être mis en œuvre dans une installation de fabrication de récipients en matériau thermoplastique et notamment en polyéthylène téréphtalate (PET) par formage, notamment par soufflage ou étirage-soufflage, de préformes. Une telle installation permet de produire des récipients en très grande série à des cadences très élevées, par exemple supérieures à 85000 bouteilles par heure. Selon une technique bien connue, de tels récipients sont produits en deux étapes principales. Dans une première étape, on procède au moulage par injection d'une préforme en PET. Cette préforme comporte un corps sensiblement tubulaire qui est fermé à l'une de ses extrémités axiales, l'extrémité opposée étant ouverte par l'intermédiaire d'un col. Le col présente, dès cette opération de moulage par injection, la forme définitive du col du récipient. Généralement, le col du récipient comporte un filetage. Dans une deuxième étape de formage, les préformes chaudes sont logées dans les cavités de moules. Puis, un fluide de formage sous pression est injecté dans les préformes pour plaquer la paroi de la préforme contre les parois de la cavité pour conformer la préforme en récipient final. Cette opération de soufflage s'accompagne généralement d'une opération d'étirage consistant à introduire une tige d'élongation dans la préforme par son corps afin d'étirer axialement la paroi de la préforme. La préforme comporte généralement une face annulaire de support qui fait saillie radialement vers l'extérieur par rapport au reste du corps et qui est orientée axialement vers l'extrémité fermée du corps. Une telle face de support est par exemple portée par une collerette de support annulaire qui s'étend radialement en saillie vers l'extérieur par rapport au reste de la préforme et qui est agencée à la base du col. Il existe des installations dans lesquelles les préformes, une fois injectées, sont directement transmises vers la station de formage, chaque préforme étant transportée individuellement. Toutefois, dans de nombreux cas, les préformes sont fabriquées par injection en un premier endroit et sont moulées par soufflage à la forme définitive du récipient en un second endroit sur une installation de fabrication spécifique. Une telle technologie permet de procéder à l'opération de moulage par soufflage le plus près possible du lieu d'embouteillage, l'opération d'injection pouvant être effectuée en n'importe quel endroit. En effet, il est relativement aisé et peu coûteux de transporter des préformes de taille réduite, tandis que transporter des récipients après soufflage présente l'inconvénient d'être économiquement peu rentable du fait de leur volume très important. Dans le cas où la station d'injection et l'installation de fabrication par formage sont deux machines totalement indépendantes, les préformes sont généralement livrées en vrac. L'installation de fabrication dispose donc d'un dispositif d'alignement en une file et de redressement des préformes. Une telle installation de fabrication comporte généralement au moins une station de chauffage et une station de soufflage des récipients à partir des préformes chaudes. La présente invention concerne plus particulièrement un dispositif d'alignement et de redressement de préformes dans lequel les préformes ne sont pas indexées en position. La plupart du temps, les préformes sortent en trains de préformes serrées, chaque préforme étant en contact avec la préforme suivante. De l'entrée de la station de chauffage à la sortie de la station de formage, les préformes sont prises en charge individuellement par des moyens de préhension (tels que des tournettes ou des pinces). Les préformes sont ainsi déplacées individuellement en file le long d'un trajet de production. La mise en route du cycle de formage, qui doit produire des récipients à une cadence de plusieurs dizaines de milliers d'unités par heure, n'est pas subordonnée à la présence de préformes dans les moules associés, de sorte qu'en l'absence d'une ou plusieurs préforme(s) dans le flux de préformes, l'unité de formage tourne à vide dans le(s) moule(s) supposé(s) accueillir cette (ces) préforme(s). Il en résulte un gaspillage d'énergie et une diminution de la productivité. Or, il arrive que les préformes ne soient pas au contact les unes des autres à la sortie du dispositif d'alignement et de redressement. Il se crée alors un trou entre deux trains de préformes qui est susceptible de perturber l'alimentation des stations suivantes. Des places se retrouvent ainsi vacantes dans les convoyeurs suivants. Le rendement de l'installation de fabrication est alors susceptible de baisser. Pour éviter ce phénomène, il est connu d'agencer un convoyeur à accumulation entre le dispositif de redressement et d'alignement et la première station de traitement des préformes. Un tel convoyeur permet d'accumuler des préformes en une file d'attente, les préformes étant distribuées une par une à la station suivante, par exemple à une roue à encoches. Une telle file d'accumulation laisse le temps de combler les éventuels trous entre des trains de préformes sortant du dispositif d'alignement et de redressement en distribuant des préformes déjà stockées dans la file d'accumulation. La longueur de la file d'accumulation est ainsi temporairement réduite jusqu'à l'arrivée du train de préformes en retard. La file d'accumulation doit contenir un nombre minimum de préformes adapté à la cadence de l'installation de fabrication de récipients pour éviter que la file d'accumulation ne soit vidée trop rapidement lors d'un blocage temporaire.. Pour la distribution des préformes de la file d'accumulation à la station suivante, on prévoit par exemple en bout du convoyeur d'accumulation un doigt de blocage rétractable qui est commandé entre une position de blocage du glissement des préformes et une position rétractée de libération du glissement des préformes de manière à distribuer les préformes à une cadence déterminée au convoyeur suivant de manière que chaque place du convoyeur suivant soit chargé d'une préforme associée. Les préformes en attente dans la file d'accumulation défilent ainsi à une vitesse de distribution correspondant à ladite cadence. Pour permettre de rattraper les trous entre trains de préformes, le convoyeur à accumulation permet avantageusement de faire avancer les préformes jusqu'à la file d'accumulation à une vitesse de déplacement libre supérieure à la vitesse de distribution de la file d'accumulation. La longueur de la file d'accumulation est par exemple régulée en commandant le débit du dispositif d'alignement et de redressement. Il est par exemple connu d'agencer un convoyeur à accumulation du type dit "rail gravitaire". Dans un tel convoyeur d'accumulation, les rails sont agencés en pente depuis une extrémité supérieure d'entrée des préformes jusqu'à une extrémité inférieure de sortie. L'extrémité d'entrée est agencée plus haute que l'extrémité de sortie pour permettre aux préformes de se glisser librement le long des rails par gravité en direction de l'extrémité de sortie. Sous l'effet de la gravité les préformes glissent ainsi rapidement à la vitesse de déplacement libre vers l'extrémité de sortie jusqu'à une file d'accumulation. Les préformes de la file d'accumulation avancent ensuite plus doucement, toujours sous l'effet de la gravité, vers l'extrémité dans la file d'accumulation, à la vitesse de distribution. Cependant, un tel convoyeur à accumulation est extrêmement encombrant aussi bien en hauteur qu'en longueur. Il est aussi connu d'utiliser des convoyeurs à accumulation dits "convoyeurs à brosses" qui permettent de réduire énormément l'encombrement vertical par rapport à un convoyeur à rail gravitaire. De tels convoyeurs à brosses comportent des rails de guidage rectilignes entre lesquelles les préformes sont reçues en glissement. Des courroies sans fin équipées de brosses sont agencées de part et d'autre du trajet rectiligne des préformes. Le trajet du corps des préformes le long des rails est ainsi bordé par un brin tendu de chacune des courroies. Les poils des brosses viennent frotter contre le corps des préformes pour les pousser vers une extrémité de sortie des rails. Une préforme est ainsi poussée rapidement vers l'extrémité de sortie par les brosses jusqu'à atteindre une file d'accumulation. Lorsqu'elle a atteint la file d'accumulation, la préforme avance ensuite plus doucement à la vitesse de distribution vers l'extrémité de sortie dans la file d'accumulation, toujours sous l'effet du frottement avec les poils des brosses. La vitesse de distribution des préformes de la file d'accumulation est généralement inférieure à leur vitesse de déplacement libre. De ce fait, les brosses défilent plus vite que les préformes qui font partie de la file d'accumulation. La souplesse des poils de brosses permet d'éviter le blocage des courroies ou l'endommagement des préformes. En effet, les poils de brosses sont déformés lorsqu'ils entrent en contact avec une préforme plus lente, ce qui permet de maintenir un effort de poussée des préformes vers l'extrémité de sortie sans endommager les préformes ni bloquer le convoyeur à accumulation. Cependant les rails doivent être rectilignes pour pouvoir coopérer avec les brosses portées par les brins tendus des courroies. Lorsque la cadence de fonctionnement l'installation de fabrication est élevée, il est nécessaire de prévoir une très longue file d'accumulation. Un tel convoyeur peut en effet faire plusieurs mètres de long. Un tel convoyeur à brosses demeure donc particulièrement encombrant dans la direction de défilement des préformes. Brève description des figures D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront au cours de la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels : La figure 1 est une vue de dessus qui représente schématiquement un agencement de deux convoyeurs à accumulation réalisés selon l'invention en série entre un dispositif d'alignement et de redressement de préforme et une roue de transport des préformes indexées. La figure 2 est une vue de côté qui représente une préforme qui est susceptible d'être prise en charge par les convoyeurs à accumulation de la figure 1 ; La figure 3 est une vue de dessus qui représente le premier convoyeur à accumulation de la figure 1 à plus grande échelle qui est réalisé selon un premier mode de réalisation de l'invention. La figure 4 est une vue en coupe axiale selon le plan de coupe 4-4 de la figure 3 qui représente une préforme reçue dans la piste de glissement du convoyeur à accumulation et qui est poussé par des poils. La figure 5 est une vue de dessous qui représente une roue du convoyeur à accumulation de la figure 3 qui est équipée de poils sur sa périphérie. La figure 6 est une vue similaire à celle de la figure 4 qui représente le convoyeur réalisé selon une variante du premier mode de réalisation dans laquelle les poils ont été remplacés par des lamelles. La figure 7 est une vue similaire à celle de la figure 5 qui représente la roue équipée de lamelles au lieu de poils. La figure 8 est une vue en coupe axiale selon le plan 8-8 de la figure 9 qui représente une préforme prise en charge par un convoyeur à accumulation réalisé selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. La figure 9 est une vue similaire à celle de la figure 3 qui représente un convoyeur à accumulation réalisé selon un deuxième mode de réalisation de l'invention qui comporte de buses de soufflage. La figure 10 est une vue similaire à celle de la figure 4 dans laquelle le convoyeur a été réalisé selon un troisième mode de réalisation de l'invention dans lequel les poils sont été remplacés par des orifices d'aspiration. Convoyeur (22) à accumulation pour des préformes (12), notamment des préformes (12) en matériau thermoplastiques destinées à être conformées en récipient final par soufflage ou étirage-soufflage, les préformes (12) comportant chacune une collerette (18) de support, le convoyeur (22) comportant : - une piste (24) de glissement des préformes (12) en file le long d'un trajet (C), la piste (24) de glissement présentant une rainure (26) qui est délimitée par un premier rail (28) et un deuxième rail (30), les préformes (12) étant destinées à être suspendues dans la rainure (26) par appui de leur collerette (18) sur les rails (28, 30), les préformes (12) étant libres de venir au contact les unes avec les autres dans la piste (24) de glissement ; - une extrémité (34) d'entrée de la piste (24) de glissement destinée à être raccordée à une piste de guidage d'un convoyeur amont de préformes redressées ; - une extrémité (36) de sortie des préformes (12) de la piste (24) de glissement; caractérisé en ce que le trajet (C) présente une forme d'arc de cercle, la rainure (26) étant délimitée par le premier rail (28) fixe en forme d'arc de cercle et par le deuxième rail (30) annulaire tournant, le rail (30) tournant étant entraîné en rotation autour d'un axe (B) central qui est agencé au centre de l'arc de cercle afin de pousser les préformes (12) vers l'extrémité de sortie par frottement entre le rail (30) tournant et la collerette (18). Convoyeur (22) à accumulation selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le rail (30) tournant est monté intérieurement par rapport à la courbure du rail (28) fixe. Convoyeur (22) à accumulation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des éléments (40, 44) de frottement qui sont destinés à être en contact avec les préformes (12) et qui sont entraînés en rotation autour de l'axe (B) central avec le rail (30) tournant pour pousser les préformes (12) vers la sortie par frottement. Convoyeur (22) à accumulation, selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le rail (30) tournant et les éléments (40, 44) de frottement sont portés par une roue (32) commune. Convoyeur (22) à accumulation selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce qu'au moins en partie, les éléments de frottement sont formés par des poils (40) de brosses qui s'étendent radialement en saillie par rapport au rail (30) tournant. Convoyeur à accumulation selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce qu'au moins en partie, les éléments de frottement sont formés par des lamelles (44) en matériau élastomère qui s'étendent radialement en saillie par rapport au rail (30) tournant. Convoyeur (22) à accumulation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une rampe de buses (50) agencées le long du trajet (C) des préformes (12), les buses (50) étant susceptibles d'émettre un jet (52) de gaz vers les préformes (12) pour les pousser vers l'extrémité (36) de sortie. Convoyeur (22) à accumulation la revendication précédente, caractérisé en ce que la rampe de buses (50) est agencée sur le rail (28) fixe, les jets (52) de gaz étant orientés selon une direction sensiblement tangentielle par rapport au trajet (C) en arc de cercle. Convoyeur (22) à accumulation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des orifices (56) d'aspiration qui sont destinés à venir en contact avec les préformes (12) et qui tournent conjointement avec le rail (30) tournant autour de l'axe (B) central.