Brevet FR3131243A1 — publié le 20230630

Titre : Dispositif de moulage, par soufflage ou étirage-soufflage, de récipients en matière thermoplastique L'invention concerne un dispositif (1) de moulage de récipients à partir de préformes en matériau thermoplastique par moulage avec soufflage ou étirage-soufflage, ledit dispositif comportant un moule (2) d’axe vertical, en trois parties, à savoir deux demi-moules (4,6) pour le corps du récipient et un fond (8) de moule pour le fond du récipient, Le passage d’une position dite de fermeture à une position dite d’ouverture des demi-moules (4,6) et inversement, est assuré par un système d’actionnement, et le mouvement de monte et de baisse du fond (8) de moule est assuré par une liaison (10) mécanique entre au moins un demi-moule (4,6) et le fond (8) de moule de telle sorte que la fermeture et l’ouverture du moule provoque la montée et respectivement la baisse du fond (8) de moule. Figure pour l’abrégé : Fig.1 Dispositif de moulage, par soufflage ou étirage-soufflage, de récipients en matière thermoplastique Domaine technique de l'invention La présente invention concerne un dispositif de moulage pour une machine de fabrication de récipients, notamment des bouteilles, en matière thermoplastique par soufflage ou par étirage-soufflage d'une préforme préalablement chauffée et plus particulièrement à la commande d’ouverture des moules portefeuilles. La présente invention a trait à la commande d’ouverture des moules portefeuilles et concerne plus particulièrement les perfectionnements apportés aux dispositifs de moulage de récipients à partir de préformes en matériau thermoplastique par soufflage ou étirage-soufflage. Arrière-plan technique On connaît de l'état de la technique des dispositifs de moulage destinés à équiper des machines de fabrication de récipients, notamment mais non exclusivement des machines dites "rotatives" comportant un carrousel circonférentiellement pourvu d'un nombre déterminé de postes de soufflage identiques. La fabrication de récipients en matière plastique, tels que des bouteilles, flacons, etc., y est effectuée à partir de préformes ou d'ébauches préalablement chauffées dans un four de conditionnement thermique. Selon le nombre d'empreinte des moules, une ou plusieurs préformes sont ainsi amenée(s) à un poste de la machine pour être introduite(s) dans un dispositif de moulage auquel sont associés des moyens de soufflage ou d'étirage-soufflage. De tels dispositifs de moulage comportent au moins un moule constitué de deux demi-moules supportés respectivement par deux porte-moules qui sont montés mobiles l'un par rapport à l'autre. Chaque demi-moule est généralement reçu dans un logement complémentaire du porte-moule associé auquel le demi- moule est fixé de manière amovible par l'intermédiaire de moyens de fixation afin de permettre un démontage en vue d'un changement du moule, en particulier pour procéder à des fabrications de récipients de formes et/ou de dimensions différentes ou encore à leur remplacement en cas d'endommagement et/ou d'usure des demi-moules. Pour certaines formes de bouteilles, et plus particulièrement pour certaines formes de fond de bouteilles, ledit dispositif de moulage comporte un moule en trois parties, à savoir deux demi-moules pour le corps du récipient et un fond de moule pour le fond du récipient. Le passage d’une position dite de fermeture à une position dite d’ouverture des demi-moules, et inversement, est assuré par un système d’actionnement, et le passage du mouvement de monte et de baisse du fond de moule est assuré par une liaison mécanique entre au moins un demi-moule et le fond de moule de telle sorte que la position dite de fermeture et la position dite d’ouverture du moule provoque la montée et respectivement la baisse du fond de moule. Ainsi, ce dispositif de moulage comporte : - deux demi-moules qui sont mobiles transversalement par rapport à un support fixe entre une position jointe de moulage et une position écartée d’insertion d’une préforme ou d'extraction d’un récipient fini ; - un fond de moule qui est mobile verticalement entre une position inférieure d’insertion d’une préforme ou d'extraction d’un récipient fini et une position supérieure de moulage. Le passage d’une position jointe de moule à une position écartée des deux demi-moules ou inversement, autrement dit, le passage d’une position fermée à une position ouverte et inversement, est assuré par un mécanisme comprenant deux biellettes couplées chacune en rotation à l’avant (côté moule) à un demi-moule respectif, et réunies à l’arrière (côté carrousel) en étant mutuellement articulées autour d’un axe commun. Un système d’actionnement commande le déplacement radial de l’axe commun des biellettes. Ce système comprend un levier (appelé bielle dans le brevet) portant, à une extrémité, un galet circulant sur une came, et une manivelle (appelée bras de commande) solidaire de la bielle par une première extrémité, et couplée par une extrémité opposée à l’axe commun d’articulation des biellettes. Le mouvement radial du galet, suivant la position angulaire du moule par rapport au bâti du carrousel, provoque le pivotement solidaire du levier et de la manivelle autour de leur axe de rotation, et le déplacement, suivant un arc de cercle, de l’axe commun des biellettes, qui provoque l’ouverture (ou la fermeture) du compas et, par voie de conséquence, la fermeture respective (ou l’ouverture) du moule. Le passage du mouvement de monte et de baisse du fond de moule est également assuré par un mécanisme comprenant une came et un galet. Dans ce type de dispositif de moulage, l’ouverture et la fermeture des deux demi-moules est commandée par un système d’actionnement et la descente et la montée du fond de moule est commandée par un second système d’actionnement distinct du premier. Usuellement, ces systèmes d’actionnement sont des mécanismes comprenant notamment un galet, monté par l’intermédiaire de biellettes, sur le dispositif de moulage mobile en rotation et suivant une came montée solidaire du bâti de la machine posée sur le sol. L’inconvénient de ces mécanismes à came et galet est de générer des vibrations lors des différents mouvements de coopération entre la came et le galet. Dès lors, multiplier ce type de mécanisme augmente les vibrations dans la machine, lesdites vibrations induites par ces mécanismes pouvant provoquer un vieillissement prématuré des pièces de la machine. Par ailleurs, on connait également la demande de brevet US20100203185 qui divulgue un poste de moulage, dans lequel le premier demi-moule est monté rigidement sur une console, et le deuxième demi-moule est monté mobile par rapport à la console de façon à lui permettre de pivoter. Le fond de moule est situé en dessous des deux demi-moules. Le deuxième demi-moule effectue un mouvement de pivotement par rapport à un arbre du poste de moulage. L'arbre du poste de moulage s'étend dans une direction verticale. Pour commander les mouvements du deuxième demi-moule, celui-ci est relié à un arbre d'entraînement par un levier d'accouplement, ledit arbre d’entrainement étant distinct de l’arbre du poste de moulage et s’étendant parallèlement à ce dernier. Le mouvement du fond de moule est guidé par un galet dans un chemin de came fixe, qui s'étend dans une partie inférieure et à l'intérieur de la console. Pour commander les mouvements de positionnement du fond de moule, celui-ci est reliée par une bielle réglable à un levier d’accouplement qui est lui-même relié à l'arbre d'entraînement. Le mouvement de fermeture du poste de moulage est commandé par la rotation de l'arbre d'entraînement qui commande la fermeture du deuxième demi-moule et le pivotement du levier d'accouplement. Ce levier est entrainé en rotation et amène le galet fixé sur le fond de moule à être poussé par la bielle réglable le long du chemin came de la console. Cela amène le fond de moule à effectuer à la fois un mouvement de rotation et un mouvement de translation transversalement vers les deux demi-moules. L’inconvénient du poste de moulage divulgué dans la demande de brevet US20100203185 est l’utilisation d’une bielle réglable pour commander simultanément l’ouverture/la fermeture du second demi-moule et la descente/remonté du fond de moule. En effet, un mauvais réglage de l’utilisation de ladite bielle peut générer un défaut d’accompagnement entre le mouvement du demi-moule et le mouvement du fond de moule qui pourrait engendrer une usure prématurée des demi-moules et/ou du fond de moule lors de leurs accouplements répétés. Il existe donc un besoin pour un dispositif de moulage dont l’architecture procure une meilleure précision des mouvements des demi-moules et du fond de moule et permet de limiter les réglages ainsi que l’usure des pièces mobiles du dispositif. Un objectif de l’invention est donc de proposer un mécanisme dont l’architecture permette de limiter les réglages, de sorte à limiter la fatigue et l’usure des pièces mobiles. Un autre objectif de l’invention est de proposer un mécanisme garantissant une meilleure précision dans la commande d’ouverture et de fermeture du moule et la monte et baisse du fond de moule. À cet effet, l’invention propose, selon un premier objet, un dispositif de moulage de récipients à partir de préformes en matériau thermoplastique par moulage avec soufflage ou étirage-soufflage, ledit dispositif comportant un moule d’axe vertical, en trois parties, à savoir deux demi-moules pour le corps du récipient et un fond de moule pour le fond du récipient, le passage d’une position dite de fermeture à une position dite d’ouverture des demi-moules et inversement, est assuré par un système d’actionnement, et le mouvement de monte et de baisse du fond de moule est assuré par une liaison mécanique entre au moins un demi-moule et le fond de moule de telle sorte que la fermeture et l’ouverture du moule provoque la montée et respectivement la baisse du fond de moule ; ledit dispositif étant remarquable en ce que : -une première extrémité de ladite liaison mécanique est reliée à l’un des demi-moules, et l’extrémité opposée de la liaison mécanique est reliée à une came cylindrique positionnée en dessous du fond de moule, -la came cylindrique est montée mobile en rotation autour d’un axe vertical, ladite rotation de la came cylindrique étant obtenue par le mouvement d’ouverture ou de fermeture de l’un des demi-moules, et -la came cylindrique coopère avec au moins un galet monté fou sur un support vertical à l’extrémité supérieure duquel est solidarisé le fond de moule, le support étant apte à se déplacer le long d’un axe vertical de sorte que la rotation de la came cylindrique entraine en translation verticale le fond de moule. On comprend bien que ce dispositif permet de lier et de synchroniser le mouvement d’ouverture et de fermeture du moule au mouvement de monte et de baisse du fond de moule en éliminant le nombre de réglage. Diverses caractéristiques supplémentaires peuvent être prévues, seules ou combinées. Ainsi, par ex. : - le support comprend des moyens pour se déplacer le long de son axe vertical qui est parallèle à l’axe du moule et à l’axe de la came cylindrique ; - la liaison mécanique comprend deux parties articulées : -une tige dont l’une des extrémités est fixée à l’un des demi-moules, -une bielle de transmission articulée à une première extrémité à la came cylindrique et l’extrémité opposée à la tige ; - la tige est solidaire d’une paroi externe du demi-moule et s’étend parallèlement à cette dernière en faisant saillie de l’extrémité inférieure dudit demi-moule ; - la bielle de transmission présente une forme générale de S ou de Z et comprend deux branches horizontales reliées par une branche inclinée, la première branche horizontale dont l’extrémité libre est articulée à la génératrice de la came cylindrique, la seconde branche horizontale s’étend au-dessus de la première branche horizontale et dont l’extrémité libre est articulée à la tige ; De la sorte à permettre d’optimiser la position de moule par rapport au fond de moule pour obtenir un bon encombrement et une bonne rigidité de la liaison mécanique - la came cylindrique comprend un chemin de came constitué d’un évidement dans la paroi de la came cylindrique et dans lequel est apte à se déplacer le galet monté fou ; - le chemin de came comprend un profil continu qui se compose d’au moins trois parties : -une des extrémités dudit profil comprend une première partie sensiblement horizontale par rapport à l’axe vertical qui correspondant au verrouillage et déverrouillage du fond de moule, -l’autre extrémité dudit profil comprend une deuxième partie sensiblement horizontale par rapport à l’axe vertical, -une troisième partie comprise entre les deux extrémités est sensiblement inclinée par rapport à l’axe verticale, cette partie correspond au mouvement de monte et de baisse du support sur lequel est monté le fond de moule ; - le système d’actionnement assurant le mouvement d’ouverture et de fermeture des demi-moules est un moteur électrique ; - le système d’actionnement assurant le mouvement d’ouverture et de fermeture des demi-moules est un mécanisme mécanique réalisé par une came et un galet. Il est proposé, en deuxième lieu, une liaison mécanique pour monter et respectivement baisser un fond de moule par rapport à un demi-moule d’un dispositif de moulage de récipients à partir de préformes en matériau thermoplastique par moulage avec soufflage ou étirage-soufflage, le dispositif comportant un moule d’axe vertical, en trois parties, à savoir deux demi-moules pour le corps du récipient et un fond de moule pour le fond du récipient ; ladite liaison mécanique est remarquable en ce que : - une première extrémité de ladite liaison mécanique est apte à être reliée à l’un des demi-moules, et l’extrémité opposée de la liaison mécanique est reliée à une came cylindrique apte à être positionnée en dessous du fond de moule, - la came cylindrique est montée mobile en rotation autour d’un axe vertical, ladite rotation de la came cylindrique étant obtenue par le mouvement d’ouverture ou de fermeture de l’un des demi-moules, et - la came cylindrique étant apte à coopérer avec un galet monté fou sur un support vertical à l’extrémité supérieure duquel est solidarisé le fond de moule, ledit support étant apte à se déplacer le long d’un axe vertical de sorte que la rotation de la came cylindrique entraine en translation verticale le fond de moule. Diverses caractéristiques supplémentaires peuvent être prévues, seules ou combinées. Ainsi, par ex. : - le support comprend des moyens pour se déplacer le long de son axe vertical qui est parallèle à l’axe de la came cylindrique. - la liaison mécanique comprend deux parties articulées : - une tige dont l’une des extrémités est apte à être fixée à l’un des demi-moules, -une bielle de transmission articulée à une première extrémité à la came cylindrique et l’extrémité opposée à la tige ; -la bielle de transmission présente une forme générale de S ou de Z et comprend deux branches horizontales reliées par une branche inclinée, la première branche horizontale dont l’extrémité libre est articulée à la génératrice de la came cylindrique, la seconde branche horizontale s’étend au-dessus de la première branche horizontale et dont l’extrémité libre est articulée à la tige ; -la came cylindrique comprend un chemin de came constitué d’un évidement dans la paroi de la came cylindrique et dans lequel est apte à se déplacer le galet monté fou ; -le chemin de came comprend un profil continu qui se compose d’au moins trois parties : -une des extrémités du profil comprend une première partie sensiblement horizontale par rapport à l’axe vertical qui correspondant au verrouillage et déverrouillage du fond de moule, -l’autre extrémité dudit profil comprend une deuxième partie sensiblement horizontale par rapport à l’axe vertical, -une troisième partie comprise entre les deux extrémités est sensiblement inclinée par rapport à l’axe verticale, cette partie correspond au mouvement de monte et de baisse du support sur lequel est monté le fond de moule. 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 que nous décrivons brièvement par la suite. est une vue d’un dispositif de moulage dont le moule est en position ouverte, c’est-à-dire que les deux demi-moules ainsi que le fond de moule sont écartés les uns des autres, est une vue d’une liaison mécanique reliant un demi-moule et un fond de moule, est une vue éclatée de la liaison mécanique, est une vue d’un dispositif de moulage dont le moule est dans une position intermédiaire, c’est-à-dire que les deux demi-moules ainsi que le fond de moule sont soit en train de se fermer soit en train de s’ouvrir, est une vue d’un dispositif de moulage dont le moule est en position fermée, c’est-à-dire que les deux demi-moules ainsi que le fond de moule sont en contact les uns des autres. Dispositif (1) de moulage de récipients à partir de préformes en matériau thermoplastique par moulage avec soufflage ou étirage-soufflage, ledit dispositif comportant un moule (2) d’axe vertical, en trois parties, à savoir deux demi-moules (4,6) pour le corps du récipient et un fond (8) de moule pour le fond du récipient, le passage d’une position dite de fermeture à une position dite d’ouverture des demi-moules (4,6) et inversement, est assuré par un système d’actionnement, et le mouvement de monte et de baisse du fond (8) de moule est assuré par une liaison (10) mécanique entre au moins un demi-moule (4,6) et le fond (8) de moule de telle sorte que la fermeture et l’ouverture du moule provoque la montée et respectivement la baisse du fond (8) de moule; caractérisé en ce que : -une première extrémité de ladite liaison (10) mécanique est reliée à l’un des demi-moules (4,6), et l’extrémité opposée de la liaison (10) mécanique est reliée à une came (12) cylindrique positionnée en dessous du fond de moule, -ladite came (12) cylindrique est montée mobile en rotation autour d’un axe vertical, ladite rotation de la came cylindrique étant obtenue par le mouvement d’ouverture ou de fermeture de l’un des demi-moules, et -ladite came (12) cylindrique coopère avec au moins un galet (14) monté fou sur un support (16) vertical à l’extrémité supérieure duquel est solidarisé le fond (8) de moule, ledit support étant apte à se déplacer le long d’un axe vertical de sorte que la rotation de la came (12) cylindrique entraine en translation verticale le fond (8) de moule. Dispositif (1) de moulage suivant la revendication 1 caractérisé en ce que ledit support (16) comprend des moyens pour se déplacer le long de son axe vertical qui est parallèle à l’axe du moule et à l’axe de la came (12) cylindrique. Dispositif (1) de moulage suivant la revendication 2 caractérisé en ce que ladite liaison (10) mécanique comprend deux parties articulées : -une tige (18) dont l’une des extrémités est fixée à l’un des demi-moules (4,6), -une bielle (20) de transmission articulée à une première extrémité à la came (12) cylindrique et l’extrémité opposée à la tige (18). Dispositif (1) de moulage suivant la revendication 3 caractérisé en ce que ladite tige (18) est solidaire d’une paroi externe du demi-moule (4,6) et s’étend parallèlement à cette dernière en faisant saillie de l’extrémité inférieure dudit demi-moule. Dispositif (1) de moulage suivant l’une quelconque des revendications 3 ou 4 caractérisé en ce que ladite bielle (20) de transmission présente une forme générale de S ou de Z et comprend deux branches horizontales reliées par une branche inclinée, la première branche (22) horizontale dont l’extrémité libre est articulée à la génératrice de la came cylindrique, la seconde branche (24) horizontale s’étend au-dessus de la première branche horizontale et dont l’extrémité libre est articulée à la tige (18). Dispositif (1) de moulage suivant l’une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que ladite came (12) cylindrique comprend un chemin (28) de came constitué d’un évidement (30) dans la paroi de la came (12) cylindrique et dans lequel est apte à se déplacer le galet (14) monté fou. Dispositif (1) de moulage suivant la revendication 6 caractérisé en ce que ledit chemin (28) de came comprend un profil continu qui se compose d’au moins trois parties : -une des extrémités dudit profil comprend une première partie (34) sensiblement horizontale par rapport à l’axe vertical qui correspondant au verrouillage et déverrouillage du fond de moule ; -l’autre extrémité dudit profil comprend une deuxième partie (36) sensiblement horizontale par rapport à l’axe vertical ; -une troisième partie (38) comprise entre les deux extrémités est sensiblement inclinée par rapport à l’axe verticale, cette partie correspond au mouvement de monte et de baisse du support sur lequel est monté le fond (8) de moule. Dispositif (1) de moulage suivant l’une quelconque des revendications 1 à 7 caractérisé en ce que le système d’actionnement assurant le mouvement d’ouverture et de fermeture des demi-moules est un moteur électrique. Dispositif (1) de moulage suivant l’une quelconque des revendications 1 à 7 caractérisé en ce que le système d’actionnement assurant le mouvement d’ouverture et de fermeture des demi-moules est un mécanisme mécanique réalisé par une came et un galet (40). Liaison (10) mécanique pour monter et respectivement baisser un fond (8) de moule par rapport à un demi-moule (4,6) d’un dispositif (1) de moulage de récipients à partir de préformes en matériau thermoplastique par moulage avec soufflage ou étirage-soufflage, ledit dispositif (1) de moulage comportant un moule (2) d’axe vertical, en trois parties, à savoir deux demi-moules (4,6) pour le corps du récipient et un fond (8) de moule pour le fond du récipient ;caractérisée en ce que : -ladite liaison (10) mécanique comprend deux parties articulées dont une première extrémité est apte à être reliée à l’un des demi-moules (4,6), et l’extrémité opposée de la liaison mécanique (10) est reliée à une came (12) cylindrique apte à être positionnée en dessous du fond (8) de moule, -ladite came (12) cylindrique est montée mobile en rotation autour d’un axe vertical, ladite rotation de la came (12) cylindrique étant obtenue par le mouvement d’ouverture ou de fermeture de l’un des demi-moules, et -ladite came (12) cylindrique étant apte à coopérer avec un galet (14) monté fou sur un support (16) vertical à l’extrémité supérieure duquel est solidarisé le fond (8) de moule, ledit support (16) étant apte à se déplacer le long d’un axe vertical de sorte que la rotation de la came (12) cylindrique entraine en translation verticale le fond de moule. Liaison (10) mécanique suivant la revendication 10 caractérisée en ce que ledit support (16) comprend des moyens pour se déplacer le long de son axe vertical qui est parallèle à l’axe de la came (12) cylindrique. Liaison (10) mécanique suivant la revendication 10 caractérisée en ce que les deux parties articulées de ladite liaison (10) mécanique comprend : -une tige (18) dont l’une des extrémités est apte à être fixée à l’un des demi-moules (4,6), -une bielle (20) de transmission articulée à une première extrémité à la came (12) cylindrique et l’extrémité opposée à la tige (18). Liaison (10) mécanique suivant la revendication 12 caractérisée en ce que ladite bielle (20) de transmission présente une forme générale de S ou de Z et comprend deux branches horizontales reliées par une branche inclinée, la première branche (22) horizontale dont l’extrémité libre est articulée à la génératrice de la came (12) cylindrique, la seconde branche (24) horizontale s’étend au-dessus de la première branche horizontale et dont l’extrémité libre est articulée à la tige. Liaison (10) mécanique suivant l’une quelconque des revendications 10 à 13 caractérisée en ce que ladite came (12) cylindrique comprend un chemin (28) de came constitué d’un évidement dans la paroi de la came (12) cylindrique et dans lequel est apte à se déplacer le galet (14) monté fou. Liaison (10) mécanique suivant la revendication 14 caractérisée en ce que ledit chemin (28) de came comprend un profil continu qui se compose d’au moins trois parties : -une des extrémités dudit profil comprend une première partie (34) sensiblement horizontale par rapport à l’axe vertical qui correspondant au verrouillage et déverrouillage du fond de moule ; -l’autre extrémité dudit profil comprend une deuxième partie (36) sensiblement horizontale par rapport à l’axe vertical ; -une troisième partie (38) comprise entre les deux extrémités est sensiblement inclinée par rapport à l’axe verticale, cette partie correspond au mouvement de monte et de baisse du support sur lequel est monté le fond (8) de moule.