BE1003741A6 - Un procede de formage. - Google Patents

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BE1003741A6
BE1003741A6 BE9200053A BE9200053A BE1003741A6 BE 1003741 A6 BE1003741 A6 BE 1003741A6 BE 9200053 A BE9200053 A BE 9200053A BE 9200053 A BE9200053 A BE 9200053A BE 1003741 A6 BE1003741 A6 BE 1003741A6
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BE
Belgium
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sheet
propeller
screw
primary
hopper
Prior art date
Application number
BE9200053A
Other languages
English (en)
Inventor
Graeme Lowe
Fergus Mcnamee
Original Assignee
Ranleigh Ltd
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Abstract

Des plateau à paroi mince sont formés pr l'extrusion en une feuille d'un élange d'une matière synthétique rebroyée, d'une matière première synthétique et d'une matière colorante, qui est ensuite thermoformée à une forme décrite. Les composants du mélange sont chargés dans une trémie de chargement d'où ils sont fournis par une vis transporteuse 15 à une vis extrudeuse 5. La vis extrudeuse 5 possède une hélice primaire 41 et, dans la zone de transition 35, une hélice secondaire 46, qui définit un canal 47 où la matière est mélangée à fond. Le diamètre de l'hélice secondaire 46 est environ 99,17% du diamètre de l'hélice primaire 41 ce qui mène à un transfert de matière efficace dans le canal 47 avec un déchirage réduit et une action d'évacuation améliorée. La combinaison du diamètre réduit de l'hélice secondaire 46 et la vis transporteuse 15 permet un traitement efficace de matières montrant une taux élevée de matière rebroyée et le passage d'un mélange à l'autre se fait rapidement avec une perte de matière minimale.

Description


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  Un procédé de formage L'invention a trait à un procédé de formage de récipients à paroi mince en matière synthétique. L'invention a également trait à un appareil pour être utilisé dans le procédé selon cette invention. 



  Les récipients à paroi mince conventionnels sont fabriqués par un procédé de thermoformage à partir d'une feuille de matière synthétique. Il est essentiel que les feuilles de matière synthétique sont produites aussi efficacement que possible et qu'elles sont disponibles sur demande pour le ther. moformage. Ceci est particulièrement important où une large gamme de récipients de couleurs différentes devra être produite. 



  Dans certains cas, les fabricants achètent les feuilles préformées en rouleaux, mais ce qui non seulement est coûteux, mais la quantité et la qualité d'une telle matière peuvent varier. En plus, le procédé de thermoformage produit une quantité considérable de déchets de matière synthétique, ce qui non seulement est inefficace, mais qui cause des problèmes de stockage et d'évacuation. 



  Dans d'autres cas, les fabricants ont essayé d'opérer un procédé intégré, où ils extrudent sur place les rouleaux de matière synthétique utilisés dans les procédés de thermoformage. Ce qui permet de réduire les frais, mais il est difficile à opérer un tel procédé d'extrusion de façon efficace, Lorsqu'une large gamme de matières synthétiques 

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 pour les feuilles est exigée. Plus particulièrement le passage de l'extrusion d'une feuille d'une certaine couleur à l'extrusion d'une feuille d'une autre couleur amène des temps d'arrêt et des pertes de matière considérables. Un autre problème est le recyclage des grandes quantités de matière synthétique perdue, générées dans le procédé de thermoformage. 



  C'est invention vise à fournir un procédé intégré pour la production des récipients à paroi mince en matière synthétique, surmontant au moins quelques uns de ces problèmes. 



  Selon l'invention un procédé est fourni pour le formage de récipients d'emballage à paroi mince en matière synthétique, comprenant les phases suivantes : l'extrusion d'une feuille en matière synthétique, le réchauffage de la feuille, le formage de la feuille réchauffée à la forme désirée, et l'enlèvement par coupage de l'excédent de matière pour fournir le récipient désiré, la matière pour l'extrusion étant fournie d'une première trémie de matière première synthétique, éventuellement d'une seconde trémie de matière synthétique rebroyée, et éventuellement d'une troisième trémie de matière colorante, par des transporteurs à vis correspondants fournissant la matière à la trémie de chargement, le mélange de la matière dans la trémie de chargement,

   le mélange supplémentaire et la fourniture de la 

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 matière mélangée à une extrudeuse à vis au moyen d'un mélangeur auxiliaire, qui fournit la matière de la trémie de chargement au cylindre d'une extrudeuse à vis ayant une seule vis, munie d'une hélice primaire d'un diamètre   dl,   le passage de la matière mélangée par une zone d'alimentation de l'extrudeuse, le passage de la matière par une zone de transition de la vis de l'extrudeuse, la vis ayant une hélice secondaire dans la zone de transition, qui est espacée de l'hélice primaire pour définir un canal de mixage entre les deux où la matière est mélangée en passant par la zone de transition, l'hélice secondaire ayant un diamètre d2 se 
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 situant entre 99, 0% et 99, 3% du diamètre d, de 1 l'hélice primaire,

   le passage de la matière boudinée par une zone de calibrage de la vis extrudeuse, le passage de la matière boudinée par une matrice, formant la matière boudinée à une feuille, le réfrigération de la feuille boudinée en la passant par des rouleaux calandreurs consécutifs, et l'enroulement de la feuille   réfrigérée   à un rouleau fournissant la feuille pour le thermoformage en un récipient désiré, L'invention fournit également des récipients d'emballage à paroi mince en matière synthétique chaque fois qu'ils sont préparés selon le procédé de l'invention.

   

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 Les caractéristiques et avantages de la méthode selon l'invention ressortiront plus clairement de la description suivante de quelques modes d'exécution préférés, donnée exclusivement à titre d'exemple avec référence aux dessins annexés, dans lesquels ; la figure 1 est un ordinogramme du procédé de formage selon l'invention ; la figure 2 est une vue latérale en élévation schématique d'une partie de l'appareil utilisé dans le procédé ; la figure 3 est une vue latérale, partiellement en coupe d'une vis extrudeuse faisant partie de l'appareil ; et la figure 4 est une vue en perspective partiellement en coupe à une échelle plus grande d'une partie de la vis de la figure 3. 



  Des récipients d'emballage à paroi mince en matière synthétique, tels que des plateau, utilisés pour emballer des produits alimentaires et semblables, sont formés par le procédé de l'invention en extrudant d'abord la matière synthétique en une feuille dans un procédé indiqué de manière générale par le numéro de repère 1 dans la figure 1 suivi du thermoformage des feuilles de matière synthétique du récipient par un procédé indiqué de manière générale par le numéro de repère 2 dans la figure 1. 



   La matière pour l'extrusion des feuilles est fournie à une vis extrudeuse 5 depuis une première trémie 6 de matière première synthétique, une seconde trémie 7 de matière colorante et une troisième trémie 8 pour la matière synthétique de récupération. 

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  La matière première synthétique est fournie à la trémie de chargement 6 depuis un grand silo extérieur A alimentant un silo intérieur B au moyen d'un collecteur sous vide C. La matière première synthétique du silo intérieur B est fournie à la trémie de chargement 6 au moyen d'un collecteur sous vide/trémie de chargement D. La trémie 7 est alimentée en matière colorante de manière manuelle, selon les exigences. 



   Des déchets de matière synthétique du procédé par thermoformage sont récupérés et fournis à la trémie 8 depuis un silo E placé au-dessus. 4 La matière des trémies 6,7, 8 est fournie au moyen de vis transporteuses correspondantes vers une trémie de chargement directe 10 où la matière est mélangée par un mélangeur du type à pales (ne pas représenté). La matière de récupération est fournie à la trémie 10 à une vitesse constante et la matière à mélanger est variée selon les exigences en modifiant la vitesse des moteurs commandant les vis transporteuses d'alimentation de la matière première synthétique et de la matière colorante. 



  Un mélangeur auxiliaire, dans ce cas-ci fourni par une vis transporteuse 15, continue le mélange et fournit la matière mélangée de la trémie de chargement 10 à l'extrudeuse à vis 5. La vis transporteuse auxiliaire et constituant le mélangeur 15, qui est représentée de manière plus détaillée dans la figure 3 est d'une importance essentielle pour éviter l'obstruction de la sortie de la trémie 10 et pour assurer que le mélange de la matière synthétique fournie depuis la trémie de chargement 10 à l'extrudeuse 5 est aussi complet que possible. Une pareille fourniture positive de la matière mélangée à l'extrudeuse à vis assure un courant continu de matière par la vis extrudeuse.

   Par la fourniture d'une pareille vis transporteuse et mélangeuse supplémentaire, l'extrudeuse peut être opérée avec une matière synthétique d'alimentation possédant une proportion relativement importante de matière synthétique de 

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 récupération. 



  Avec   référence particulière   aux figures 3 et 4, la vis extrudeuse 5 comprend un cylindre 20 avec un alésage d'un diamètre de 635 mm et une seule vis qui s'y étend. La vis est constitué d'un arbre 25 ayant un diamètre de base de 375 mm et dont l'axe longitudinal est coaxial à l'axe du cylindre 20. La vis extrudeuse 5 est divisée en trois zones, à savoir une zone d'alimentation 30, où la matière à extruder est complètement mélangée, réchauffée et plastifiée, une zone de transition 35, où la matière est fondue et entièrement mélangée et une zone de calibrage 40,   complétant le procédé d'extrusion   et pompant de manière positive la matière boudinée de la vis extrudeuse 5. 



  La vis comprend une hélice primaire 41 ayant un diamètre de   615,   94 mm avec un jeu radial dans l'alésage de 1, 016 mm. 



  L'hélice 41 a un pas de 635 mm et une largeur de 63, 5 mm. La profondeur du canal défini par l'arbre 25 et l'hélice primaire 41 est de 120 mm dans la zone d'alimentation 30 et diminue en passant la zone de transition 35 jusqu'à une profondeur de 53 mm dans la zone de calibrage de la vis. 



  Une hélice secondaire 46 esL prévue dans la zone de transition 35 de la vis.   L'hélice   secondaire a un diamètre de 610,9 mm et une largeur de 31,75 mm. dans la zone de transition, l'hélice secondaire 46 est espacée de l'hélice primaire 41 et définit un second canal 47 ayant une largeur de 152,4 mm. La profondeur du canal 47 augmente en passant par la zone de transition d'une profondeur initiale de 35   mm,   
Dans la zone d'alimentation 30, la configuration de l'hélice primaire 41, par rapport à l'arbre 25 et l'alésage de la vis, définit un canal ayant un volume relativement important pour réchauffer et plastifier la matière synthétique qui est introduite dans la vis. 

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  Dans la zone de transition 35 la configuration du canal primaire déchire la matière pour homogénéiser la matière en fusion. En passant par la zone de transition, la matière passe par l'hélice secondaire 46 au canal secondaire 47, où la matière est mélangée à fond et où la matière colorante est ensuite dispersée. 



  Dans la zone de calibrage 40 la matière mélangée et boudinée est évacuée de la vis de manière positive. 



  A cause du diamètre réduit de l'hélice secondaire 46 un bon transfert de matière vers le canal secondaire est obtenu avec une action de déchirage réduite et une action d'évacuation améliorée. Ceci est important au cas où la matière d'alimentation contient un pourcentage important de matière de récupération ayant une densité de masse élevée. 



  La configuration du mélangeur d'alimentation et de la vis extrudeuse contribue d'une manière significative au formage bien efficace et à des pertes minimales de matière synthétique en feuilles. En particulier, tel que mentionné ci-dessus, la matière contenant un pourcentage élevé de matière de récupération peut être traiter facilement. En plus, à cause de la configuration de la vis extrudeuse, particulièrement à cause du diamètre réduit de l'hélice secondaire dans la zone de transition, la matière est rapidement traitée et le temps de passer d'un mélange de matières brutes à un autre est significativement plus réduit que jusqu'à présent. Ainsi, des pertes de matière sont minimales en passant d'une matière à une autre, par exemple, lorsqu'on passe d'une couleur à une autre, et le passage est réalisé rapidement. 



  La matière sortant de la vis extrudeuse 30 est passée à travers d'une matrice 48 ayant une fente sous forme d'un cintre (ne pas représenté) qui transforme la matière synthétique en une feuille continue qui est passée ensuite 

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 par une série de calandres, à savoir une première une deuxième et une troisième calandre 50, 51 et 52. La première calandre 50 est maintenue à une température d'environ 70*C, la seconde calandre (51) est maintenue à une température d'environ 60'C et la troisième calandre (52) est maintenue à une température d'environ   50*C,   de sorte que la feuille est réfrigérée d'une manière progressive en passant par l'ensemble des calandres.

   Lorsque la feuille sort de la troisième calandre 52 elle passe le long d'un transporteur, où elle est réfrigérée davantage par l'air ambiant et tirée au moyen de rouleaux d'entraînement 55 qui mettent la feuille sous tension avant de l'enrouler sur une bobine 57. 



  L'épaisseur de la matière formée par le procédé selon l'invention est typiquement entre 250 micromètres et 1000 micromètres et la largeur de la feuille se situe entre 350 mm et 860 mm. 



  Les feuilles en matière synthétique formées par le procédé d'extrusion et l'appareil décrit ci-dessus sont ensuite passés au procédé de thermoformage 2, où les feuilles sont d'abord réchauffées dans un four 70, thermoformées à la forme désirée à une station de formage 71. Les feuilles formées sont ensuite passées à une station de coupage 72 où la matière en excès est enlevée et les récipients formés sont empilés et emballés pour le transport. Les déchets de la phase de coupage 72 sont collectés dans une boîte 75, ils sont rebroyés dans une phase de rebroyage 76 et recyclés à la trémie de matière rebroyée 8. 



  De nombreuses variations du mode d'exécution spécifique de l'invention décrit sont évidentes et par conséquent l'invention n'est pas limitée aux modes d'exécution décrits ci-avant qui peuvent être variés soit en construction, soit en détail. 

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    Légende   Extrusion process Procédé d'extrusion Regrind (waste) Rebroyage (déchets) Virgin Matière première Pigment Matière colorante Mixer Mélangeur Transition (solid to liquid Transition (du solide au liquide Calandre stack Ensemble de calandres Film/sheet/foil Feuille Feed zone Zone d'alimentation Metering Calibrage Cdoling area Zone de réfrigération Thermoforming Process Procédé de thermoformage Oven Four Forming Formage Cutting Coupage Stacking Empilage Product Produit Skeletal waste Déchets Regrind Récupération

Claims (1)

  1. REVENDICATIONS 1.-Un procédé pour le formage de récipients d'emballage à EMI10.1 i paroi mince en matière synthétique comprenant les phases : l'extrusion d'une feuille en matière synthétique, le réchauffage de la feuille, le formage de la feuille réchauffée à la forme désirée, et l'enlèvement par coupage de l'excédent de matière pour fournir le récipient désiré, la matière pour l'extrusion étant fournie d'une première trémie de matière première synthétique, éventuellement d'une seconde trémie de matière synthétique rebroyée, et éventuellement d'une troisième trémie de matière colorante, par des transporteurs à vis correspondants fournissant la matière à la trémie de chargement, le mélange de la matière dans la trémie de chargement,
    le mélange supplémentaire et la fourniture de la matière mélangée à une extrudeuse à vis au moyen d'un mélangeur auxiliaire, qui fournit la matière de la trémie de chargement au cylindre d'une extrudeuse à vis ayant une seule vis, munie d'une hélice primaire d'un diamètre d,, le passage de la matière mélangée par une zone d'alimentation de l'extrudeuse, <Desc/Clms Page number 11> le passage de la matière par une zone de transition de la vis extrudeuse, la vis ayant une hélice secondaire dans la zone de transition, qui est espacée de l'hélice primaire pour définir un canal de malaxage entre les deux où la matière est mélangée en passant par la zone de transition, l'hélice secondaire ayant un diamètre d se situant entre 99, 0% et 99, 3% du diamètre d, de l'hélice primaire,
    le passage de la matière boudinée par une zone de calibrage de la vis extrudeuse, le passage de la matière boudinée par une matrice, formant la matière boudinée à une feuille, la réfrigération de la feuille boudinée en la passant par des rouleaux calandreurs consécutifs, et l'enroulement de la feuille réfrigérée à un rouleau fournissant la feuille pour le thermoformage en un récipient désiré, 2.-Un procédé selon la revendiez Lion 1, ou le diamètre d 2 d'une hélice secondaire est entre 99, 1% et 99,2%, le plus préférablement environ 99,17% du diamètre d, de l'hélice primaire.
    3.-Un procédé selon la revendication 1 ou'2, où la largeur du canal secondaire entre les hélices primaire et secondaire dans la zone de transition est entre 140 et 160 mm, le plus préférablement environ 152 mm.
    4.-Un procédé selon l'une ou l'autre des revendications précédentes, où la profondeur du canal secondaire entre les hélices primaire et. secondaire au début de la zone de <Desc/Clms Page number 12> transition est entre 30 et 40 mm, le plus préférablement environ 35 mm.
    5.-Un procédé selon l'une ou l'autre des revendications précédentes, où la matière fournie par une vis auxiliaire de la trémie de chargement au cylindre de la vis extrudeuse.
    6.-Un procédé selon l'une ou l'autre des revendications précédentes, où la feuille est réfrigérée en passant la feuille par un premier rouleaux calandreur qui est maintenu à une température entre 65. C et 7S. C et ensuite par un deuxième rouleaux calandreur qui est maintenu à une température entre 55'C et 65'C, et de préférence la feuille partiellement réfrigérée est passée par un troisième rouleaux calandreur qui est maintenu à une température entre 45. C et 55 C.
    7.-Appareil four le formage d'une feuille de matière synthétique comprenant : une première trémie pour la matière première, une seconde trémie pour la matière rebroyée, une troisième trémie pour la matière colorante, une trémie de chargement, un premier, deuxième et troisième transporteur à vis pour fournir la matière respectivement de la première, deuxième et troisième trémie à la trémie de chargement, un mélangeur principal dans la trémie de chargement pour mélanger les matières, et un mélangeur auxiliaire à une sortie de la trémie de chargement pour fournir la matière à l'extrudeuse à vis, <Desc/Clms Page number 13> l'extrudeuse à vis comprenant un cylindre ayant un alésage cylindrique et une vis qui s'étend dans l'alésage, l'extrudeuse comprend une zone d'alimentation, de transition et de calibrage,
    la vis extrudeuse ayant une hélice primaire et une hélice secondaire dans la zone de transition de la vis, l'hélice secondaire étant espacée de l'hélice primaire dans la zone de transition pour définir un canal de malaxage entre les deux, l'hélice secondaire ayant un diamètre d, qui se situe entre 99, 0% et 99, 3% du diamètre d de l'hélice primaire. une matrice à la sortie du cylindre de l'extrudeuse par où la matière boudinée est passée pour être formée en feuille, des rouleaux calandreurs par où la feuille formée est passée pour se réfrigérer progressivement, des rouleaux tendeurs pour tensionner la feuille, et un rouleau enrouleur auquel la feuille formée en matière synthétique est passée. EMI13.1
    8.-Appareil selon la revendication 14, où le diamètre d2 de l'hélice secondaire est entre 99, 1% et 99, 2%, le plus préférablement environ 99, 17% du diamètre d, de l'hélice primaire.
    9.-Un procédé selon l'une ou l'autre des revendications 14 à 16, où la largeur de canal secondaire entre les hélices primaire et secondaire dans la zone de transition est entre 140 et 160, le plus préférablement environ 152 mm, de préférence la profondeur du canal secondaire entre les hélices primaire et secondaire au début de la zone de <Desc/Clms Page number 14> transmission est entre 30 et 40 mm, le plus préférablement environ 35 mm.
    10.-Une bobine de matière synthétique, chaque fois qu'elle a été formée au moyen d'une méthode selon l'une ou l'autre des revendications 1 à 6 ou en utilisant un appareil selon la revendication 8 ou 9.
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