EP4642606A1 - Dispositif de montage et/ou de demontage de nez de tournette et application a une unite de conditionnement thermique de preformes - Google Patents

Dispositif de montage et/ou de demontage de nez de tournette et application a une unite de conditionnement thermique de preformes

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Publication number
EP4642606A1
EP4642606A1 EP23836461.6A EP23836461A EP4642606A1 EP 4642606 A1 EP4642606 A1 EP 4642606A1 EP 23836461 A EP23836461 A EP 23836461A EP 4642606 A1 EP4642606 A1 EP 4642606A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
locking
nose
unlocking
mandrel
spinner
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP23836461.6A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Jocelyn Michel
David Gariou
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Sidel Participations SAS
Original Assignee
Sidel Participations SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sidel Participations SAS filed Critical Sidel Participations SAS
Publication of EP4642606A1 publication Critical patent/EP4642606A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C49/00—Blow-moulding, i.e. blowing a preform or parison to a desired shape within a mould; Apparatus therefor
    • B29C49/42—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C49/4205—Handling means, e.g. transfer, loading or discharging means
    • B29C49/42073—Grippers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C49/00—Blow-moulding, i.e. blowing a preform or parison to a desired shape within a mould; Apparatus therefor
    • B29C49/28—Blow-moulding apparatus
    • B29C49/28008—Blow-moulding apparatus mounting, exchanging or centering machine parts, e.g. modular parts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C49/00—Blow-moulding, i.e. blowing a preform or parison to a desired shape within a mould; Apparatus therefor
    • B29C49/42—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C49/4205—Handling means, e.g. transfer, loading or discharging means
    • B29C49/42073—Grippers
    • B29C49/42085—Grippers holding inside the neck
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2949/00—Indexing scheme relating to blow-moulding
    • B29C2949/07—Preforms or parisons characterised by their configuration
    • B29C2949/0715—Preforms or parisons characterised by their configuration the preform having one end closed

Definitions

  • TITLE Device for assembling and/or disassembling a spinner nose and application to a preform thermal conditioning unit.
  • the invention relates to a device for transporting and gripping a tubular preform with rotation of the preform around its main axis, more particularly in a thermal conditioning unit, as well as a clamp capable and intended to be secured to a robotic arm and to cooperate with a conveying device according to the invention.
  • Another object of the invention relates to a method of assembling and/or dismantling at least one spinner nose of a conveyor device according to the invention.
  • the invention relates to the field of manufacturing hollow bodies made of thermoplastic material, for which a preform is first produced by injection. The preform is then formed into a container in a container manufacturing facility.
  • the container manufacturing installation comprises a thermal conditioning unit also called an oven where the preform is thermally conditioned and a blowing unit to obtain the final container where the preform is formed by a blowing operation or by operations stretch blow molding.
  • hollow body is meant a container preform, or even a final container, or possibly an intermediate container, that is to say any type of hollow body comprising a body from which extends an emerging tubular neck.
  • preform will preferably be used, in a non-limiting manner.
  • the preform generally has a tubular cylindrical body which is closed at one of its axial ends and which is extended at its other end by a neck, also tubular.
  • the neck extends axially from a main annular flange which is arranged at the junction of the neck and the body of the preform, to an annular lip also called a rim, which delimits an axial opening of the neck.
  • the body of the preform is required to undergo plastic deformation to form the final container during the blowing operation. To be able to carry out this blowing operation, it is necessary that the body of the preform is brought to a temperature higher than the glass transition temperature of the material. To this end, the preform is thermally conditioned by circulating it inside an oven, by means of a conveyor device following a heating path.
  • the oven includes heating means which are for example constituted by infrared lamps or laser diodes in front of which the preforms move thanks to the conveying device.
  • the preform is advantageously rotated around its main axis in order to homogenize the heating.
  • the preforms are generally held on the conveyor device by gripping means.
  • the preform is transferred, or loaded, to the entrance to the oven by means of transferring the preform from a preform supply device to the conveying device.
  • dressing The operation consisting of grasping a preform using the gripping devices is called “dressing”.
  • the operation consisting of unloading the heated preform from the gripping devices is called “stripping”.
  • transport devices grip the preforms from the inside of the neck using gripping means.
  • the gripping means are then driven by a vertical downward movement along the main axis of the preform relative to the transfer means in order to allow the insertion of the gripping means into the neck.
  • the transport devices circulate above the transfer means.
  • the preforms are separated from the conveying device thanks to the support of an ejection face of the ejector on the edge of the preform and the raising of the gripping means along the main axis of the preform relative to the transfer means in order to allow the separation of the gripping means from the neck.
  • the trajectory of a preform carried by the transfer means is generally tangent with the trajectory of the transport devices at a point or, at best, the two trajectories are superimposed over a short distance. This overlapping zone at a point or over a short distance is subsequently called "dressing zone".
  • the gripping means For the dressing operation to take place, the gripping means must be synchronized with the transfer means so that the gripping means are actuated exactly to the right of the dressing zone. Likewise, for the stripping operation to take place, the gripping means must be synchronized with the transfer means so that the gripping means are actuated exactly to the right of the stripping zone.
  • Said conveying device comprises:
  • -a spinner mounted on one end of the chuck, and which includes:
  • the spinner includes:
  • -an ejector at least partially surrounding the spinner nose, is secured to the vertical axis support by a fixing means and capable of ejecting a preform.
  • a given preform model may be suitable for several container models, but not all.
  • the oven must therefore be able to heat different models of preforms.
  • Preforms are not only distinguished by the shapes (and sizes) of their bodies: they also sometimes have necks of different diameters.
  • the nose of the turner is usually fixed on the chuck by means of a bayonet type assembly.
  • This assembly is commonly presented in the form of a bayonet socket. This comprises a groove extending parallel to the longitudinal axis of the mandrel and into which a pin secured to the nose of the spinner engages.
  • a pin secured to the nose of the spinner engages.
  • you must disengage the pin from the socket.
  • the operation to dismantle a set of turner noses remains quite long. Indeed, for a change of format, it is necessary to demonstrate all the spinner noses of the thermal conditioning unit. Therefore, for a thermal conditioning unit having two hundred spinner noses, it takes four hours for an experienced operator to make this change.
  • the invention proposes, according to a first object, a device for locking and/or unlocking at least one spinner nose, intended to be mounted on a thermal conditioning unit comprising at least:
  • preform conveying device consisting of a plurality of supports, said conveying device circulating along the frame along a predetermined trajectory (T);
  • each of said mandrels being mounted movable in rotation, around its longitudinal axis, on each support of the conveying device, each mandrel comprising at least:
  • a first end constituting a bayonet socket intended to receive a pin secured to the nose of the turner capable of receiving a plastic preform or the first end comprising said pin intended to receive said bayonet socket secured to the nose of the turner, said socket to bayonet and said pin forming a bayonet;
  • the device for locking and/or unlocking according to the invention is characterized in that it further comprises:
  • the angular pre-orientation means of each mandrel comprises at least one guide means intended to cooperate with a cam follower secured to the drive member, said cam follower being off-centered relative to the longitudinal axis of the mandrel to angularly pre-orientate each mandrel.
  • the cam follower is a roller or a finger.
  • said guide means comprises at least one pair of rails, the rails forming an opening upstream of the trajectory T, in which the cam follower secured to the member is intended to engage. drive, and converging towards each other forming a V to an exit, downstream of the trajectory T, opening onto said locking and/or unlocking means.
  • the blocking means comprises a clamp consisting of two branches, movable relative to each other, each branch being provided at its free end with a jaw capable of gripping the nose of spinner to stop it from rotating.
  • the gripper is mounted on a robotic arm.
  • at least one branch of the clamp is driven by an actuator.
  • the locking and/or unlocking means consists of at least one movable cam path intended to receive said cam follower of the drive member of each mandrel to drive it in rotation around its longitudinal axis in order to lock and/or unlock said bayonet securing the nose of the spinner to the mandrel.
  • the locking and/or unlocking means consists of at least one movable cam path intended to receive said cam follower of the drive member of each mandrel to drive it in rotation around its longitudinal axis in order to lock and/or unlock said bayonet securing the nose of the spinner to the mandrel.
  • the locking and/or unlocking means comprises a first linear actuator capable of moving said movable cam path in a direction substantially transverse to the predetermined trajectory T.
  • the invention proposes, according to a second object, a thermal conditioning unit for preforms.
  • the preform thermal conditioning unit according to the invention is characterized in that it comprises a device for locking and/or unlocking at least one spinner nose according to any one of the aspects precedents of the invention secured to the frame of said preform thermal conditioning unit.
  • the thermal conditioning unit comprises at least one second actuator capable of moving said guide means and/or said locking and/or unlocking means from a so-called active position in which said means of guidance and/or said locking and/or unlocking means extend on the trajectory T up to a so-called inactive position in which said guide means and/or said locking and/or unlocking means do not extend on the trajectory T and vice versa.
  • the invention proposes, according to a third object, a method for locking and/or unlocking the spinner nose of a thermal conditioning unit.
  • the method for locking and/or unlocking the spinner nose of a thermal conditioning unit according to any of the preceding aspects of the invention comprising at least the following steps of:
  • FIG. 1 is a general schematic view of a container production installation seen from above;
  • FIG. 2 is a detailed view of the medallion of Figure 1 representing a preform
  • FIG. 3 is an overview of a support and a spinner
  • FIG. 4 is a view representing a bayonet type fixing method joining a mandrel and a twister
  • FIG. 5 is a view of a rear wheel of a thermal conditioning unit, of a pre-orientation means, of a means of locking the nose of the spinner and of a means of locking and/or unlocking;
  • FIG. 6 is an overview of the pre-orientation means and the locking and/or unlocking means in the locking position, that is to say that in this position, the mandrel is secured to the twist by the bayonet;
  • FIG. 7 is an overview of the pre-orientation means and the locking and/or unlocking means in the unlocked position, that is to say that in this position, the mandrel is detached by turning;
  • FIG. 8], [Fig. 9], [Fig. 10] are schematic top views describing the kinematics of the bayonet locking and unlocking stages.
  • FIG. 1 shows schematically an installation 1 for mass production of containers 2 made of thermoplastic material from preforms 4.
  • the preforms 4 and the containers 2 move in the production installation along a circulation path from upstream to downstream.
  • the preforms 4 are moved in a row along a heating path by conveying means which will be detailed later.
  • the containers here are bottles.
  • the thermoplastic material is for example formed here by polyethylene terephthalate, hereinafter designated by its acronym “PET”.
  • Such a preform 4 has a main axis "X" shown vertically in the figure. It has a cylindrical body 6 with a tubular wall closed at one of its axial ends by a bottom 8, and which is open at its other end by a neck 10, also tubular.
  • the neck 10 is delimited downwards by a collar 12 and upwards by an upper end edge called rim 14.
  • the neck 10 generally has its final shape while the body 6 of the preform is intended to undergo relatively significant deformation to form the final container 2 during a forming step.
  • the container manufacturing installation 1 comprises at least one thermal conditioning unit 16, a forming unit 18 and a manipulator 20.
  • the thermal conditioning unit 16 also called an oven, makes it possible to heat a succession of preforms to a reference temperature.
  • the reference temperature is chosen so that the body of each preform leaving the thermal conditioning unit 16 is in a malleable state allowing deformation of the body 6 of the heated preform in order to form the container 2 in the forming unit.
  • the reference temperature is between the glass transition temperature and the crystallization temperature of the plastic material of the preform. In the case of PET, the reference temperature is for example close to 110°.
  • the reference temperature value may vary depending on the product with which the container is to be filled or depending on the container filling technique. Thus, the reference temperature is different for hot filling or for a carbonated product for example.
  • the thermal conditioning unit 16 is a scroll oven, in which the preforms 4 are transported to be exposed to a plurality of heating radiation sources 22.
  • the thermal conditioning unit 16 comprises a means 24 for conveying the preforms circulating along a frame 23 through the thermal conditioning unit along a heating path extending between an inlet 25 and a output 27 of the thermal conditioning unit defining a trajectory T.
  • the conveying means 24 comprises a succession of gripping devices 26, each capable of supporting a preform, mounted on a chain 28, moving along the heating path in the packaging unit thermal.
  • the chain runs on wheels 30, at least one of which is motorized.
  • the conveying means comprises for example a succession of gripping devices, each capable of supporting a preform, mounted on a linear motor type shuttle circulating on a magnetic closed loop. The movement of each of these shuttles being controlled independently of each other by a control unit (not shown in the figures).
  • Each conveying device 26 is, for example, capable of receiving a preform by fitting the neck onto a spinner 32.
  • Each spinner 32 is, for example, movable in rotation relative to the chain around an axis A of rotation coincident with the main axis X of a preform when it is supported by the spinner.
  • the oven also includes a heating cavity which comprises two side walls 36 facing each other and at least one of these walls being that which supports several sources of radiation 22, arranged one above the other and one next to the others next to the preforms.
  • the thermal conditioning unit 16 comprises a plurality of radiation sources 22 distributed along the path of the trajectory T and at a height corresponding substantially to the height of the preforms so that the entire height of the body of each preform is exposed to radiation sources along the path of the preform in the thermal conditioning unit.
  • a reflecting wall 38 is arranged on the other side of the heating path to reflect the heat towards the preforms.
  • the radiation sources 22 can be distributed on either side of the heating path without departing from the scope of the invention.
  • the radiation sources are arranged, where appropriate, so as not to subject the neck 10 to the heat emitted by the radiation sources. Indeed, as indicated previously, only the body 6 of the preform 4 is formed to produce the container. Consequently, the neck 10 must not be deformed during forming and must not be heated. To avoid heating the neck 10, the oven can include a ventilation device positioned at the right of the necks to evacuate the heat likely to be absorbed by the necks.
  • Each radiation source 22 is formed by an incandescent lamp emitting infrared radiation. In another embodiment, each radiation source is a laser diode emitting infrared radiation.
  • each radiation source is a laser (for example laser diodes) emitting in the infrared and organized by juxtaposition and/or superposition to form one or more matrices.
  • each radiation source is a microwave generator.
  • the radiation sources could consist of any radiation source well known to those skilled in the art, or a combination of these radiation sources without departing from the scope of the invention.
  • the unit 18 for forming containers 2 from preforms 4 consists of a forming wheel 42 rotatingly moving a plurality of forming stations 44 from an inlet to an outlet, at which a succession of containers are formed at from the preforms, then are extracted, as shown in Fig. 1.
  • the axis of rotation of the forming wheel is, for example, substantially parallel to the main axis X of the preforms when they are transported by the forming wheel.
  • Each blowing station 44 comprises a mold 46 forming a molding cavity having the shape of the container to be formed and arranged to receive a preform so that the body of the preform extends into the molding cavity.
  • the container manufacturing installation 1 also includes a manipulator 20 provided with a robotic arm 48 equipped at one of its ends with a clamp 50 for dismantling spindles 32.
  • the assembly of the robotic arm and the clamp is movable at least partially above the oven, so as to ensure the dismantling of the spindles 32.
  • the conveying device 26 comprises a support 52, also called a link in the figure, which is in fact integrated into a chain which includes a multitude of such links.
  • the link preferably metallic (e.g. steel), comprises two branches 54, superimposed, which project laterally from a core 56.
  • the branches are pierced with coaxial holes 58 which jointly define an axis main.
  • the conveying device 26 also includes:
  • a mandrel 60 (visible in dotted lines in Figure 3) with an axis of revolution mounted in the holes 58 of the link following a sliding pivot connection relative to the link.
  • the main axis of the holes and the axis of revolution of the mandrel 60 are coaxial;
  • the drive member 61 is a pinion which is advantageously formed on a coil-shaped tip, fitted in force on the mandrel 60;
  • cam follower 62 here a roller 62, secured to the drive member 61, the cam follower being off-centered relative to the longitudinal axis of the mandrel 60 to angularly pre-orient each mandrel 60.
  • the cam follower may be a finger;
  • turner nose 64 which is fixed to the mandrel 60 in a removable manner, in this case via a bayonet type assembly 66 (not shown in this figure).
  • the turner nose 64 is intended to receive the neck of the preform;
  • This ejector 68 has a substantially cylindrical shape and comprises at one of its ends at least one face 70 known as the preform ejection face;
  • the mandrel 60 and the spinner nose 64 extend coaxially with the ejector such that the free end of the spinner nose 64 projects from the ejector.
  • the support can be a linear motor also comprising at least one hole and in which the mandrel 60, the spinner nose 64, the pinion are mounted as a sliding pivot, without however coming out. of the scope of the invention.
  • the spinner 32 is made up of the ejector 68 and the spinner nose 64 which is secured in a removable manner for one to the support and for the other to one of the ends of the mandrel 60 by a bayonet type assembly.
  • the ejector 68 comprises a roughly cylindrical base 72 of axis F, which includes a central hole, a plate 74 pierced with a central bore and which defines an ejection face 70, a series of feet 76 (here numbering four) which connect the base to the plate, and which define apertures 77 between them.
  • the base also includes at least one fixing means which makes it possible to secure the ejector to the support (not shown).
  • the end of the mandrel 60 comprises a bayonet socket 78 in which there is at least one groove 80, the bayonet socket 78 is inserted in a connector 82 secured to the nose of the turner 64.
  • the groove 80 of the bayonet socket 78 comprises an axial section C, parallel to the longitudinal axis of the mandrel 60 and opening on one side on the end of the bayonet socket 78, and extending from the other side on a blind cross section D.
  • the turner nose 64 comprises the connector 82 on which the mandrel 60 is fixed via the connector.
  • This connector 82 carries at least one pin 84 which engages in the groove 80 at the level of the axial section C, then in the transverse section D of the bayonet socket 78.
  • This pin 84 is elastically biased by a spring (not shown in the figures) which allows the axial play to be taken up between the spinner nose 64 and the mandrel 60.
  • the spinner nose 64 is immobilized both in translation and in rotation relative to the mandrel 60 when the pin is positioned in the groove at section D.
  • the bayonet type assembly can be reversed, that is to say, the bayonet socket is secured to one of the ends of the twist nose 64 while the collector would be secured to one of the ends of the mandrel 60.
  • Figure 5 represents one of the wheels 30 of the thermal conditioning unit on which circulate the gripping devices mounted on one of the links of the chain, drive means 86 cooperating with the drive member 61, here a pinion, of each mandrel 60 and a device for locking and/or unlocking 85 of at least one spinner nose 64.
  • the drive means 86 here a roller chain, are fixedly mounted on the periphery of the wheel. This chain cooperates with the drive member 61 of the conveying device 26, here a pinion.
  • the movement of the conveying device 26 and in particular of the pinion relative to the fixed roller chain makes it possible to rotate the mandrel 60 around its longitudinal axis.
  • the cam follower 62 secured to the drive member 61 moves in a horizontal plane H.
  • the drive means 86 and the drive member 61 of the gripping device are magnetic elements. This embodiment is described in the applicant's patent EP2711316.
  • the device 85 for locking and/or unlocking at least one spinner nose 64 comprises an angular pre-orientation means 88 of each mandrel 60, a locking and/or unlocking means 90 of the spinner nose 64 and a means 92 for blocking the rotation of each turner nose 64.
  • the pre-orientation means 88 and the locking and/or unlocking means 90 are integral with a base 94 which is movably mounted under the conveying device 26 in the thermal conditioning unit.
  • the thermal conditioning unit also comprises means for coupling or uncoupling the device for locking and/or unlocking the spinner nose 64 to the conveying device 26.
  • the means for coupling or uncoupling is at least a second actuator capable of moving the preorientation means 88 and/or the locking and/or unlocking means 90 from a so-called active position in which the guiding means and/or the locking and/or unlocking means 90 and more particularly the cam follower 62 is located in the horizontal plane H up to a so-called inactive position in which the guide means and/or the locking and/or unlocking means 90 and more particularly the cam follower 62 is outside the horizontal plane H and vice versa .
  • the locking means 92 can be integral with the base 94 of the device for locking and/or unlocking the spinner nose 64, or with the frame 23 of the thermal conditioning unit, or outside the conditioning unit thermal as shown in Figure 1 by a robotic arm 48.
  • the locking means 92 comprises a clamp 50 consisting of two branches, movable relative to each other, each branch being provided at its free end with a jaw capable of gripping the spinner nose 64 to immobilize it in place. rotation.
  • This gripper is mounted on the robotic arm as shown in Figure 1.
  • the blocking means 92 comprises a cylinder consisting of a body fixed to the base 94 or to the frame 23 and a piston capable of being moved to bear on the nose of the spinner 64 to immobilize it in rotation. This embodiment is not shown in the figures.
  • the device for locking and/or unlocking at least one spinner nose 64 is secured to one of the wheels 30 of the thermal conditioning unit.
  • the positioning of the device for locking and/or unlocking at least one turner nose 64 at the level of the wheel makes it possible to have better precision in the position of the conveying device relative to the device 85 for locking and/or unlocking. or the unlocking of at least one spinner nose 64.
  • the winding of the conveying device 26 relative to one of the wheels 30 directs a tension towards the axis of the wheel. This tension stabilizes and places the conveyor device on the wheel.
  • the device 85 for locking and/or unlocking at least one spinner nose 64 is secured to the side walls 36 of the thermal conditioning unit.
  • Figures 6 and 7 represent the device 85 for locking and/or unlocking at least one turner nose 64 which comprises the angular preorientation means 88 of each mandrel 60 as well as the locking and/or unlocking means 90 .
  • the angular pre-orientation means 88 of each mandrel 60 comprises at least one pair of rails 93 fixed to the base 94.
  • This pair of rails 93 cooperates with the roller 62 secured to the pinion of the conveying device, as shown in Figure 3.
  • This pair of rails 93 forms an opening 96 upstream of the trajectory T, in which the roller 62 engages.
  • the rails 93 of this pair of rails converge towards each other forming a V to an exit 98, downstream of the trajectory T.
  • This pair of rails 93 also includes adjustment means making it possible to increase or decrease the convergence of the angle defined by the pair of rails 93.
  • the pre-orientation means 88 opens onto the locking and/or unlocking means 90 of the spinner nose 64.
  • each roller 62 of each conveying device 26 is indexed with the same orientation, that is to say that the rollers 62 are placed one behind the other in a line parallel to the trajectory T, and each roller 62 is positioned behind the direction of the trajectory T.
  • Carrying out the step of locking and/or unlocking the fixing means combines the blocking means 92 of the nose of the spinner 64 and the locking and/or unlocking means 90 of the bayonet.
  • Figure 6 represents the locking and/or unlocking means 90 in a so-called locking position and Figure 7 represents the locking and/or unlocking means 90 in a so-called unlocking position.
  • the locking and/or unlocking means 90 consists of the base 94, at least one movable cam path 102 intended to receive the roller 62 fixed on the pinion of each mandrel 60 to cause it to rotate around its axis longitudinal in order to carry out the step of locking and/or unlocking the fixing means, that is to say the bayonet, securing the turn nose 64 to the mandrel 60 while the locking means 92 keeps the turn nose stationary 64.
  • This movable cam path 102 moves relative to the base 94.
  • This movable cam path 102 comprises a U-shaped groove 104, parallel to the trajectory T, the width of which is at least equal to the diameter of the roller 62.
  • this groove 104 is machined for example in a block of steel.
  • the movable cam path 102 can also be made by a pair of movable guides.
  • the movable cam path 102 receives the roller 62 at the exit of the pre-orientation means 88 and the bayonet secures the nose of the turner 64 with the mandrel 60. This is why we speak of locking position.
  • the movable cam path 102 has translated transversely with respect to the trajectory T so as to move the roller 62 to unlock the bayonet.
  • the movable cam path 102 is no longer aligned with the exit of the pair of rails 93 of the pre-orientation means 88 and no longer opens upstream and downstream of the trajectory T.
  • the spinner nose 64 can be dismantled for possible change as part of a change of format for another future production or in the context of maintenance.
  • the turner nose 64 is held by the locking means 92.
  • a first actuator 106 one part of which is secured to the base 94, and the other part of which is secured to the movable cam path 102, makes it possible to move the movable cam path 102 in a direction substantially transverse to the predetermined trajectory T.
  • the first actuator moves the movable cam path by a rotational movement in a direction substantially perpendicular to the predetermined trajectory T.
  • the first actuator 106 can be a pneumatic cylinder or a linear motor or any other actuator well known to those skilled in the art.
  • actuators cited in the paragraph above are not limiting.
  • the objective of this actuator is to carry out a movement to achieve the locking or unlocking of the spinner nose 64.
  • Figures 8, 9 and 10 schematically represent the kinematics of the conveying device 26 relative to the device for locking and/or unlocking, in particular of the roller 62 secured to the pinion relative to the pre-orientation means 88 and to the locking means and/or unlocking 90.
  • the movement of the conveying device 26 is symbolized by an arrow J.
  • the movement of the conveying device 26 causes the roller 62 secured to the pinion to move in a pre-orientation zone 108 defined by the pair of rails 93.
  • the roller 62 comes into contact with one of the rails 93 forming the V.
  • the rail 93 guides the roller 62 and positions it behind when it leaves the means of the pre -orientation.
  • This pre-orientation step makes it possible to index the roller 62 relative to the spinner nose 64 for the unlocking step.
  • Figure 9 represents the locked position of the locking and/or unlocking means 90. In this position, the roller 62 enters the locking and/or unlocking means 90. In other words, the roller 62 cooperates with the movable cam path 102.
  • the movable cam path 102 is moved transversely with respect to the trajectory T.
  • the movement of the movable cam path 102 relative to the base 94 allows passage from the locked position to the unlocked position.
  • Figure 10 represents the unlocked position of the locking and/or unlocking means 90.
  • the position of the roller 62 results from the transverse movement K of the movable cam path 02 relative to the trajectory T, which causes the movement of the roller 62 by a rotational movement in the clockwise direction.
  • This movement of the roller 62 allows the unlocking of the fixing means, that is to say the bayonet.
  • the position of the roller 62 results from the rotation of the cam path on itself.

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Abstract

Dispositif pour le verrouillage et/ou le déverrouillage (85) d'au moins un nez de tournette, destiné à être monté sur une unité de conditionnement thermique comportant au moins: - un bâti (23); - un dispositif de convoyage de préformes se constituant d'une pluralité de supports, ledit dispositif de convoyage circulant le long du bâti (23); - des mandrins étant montés mobiles en rotation sur chaque support du dispositif de convoyage, chaque mandrin comprenant au moins une douille à baïonnette destinée à recevoir une goupille solidaire du nez de tournette caractérisé en ce que le dispositif pour le verrouillage et/ou le déverrouillage (85) comprend : -un moyen de pré-orientation (88) angulaire de chaque mandrin; -un moyen de blocage en rotation de chaque nez de tournette (64), et -un moyen de verrouillage et/ou déverrouillage (90) de ladite baïonnette solidarisant le nez de tournette au mandrin.

Description

Description
TITRE : Dispositif de montage et/ou de démontage de nez de tournette et application à une unité de conditionnement thermique de préformes.
Domaine technique de l'invention
L’invention concerne un dispositif pour le transport et la préhension d’une préforme tubulaire avec rotation de la préforme autour de son axe principal, plus particulièrement dans une unité de conditionnement thermique, ainsi qu’une pince apte et destinée à être solidarisée sur un bras robotisé et à coopérer avec un dispositif de convoyage suivant l’invention. Un autre objet de l’invention concerne un procédé de montage et/ou de démontage d’au moins un nez de tournette d’un dispositif de convoyage suivant l’invention.
Etat de la technique
L’invention se rapporte au domaine de la fabrication de corps creux en matériau thermoplastique, fabrication pour laquelle on réalise d’abord une préforme par injection. La préforme est ensuite formée en récipient dans une installation de fabrication de récipients.
Pour ce faire, l’installation de fabrication de récipients comprend une unité de conditionnement thermique appelée également four où la préforme est conditionnée thermiquement et une unité de soufflage pour obtenir le récipient final où la préforme est formée par une opération de soufflage ou par des opérations d’étirage soufflage.
On entend par « corps creux » une préforme de récipient, ou encore un récipient final, ou éventuellement un récipient intermédiaire, c'est-à-dire tout type de corps creux comportant un corps depuis lequel s’étend un col tubulaire débouchant.
Dans la suite du document, il sera utilisé de préférence, de manière non limitative, le terme préforme.
La préforme présente généralement un corps cylindrique tubulaire qui est fermé à l'une de ses extrémités axiales et qui est prolongé à son autre extrémité par un col, lui aussi tubulaire.
Le col s’étend axialement depuis une collerette principale annulaire qui est agencée à la jonction du col et du corps de la préforme, jusqu’à une lèvre annulaire aussi appelée buvant, qui délimite une ouverture axiale du col.
Le corps de la préforme est appelé à subir une déformation plastique pour former le récipient final lors de l'opération de soufflage. Pour pouvoir procéder à cette opération de soufflage, il est nécessaire que le corps de la préforme soit porté à une température supérieure à la température de transition vitreuse du matériau. A cet effet, on procède à un conditionnement thermique de la préforme en la faisant circuler à l'intérieur d'un four, au moyen d’un dispositif de convoyage suivant un trajet de chauffage. Le four comporte des moyens de chauffage qui sont par exemple constitués par des lampes à infrarouge ou des diodes laser devant lesquelles les préformes se déplacent grâce au dispositif de convoyage.
Lors de son déplacement dans le four, la préforme est avantageusement entraînée en rotation autour de son axe principal afin d'homogénéiser le chauffage.
Les préformes sont généralement maintenues sur le dispositif de convoyage par des moyens de préhension.
La préforme est transférée, ou chargée, à l’entrée du four par des moyens de transfert de la préforme depuis un dispositif d’alimentation en préformes jusqu’au dispositif de convoyage.
L’opération consistant à saisir, par les dispositifs de préhension une préforme, est appelée « vêtissage ».
De la même manière, à la sortie du four, l’opération consistant à décharger la préforme chauffée des dispositifs de préhension, est appelée « dévêtissage ». Traditionnellement, les dispositifs de transport saisissent les préformes par la face interne du col grâce aux moyens de préhension. Les moyens de préhension sont alors animés d'un mouvement vertical de descente selon l'axe principal de la préforme par rapport au moyen de transfert afin de permettre l'insertion des moyens de préhension dans le col. A cet effet, les dispositifs de transports circulent au- dessus des moyens de transfert.
A l’inverse, les préformes sont désolidarisées du dispositif de convoyage grâce à l’appui d’une face d’éjection de l’éjecteur sur le buvant de la préforme et la remontée du moyen de préhension selon l’axe principal de la préforme par rapport au moyen de transfert afin de permettre la séparation des moyens de préhension du col. La trajectoire d'une préforme portée par les moyens de transfert est généralement tangente avec la trajectoire des dispositifs de transport en un point ou, au mieux, les deux trajectoires sont superposées sur une courte distance. Cette zone de superposition en un point ou sur une courte distance est appelée par la suite "zone de vêtissage".
Pour que l'opération de vêtissage puisse avoir lieu, les moyens de préhension doivent être synchronisés avec les moyens de transfert pour que les moyens de préhension soient actionnés exactement au droit de la zone de vêtissage. De même, pour que l’opération de dévêtissage puisse avoir lieu, les moyens de préhension doivent être synchronisés avec les moyens de transfert pour que les moyens de préhension soient actionnés exactement au droit de la zone de dévêtissage.
De tels moyens de préhension sont bien connus. C’est le cas, notamment, du brevet européen EP0935572 qui décrit un dispositif pour le transport et la préhension de préformes.
Ledit dispositif de convoyage comporte :
-un support d’axe vertical ;
-un mandrin d’axe monté pivot glissant par rapport au support d’axe vertical dont ledit axe vertical est coaxial à l’axe du mandrin ;
-une tournette montée sur une extrémité du mandrin, et qui comprend :
-un nez de tournette fixé à l’une des extrémités du mandrin de manière démontable et susceptible de saisir une préforme.
En variante, la tournette comprend :
-un nez de tournette fixé à l’une des extrémités du mandrin de manière démontable et susceptible de saisir une préforme et
-un éjecteur entourant au moins partiellement le nez de tournette, est solidarisé au support d’axe vertical par un moyen de fixation et susceptible d’éjecter une préforme.
Une même installation doit pouvoir convenir à la fabrication de récipients de différents modèles, et notamment de différentes capacités. Un modèle donné de préforme peut convenir à plusieurs modèles de récipients, mais pas à tous. Aussi le four doit-il pouvoir assurer la chauffe de différents modèles de préformes.
Les préformes ne se distinguent pas seulement par les formes (et tailles) de leur corps : il arrive également qu’elles aient des cols de diamètres différents.
On conçoit donc aisément qu’il est alors nécessaire de remplacer chaque nez de tournette par un autre, d’un diamètre adapté au nouveau modèle de préforme à chauffer.
Le nez de tournette est ordinairement fixé sur le mandrin au moyen d’un montage type baïonnette. Ce montage se présente couramment sous forme d’une douille à baïonnette. Celle-ci comprend une rainure s’étendant parallèlement à l’axe longitudinal du mandrin et dans laquelle s’engage une goupille solidaire du nez de tournette. Pour démonter le nez de tournette, il convient de désengager la goupille de la douille. Cependant, l’opération pour le démontage d’un jeu de nez de tournette demeure assez long. En effet, pour un changement de format, il est nécessaire de démontrer tous les nez de tournette de l’unité de conditionnement thermique. Par conséquent, pour une unité de conditionnement thermique ayant deux cents nez de tournette, il faut quatre heures pour un opérateur expérimenté pour faire ce changement.
Résumé de l'invention
L’invention propose, selon un premier objet, un dispositif pour le verrouillage et/ou le déverrouillage d’au moins un nez de tournette, destiné à être monté sur une unité de conditionnement thermique comportant au moins :
- un bâti ;
- un dispositif de convoyage de préformes se constituant d’une pluralité de supports, ledit dispositif de convoyage circulant le long du bâti selon une trajectoire (T) prédéterminée ;
- chacun desdits mandrins étant montés mobiles en rotation, autour de son axe longitudinal, sur chaque support du dispositif de convoyage, chaque mandrin comprenant au moins :
- une première extrémité constituant une douille à baïonnette destinée à recevoir une goupille solidaire du nez de tournette apte à recevoir une préforme en matière plastique ou la première extrémité comprenant ladite goupille destinée à recevoir ladite douille à baïonnette solidaire du nez de tournette, ladite douille à baïonnette et ladite goupille formant une baïonnette ;
- une autre portion du mandrin, opposée à ladite première extrémité, est solidarisée à un organe d’entraînement pour mettre en rotation ledit mandrin,
Le dispositif pour le verrouillage et/ou le déverrouillage selon l'invention est caractérisé en ce qu’il comprend en outre :
-un moyen de pré-orientation angulaire de chaque mandrin ;
-un moyen de blocage en rotation de chaque nez de tournette, et
-un moyen de verrouillage et/ou déverrouillage de ladite baïonnette solidarisant le nez de tournette au mandrin de manière à verrouiller et/ou à déverrouiller le nez de tournette du mandrin après la pré-orientation angulaire du mandrin et le blocage du nez de tournette.
Selon un autre aspect de l'invention, le moyen de pré-orientation angulaire de chaque mandrin comprend au moins un moyen de guidage destiné à coopérer avec un suiveur de came solidaire de l’organe d’entrainement, ledit suiveur de came étant décentré par rapport à l’axe longitudinal du mandrin pour pré-orienter angulairement chaque mandrin.
Selon un autre aspect de l'invention, le suiveur de came est un galet ou un doigt. Selon un autre aspect de l'invention, ledit moyen de guidage comprend au moins une paire de rails, les rails formant en amont de la trajectoire T une ouverture, dans laquelle est destiné à s’engager le suiveur de came solidaire de l’organe d’entrainement, et convergeant l’un vers l’autre en formant un V jusqu’à une sortie, en aval de la trajectoire T, débouchant sur ledit moyen de verrouillage et/ou déverrouillage.
Selon un autre aspect de l'invention, le moyen de blocage comprend une pince constituée de deux branches, mobiles l’une par rapport à l’autre, chaque branche étant munie à son extrémité libre d’un mors apte à saisir le nez de tournette pour l’immobiliser en rotation.
Selon un autre aspect de l'invention, la pince est montée sur un bras robotisé. Selon un autre aspect de l'invention, au moins une branche de la pince est entraînée par un actionneur.
Selon un autre aspect de l'invention, le moyen de verrouillage et/ou de déverrouillage est constitué d’au moins un chemin de came mobile destinée à recevoir ledit suiveur de came de l’organe d’entraînement de chaque mandrin pour l’entraîner en rotation autour de son axe longitudinal afin de verrouiller et/ou déverrouiller ladite baïonnette solidarisant le nez de tournette au mandrin.
Selon un autre aspect de l'invention, le moyen de verrouillage et/ou de déverrouillage est constitué d’au moins un chemin de came mobile destinée à recevoir ledit suiveur de came de l’organe d’entraînement de chaque mandrin pour l’entraîner en rotation autour de son axe longitudinal afin de verrouiller et/ou déverrouiller ladite baïonnette solidarisant le nez de tournette au mandrin.
Selon un autre aspect de l'invention, le moyen de verrouillage et/ou de déverrouillage comprend un premier actionneur linéaire apte à déplacer ledit chemin de came mobile suivant une direction sensiblement transversale à la trajectoire T prédéterminée.
L’invention propose, selon un second objet, une unité de conditionnement thermique de préformes.
L’unité de conditionnement thermique de préformes selon l'invention est caractérisée en ce qu’elle comprend un dispositif pour le verrouillage et/ou le déverrouillage d’au moins un nez de tournette selon l’un quelconque des aspects précédents de l’invention solidarisé au bâti de ladite unité de conditionnement thermique de préformes.
Selon un autre aspect de l'invention, l’unité de conditionnement thermique comprend au moins un second actionneur apte à déplacer ledit moyen de guidage et/ou ledit moyen de verrouillage et/ou de déverrouillage depuis une position dite active dans laquelle ledit moyen de guidage et/ou ledit moyen de verrouillage et/ou de déverrouillage s’étendent sur la trajectoire T jusqu’à une position dite inactive dans laquelle ledit moyen de guidage et/ou ledit moyen de verrouillage et/ou de déverrouillage ne s’étendent pas sur la trajectoire T et inversement.
L’invention propose, selon un troisième objet, un procédé pour le verrouillage et/ou le déverrouillage du nez de tournette d’une unité de conditionnement thermique. Le procédé pour le verrouillage et/ou le déverrouillage du nez de tournette d’une unité de conditionnement thermique selon l’un quelconque des aspects précédents de l’invention comportant au moins les étapes suivantes de :
- pré-orientation du mandrin ;
- blocage de nez de tournette ;
- mise en rotation du mandrin pour engager et désengager la baïonnette solidarisant un nez de tournette avec un mandrin.
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. [Fig. 1] est une vue générale schématique d’une installation de production de récipients vu de dessus ;
[Fig. 2] est une vue de détail du médaillon de la figure 1 représentant une préforme ; [Fig. 3] est une vue d’ensemble d’un support et d’une tournette ;
[Fig. 4] est une vue représentant un mode de fixation de type baïonnette solidarisant un mandrin et une tournette ;
[Fig. 5] est une vue d’une roue arrière d’une unité de conditionnement thermique, d’un moyen de pré-orientation, d’un moyen de blocage du nez de tournette et d’un moyen de verrouillage et/ou déverrouillage ;
[Fig. 6] est une vue d’ensemble du moyen de pré-orientation et du moyen de verrouillage et/ou déverrouillage en position de verrouillage, c’est-à-dire que cette position, le mandrin est solidarisé à la tournette par la baïonnette ; [Fig. 7] est une vue d’ensemble du moyen de pré-orientation et du moyen de verrouillage et/ou déverrouillage en position de déverrouillage, c’est-à-dire que cette position, le mandrin est désolidarisé à la tournette ;
[Fig. 8], [Fig. 9], [Fig. 10] sont des vues de dessus schématiques décrivant la cinématique des étapes de verrouillages et de déverrouillage de la baïonnette.
Description détaillée de l'invention
Dans la suite de la description, des éléments présentant une structure identique ou des fonctions analogues seront désignés par une même référence.
On adoptera à titre non limitatif les orientations longitudinale, verticale et transversale en référence au trièdre (L, V, T) représenté sur les figures. Par convention, les directions longitudinale et transversale sont déterminées de manière fixe par rapport aux dispositifs de moulage de sorte que la position ouverte ou fermée occupée est sans incidence sur lesdites orientations.
On utilisera également à titre non limitatif les termes "avant" et "arrière" en référence à l'orientation longitudinale, ainsi que "supérieur" et "inférieur" en référence à l'orientation verticale et enfin "gauche" ou "droite" et "intérieur" ou "extérieur" en référence à l'orientation transversale.
On a représenté schématiquement à la figure 1 , une installation 1 de production en série de récipients 2 en matériau thermoplastique à partir de préformes 4.
Dans la suite de la description, les préformes 4 et les récipients 2 se déplacent dans l'installation de production le long d'un trajet de circulation depuis l'amont vers l'aval. Les préformes 4 sont déplacées en file le long d’un trajet de chauffe par des moyens de convoyage qui seront détaillés par la suite.
De manière non limitative, les récipients sont ici des bouteilles. Le matériau thermoplastique est par exemple ici formé par du polyéthylène téréphtalate, désigné par la suite sous son acronyme "PET".
Une telle préforme 4, en référence à la figure 2, présente un axe "X" principal représenté verticalement à la figure. Elle présente un corps 6 cylindrique à paroi tubulaire fermé à l'une de ses extrémités axiales par un fond 8, et qui est ouvert à son autre extrémité par un col 10, lui aussi tubulaire. Le col 10 est délimité vers le bas par une collerette 12 et vers le haut par un bord d'extrémité supérieur appelé buvant 14. Le col 10 présente généralement sa forme définitive tandis que le corps 6 de la préforme est destiné à subir une déformation relativement importante pour former le récipient 2 final lors d'une étape de formage.
Comme représentée à la figure 1 , l’installation 1 de fabrication de récipients comprend au moins une unité de conditionnement thermique 16, une unité de formage 18 et un manipulateur 20.
L’unité de conditionnement thermique 16 aussi appelée four permet de chauffer une succession de préformes à une température de référence. La température de référence est choisie pour que le corps de chaque préforme en sortie d’unité de conditionnement thermique 16 soit dans un état malléable permettant une déformation du corps 6 de la préforme chauffée afin de former le récipient 2 dans l’unité de formage. La température de référence est comprise entre la température de transition vitreuse et la température de cristallisation de la matière plastique de la préforme. Dans le cas du PET, la température de référence est par exemple voisine de 110°. La valeur de la température de référence peut varier en fonction du produit avec lequel le récipient va être rempli ou en fonction de la technique de remplissage du récipient. Ainsi, la température de référence est différente pour un remplissage à chaud ou pour un produit carbonaté par exemple.
Selon le mode de réalisation représenté sur la Figure 1 , l’unité de conditionnement thermique 16 est un four à défilement, dans lequel les préformes 4 sont transportées pour être exposées à une pluralité de sources de rayonnement 22 de chauffage.
A cet effet, l’unité de conditionnement thermique 16 comprend un moyen de convoyage 24 des préformes circulant le long d’un bâti 23 au travers de l’unité de conditionnement thermique selon un trajet de chauffage s’étendant entre une entrée 25 et une sortie 27 de l’unité de conditionnement thermique définissant une trajectoire T.
Comme représenté aux Figures 1 et 5, le moyen de convoyage 24 comprend une succession de dispositifs de préhension 26, chacun étant apte à supporter une préforme, montés sur une chaîne 28, se déplaçant le long du trajet de chauffe dans l’unité de conditionnement thermique. La chaîne circule sur des roues 30 dont au moins une est motorisée.
Dans un autre mode de réalisation non représenté, le moyen de convoyage comprend par exemple une succession de dispositifs de préhension, chacun étant apte à supporter une préforme, montés sur une navette de type moteur linéaire circulant sur une boucle fermée magnétique. Le mouvement de chacune de ces navettes étant commandé indépendamment les uns des autres par une unité de contrôle (non représentée sur les figures).
Chaque dispositif de convoyage 26 est, par exemple, apte à recevoir une préforme par emmanchement du col sur une tournette 32. Chaque tournette 32 est, par exemple, mobile en rotation par rapport à la chaîne autour d’un axe A de rotation confondu avec l’axe principal X d’une préforme lorsque celle-ci est supportée par la tournette.
Le four comprend également une cavité de chauffe qui comprend deux parois latérales 36 face à face et au moins l’une de ces parois étant celle qui supporte plusieurs sources de rayonnement 22, disposées les unes au-dessus des autres et les unes à côté des autres en regard des préformes.
En d’autres termes, l’unité de conditionnement thermique 16 comprend une pluralité de sources de rayonnement 22 répartis le long du trajet de la trajectoire T et selon une hauteur correspondant sensiblement à la hauteur des préformes de sorte que toute la hauteur du corps de chaque préforme est exposée aux sources de rayonnement sur le trajet de la préforme dans l’unité de conditionnement thermique. En faisant tourner les préformes autour de leur axe principal X, les tournettes 32 permettent d’exposer uniformément tout le corps 6 des préformes aux sources de rayonnement 22. Dans ce mode de réalisation particulier, les sources de rayonnement 22 sont réparties sur un côté seulement de ce trajet, et une paroi réfléchissante 38 est disposée de l’autre côté du trajet de chauffage pour réfléchir la chaleur vers les préformes.
Dans un autre mode de réalisation non représentée, les sources de rayonnement 22 peuvent être réparties de part et d’autre du trajet de chauffage sans pour autant sortir du cadre de l’invention.
Il convient également de noter que les sources de rayonnement sont agencées, le cas échéant, pour ne pas soumettre le col 10 à la chaleur émise par les sources de rayonnement. En effet, comme indiqué précédemment, seul le corps 6 de la préforme 4 est formé pour produire le récipient. Par conséquent, le col 10 ne doit pas être déformé au cours du formage et ne doit pas être chauffé. Pour éviter le chauffage du col 10, le four peut comprendre un dispositif de ventilation positionné au droit des cols pour évacuer la chaleur susceptible d’être absorbée par les cols. Chaque source de rayonnement 22 est formée par une lampe à incandescence émettant un rayonnement infrarouge. Dans un autre mode de réalisation, chaque source de rayonnement est une diode laser émettant un rayonnement infrarouge.
En d’autres termes, chaque source de rayonnement est un laser (par exemple des diodes laser) émettant dans l’infrarouge et organisés par juxtaposition et/ou superposition pour former une ou plusieurs matrices.
Dans un autre mode de réalisation, chaque source de rayonnement est un générateur de micro-ondes.
Il est bien évident que les sources de rayonnement pourront consister dans toute source de rayonnement bien connue de l’Homme du Métier, ou une combinaison de ces sources de rayonnement sans pour autant sortir du cadre de l’invention. Puis, une fois que la préforme 4 a été conditionnée thermiquement dans l’unité de conditionnement thermique, elle est transférée à l’unité de formage pour y être formée.
L’unité de formage 18 de récipients 2 à partir de préformes 4 se compose d’une roue de formage 42 déplaçant en rotation une pluralité de postes de formage 44 d’une entrée à une sortie, à laquelle une succession de récipients sont formés à partir des préformes, puis sont extraites, comme représentée sur la Fig. 1 . L’axe de rotation de la roue de formage est, par exemple, sensiblement parallèle à l’axe principal X des préformes lorsqu’elles sont transportées par la roue de formage. Chaque poste de soufflage 44 comprend un moule 46 formant une cavité de moulage présentant la forme du récipient à former et agencé pour recevoir une préforme de façon que le corps de la préforme s’étende dans la cavité de moulage. L’installation de fabrication 1 de récipients comprend également un manipulateur 20 pourvu d’un bras robotisé 48 équipé à l’une de ses extrémités d’une pince 50 de démontage de tournettes 32. L’ensemble du bras robotisé et de la pince est mobile au moins partiellement à l’aplomb du four, de sorte à assurer le démontage des tournettes 32.
Comme représenté aux figures 3 et 4, le dispositif de convoyage 26 comprend un support 52, aussi appelé maillon sur la figure, qui est en fait intégré à une chaîne qui comprend une multitude de tels maillons.
Dans ce mode de réalisation, le maillon, de préférence métallique (par ex. en acier), comprend deux branches 54, superposées, qui font saillie latéralement d’une âme 56. Les branches sont percées de trous 58 coaxiaux qui définissent conjointement un axe principal. i l
Le dispositif de convoyage 26 comprend par ailleurs :
- un mandrin 60 (visible en pointillé sur la figure 3) d’axe de révolution monté dans les trous 58 du maillon suivant une liaison à pivot glissant par rapport au maillon. Ainsi, l’axe principal des trous et l’axe de révolution du mandrin 60 sont coaxiaux ;
- un organe 61 d’entraînement solidaire en rotation à l’une des extrémités libres du mandrin 60. Dans ce mode de réalisation, l’organe 61 d’entrainement est un pignon qui est avantageusement formé sur un embout en forme de bobine, emmanché en force sur le mandrin 60 ;
- un suiveur de came 62, ici un galet 62, solidarisé à l’organe 61 d’entrainement, le suiveur de came étant décentré par rapport à l’axe longitudinal du mandrin 60 pour pré-orienter angulairement chaque mandrin 60. En variante, le suiveur de came peut être un doigt;
- une tournette 32 montée sur l’autre extrémité du mandrin 60 et qui comprend au moins :
- un nez de tournette 64 qui est fixé au mandrin 60 de manière démontable, en l’espèce par l’intermédiaire d’un montage type baïonnette 66 (non représentée sur cette figure). Le nez de tournette 64 est destiné à recevoir le col de la préforme ;
- un éjecteur 68 solidarisé au support 52. Cet éjecteur 68 a une forme sensiblement cylindrique et comprend à l’une de ses extrémités au moins une face 70 dite d’éjection de la préforme ;
Le mandrin 60 et le nez de tournette 64 s’étendent coaxialement à l’éjecteur de telle manière que l’extrémité libre du nez de tournette 64 fasse saillie de l’éjecteur.
Selon une variante d’exécution, non représentée sur les figures, le support peut être un moteur linéaire comprenant également au moins un trou et dans lequel le mandrin 60, le nez de tournette 64, le pignon sont montés pivot glissant, sans pour autant sortir du cadre de l’invention.
Comme représenté à la figure 4, la tournette 32 se compose de l’éjecteur 68 et du nez de tournette 64 qui se solidarise de manière démontable pour l’un au support et pour l’autre à l’une des extrémités du mandrin 60 par un montage de type baïonnette.
L’éjecteur 68 comporte une embase 72 grossièrement cylindrique d’axe F, qui inclut un trou central, un plateau 74 percé d’un alésage central et qui définit une face 70 d’éjection, une série de pieds 76 (ici au nombre de quatre) qui relient l’embase au plateau, et qui définissent entre eux des ajours 77. L’embase comprend également au moins un moyen de fixation qui permet de solidariser l’éjecteur au support (non représenté).
Dans le montage de type baïonnette illustré à la figure 4, l’extrémité du mandrin 60 comprend une douille 78 à baïonnette dans laquelle se trouve au moins une rainure 80, la douille 78 à baïonnette est insérée dans un connecteur 82 solidaire du nez de tournette 64.
Plus précisément, la rainure 80 de la douille 78 à baïonnette comprend une section C axiale, parallèle à l’axe longitudinal du mandrin 60 et débouchant d’un côté sur l’extrémité de la douille 78 à baïonnette, et se prolongeant de l’autre côté sur une section D transversale borgne.
De manière correspondante, le nez de tournette 64 comprend le connecteur 82 sur lequel vient se fixer le mandrin 60 par l’intermédiaire du connecteur. Ce connecteur 82 porte au moins une goupille 84 qui vient s’engager dans la rainure 80 au niveau de la section C axiale, puis dans la section D transversale de la douille 78 à baïonnette.
Cette goupille 84 est sollicitée élastiquement par un ressort (non représenté sur les figures) qui permet un rattrapage du jeu axial entre le nez de tournette 64 et le mandrin 60. Le nez de tournette 64 se trouve immobilisé à la fois en translation et en rotation par rapport au mandrin 60 lorsque la goupille est positionnée dans la rainure au niveau de la section D.
En variante de réalisation (non représentée), le montage type baïonnette peut être inversé, c’est-à-dire, que la douille de baïonnette est solidarisée à l’une des extrémités du nez de tournette 64 tandis que le collecteur serait solidarisé à l’une des extrémités du mandrin 60.
Pour retirer le nez de tournette 64 du mandrin 60, il convient d’immobiliser le nez de tournette 64 en rotation et d’imprimer au mandrin 60 un mouvement de rotation, puis un mouvement de translation pour désengager le mandrin 60 du nez de tournette 64, ou inversement.
La figure 5 représente l’une des roues 30 de l’unité de conditionnement thermique sur laquelle circulent les dispositifs de préhension montés sur un des maillons de la chaîne, des moyens d’entraînement 86 coopérant avec l’organe 61 d’entraînement, ici un pignon, de chaque mandrin 60 et un dispositif pour le verrouillage et/ou le déverrouillage 85 d’au moins un nez de tournette 64.
Les moyens d’entrainement 86, ici une chaine à rouleaux, sont montés fixes à la périphérie de la roue. Cette chaine coopère avec l’organe 61 d’entrainement du dispositif de convoyage 26, ici un pignon. Le déplacement du dispositif de convoyage 26 et notamment du pignon par rapport à la chaine à rouleaux fixe permet d’entraîner en rotation le mandrin 60 autour de son axe longitudinal. Non représenté sur cette figure, le suiveur de came 62 solidaire de l’organe 61 d’entrainement se déplace dans un plan horizontal H.
En variante, il est connu que les moyens d’entrainement 86 et l’organe 61 d’entrainement du dispositif préhension sont des éléments magnétiques. Ce mode de réalisation est décrit dans le brevet EP2711316 de la demanderesse.
Le dispositif 85 pour le verrouillage et/ou le déverrouillage d’au moins un nez de tournette 64 comprend un moyen de pré-orientation 88 angulaire de chaque mandrin 60, un moyen de verrouillage et/ou de déverrouillage 90 du nez de tournette 64 et d’un moyen de blocage 92 en rotation de chaque nez de tournette 64.
Le moyen de pré-orientation 88 et le moyen de verrouillage et/ou de déverrouillage 90 sont solidaires d’un socle 94 qui est monté mobile sous le dispositif de convoyage 26 dans l’unité de conditionnement thermique.
L’unité de conditionnement thermique comprend également des moyens pour accoupler ou désaccoupler le dispositif pour le verrouillage et/ou le déverrouillage du nez de tournette 64 au dispositif de convoyage 26. Le moyen pour accoupler ou désaccoupler est au moins un second actionneur apte à déplacer le moyen de préorientation 88 et/ou le moyen de verrouillage et/ou de déverrouillage 90 depuis une position dite active dans laquelle le moyen de guidage et/ou le moyen de verrouillage et/ou de déverrouillage 90 et plus particulièrement le suiveur de came 62 se trouve dans le plan horizontal H jusqu’à une position dite inactive dans laquelle le moyen de guidage et/ou le moyen de verrouillage et/ou de déverrouillage 90 et plus particulièrement le suiveur de came 62 se trouve hors du plan horizontal H et inversement.
Le moyen de blocage 92 peut être solidaire au socle 94 du dispositif pour le verrouillage et/ou le déverrouillage du nez de tournette 64, ou au bâti 23 de l’unité de conditionnement thermique, ou à l’extérieur de l’unité de conditionnement thermique comme cela est représenté à la figure 1 par un bras robotisé 48.
Le moyen de blocage 92 comprend une pince 50 constituée de deux branches, mobiles l’une par rapport à l’autre, chaque branche étant munie à son extrémité libre d’un mors apte à saisir le nez de tournette 64 pour l’immobiliser en rotation. Cette pince est montée sur le bras robotisé comme représenté sur la figure 1 . En variante, le moyen de blocage 92 comprend un vérin constitué d’un corps fixé au socle 94 ou au bâti 23 et d’un piston apte à être déplacé pour prendre appui sur le nez de tournette 64 pour l’immobiliser en rotation. Ce mode de réalisation n’est pas représenté sur les figures.
Comme représenté sur la figure 5, le dispositif pour le verrouillage et/ou le déverrouillage d’au moins un nez de tournette 64 est solidarisé au niveau de l’une des roues 30 de l’unité de conditionnement thermique.
Le positionnement du dispositif pour le verrouillage et/ou le déverrouillage d’au moins un nez de tournette 64 au niveau de la roue permet d’avoir une meilleure précision de la position du dispositif de convoyage par rapport au dispositif 85 pour le verrouillage et/ou le déverrouillage d’au moins un nez de tournette 64. En effet, l’enroulement du dispositif de convoyage 26 par rapport à l’une des roues 30 oriente une tension vers l’axe de la roue. Cette tension permet de stabiliser et de plaquer le dispositif de convoyage sur la roue.
Comme représenté à la figure 1 , le dispositif 85 pour le verrouillage et/ou le déverrouillage d’au moins un nez de tournette 64 est solidarisé au niveau des parois latérales 36 de l’unité de conditionnement thermique.
Les figures 6 et 7 représentent le dispositif 85 pour le verrouillage et/ou le déverrouillage d’au moins un nez de tournette 64 qui comprend le moyen de préorientation 88 angulaire de chaque mandrin 60 ainsi que le moyen de verrouillage et/ou de déverrouillage 90.
Le moyen de pré-orientation 88 angulaire de chaque mandrin 60 comprend au moins une paire de rails 93 fixée au socle 94.
Cette paire de rails 93 coopère avec le galet 62 solidaire du pignon du dispositif de convoyage, comme représenté à la figure 3.
Cette paire de rails 93 forme en amont de la trajectoire T une ouverture 96, dans laquelle vient s’engager le galet 62.
Les rails 93 de cette paire de rails convergent l’un vers l’autre en formant un V jusqu’à une sortie 98, en aval de la trajectoire T.
Cette paire de rails 93 comprend également des moyens de réglages permettant d’augmenter ou de diminuer la convergence de l’angle définit par la paire de rails 93.
En sortie 98 du V, le moyen de pré-orientation 88 débouche sur le moyen de verrouillage et/ou déverrouillage 90 du nez de tournette 64. A la sortie du moyen de pré-orientation 88, chaque galet 62 de chaque dispositif de convoyage 26 est indexé avec la même orientation, c’est-à-dire que les galets 62 se placent les uns derrière les autres suivant une file parallèle à la trajectoire T, et chaque galet 62 se positionne à la traine par rapport à la direction de la trajectoire T. La réalisation de l’étape de verrouillage et/ou déverrouillage du moyen de fixation combine le moyen de blocage 92 du nez de tournette 64 et le moyen de verrouillage et/ou de déverrouillage 90 de la baïonnette.
La figure 6 représente le moyen de verrouillage et/ou de déverrouillage 90 dans une position dite de verrouillage et la figure 7 représente le moyen de verrouillage et/ou de déverrouillage 90 dans une position dite de déverrouillage.
Le moyen de verrouillage et/ou de déverrouillage 90 se compose du socle 94, d’au moins un chemin de came mobile 102 destinée à recevoir le galet 62 fixé sur le pignon de chaque mandrin 60 pour l’entraîner en rotation autour de son axe longitudinal afin de réaliser l’étape de verrouiller et/ou déverrouiller du moyen de fixation, c’est-à-dire la baïonnette, solidarisant le nez de tournette 64 du mandrin 60 pendant que le moyen de blocage 92 maintient immobile le nez de tournette 64. Ce chemin de came mobile 102 se déplace par rapport au socle 94.
Ce chemin de came mobile 102 comprend une rainure 104, en forme de U, parallèle à la trajectoire T dont la largeur est au moins égale au diamètre du galet 62.
Dans le mode de réalisation représenté aux figures 6 et 7, cette rainure 104 est usinée par exemple dans un bloque d’acier.
En variante, le chemin de came mobile 102 peut être également réalisé par une paire de guides mobiles.
Dans la position de verrouillage du moyen de verrouillage et/ou de déverrouillage 90, représentée sur la figure 6, le chemin de came mobile 102 reçoit le galet 62 à la sortie du moyen de pré-orientation 88 et la baïonnette solidarise le nez de tournette 64 avec le mandrin 60. C’est pour cette raison que l’on parle de position de verrouillage.
Dans la position de déverrouillage du moyen de verrouillage et/ou de déverrouillage 90, représentée sur la figure 7, le chemin de came mobile 102 a translaté transversalement par rapport à la trajectoire T de façon à déplacer le galet 62 pour déverrouiller la baïonnette.
Dans cette position déverrouillée, le chemin de came mobile 102 n’est plus aligné avec la sortie de la paire de rails 93 du moyen de pré-orientation 88 et n’est plus débouchant en amont et en aval de la trajectoire T. Il en résulte que le nez de tournette 64 n’est plus solidaire du mandrin 60. Ainsi, le nez de tournette 64 peut être démonté pour un changement éventuel dans le cadre d’un changement de format pour une autre production à venir ou dans le cadre d’une maintenance.
Durant le passage de la position verrouillée à la position déverrouillée, le nez de tournette 64 est maintenu par le moyen de blocage 92.
Un premier actionneur 106 dont une partie est solidaire du socle 94, et dont l’autre partie est solidaire du chemin de came mobile 102, permet de déplacer le chemin de came mobile 102 suivant une direction sensiblement transversale à la trajectoire T prédéterminée.
En variante non représentée, le premier actionneur déplace le chemin de came mobile par un mouvement de rotation suivant une direction sensiblement perpendiculaire à la trajectoire T prédéterminée.
Le premier actionneur 106 peut être un vérin pneumatique ou un moteur linéaire ou tout autre actionneur bien connu de l’Homme du Métier.
Les exemples d’actionneur cités, dans le paragraphe ci-dessus, ne sont pas limitatifs. L’objectif de cet actionneur est de réaliser un déplacement pour réaliser le verrouillage ou le déverrouillage du nez de tournette 64.
Les figures 8, 9 et 10 représentent schématiquement la cinématique du dispositif de convoyage 26 par rapport au dispositif pour le verrouillage et/ou le déverrouillage, notamment du galet 62 solidarisé au pignon par rapport au moyen de pré-orientation 88 et au moyen de verrouillage et/ou déverrouillage 90.
Comme représenté à la figure 8, le déplacement du dispositif de convoyage 26 est symbolisé par une flèche J. Le déplacement du dispositif de convoyage 26 amène le galet 62 solidaire du pignon à se déplacer dans une zone de pré-orientation 108 définie par la paire de rails 93.
Lors du déplacement du dispositif de convoyage 26, le galet 62 entre en contact avec l’un des rails 93 formant le V. Le rail 93 guide le galet 62 et le positionne à la traine lorsqu’il sort du moyen de la zone de pré-orientation.
Cette étape de pré-orientation permet d’indexer le galet 62 par rapport au nez de tournette 64 en vue de l’étape de déverrouillage.
La figure 9 représente la position verrouillée du moyen de verrouillage et/ou déverrouillage 90. Dans cette position, le galet 62 entre dans le moyen de verrouillage et/ou déverrouillage 90. En d’autres termes, le galet 62 vient coopérer avec le chemin de came mobile 102.
Le chemin de came mobile 102 est déplacé transversalement par rapport la trajectoire T.
Le déplacement du chemin de came mobile 102 par rapport au socle 94 permet le passage de la position verrouillée à la position déverrouillée.
La figure 10 représente la position déverrouillée du moyen de verrouillage et/ou déverrouillage 90.
Dans ce mode de réalisation, la position du galet 62 résulte du déplacement transversal K du chemin de came mobilel 02 par rapport à la trajectoire T, ce qui provoque le déplacement du galet 62 par un mouvement de rotation dans le sens horaire.
Ce déplacement du galet 62 permet le déverrouillage du moyen de fixation, c’est-à- dire la baïonnette.
En variante non représentée, la position du galet 62 résulte de la rotation du chemin de came sur lui-même.
Lors du passage de la position verrouillée à la position déverrouillée, le nez de tournette 64 est maintenu par le moyen de blocage 92.

Claims

Revendications
1 . Dispositif pour le verrouillage et/ou le déverrouillage (85) d’au moins un nez de tournette (64), destiné à être monté sur une unité de conditionnement thermique (16) comportant au moins:
- un bâti (23) ;
- un dispositif de convoyage (26) de préformes se constituant d’une pluralité de supports (52), ledit dispositif de convoyage 26 circulant le long du bâti 23 selon une trajectoire (T) prédéterminée ;
- des mandrins (60) étant montés mobiles en rotation, autour de son axe longitudinal, sur chaque support du dispositif de convoyage, chaque mandrin (60) comprenant au moins :
- une première extrémité constituant une douille (78) à baïonnette destinée à recevoir une goupille (84) solidaire du nez de tournette (64) apte à recevoir une préforme (4) en matière plastique ou la première extrémité comprenant ladite goupille destiné à recevoir ladite douille (78) à baïonnette solidaire du nez de tournette (64), ladite douille à baïonnette et ladite goupille formant une baïonnette (66) ;
- une autre portion du mandrin (60), opposée à ladite première extrémité, est solidarisée à un organe (61 ) d’entraînement pour mettre en rotation ledit mandrin (60), caractérisé en ce que le dispositif pour le verrouillage et/ou le déverrouillage (85) comprend en outre :
-un moyen de pré-orientation (88) angulaire de chaque mandrin (60) ;
-un moyen de blocage (92) en rotation de chaque nez de tournette (64), et
-un moyen de verrouillage et/ou déverrouillage (90) de ladite baïonnette solidarisant le nez de tournette (64) au mandrin (60) de manière à verrouiller et/ou à déverrouiller le nez de tournette (64) du mandrin (60) après la pré-orientation angulaire du mandrin (60) et le blocage du nez de tournette (64).
2. Dispositif pour le verrouillage et/ou le déverrouillage (85) d’au moins un nez de tournette (64) selon la revendication précédente caractérisé en ce que le moyen de pré-orientation (88) angulaire de chaque mandrin (60) comprend au moins un moyen de guidage destiné à coopérer avec un suiveur de came (62) solidaire de l’organe (61 ) d’entrainement, ledit suiveur de came (62) étant décentré par rapport à l’axe longitudinal du mandrin (60) pour pré-orienter angulairement chaque mandrin (60).
3. Dispositif pour le verrouillage et/ou le déverrouillage d’au moins un nez de tournette (64) selon la revendication précédente caractérisé en ce que le suiveur de came (62) est un galet ou un doigt.
4. Dispositif pour le verrouillage et/ou le déverrouillage d’au moins un nez de tournette (64) selon la revendication précédente caractérisé en ce que ledit moyen de guidage comprend au moins une paire de rails (93), lesdits rails (93) formant en amont de la trajectoire T une ouverture, dans laquelle est destiné à s’engager le suiveur de came (62) solidaire de l’organe (61) d’entrainement, et convergeant l’un vers l’autre en formant un V jusqu’à une sortie, en aval de la trajectoire T, débouchant sur ledit moyen de verrouillage et/ou déverrouillage (90).
5. Dispositif pour le verrouillage et/ou le déverrouillage d’au moins un nez de tournette selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le moyen de blocage (92) comprend une pince constituée de deux branches, mobiles l’une par rapport à l’autre, chaque branche étant munie à son extrémité libre d’un mors apte à saisir le nez de tournette (64) pour l’immobiliser en rotation.
6. Dispositif pour le verrouillage et/ou le déverrouillage d’au moins un nez de tournette selon la revendication précédente caractérisé en ce que la pince est montée sur un bras robotisé (48).
7. Dispositif pour le verrouillage et/ou le déverrouillage d’au moins un nez de tournette selon l’une quelconque des revendications 4 ou 5 caractérisé en ce que au moins une branche de la pince est entraînée par un actionneur.
8. Dispositif pour le verrouillage et/ou le déverrouillage d’au moins un nez de tournette selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le moyen de blocage (92) comprend un vérin constitué d’un corps fixé au bâti (23) et d’un piston apte à être déplacé pour prendre appui sur le nez de tournette (64) pour l’immobiliser en rotation.
9. Dispositif pour le verrouillage et/ou le déverrouillage d’au moins un nez de tournette selon l’une quelconque des revendications 2 à 7 caractérisé en ce que le moyen de verrouillage et/ou de déverrouillage (90) est constitué d’au moins un chemin de came mobile (102) destinée à recevoir ledit suiveur de came (62) de l’organe (61 ) d’entraînement de chaque mandrin (60) pour l’entraîner en rotation autour de son axe longitudinal afin de verrouiller et/ou déverrouiller ladite baïonnette (66) solidarisant le nez de tournette (64) au mandrin.
10. Dispositif pour le verrouillage et/ou le déverrouillage d’au moins un nez de tournette selon la revendication précédente caractérisé en ce le moyen de verrouillage et/ou de déverrouillage (90) comprend un premier actionneur (106) linéaire apte à déplacer ledit chemin de came mobile (102) suivant une direction sensiblement transversale à la trajectoire T prédéterminée.
11 . Dispositif pour le verrouillage et/ou le déverrouillage d’au moins un nez de tournette selon la revendication 8 caractérisé en ce le moyen de verrouillage et/ou de déverrouillage (90) comprend un premier actionneur (106) apte à déplacer ledit chemin de came (102) mobile en rotation suivant une direction sensible perpendiculaire à la trajectoire T prédéterminée.
12. Unité de conditionnement thermique (16) de préformes caractérisée en ce qu’elle comporte un dispositif pour le verrouillage et/ou le déverrouillage d’au moins un nez de tournette selon l’une quelconque des revendications 1 à 10 solidarisé au bâti (23) de ladite unité de conditionnement thermique (16) de préformes.
13. Unité de conditionnement thermique (16) selon la revendication 2 caractérisée en ce qu’elle comprend au moins un second actionneur apte à déplacer ledit moyen de guidage et/ou ledit moyen de verrouillage et/ou de déverrouillage (90) depuis une position dite active dans laquelle ledit moyen de guidage et/ou ledit moyen de verrouillage et/ou de déverrouillage (90) s’étendent sur la trajectoire T jusqu’à une position dite inactive dans laquelle ledit moyen de guidage et/ou ledit moyen de verrouillage et/ou de déverrouillage (90) ne s’étendent pas sur la trajectoire T et inversement.
14. Procédé pour le verrouillage et/ou le déverrouillage du nez de tournette d’une unité de conditionnement thermique (16) selon l’une quelconque des revendications 12 ou 13 comportant au moins les étapes suivantes de :
- pré-orientation du mandrin (60) ;
- blocage de nez de tournette (64) ;
- mise en rotation du mandrin (60) pour engager et désengager la baïonnette solidarisant un nez de tournette avec un mandrin (60).
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