EP4753904A1

EP4753904A1 - Dispositif d'éjection de préformes pour une installation de fabrication par soufflage de récipients en matériau thermoplastique à partir de préformes

Info

Publication number: EP4753904A1
Application number: EP24751710.5A
Authority: EP
Inventors: Stéphane Morin
Original assignee: Sidel Participations SAS
Current assignee: Sidel Participations SAS
Priority date: 2023-08-01
Filing date: 2024-08-01
Publication date: 2026-06-10
Also published as: CN121511159A; FR3151784A1; WO2025027167A1

Abstract

Un dispositif d'éjection (11) de préformes (3) pour une installation (1) de fabrication (1) par soufflage de récipients (2) en matériau thermoplastique à partir de préformes (3), du type comportant un moyen de convoyage (13) comprenant une succession de dispositifs de préhension (14) destinés à porter une préforme (3) en vue de la faire circuler en position verticale le long d'un parcours sensiblement horizontal, chaque préforme (3) étant constituée d'un corps (4) sensiblement cylindrique et d'un col (6) comportant au moins une collerette (7), les dispositifs de préhension (14) portant les préformes (3) au niveau du col (6) de ces dernières en s'engageant axialement dans le col (6) de la préforme (3) pour la saisir et lesdits dispositifs (14) de préhension (14) comprenant au moins un mandrin (25) d'axe de révolution, une tournette (15) montée sur l'une des extrémités du mandrin (25) et comprenant au moins un nez de tournette (28) qui est fixé au mandrin (25), ledit nez de tournette (28) étant destiné à recevoir le col (6) de la préforme (3), et un éjecteur (29) présentant une forme sensiblement cylindrique dont l'une de ses extrémités forme une surface dite d'éjection de la préforme (3); ledit dispositif est remarquable en ce qu'il comporte au moins un doigt (35).

Description

1. Dispositif d’éjection de préformes pour une installation de fabrication par soufflage de récipients en matériau thermoplastique à partir de préformes

Le domaine de l’invention est celui de la conception et de la fabrication des récipients en matière plastique. La présente invention concerne plus particulièrement un dispositif d’éjection de préformes pour une installation de fabrication par soufflage de récipients en matériau thermoplastique à partir de préformes, du type comportant une série d’éléments de transport qui sont munis chacun d’au moins un dispositif de préhension destiné à porter une préforme en vue de la faire circuler en position verticale le long d’un parcours sensiblement horizontal.

Etat de la technique

Dans le domaine de la fabrication des récipients en matière plastique à partir de préformes, il est bien connu des systèmes de convoyage desdites préformes du type comportant une série d'éléments de transport qui sont munis chacun d'au moins un dispositif de préhension destiné à porter une préforme en vue de la faire circuler en position verticale le long d'un parcours, orienté de l'amont vers l'aval, à l'intérieur de l'installation, du type dans lequel chaque dispositif de préhension est mobile suivant un axe vertical par rapport à l'élément de transport qui le porte pour, lorsqu'il est amené d'une position haute dégagée jusqu'à une position basse de préhension, s'engager axialement dans le col de la préforme et la saisir.

Un tel système est décrit par exemple dans le document FR2794109.

On trouve de tels systèmes de convoyage dans les machines de soufflage de récipients dans lesquelles le récipient est obtenu par soufflage en introduisant dans un moule de soufflage une préforme précédemment réalisée par moulage par injection. Ces machines sont par exemple utilisées pour la fabrication de bouteilles en polyéthylène téréphtalate (PET).

Ce type de machine comporte habituellement un four prévu pour chauffer les préformes à l'intérieur d'au moins un tunnel de chauffage avant l'opération de soufflage.

Ce four comporte un système de convoyage qui permet de faire circuler les préformes à l'intérieur du tunnel de chauffage.

Le système de convoyage peut par exemple être constitué d'une chaîne d'éléments de transport en forme de maillons animée d'un mouvement continu sur elle-même.

Pour saisir la préforme, chaque élément de transport comporte un dispositif de préhension qui est mobile axialement par rapport à l'élément de transport et qui, lorsqu'il est amené d'une position extrême dégagée à une position extrême de préhension, s'engage axialement dans le col de la préforme.

Pour cela, la préforme doit être amenée en dessous de l'élément de transport correspondant et elle doit être maintenue parfaitement à la verticale de celui-ci pendant toute la durée de l'opération de saisie. Or, au cours de cette opération de saisie, l'élément de transport se déplace de manière continue, si bien que la préforme doit elle aussi être déplacée de manière continue.

A cet effet, la préforme est par exemple prise en charge par une roue de transport comportant un disque qui est entraîné en rotation autour de son axe et qui est muni, à sa périphérie, d'encoches sensiblement semi-circulaires. Un guide en arc de cercle est agencé autour d'une partie de la périphérie du disque de telle sorte qu'une préforme puisse être emprisonnée radialement entre une encoche du disque et le guide. La préforme prend alors appui par une collerette située à la base de son col à la fois sur le disque et sur le guide, le col et le corps de la préforme s'étendant respectivement au-dessus et en dessous du niveau du disque. Ainsi, la préforme est portée par la roue de transport et, du fait de la rotation du disque, elle est entraînée selon une trajectoire circulaire.

Les préformes et les éléments de transports sont positionnés sur la roue de transport de manière que chaque préforme soit agencée axialement juste à la verticale du dispositif de préhension d'un des éléments de transport. Ainsi, le dispositif de préhension peut être commandé, en un point de la circonférence de la roue, vers sa position basse de préhension pour saisir la préforme par son col.

On note donc que, en ce point de la circonférence de la roue, la préforme est encore en appui sur la roue de transport et sur le guide, lequel s'achève juste après ce point pour permettre à la préforme de suivre la trajectoire de l'élément de transport.

En théorie, en ce point de la circonférence de la roue, la préforme est donc en appui par sa collerette sur la roue de transport et sa position est parfaitement définie par l'encoche du disque dans laquelle elle se trouve prisonnière.

Cependant, dans la pratique, il est nécessaire de prévoir des jeux de fonctionnement entre la préforme, le disque, et le guide. La préforme possède donc une certaine latitude de mouvement par rapport à ces deux éléments. Or, on s'est aperçu que cette latitude permettait à la préforme de vibrer sur la roue de transport, ceci étant plus particulièrement notable dans les installations à hautes cadences dans lesquelles la vitesse de déplacement de la préforme au niveau de la roue de transport est relativement importante. Ces vibrations peuvent affecter la précision de la position réelle du col de la préforme au niveau du point de préhension si bien que, dans certains cas, le dispositif de préhension et le col peuvent se trouver légèrement mais suffisamment décalés au point d'empêcher la préhension correcte de la préforme.

II est déjà connu de prévoir des dispositifs pour améliorer la stabilité de la préforme au moment de sa préhension, par exemple dans le document FR2794109.

Ces dispositifs, bien qu'ayant donné satisfaction, présentent toutefois certaines limites, notamment lorsque le système de convoyage est amené à fonctionner à des cadences très élevées, de sorte que certaines préformes peuvent être saisies par un dispositif de préhension de manière incorrecte, ce qui peut produire des dysfonctionnements importants dans la machine.

Afin de remédier à cet inconvénient, on a déjà imaginé un système de convoyage qui comporte des moyens pour éjecter les préformes qui sont mal positionnées sur le dispositif de préhension associé. Un tel système est notamment décrit dans le document EP1781460.

Ledit document EP1781460 divulgue un système de convoyage dans lequel chaque dispositif de préhension est lié en déplacement axial, vers le haut et vers le bas, à une potence associée qui est montée coulissante axialement selon une direction et qui porte, à son extrémité axiale inférieure, un élément suiveur de came, la potence étant sollicitée axialement vers le bas de manière que l'élément suiveur de came coopère avec une surface d'une came fixe qui est prévue pour entraîner le dispositif de préhension depuis sa position haute dégagée vers sa position basse de préhension. Ladite potence comporte un plot muni d'une surface d'appui qui est prévue pour coopérer par glissement avec une rampe fixe comportant une surface de commande inclinée par rapport à la verticale et orientée globalement vers le haut, lorsque le dispositif de préhension occupe une position axiale intermédiaire entre sa position haute dégagée et sa position basse de préhension, cette position axiale intermédiaire correspondant à un positionnement incorrect du dispositif de préhension dans la préforme, de manière que la rampe fixe entraîne le plot vers le haut et qu'elle provoque le coulissement axial du dispositif de préhension jusqu'à sa position haute dégagée en vue de permettre l'éjection de la préforme associée, la rampe fixe s'étendant axialement à une hauteur déterminée de sorte que, lorsque le dispositif de préhension occupe sa position basse de préhension, le plot puisse circuler sous la rampe fixe dans un passage aménagé à cet effet.

Ce type de dispositif d’éjection présente néanmoins l’inconvénient de ne pas être adapté à des très hautes cadences, c’est-à-dire des cadences supérieures à 60000 bouteilles par heure et déposer de la graisse dans les préformes.

Divulgation de l’invention

L'un des buts de l'invention est donc de remédier à ces inconvénients en proposant un dispositif d’éjection des préformes mal positionnées et/ou présentant un défaut après leur traitement thermique, de conception simple et peu onéreuse, et permettant une éjection des préformes à hautes cadences tout en évitant un dépôt de graisse sur les autres préformes, i.e. les préformes non éjectées.

A cet effet et conformément à l’invention, il est proposé un dispositif d’éjection de préformes pour une installation de fabrication par soufflage de récipients en matériau thermoplastique à partir de préformes, du type comportant un moyen de convoyage comprenant une succession de dispositifs de préhension destinés à porter une préforme en vue de la faire circuler en position verticale le long d’un parcours sensiblement horizontal, chaque préforme étant constituée d’un corps sensiblement cylindrique et d’un col comportant au moins une collerette et une gorge annulaire s’étendant au-dessus de ladite collerette, le dispositif de préhension portant les préformes au niveau du col de ces dernières en s'engageant axialement dans le col de la préforme pour la saisir, et lesdits dispositifs de préhension comprenant au moins un mandrin d’axe de révolution, une tournette montée sur l’une des extrémités du mandrin et comprenant au moins un nez de tournette qui est fixé au mandrin, ledit nez de tournette étant destiné à recevoir le col de la préforme, et un éjecteur présentant une forme sensiblement cylindrique dont l’une de ses extrémités forme une surface dite d’éjection de la préforme ; ledit dispositif est remarquable en ce qu’il comporte au moins un doigt s’étendant au-dessus de la collerette des préformes ou de l’éjecteur (29) des dispositifs de préhensions qui circulent au droit dudit doigt, dans une position dite de repos, et un actionneur coopérant avec ledit doigt pour déplacer ce dernier vers le bas dans un plan sensiblement vertical depuis sa position de repos vers une position dite active dans laquelle ledit doigt prend appui sur la face supérieure de la collerette de la préforme ou sur l’extrémité supérieure de l’éjecteur des dispositifs de préhension pour désolidariser ladite préforme de son dispositif de préhension avant retour à sa position de repos.

De préférence, ledit doigt se déplace suivant une trajectoire linéaire.

Selon une variante d’exécution, ledit doigt se déplace suivant une trajectoire curviligne.

Par ailleurs, ledit doigt est solidaire d’un chariot monté mobile le long d’un guide.

De préférence, le dispositif d’éjection suivant l’invention comporte deux doigts s’étendant, dans leurs positions de repos, de part et d’autre du col des préformes et au-dessus des collerettes desdites préformes ou de l’extrémité supérieure de l’éjecteur des dispositifs de préhension.

Chaque doigt est solidaire d’un chariot monté mobile sur un guide vertical.

Par ailleurs, chaque guide vertical est constitué d’une tige cylindrique verticale.

De plus, chaque chariot est muni d’un guidage à billes ou à aiguilles.

De préférence, chaque doigt est formé par une plaque triangulaire horizontale.

Selon une variante d’exécution, chaque doigt est formé par une barre sensiblement rectangulaire horizontale montée en rotation autour d’un axe vertical solidaire du chariot.

De manière avantageuse, chaque doigt est muni de moyens de rappel élastiques.

De manière particulièrement avantageuse, ledit actionneur prend la forme d’un actionneur linéaire.

Ledit actionneur linéaire consiste, de préférence, en un actionneur électromagnétique linéaire.

Ledit actionneur électromagnétique linéaire comporte deux tiges dont les extrémités libres sont respectivement solidaires d’un chariot.

Un autre objet de l’invention consiste en une installation de fabrication par soufflage de récipients en matériau thermoplastique à partir de préformes, du type comportant un moyen de convoyage comprenant une succession de dispositifs de préhension destinés à porter une préforme en vue de faire circuler en position verticale le long d’un parcours sensiblement horizontal, chaque préforme étant constituée d’un corps sensiblement cylindrique et d’un col comportant au moins une collerette, le dispositif de préhension portant les préformes au niveau du col de ces dernières en s'engageant axialement dans le col de la préforme pour la saisir, ladite installation comportant au moins une unité de conditionnement thermique et une unité de formage ; ladite installation étant remarquable qu’il comporte au moins un dispositif d’éjection suivant l’invention.

D’autres avantages et caractéristiques ressortiront mieux de la description qui va suivre de plusieurs variantes d’exécution, données à titre d’exemples non limitatifs, du dispositif d’éjection de préformes conforme à l’invention, en référence aux dessins annexés sur lesquels :

est une vue générale schématique d’une installation de production de récipients vue de haut,

est une vue de détail du médaillon de la représentant une préforme,

est une vue d’ensemble d’une tournette,

est une vue du nez de tournette,

est une vue en perspective du dispositif d’éjection de préformes suivant l’invention,

est une vue de côté du dispositif d’éjection de préformes suivant l’invention représenté sur la ,

est une vue de côté des doigts du dispositif d’éjection de préformes suivant l’invention représenté sur les figures 5 et 6,

est une vue en perspective partielle d’une installation de production de récipients équipée d’une variante d’exécution du dispositif d’éjection de préformes suivant l’invention,

est une vue en perspective partielle de la variante d’exécution du dispositif d’éjection de préformes suivant l’invention, représenté sur la ,

est une vue de face partielle de la variante d’exécution du dispositif d’éjection de préformes suivant l’invention, représenté sur les figures 8 et 9,

est une vue de dessus de la variante d’exécution du dispositif d’éjection de préformes suivant l’invention, représenté sur les figures 8 à 10.

Mode de réalisation de l’invention

Dans la suite de la description du dispositif d’éjection de préformes suivant l'invention, les mêmes références numériques désignent les mêmes éléments. Les différentes vues ne sont pas nécessairement tracées à l'échelle.

On a représenté schématiquement à la , une installation 1 de production en série de récipients 2 en matériau thermoplastique à partir de préformes 3.

Dans la suite de la description, les préformes 3 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 3 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 2 sont ici des bouteilles. Le matériau thermoplastique est par exemple ici formé par du polyéthylène téréphtalate, désigné par la suite sous son acronyme "PET".

En référence à la , chaque préforme 3 présente un axe "X" principal représenté verticalement sur ladite . Chaque préforme 3 présente un corps 4 cylindrique à paroi tubulaire fermé à l'une de ses extrémités axiales par un fond 5, et qui est ouvert à son autre extrémité par un col 6, lui aussi tubulaire. Le col 6 est délimité vers le bas par une collerette 7 et vers le haut par un bord d'extrémité supérieur appelé buvant 8.

Le col 6 présente généralement sa forme définitive tandis que le corps 4 de la préforme 3 est destiné à subir une déformation relativement importante pour former le récipient 2 final lors d'une étape de formage.

En référence à la , l’installation de fabrication de récipients comprend au moins une unité de conditionnement thermique 9, une unité de formage 10 et au moins un dispositif d’éjection 11 qui sera détaillé un peu plus loin.

L’unité de conditionnement thermique 9 aussi appelé four permet de chauffer une succession de préformes 3 à une température de référence. La température de référence est choisie pour que le corps 4 de chaque préforme 3 en sortie d’unité de conditionnement thermique 9 soit dans un état malléable permettant une déformation du corps 4 de la préforme 3 chauffée afin de former le récipient 2 dans l’unité de formage 10. La température de référence est comprise entre la température de transition vitreuse et la température de cristallisation de la matière plastique de la préforme 3. 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 2 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 , l’unité de conditionnement thermique 9 est un four à défilement, dans lequel les préformes 3 sont transportées pour être exposées à une pluralité de sources 12 de rayonnement de chauffage.

A cet effet, l’unité de conditionnement thermique 9 comprend un moyen de convoyage 13 des préformes 3 au travers de l’unité de conditionnement thermique 9 selon un trajet de chauffage s’étendant entre une entrée et une sortie de l’unité de conditionnement thermique 9.

En référence aux Figures 1 et 3, ledit moyen de convoyage 13 comprend une succession de dispositifs de préhension 14, chacun étant apte à supporter une préforme 3, montés sur une chaîne, se déplaçant le long du trajet de chauffe dans l’unité de conditionnement thermique 9.

Chaque dispositif de préhension 14 est, par exemple, apte à recevoir une préforme 3 par emmanchement du col 6 sur une tournette 15 telle que représentée sur la . Chaque tournette 15 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 3 lorsque celle-ci est supportée par la tournette 15.

L’unité de conditionnement thermique 9 comprend également une cavité de chauffe qui comprend deux parois latérales face à face et au moins l’une de ces parois étant celle qui supporte plusieurs sources 12 de rayonnements disposés 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 9 comprend une pluralité de sources 12 de rayonnement répartis le long du trajet de chauffe et selon une hauteur correspondant sensiblement à la hauteur des préformes de sorte que toute la hauteur du corps 4 de chaque préforme 3 est exposée aux sources 12 de rayonnement sur le trajet de la préforme dans l’unité de conditionnement thermique 9. En faisant tourner les préformes 3 autour de leur axe principal X, les tournettes 15 permettent d’exposer uniformément tout le corps 4 des préformes aux sources 12 de rayonnement. Dans ce mode de réalisation particulier, les sources 12 de rayonnement sont réparties sur un côté seulement de ce trajet, et une paroi 16 réfléchissante est disposée de l’autre côté du trajet de chauffage pour réfléchir la chaleur vers les préformes 3.

Dans un autre mode de réalisation non représentées, les sources 12 de rayonnement 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 12 de rayonnement sont agencées, le cas échéant, pour ne pas soumettre le col 6 à la chaleur émise par les sources 12 de rayonnement. En effet, comme indiqué précédemment, seul le corps 4 de la préforme 3 est formé pour produire le récipient 2. Par conséquent, le col 6 ne doit pas être déformé au cours du formage et ne doit pas être chauffé. Pour éviter le chauffage du col 6, l’unité de traitement thermique 9 peut comprendre un dispositif de ventilation positionné au droit des cols 6 des préformes 3 pour évacuer la chaleur susceptible d’être absorbée par lesdits cols 6.

Chaque source 12 de rayonnement est formée par une lampe à incandescence émettant un rayonnement infrarouge.

Dans un autre mode de réalisation, chaque source 12 de rayonnement est une diode laser émettant un rayonnement infrarouge.

En d’autres termes, chaque source 12 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 12 de rayonnement est un générateur de micro-ondes.

Puis, une fois que la préforme 3 a été conditionnée thermiquement à travers l’unité de conditionnement thermique 9, elle est transférée à l’unité de formage 10 pour y être formée.

Ladite unité de formage 10 de récipients 2 à partir de préformes 3, en référence à la , se compose d’une roue de formage 17 déplaçant en rotation une pluralité de postes de soufflage 18 d’une entrée à une sortie, à laquelle une succession de récipients 2 sont formés à partir des préformes 3, puis sont extraits, comme représentée sur la . L’axe de rotation de la roue de formage 17 est, par exemple, sensiblement parallèle à l’axe principal X des préformes 3 lorsqu’elles sont transportées par la roue de formage 17.

Chaque poste de soufflage 18 comprend un moule 19 formant une cavité de moulage présentant la forme du récipient 2 à former et agencé pour recevoir une préforme 3 de façon que le corps 4 de la préforme 3 s’étende dans la cavité de moulage.

L’installation de fabrication de récipients comprend également au moins un dispositif d’éjection 11 des préformes 3, à savoir un dispositif d’éjection 11 positionné dans l’unité de traitement thermique 9, le long du trajet de chauffe, et/ou un second dispositif d’éjection 11 positionné à la sortie de l’unité de traitement thermique 9, i.e. entre l’unité de traitement thermique 9 et l’unité de formage 10, le long du trajet de circulation. Ledit dispositif d’éjection 11 sera décrit plus en détail dans la suite de la description.

En référence à la , le dispositif de préhension 14 comprend de manière usuelle un support aussi appelé maillon 20, qui bien que représenté individuellement sur la , est en fait intégré à une chaîne qui comprend une multitude de tels maillons 20.

Dans ce mode de réalisation, le maillon 20, de préférence métallique (par ex. en acier), comprend deux branches 21, 22 superposées, qui font saillie latéralement d’une âme 23. Les branches 21, 22 sont percées de trous 24 coaxiaux qui définissent conjointement un axe principal.

Le dispositif 14 de préhension comprend, par ailleurs, un mandrin 25 d’axe de révolution monté dans les trous 24 du maillon 20 suivant une liaison à pivot glissant par rapport au maillon 20, l’axe principal des trous 24 et l’axe de révolution du mandrin 25 étant ainsi coaxiaux, un pignon 26 solidaire en rotation à l’une des extrémités libre du mandrin 25, le pignon 26 étant avantageusement formé sur un embout 27 en forme de bobine, emmanché en force sur le mandrin 25, et une tournette 15 montée sur l’autre extrémité du mandrin 25.

Ladite tournette 15 comprend au moins un nez de tournette 28 qui est fixé au mandrin 25 de manière démontable, en l’espèce par l’intermédiaire d’une baïonnette (non représentée sur la figure), ledit nez de tournette 28 étant destiné à recevoir le col 6 de la préforme 3, et un éjecteur 29 solidarisé au maillon 20 par des moyens de fixation amovibles bien connus de l’homme du métier.

Ledit éjecteur 29 présente une forme sensiblement cylindrique et comprend à l’une de ses extrémités au moins une surface dite d’éjection de la préforme 3.

Le mandrin 25 et le nez de tournette 28 s’étendent coaxialement à l’éjecteur 29 de telle manière que l’extrémité libre du nez de tournette 28 fasse saillie de l’éjecteur 29.

Selon une variante d’exécution, non représenté sur les figures, le maillon 20 peut être un moteur linéaire comprenant également au moins un trou et dans lequel le mandrin, la tournette, le pignon sont montés pivot glissant, sans pour autant sortir du cadre de l’invention.

Dans un autre mode de réalisation non représenté, le moyen de convoyage 13 comprend par exemple une succession de dispositifs de préhension 14, chacun étant apte à supporter une préforme 3, montés sur une navette de type moteur linéaire circulant sur une boucle fermée magnétique. Le mouvement de chacune de ces navettes étant alors commandé indépendamment les uns des autres par une unité de contrôle (non représentée sur les figures).

On comprend bien que la tournette 15 est un équipage mobile destiné à assurer la préhension d’une préforme 3 par son col 6, et monté sur le maillon 20 avec deux degrés de liberté : une translation suivant l’axe A principal et une rotation autour de l’axe A principal.

En référence à la , le nez de tournette 28 comprend une tête 30 à expansion radiale qui est insérée à force à l'intérieur du col 6 de la préforme 3, un radiateur 31, et un arbre 32.

Ladite tête 30 cylindrique d'axe "A" vertical présente un diamètre extérieur légèrement inférieur au diamètre intérieur du col 6 de la préforme 3 de manière qu'il subsiste un jeu radial de coulissement entre la tête 30 et le col 6 de la préforme 3 lorsque la tête 30 est emmanchée dans ledit col 6.

De préférence, la tête 30 comporte des bagues 33 qui se présentent sous la forme de secteurs d'anneau. Chaque bague 33 est reçue coulissante radialement dans un logement radial de la tête 30 entre une position dite rétractée vers l'axe "A" de la tête 30 dans laquelle la tournette 15 peut coulisser verticalement par rapport au col 6 et une position dite d'expansion radiale dans laquelle ils sont susceptibles d'être serrés contre la face cylindrique interne du col 6 pour retenir la préforme 3 par frottement.

Les bagues 33 sont contraintes élastiquement vers leur position d'expansion au moyen d'un anneau élastique qui est intercalé radialement entre le fond du logement réalisé dans la tête et la bague 33.

Par ailleurs, la tête 30 est délimitée verticalement vers le bas par un tronçon de plus grand diamètre délimitant une face annulaire d'épaulement qui est tournée vers le bas et qui forme une face de positionnement contre laquelle le buvant 8 est reçu en butée verticale lors de l'emmanchement de la tête 30 dans le col 6.

Le radiateur 31 est agencé au-dessus de la tête 30 et comprend des ailettes 34 qui présentent une forme globalement cylindrique d'axe vertical A principal, coaxial avec l’axe A de la tête et dont le diamètre est équivalent au diamètre du tronçon de plus grand diamètre que la tête 30.

L’arbre 32 est fixé à l’une de ces extrémités à l’ensemble radiateur 31 et tête 30, alors que l’autre extrémité de l’arbre 32 est fixé au mandrin 25 de manière démontable, en l’espèce par l’intermédiaire d’une baïonnette (non représentée sur les figures), la tête 30, le radiateur 31, l’arbre 32 et le mandrin 25 étant coaxiaux.

Afin d’ôter les préformes 3 qui sont mal positionnées sur le dispositif de préhension 14 associé avant leur traitement thermique et/ou d’éjecter les préformes 3 qui, à l’issu de leur traitement thermique, présentent un défaut susceptible d’empêcher un soufflage correct dans l’unité de formage 10, en référence aux figures 1 et 5 à 7, l’installation comporte avantageusement au moins un dispositif d’éjection 11 des préformes 3, à savoir un premier dispositif d’éjection 11 positionné dans l’unité de traitement thermique 9, le long du trajet de chauffe, et/ou un second dispositif d’éjection 11 positionné à la sortie de l’unité de traitement thermique 9, i.e. entre l’unité de traitement thermique 9 et l’unité de formage 10, le long du trajet de circulation.

En référence aux figures 5 à 7, ledit dispositif d’éjection 11 comporte au moins un doigt 35 s’étendant au-dessus de la collerette 7 de la préforme 3 dans une position dite de repos et un actionneur 36 coopérant avec ledit doigt 35 pour déplacer ce dernier vers le bas dans un plan sensiblement vertical depuis sa position de repos vers une position dite active dans laquelle ledit doigt 36 prend appui sur la face supérieure de la collerette 7 de la préforme 3 pour désolidariser ladite préforme 3 de son dispositif de préhension 14 avant retour à sa position de repos.

Plus précisément, ledit dispositif d’éjection 11 comporte une platine 37 apte à être solidarisée sur le bâti de l’unité de traitement thermique 9, par exemple, et portant ledit actionneur 36 qui comporte, dans cet exemple particulier de réalisation, deux tiges 38 verticales à l’extrémité supérieure desquelles sont solidarisés deux doigts 35. Lesdits doigts 35 s’étendent de part et d’autre de l’axe des préformes 3, le long de leur trajet, au-dessus des collerettes 7 desdites préformes 3 dans la position dite de repos.

Chaque doigt 35 et/ou tige 38 de l’actionneur 36 est solidaire d’un chariot 39 monté mobile le long d’un guide 40 vertical. Ainsi, le dispositif d’éjection 11 comporte deux guides 40 verticaux se présentant sous la forme de tiges cylindriques s’étendant parallèlement aux tiges 38 verticales de l’actionneur 36 et le long desquelles coulissent les chariots 39 portant les doigts 35. Lesdits guides 40 sont solidaires de la platine 37.

Afin de faciliter le coulissement des chariots 38 le long des guides 39, lesdits chariots comportent avantageusement d’un guidage à billes ou à aiguilles.

Dans cet exemple particulier de réalisation, chaque doigt 35 est formé par une plaque triangulaire s’étendant sensiblement horizontalement et dont la pointe est sensiblement orientée vers l’axe des préformes 3.

Il est bien évident que le dispositif d’éjection 11 suivant l’invention pourrait ne comprendre qu’un unique doigt 35 et chaque doigt 35 pourrait présenter une forme quelconque sans pour autant sortir du cadre de l’invention.

De manière particulièrement avantageuse, ledit actionneur 36 prend la forme d’un actionneur linéaire et plus particulièrement la forme d’un actionneur électromagnétique linéaire. Ainsi, la vitesse de déplacement des doigts 35 procurée par ledit actionneur permet d’éjecter les préformes une à une à des hautes cadences, i.e. des cadences supérieures à 60000 bouteilles par heure. De plus, l’utilisation d’un tel actionneur 36 permet d’éviter toute projection de graisse sur les préformes.

Il est bien évident que ledit actionneur 36 pourra consister dans tout autre actionneur équivalent bien connu de l’homme du métier sans pour autant sortir du cadre de l’invention.

Ainsi, lorsqu’une préforme 3 mal positionnée sur le dispositif de préhension 14 associé avant son traitement thermique et/ou lorsqu’une préforme 3 présentant un défaut est détectée par un capteur approprié, non représenté sur les figures, l’actionneur 36 est activé de telle manière que les doigts 35 qui, en position de repos s’étendent au-dessus la collerette 7 des préformes, sont déplacés rapidement suivant une trajectoire linéaire vers le bas pour prendre appui sur la face supérieure de la collerette 7 et éjecter la préforme 3 de la tête 30 du nez de tournette 28 de son dispositif de préhension 14, lesdits doigts 35 revenant dans leur position de repos initial rapidement après l’éjection, prêts pour une nouvelle éjection d’une préforme.

Selon une variante d’exécution, non représentée sur les figures, le dispositif d’éjection 18 pourrait comporter un ou deux doigts 35 montés à l’extrémité d’un levier articulé autour d’un axe, l’autre extrémité du levier étant solidaire de la tige 38 de l’actionneur 36 de telle sorte que ledit doigt 35 se déplace suivant une trajectoire curviligne sans pour autant sortir du cadre de l’invention.

Selon une autre variante d’exécution, en référence aux figures 8 à 11, ledit dispositif d’éjection 11 est, de la même manière que précédemment positionné le long du moyen de convoyage 13 de l’installation de fabrication 1)par soufflage de récipients en matériau thermoplastique à partir de préformes, ledit moyen de convoyage 13 comprenant une succession de dispositifs de préhension 14 destinés à porter une préforme, non représentée sur les figures 8 à 11, en vue de la faire circuler en position verticale le long d’un parcours sensiblement horizontal.

Lesdits dispositifs 14 de préhension comprennent au moins un mandrin 25 d’axe de révolution, une tournette 15 montée sur l’une des extrémités du mandrin 25 et comprenant au moins un nez de tournette 28 qui est fixé au mandrin 25, ledit nez de tournette 28 étant destiné à recevoir le col 6 de la préforme 3, et un éjecteur 29 présentant une forme sensiblement cylindrique dont l’une de ses extrémités forme une surface dite d’éjection de la préforme 3.

Dans cette variante d’exécution, ledit dispositif d’éjection 11 comporte au moins un doigt 35 s’étendant au-dessus de l’extrémité supérieure de l’éjecteur 29 des dispositifs 14 de préhension dans une position dite de repos et un actionneur 36 coopérant avec ledit doigt 35 pour déplacer ce dernier vers le bas dans un plan sensiblement vertical depuis sa position de repos vers une position dite active dans laquelle ledit doigt 36 prend appui sur l’extrémité supérieure de l’éjecteur 29 des dispositifs 14 de préhension, l’éjecteur 29 se déplaçant alors vers le bas, pour désolidariser ladite préforme 3 de son dispositif de préhension 14 avant retour à sa position de repos.

Plus précisément, ledit dispositif d’éjection 11 comporte une platine 37 apte à être solidarisée sur le bâti de l’unité de traitement thermique 9, par exemple, et portant ledit actionneur 36 qui comporte, dans cet exemple particulier de réalisation, deux tiges 38 verticales à l’extrémité supérieure desquelles sont solidarisés deux doigts 35. Lesdits doigts 35 s’étendent de part et d’autre de l’axe des préformes 3 et des éjecteurs 29, le long de leur trajet, au-dessus de l’extrémité supérieure de l’éjecteur 29 des dispositifs 14 de préhension dans la position dite de repos.

Afin de faciliter le coulissement des chariots 38 le long des guides 39, lesdits chariots comportent avantageusement un guide à billes ou à aiguilles.

Dans cet exemple particulier de réalisation, chaque doigt 35 est formé par une barre sensiblement rectangulaire horizontale montée en rotation autour d’un axe vertical 41 solidaire du chariot 39 et dont l’axe longitudinal est sensiblement orienté vers l’axe des préformes 3 et des éjecteurs 29.

De manière avantageuse, chaque doigt 35 est muni de moyens de rappel élastiques, non représentés sur les figures, de sorte que, si un doigt 35 percute un éjecteur 29 lors de son déplacement, ledit doigt 35 est apte à pivoter autour de son axe 41 puis à revenir dans sa position initiale. On observera que lesdits moyens de rappel élastiques pourront consister dans tous moyens de rappels élastiques bien connus de l’homme du métier.

Par ailleurs, le dispositif comporte des moyens de détection, non représentés sur les figures de la position de chaque doigt 35 de sorte que, si un doigt 35 n’est pas en position active en position haute et/ou en position basse du chariot, un signal est transmis à l’automate indiquant un défaut de l’éjection de la ou des préformes et pour que ce dernier procède à un arrêt de l’installation afin de corriger le problème.

Ainsi, lorsqu’une préforme 3 mal positionnée sur le dispositif de préhension 14 associé avant son traitement thermique et/ou lorsqu’une préforme 3 présentant un défaut est détectée par un capteur approprié, non représenté sur les figures, l’actionneur 36 est activé de telle manière que les doigts 35 qui, en position de repos s’étendent au-dessus de l’extrémité supérieure de l’éjecteur 29 des dispositifs 14 de préhension, sont déplacés rapidement suivant une trajectoire linéaire vers le bas pour prendre appui sur l’extrémité supérieure de l’éjecteur 29 des dispositifs 14 de préhension et entrainer un déplacement vers le bas dudit éjecteur 29 dont l’extrémité inférieure prend appui sur le col 6 de la préforme 3 et, in fine, éjecter ladite préforme 3 de la tête 30 du nez de tournette 28 de son dispositif de préhension 14, lesdits doigts 35 revenant dans leur position de repos initial rapidement après l’éjection, prêts pour une nouvelle éjection d’une préforme.

Enfin, il est bien évident que les exemples que l'on vient de donner ne sont que des illustrations particulières en aucun cas limitatives quant aux domaines d'application de l'invention.

Claims

Dispositif d’éjection (11) de préformes (3) pour une installation de fabrication (1) par soufflage de récipients (2) en matériau thermoplastique à partir de préformes (3), du type comportant un moyen de convoyage (13) comprenant une succession de dispositifs de préhension (14) destinés à porter une préforme (3) en vue de la faire circuler en position verticale le long d’un parcours sensiblement horizontal, chaque préforme (3) étant constituée d’un corps (4) sensiblement cylindrique et d’un col (6) comportant au moins une collerette (7), les dispositifs de préhension (14) portant les préformes (3) au niveau du col (6) de ces dernières en s'engageant axialement dans le col (6) de la préforme (3) pour la saisir et lesdits dispositifs (14) de préhension comprenant au moins un mandrin (25) d’axe de révolution, une tournette (15) montée sur l’une des extrémités du mandrin (25) et comprenant au moins un nez de tournette (28) qui est fixé au mandrin (25), ledit nez de tournette (28) étant destiné à recevoir le col (6) de la préforme (3), et un éjecteur (29) présentant une forme sensiblement cylindrique dont l’une de ses extrémités forme une surface dite d’éjection de la préforme (3), caractérisé en ce qu’il comporte au moins un doigt (35) s’étendant au-dessus de la collerette (7) des préformes ou de l’éjecteur (29) des dispositifs de préhensions qui circulent au droit dudit doigt (35), dans une position dite de repos, et un actionneur (36) coopérant avec ledit doigt (35) pour déplacer ce dernier vers le bas dans un plan sensiblement vertical depuis sa position de repos vers une position dite active dans laquelle ledit doigt (35) prend appui sur la face supérieure de la collerette (7) de la préforme (3) ou sur l’extrémité supérieure de l’éjecteur (29) des dispositifs (14) de préhension pour désolidariser ladite préforme (3) de son dispositif de préhension (14) avant retour à sa position de repos.
Dispositif d’éjection de préformes suivant la revendication 1 caractérisé en ce que ledit doigt (35) se déplace suivant une trajectoire linéaire.
Dispositif d’éjection de préformes suivant la revendication 1 caractérisé en ce que ledit doigt (35) se déplace suivant une trajectoire curviligne.
Dispositif d’éjection de préformes suivant l’une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que ledit doigt (35) est solidaire d’un chariot (39) monté mobile le long d’un guide (40).
Dispositif d’éjection de préformes suivant l’une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce qu’il comporte deux doigts (35) s’étendant, dans leurs positions de repos, de part et d’autre du col (7) des préformes (3) et au-dessus des collerettes (7) desdites préformes (3) ou de l’extrémité supérieure de l’éjecteur (29) des dispositifs (14) de préhension.
Dispositif d’éjection de préformes suivant la revendication 5 caractérisé en ce que chaque doigt (35) est solidaire d’un chariot (39) monté mobile sur un guide vertical (40).
Dispositif d’éjection de préformes suivant la revendication 6 caractérisé en ce que chaque guide (40) vertical est constitué d’une tige cylindrique verticale.
Dispositif d’éjection de préformes suivant l’une quelconque des revendications 5 à 7 caractérisé en ce que chaque chariot (39) est muni d’un guidage à billes ou à aiguilles.
Dispositif d’éjection de préformes suivant l’une quelconque des revendications 5 à 8 caractérisé en ce que chaque doigt (35) est formé par une plaque triangulaire horizontale.
Dispositif d’éjection de préformes suivant l’une quelconque des revendications 6 à 8 caractérisé en ce que chaque doigt (35) est formé par une barre sensiblement rectangulaire horizontale montée en rotation autour d’un axe vertical solidaire du chariot (39).
Dispositif d’éjection de préformes suivant la revendication 10 caractérisé en ce que chaque doigt (35) est muni de moyens de rappel élastiques.
Dispositif suivant l’une quelconque des revendications 1 à 11 caractérisé en ce que ledit actionneur (36) prend la forme d’un actionneur linéaire.
Dispositif suivant la revendication 12 caractérisé en ce que ledit actionneur linéaire (36) consiste en un actionneur électromagnétique linéaire.
Dispositif suivant la revendication 12 et l’une quelconque des revendications 6 à 11 caractérisé en ce que ledit actionneur (36) électromagnétique linéaire comporte deux tiges (38) dont les extrémités libres sont respectivement solidaires d’un chariot (39).
Installation de fabrication (1) par soufflage de récipients (2) en matériau thermoplastique à partir de préformes (3), du type comportant un moyen de convoyage (13) comprenant une succession de dispositifs de préhension (14) destinés à porter une préforme (3) en vue de faire circuler en position verticale le long d’un parcours sensiblement horizontal, chaque préforme (3) étant constituée d’un corps (4) sensiblement cylindrique et d’un col (6) comportant au moins une collerette (7), le dispositif de préhension (14) portant les préformes (3) au niveau du col (6) de ces dernières en s'engageant axialement dans le col (6) de la préforme (3) pour la saisir, ladite installation (1) comportant au moins une unité de conditionnement thermique (9) et une unité de formage (10), caractérisée en ce qu’il comporte au moins un dispositif d’éjection (11) suivant l’une quelconque des revendications 1 à 14.