FR2937309A1

FR2937309A1 - Corps creux muni de reliefs permettant son indexation et procede de manutention d'un tel corps

Info

Publication number: FR2937309A1
Application number: FR0805858A
Authority: FR
Inventors: Arnaud Briard; Nicolas Chomel
Original assignee: Sidel Participations SAS
Current assignee: Sidel Participations SAS
Priority date: 2008-10-22
Filing date: 2008-10-22
Publication date: 2010-04-23
Anticipated expiration: 2028-10-22
Also published as: CN102325635A; FR2937309B1; EP2349666A1; WO2010046561A8; WO2010046561A1; US20110309048A1

Abstract

Corps (1) creux s'étendant suivant un axe principal et comprenant un col (5) muni d'un premier relief propre à permettre une indexation angulaire prédéterminée du corps (1) creux autour de son axe principal par rapport à un dispositif de préhension du corps (1) creux, ledit corps (1) creux étant caractérisé en ce que le col (5) comprend un deuxième relief, décalé axialement par rapport au premier relief, propre à permettre une indexation angulaire prédéterminée du corps (1) creux autour de son axe principal par rapport à un deuxième dispositif de préhension venant se superposer au premier.

Description

Corps creux muni de reliefs permettant son indexation et procédé de manutention d'un tel corps

L'invention a trait aux corps creux et à la manutention des corps creux. L'expression corps creux désigne non seulement les récipients : bouteilles, flacons, pots, mais également les ébauches de récipients, à partir desquelles ceux-ci sont obtenus en fabrication : préformes ou récipients intermédiaires ayant subi une ou plusieurs opérations préparatoires (par exemple un présoufflage).

Les récipients en matière plastique sont couramment obtenus par un procédé d'étirage/soufflage à partir de préformes. Les préformes sont en général de forme cylindrique de révolution et obtenues par injection. Si le corps de la préforme est destiné à être déformé dans un moule, le col en revanche présente déjà sa forme finale. Le col est muni à sa base, à la jonction avec le corps, d'une collerette dont la fonction première est de faciliter la préhension d'abord de la préforme (notamment lors des opérations de chauffe puis de transfert vers le moule), puis du récipient, (notamment lors des opérations de transfert, de remplissage et de bouchage).

La forme générale du récipient obtenu ne présente pas nécessairement une symétrie de révolution. En effet, il est courant par exemple de chercher à produire des effets de reliefs sur le récipient, ou encore de réaliser des récipients de forme ovalisée. On comprendra que dans de tels cas, certaines zones de la préforme doivent être plus étirées dans la direction radiale lors de la phase d'étirage/soufflage dans le moule, et requièrent donc d'être chauffées davantage. A cet effet, une chauffe préférentielle est appliquée à la préforme, par exemple au moyen d'éléments chauffants produisant un profil de chauffe variable le long du parcours de la préforme, ou en agissant sur la rotation de la préforme dans le four. II est alors indispensable de maintenir la position angulaire de la préforme à l'entrée du moule afin que celle-ci soit orientée de manière à permettre la déformation asymétrique souhaitée lors du soufflage. II est connu de procéder à une indexation angulaire de la préforme dans le four. A cet effet, la préforme est munie, par exemple sur la S001 B049 FR - tqd collerette, d'un repère d'indexation, tel qu'un ergot ou une encoche, apte à coopérer avec des moyens de préhension complémentaires. Une première technique d'indexation consiste par exemple à mettre en place un capteur optique de manière à détecter un repère d'indexation prévu sur la préforme. Un exemple de cette technique est donné dans le document EP 1 261 471. Le repère est par exemple un ergot ou une entaille ou encore un point coloré. La préforme placée dans le moule subit alors une rotation autour de son axe afin d'amener le repère dans une position déterminée, vérifiée par le capteur.

Toutefois, cette technique est coûteuse à mettre en place en raison de l'utilisation d'instruments optiques de précision. Par ailleurs, le pivotement de la préforme dans le moule ralentit les cadences de production. Une deuxième technique consiste à indexer l'orientation de la préforme au moyen d'un relief placé au niveau du col, servant de repère angulaire. Le moule, par exemple du type portefeuille, comporte un relief complémentaire à celui du col de la préforme. Ainsi, lorsque la préforme est amenée dans le moule, la fermeture du moule provoque la rotation de la préforme jusqu'à ce que les reliefs coopèrent, ce qui assure une orientation angulaire automatique. Le document FR 2 874 193 décrit cette technique. Cette deuxième technique est moins onéreuse et de précision au moins égale à la première. Toutefois, elle ne permet pas de garantir une orientation correcte des corps creux tout au long du parcours, et on note des pertes d'orientation dans certaines lignes de fabrication, notamment lorsque le procédé de fabrication nécessite plusieurs transferts successifs avec maintien de l'orientation angulaire des corps creux. En particulier, des secousses peuvent intervenir, qui provoquent un décalage angulaire indésirable du récipient. La présente invention vise notamment à apporter une solution aux divers problèmes mentionnés ci-dessus. Plus précisément, l'invention vise à proposer une solution permettant de mieux contrôler la position angulaire des corps creux lors de leur manutention. À cet effet, l'invention propose, selon un premier objet, un corps creux s'étendant suivant un axe principal et comprenant un col muni S001 B049 FR - tqd d'un premier relief propre à permettre une indexation angulaire prédéterminée du corps creux autour de son axe principal par rapport à un dispositif de préhension du corps creux, le col comprenant un deuxième relief, décalé axialement par rapport au premier relief, propre à permettre une indexation angulaire prédéterminée du corps creux autour de son axe principal par rapport à un deuxième dispositif de préhension venant se superposer au premier. Selon le mode de réalisation préféré, les premier et deuxième reliefs sont alignés axialement sur le col, facilitant la superposition des dispositifs de préhension. Un relief comprend par exemple deux éléments symétriquement opposés, augmentant la précision de l'indexation. Selon le mode de réalisation préféré, les reliefs sont placés sur la paroi extérieure du col, de façon à faciliter leur coopération avec les dispositifs de préhension. Selon une variante, le corps est muni d'une collerette à la base du col, laquelle collerette comprend un relief propre à permettre une indexation angulaire préalable. Selon le mode de réalisation préféré, le col est fileté, da façon à coopérer avec un taraudage complémentaire d'un bouchon. Dans ce cas, un relief comprend un élément saillant dont la hauteur ne dépasse pas celle du filet pour laisser passer le bouchon. Par exemple, le premier relief est placé sous le filet de col et le deuxième relief est placé au-dessus du filet du col.

Un relief peut comprendre un élément saillant sur le col, par exemple placé sur une portion creusée dans le col, ou un élément creux sur le col. L'invention propose, selon un deuxième objet, un procédé de manutention d'un corps creux tel que décrit ci-dessus, comprenant les étapes suivantes : indexation du corps dans un premier moule, muni d'un premier dispositif de préhension complémentaire au premier relief du col pour une première opération ; saisie du corps dans le premier moule par un élément de transfert muni d'un deuxième dispositif de préhension complémentaire au deuxième relief du col ; S001 B049 FR - tqd retrait du premier dispositif d'indexation ; transfert du corps creux du premier moule vers un deuxième moule par l'élément de transfert dans une même position d'indexation angulaire ; indexation du corps dans le deuxième moule muni d'un troisième dispositif de préhension complémentaire au premier relief du col, pour une deuxième opération ; retrait du deuxième dispositif d'indexation. La première opération est par exemple une opération d'étirage/soufflage et la deuxième opération est par exemple une opération de formage. D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront à la lumière de la description faite ci-après en référence aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est une vue en perspective d'un récipient selon l'invention ; la figure 2 est une vue de détail en perspective, de dessus, du col du récipient de la figure 1 ; la figure 3 est une vue de détail, à échelle agrandie, du col montré sur la figure 2, montrant un relief ; la figure 4 est une vue de détail en perspective, de dessous, du col de la figure 2 ; la figure 5 est une vue de détail, à échelle agrandie, du col montré sur la figure 4, montrant un autre relief ; la figure 6 est une vue de côté du col de la figure 2 ; la figure 7 est une vue du col de la figure 6, tourné d'un angle de 90° ; la figure 8 est une vue en coupe du col de la figure 6, suivant le plan de coupe VIII-VIII ; la figure 9 est une vue en coupe du col de la figure 6, suivant le plan de coupe IX-IX. la figure 10 est une vue en plan de dessus du col de la figure 2 Sur la figure 1 est représenté un corps 1 creux, obtenu par thermoformage, sur lequel a été réalisé un renfoncement 2, par exemple pour servir de poignée. S001 8049 FR - tqd Par corps creux, on désigne ici tout corps définissant un milieu interne s'ouvrant sur un milieu externe. Le corps 1 creux comprend un fond 3 à partir duquel s'étendent des parois 4 latérales se rapprochant vers un col 5, définissant une ouverture du corps 1 creux. De manière générale, le corps 1 s'étend autour d'un axe principal, de sorte à présenter une forme globalement allongée, avec par exemple une symétrie de révolution comme un cylindre. Le corps 1 creux est réalisé par exemple en matière thermoplastique, telle que le polypropylène téréphtalate ou le polypropylène. Le corps 1 creux peut être destiné à servir de récipient, tel qu'une bouteille, propre à recevoir par exemple des liquides alimentaires, comme de l'eau, du lait, ou des jus de fruit, ou des aliments solides ou encore des médicaments. II peut également s'agir d'une préforme, ou d'un récipient intermédiaire issu d'une transformation incomplète à partir d'une préforme et destiné à subir une ou plusieurs opérations de transformation pour l'obtention d'un récipient final. Le corps 1 creux est en l'occurrence un récipient obtenu à partir d'une préforme chauffée puis formée par étirage/soufflage dans un moule, selon un procédé connu. A sa jonction avec le corps 1, le col 5 est muni d'une collerette 6 annulaire en saillie radiale. A son extrémité supérieure 7, le col 5 définit un buvant 8. Le col 5 présente une section 9 centrale cylindrique, bordée, du côté de la collerette 6, par une gorge 10 annulaire inférieure, et, du côté du buvant 8, par une gorge 11 annulaire supérieure creusée dans l'épaisseur du col 5. Afin de permettre le vissage d'un bouchon de fermeture du corps 1 creux, le col 5 est muni d'un filet 12 hélicoïdal qui s'étend en saillie sur la surface externe de la section 9 centrale et s'interrompt, à proximité de la gorge 10 inférieure, à une extrémité 13 inférieure biseautée et, à proximité de la gorge 11 supérieure, à une extrémité 14 supérieure biseautée. Le pas du filet 12 sera choisi en fonction des contraintes de bouchage applicables au corps 1 creux.

La collerette 6 est munie à sa périphérie d'une encoche 15 apte à permettre une indexation angulaire du corps 1 creux pendant ou à S001 B049 FR - tqd l'issue d'une opération de chauffe. Cette encoche 15 est prévue pour recevoir un doigt d'indexation dont l'insertion dans l'encoche 15 déclenche le blocage en rotation du corps 1 creux dans une position angulaire prédéterminée correspondant à la position angulaire de l'encoche 15 sur la collerette 6. Par ailleurs, comme cela est illustré sur les figures, le col 5 est muni d'au moins deux reliefs, à savoir : un premier relief, dit relief 16 inférieur, propre à permettre une indexation angulaire prédéterminée du corps 1 creux autour de son axe principal par rapport à un premier dispositif de préhension du corps 1 creux, et un deuxième relief, dit relief 17 supérieur, décalé axialement par rapport au relief 16 inférieur, propre à permettre une indexation angulaire prédéterminée du corps 1 creux autour de son axe par rapport à un deuxième dispositif de préhension distinct du premier et venant se superposer à celui-ci. Un relief désigne ici toute irrégularité sur la surface du col. Ainsi, sont considérés comme étant des reliefs aussi bien des éléments saillants, tels que des ergots, que des réserves en creux, tels que des encoches. Dans le mode de réalisation illustré sur les figures, les reliefs 16 et 17 se présentent sous forme d'ergots en saillie radiale à la surface du col. Plus précisément, le col 5 comprend deux ergots 18 et 19 inférieurs localisés axialement au même niveau et diamétralement opposés. Les ergots 18 et 19 inférieurs se trouvent du côté de la collerette 6. Plus précisément, les ergots 18 et 19 inférieurs s'étendent en saillie à la surface de la section 9 principale du col 5, entre l'extrémité 13 inférieure du filet 12 et la gorge 10 inférieure.

Les ergots 18 et 19 inférieurs présentent une extension radiale (ou hauteur) telle qu'ils ne dépassent pas, radialement, du filet 12, de sorte à ne pas empêcher le bouchage. En pratique, les ergots 18 et 19 inférieurs présentent une face radiale d'extrémité qui se trouve radialement au même niveau qu'une crête du filet 12.

Les ergots 18 et 19 inférieurs présentent une extension radiale comprise entre 1° et 2°. En outre, afin d'augmenter leur extension S001 B049 FR - tqd radiale apparente, ou en d'autres termes d'augmenter leur surface de préhension latérale par un dispositif de préhension, la surface de la section 9 principale du col 5 est creusée au pied des ergots 18 et 19 inférieurs. Plus précisément, de part et d'autre de chaque ergot 18 et 19, au même niveau axial que celui-ci, la surface de la section principale du col est pourvue de deux méplats 20 qui s'étendent chacun angulairement sur 5° à 10° environ sur la circonférence du col 5. Le col 5 comprend par ailleurs deux ergots 21 et 22 supérieurs localisés axialement au même niveau et diamétralement opposés. Les ergots 21 et 22 supérieurs sont décalés axialement et peuvent être alignés angulairement par rapport aux ergots 18 et 19 inférieurs, tel que cela est représenté sur les figures. Selon une variante, les ergots 21 et 22 supérieurs sont également décalés angulairement par rapport aux ergots 18 et 19 inférieurs.

Plus précisément, les ergots 21 et 22 supérieurs sont localisés dans la gorge supérieure, et s'étendent radialement à partir du fond de celle-ci, sur une hauteur égale à la profondeur de la gorge 11. Les ergots 21 et 22 supérieurs présentent une face d'extrémité radiale qui s'étend dans le prolongement à la fois d'une face 23 latérale annulaire du buvant 8 et de la face externe de la section 9 principale du col 5. Comme les ergots 18 et 19 inférieurs, les ergots 21 et 22 supérieurs présentent une extension radiale comprise entre 1° et 2°. Suivant un mode de réalisation, les ergots 21 et 22 supérieurs sont décalés angulairement de 90° par rapport aux ergots inférieurs.

Comme nous l'avons vu, les ergots 18 et 19 inférieurs et les ergots 21 et 22 supérieurs sont prévus pour permettre une double indexation angulaire du corps 1 creux par rapport à un premier dispositif de préhension coopérant avec les ergots 18 et 19 inférieurs, et par rapport à un deuxième dispositif de préhension distinct du premier et venant se superposer à celui-ci. Chaque dispositif de préhension comprend par exemple deux parties mobiles l'une par rapport à l'autre, qui s'articulent par rapport à un plan de joint. Le dispositif de préhension comporte des moyens pour maintenir le corps creux et une face supérieure au-dessus de laquelle le col 5 dépasse au moins partiellement. Selon un premier mode de réalisation, les deux parties sont articulées autour d'un axe commun, à S001 B049 FR - tqd la manière d'une pince. Selon un deuxième mode de réalisation, les deux parties se déplacent en translation l'une par rapport à l'autre. Dans les deux modes de réalisation, le dispositif de préhension peut prendre deux positions : dans une position ouverte, les deux parties sont écartées l'une de l'autre par rapport au plan de joint ; dans une position fermée, les deux parties sont ramenées l'une contre l'autre suivant le plan de joint. Chaque dispositif de préhension comporte des éléments de forme complémentaire de celle des reliefs 16 et 17, de façon à coopérer avec ceux-ci. Ainsi, lorsque le relief est un élément saillant, le dispositif de préhension comprend un élément en creux complémentaire. Inversement, lorsque le relief est en creux, le dispositif de préhension comprend un élément saillant complémentaire.

Ainsi, lorsque le dispositif de préhension se referme sur le corps 1 creux, les réserves en creux (respectivement les ergots), viennent coopérer avec les reliefs 16 et 17 (ergots ou, respectivement, réserves en creux) du col 5. On comprend que le corps 1 creux ainsi maintenu par un dispositif de préhension est bloqué en rotation autour de son axe principal, moyennant un jeu de fonctionnement compris, selon les tolérances, entre 10 et 10°. Ainsi, les ergots inférieurs 18 et 19 permettent une préhension, en sortie du four de la préforme au moyen du premier dispositif de préhension (par exemple un moule ou ouverture/fermeture du type portefeuille ou linéaire) avec une indexation angulaire de 3°, en sortie du four où l'indexation angulaire était de 10°. Puis, une fois le récipient formé à partir de la préforme, un deuxième dispositif de préhension sous forme d'une pince vient saisir le récipient ainsi formé avec maintien de l'indexation angulaire au moyen des ergots 21 et 22 supérieurs, la précision de l'indexage pouvant alors être supérieure à celle du premier dispositif de préhension, par exemple de l'ordre de 1 °. En pratique, dans la fabrication des récipients, grâce à la présence de deux reliefs 16 et 17 ou séries de reliefs décalés axialement sur le col, le corps 1 creux peut conserver une indexation précise, obtenue S001 B049 FR - tqd 9 dans un premier moule lors d'une première opération, typiquement d'étirage/soufflage formant un récipient à partir d'une préforme, en vue d'une une deuxième opération au sein d'un deuxième moule, typiquement de formage ou de boxage.

En pratique, le moule formant le premier dispositif de préhension peut prendre deux positions : une position ouverte dans laquelle les deux demi-moules sont écartés l'un de l'autre ; et une position fermée dans laquelle les demi-moules sont ramenés l'un contre l'autre au niveau d'un plan de joint, définissant ainsi une cavité. La cavité du moule débouche sur une surface supérieure, sur laquelle est placé un dispositif de préhension. Plus précisément, chaque demi-moule porte une partie du dispositif de préhension, le plan de joint du moule correspondant à celui du dispositif de préhension. Le corps 1 creux est d'abord amené par un moyen de transport entre les demi-moules d'un premier moule ouvert. Généralement, ce moyen de transport saisit le corps 1 creux par son col 5. Le moule se referme sur le corps 1 creux, de sorte que le col 5 dépasse de la cavité, la collerette 6 reposant sur la surface supérieure du moule. Lors de la fermeture du moule, les éléments du dispositif de préhension s'engagent autour du relief 16 inférieur, orientant ainsi le corps 1 creux dans la position angulaire souhaitée et le maintenant dans cette position au sein du moule. Le relief 17 supérieur reste alors libre hors du moule, ce qui permet la préhension par le deuxième dispositif de préhension alors même que le corps 1 creux est toujours maintenu par le premier dispositif, notamment lorsque le corps 1 creux doit subir une deuxième opération, par exemple de formage dans un deuxième moule, et que le corps 1 doit être transféré dans ce deuxième moule. Le deuxième dispositif de préhension vient alors en prise avec le col 5, en coopérant avec le relief 17 supérieur. Lorsque le premier moule s'ouvre, le corps 1 creux conserve ainsi son indexation angulaire dans, puis tout au long de son transfert vers le deuxième moule. Le corps 1 creux est ensuite placé dans celui-ci, avec maintien de l'indexation angulaire du corps 1 creux. L'indexation du corps 1 creux sur deux niveaux ainsi réalisée permet de pérenniser la précision de l'orientation angulaire du corps 1 S001 B049 FR - tqd 10 creux pendant sa manutention, quel que soit le nombre d'opérations successives que doit subir le corps 1. Il est à noter que la position angulaire des ergots 18, 19, 21, 22 peut être choisie de manière à apporter des fonctionnalités supplémentaires. Ainsi, placé au droit de l'extrémité 13 inférieure du filet 12, l'un des ergots 18 et 19 inférieurs peut servir de sécurité, par exemple à l'ouverture du bouchon. En effet, pour fermer le bouchon sur le col 5, le filet du bouchon doit aller au-delà de l'ergot. Dès lors, pour ouvrir le bouchon, un effort important doit être mis en oeuvre pour que le filet du bouchon passe le premier élément, empêchant une ouverture malencontreuse, par exemple par un enfant en bas âge. L'indexation sur deux niveaux sur le col 5 du corps 1 creux permet ainsi de conserver la précision de l'indexation lors d'un transfert du corps 1 creux entre deux opérations.

La réalisation des reliefs 16 et 17 sur le col 5 est simple et n'engage pas ou peu de matière supplémentaire. Du point de vue esthétique, les reliefs décrits précédemment restent discrets et ne modifient pas l'utilisation finale du corps 1 creux, qu'il s'agisse de verser un liquide contenu dans le corps 1 creux ou de boire directement le contenu. En outre, la présence des reliefs 16 et 17 n'entraîne aucun ralentissement des cadences de production. S001 B049 FR - tqd

Claims

REVENDICATIONS1. Corps (1) creux s'étendant suivant un axe principal et comprenant un col (5) muni d'un premier (16) relief propre à permettre une indexation angulaire prédéterminée du corps (1) creux autour de son axe principal par rapport à un dispositif de préhension du corps (1) creux, ledit corps (1) creux étant caractérisé en ce que le col (5) comprend un deuxième relief (17), décalé axialement par rapport au premier relief (16), propre à permettre une indexation angulaire prédéterminée du corps (1) creux autour de son axe principal par rapport à un deuxième dispositif de préhension venant se superposer au premier.
2. Corps (1) creux selon la revendication 1, dans lequel les premier et deuxième reliefs (16,17) sont alignés axialement sur le col (5).
3. Corps (1) creux selon la revendication 1 ou 2, dans lequel un relief comprend deux éléments symétriquement opposés.
4. Corps (1) creux selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel les reliefs (16,17) sont placés sur la paroi extérieure du col (5).
5. Corps (1) creux selon l'une des revendications 1 à 4, muni d'une collerette (6) à la base du col (5), laquelle collerette (6) comprend un relief (15) propre à permettre une indexation angulaire préalable.
6. Corps (1) creux selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel le col (5) est fileté.
7. Corps (1) creux selon la revendication 6, dans lequel un relief (16,17) comprend un élément (18,19,21,22) saillant dont la hauteur ne dépasse pas celle du filet (12).
8. Corps (1) creux selon l'une des revendications 6 ou 7, dans lequel le premier relief (16) est placé sous le filet (12) de col (5).
9. Corps (1) creux selon l'une des revendications 6 à 8, dans lequel le deuxième relief (17) est placé au-dessus du filet (12) du col (5).
10. Corps (1) creux selon l'une des revendications 1 à 9, dans lequel un relief (16,17) comprend un élément (18,19,21,22) saillant sur le col (5). S001 B049 FR - tqd 1 1. Corps (1) creux selon la revendication 10, dans lequel l'élément (18,19,21,22) saillant est placé sur une portion creusée dans le col (5). 12. Corps (1) creux selon l'une des revendications 1 à 1 1, dans lequel un relief (16,17) comprend un élément (18,19,21,22) creux sur le col (5). 13. Procédé de manutention d'un corps (1) creux selon l'une des revendications 1 à 12, comprenant les étapes suivantes : indexation du corps (1) dans un premier moule, muni d'un premier dispositif de préhension complémentaire au premier relief (16) du col (5), pour une première opération ; saisie du corps (1) dans le premier moule par un élément de transfert muni d'un deuxième dispositif de préhension complémentaire au deuxième relief (17) du col (5) ; - retrait du premier dispositif d'indexation ; transfert du corps (1) creux du premier moule vers un deuxième moule par l'élément de transfert dans une même position d'indexation angulaire ; indexation du corps (1) dans le deuxième moule muni d'un troisième dispositif de préhension complémentaire au premier relief (16) du col (5), pour une deuxième opération ; retrait du deuxième dispositif d'indexation. 14. Procédé de manutention d'un corps (1) creux selon la revendication 13, dans lequel la première opération est une opération d'étirage/soufflage et la deuxième opération est une opération de formage. S001 8049 FR - tqd