FR3044301A1 - Dispositif et methode de convoyage controle - Google Patents

Abstract

L'invention a pour objet un dispositif de convoyage (1) sélectif de produits (2) qui comprennent une collerette (3) saillante et présentant une symétrie de rotation autour d'un axe (4), ledit dispositif comprenant, d'une part, une trémie (5) pouvant accueillir une pluralité de produits (2) en vrac, et, d'autre part, un moyen de convoyage (6) circulant au moins au niveau de la trémie (5), ledit moyen de convoyage (6) formant une boucle fermée et assurant une élévation des produits (2) depuis la trémie (5) jusqu'à une zone de sortie (7) du dispositif de convoyage (1), Ce dispositif est caractérisé en ce que le moyen de convoyage (6) entraîne les produits (2) du côté extérieur de la boucle fermée avec leur axe (4) sensiblement perpendiculaire au contour de ladite boucle. L'invention a aussi pour objet un procédé correspondant.

Description

DISPOSITIF ET METHODE DE CONVOYAGE CONTROLE

La présente invention relève du domaine des lignes industrielles de conditionnement de liquide dans des contenants du type bouteilles, et a pour objet, d’une part, un dispositif de convoyage, assurant l’alimentation en produits de type préformes à une machine de fabrication de contenant, et, d’autre part, un procédé mettant en œuvre ce dispositif.

Dans ce domaine, les contenants de liquide sont obtenus à partir d’une préforme chauffée puis étirée par soufflage pour en augmenter la capacité. Les préformes se présentent comme des produits essentiellement cylindriques, dont le col correspond essentiellement au col du contenant final, et dont le corps est plus court mais plus épais que le contenant final. Les préformes sont alors alimentés dans une machine de type souffleuse, qui les chauffe pour améliorer leur élasticité, puis les étire sous pression. Π est donc nécessaire de proposer des dispositifs qui fournissent des préformes à la machine ultérieure dans une orientation prédéfinie et répétable pour être compatible avec la machine elle-même, et ce à partir d’un ensemble de produits en vrac, c’est-à-dire d’orientation non contrôlée.

On connaît ainsi dans l’art actuel de la technique des solutions à base d’effet centrifuge délivrant des préformes orientées parallèlement à l’axe de rotation ou le long d’un rayon, comme par exemple EP2295350, EPI866223, US2009/0095598.

La fiabilité du principe centrifuge n’est toutefois pas satisfaisante dans la pratique, ce qui amène à des préformes mal orientées et/ou des cadences de préformes livrées bien orientées trop faibles. En outre, ces principes sont bruyants et génèrent beaucoup de poussière, compte tenu du mouvement relatif permanent entre les préformes et la partie tournante. D’autres principes reposent sur des rouleaux contrarotatifs se faisant face, espacés d’un entrefer suffisant pour le passage du corps de la préforme mais non de sa collerette : par exemple, WO2013/185932, US2009155036 pour une solution d’alimentation des rouleaux, US20040109747, US2007108018, EP2554356 pour une étoile complémentaire dégageant des rouleaux les préformes mal orientées.

Ces rouleaux contrarotatifs sont généralement dirigés vers le bas jusqu’à la hauteur de fourniture prédéfinie, les préformes étant élevées au préalable depuis une trémie jusqu’au point d’entrée des rouleaux par un élévateur du genre à godets, comme par exemple dans W02005070793, W003084818, US2012/0085620 ou encore US5186307. Un des inconvénients est donc qu’une partie de l’installation n’est pas accessible à une hauteur debout au sol. Ce genre d’installation a, en outre, un encombrement au sol très important du fait de la nécessité de prévoir des rouleaux suffisamment long pour obtenir la sélection souhaitée. Une recirculation doit en outre être mise en place pour remettre dans la trémie les préformes rejetées.

Un autre principe existant est celui de bandes circulant dans des sens inverses et dont le mouvement relatif a pour effet de faire tourner les préformes jusqu’à leur bonne orientation, par exemple US3954171, FR2899882 ou encore FR2882739. L’invention vise ainsi à améliorer cet état de l’art notamment en proposant une solution d’alimentation de préformes orientées qui soit plus compacte, plus accessible à hauteur d’homme, générant moins de bruit et poussières, et/ou avec un débit de préformes orientées plus élevé.

Pour ce faire, l’invention propose de réaliser la fonction d’orientation des préformes au cœur de l’étape d’élévation par un moyen de convoyage, entre le vrac et la zone de sortie, les préformes mal orientées retombant par gravité, alors que les préformes bien orientées sont amenées jusqu’en haut. L’invention a ainsi pour objet un dispositif de convoyage sélectif de produits qui comprennent une collerette saillante et présentant une symétrie de rotation autour d’un axe, ledit dispositif comprenant, d’une part, une trémie pouvant accueillir une pluralité de produits en vrac, et, d’autre part, un moyen de convoyage circulant au moins au niveau de la trémie, ledit moyen de convoyage formant une boucle fermée et assurant une élévation des produits depuis la trémie jusqu’à une zone de sortie du dispositif de convoyage.

Ce dispositif est caractérisé en ce que le moyen de convoyage entraîne les produits du côté extérieur de la boucle fermée avec leur axe sensiblement perpendiculaire au contour de ladite boucle. L’invention a aussi pour objet une méthode mise en œuvre par ce dispositif, à savoir un procédé de convoyage de produits de forme cylindrique et qui présentent, d’une part, un axe de symétrie de rotation, et, d’autre part, une collerette circonférentielle saillante, ledit procédé comprenant, d’une part, une étape consistant essentiellement à élever les produits, à l’aide d’un moyen de convoyage formant une boucle fermée, depuis une trémie dans laquelle les produits se trouvent en vrac et jusqu’à une zone de sortie, et, d’autre part, une étape consistant essentiellement à extraire les produits au niveau de la zone de sortie.

Ce procédé est caractérisé en ce que l’étape d’élévation est sélective, le moyen de convoyage amenant en zone de sortie les produits situés à l’extérieur de la boucle fermée, orientés avec leur axe essentiellement perpendiculaire à ladite boucle fermée qu’il suit. L’invention sera mieux comprise grâce à la description ci-dessous, qui se base sur des modes de réalisations possibles, expliqués de façon illustrative et nullement limitative, en référence avec les figures annexées, dans lesquelles : - la figure 1 schématise un premier mode de réalisation, de côté ? - la figure 2 illustre le positionnement relatif possible entre un dispositif de convoyage et la machine alimentée ; - la figure 3 illustre un détail du montage du moyen de convoyage ; - la figure 4 schématise un mode de réalisation avec deux portions horizontales ; - la figure 5 schématise une préforme. L’invention a donc tout d’abord comme objet un dispositif de convoyage 1 sélectif de produits 2 qui comprennent une collerette 3 saillante et présentant une symétrie de rotation autour d’un axe 4, ledit dispositif comprenant, d’une part, une trémie 5 pouvant accueillir une pluralité de produits 2 en vrac, et, d’autre part, un moyen de convoyage 6 circulant au moins au niveau de la trémie 5, ledit moyen de convoyage 6 formant une boucle fermée et assurant une élévation des produits 2 depuis la trémie 5 jusqu’à une zone de sortie 7 du dispositif de convoyage 1.

Le dispositif de convoyage 1 est dédié au traitement de produits 2 ayant une forme cylindrique allongée et munis d’une collerette périphérique circonférentielle saillante à proximité d’une extrémité. Le dispositif de convoyage 1 sert donc comme moyen d’alimentation pour une machine du type souffleuse, qui traite des préformes ayant une telle configuration géométrique.

Les produits 2 prennent en particulier la forme d’une préforme en plastique destinée à être soufflée pour obtenir un contenant plastique, le dispositif de convoyage 1 assurant alors l’alimentation, à partir de produits 2 d’orientation non contrôlée, de produits 2 qui sont tous orientés conformément à une configuration prédéfinie compatible avec la machine que le dispositif de convoyage 1 alimente en produits 2.

Le dispositif de convoyage 1 sert non seulement à déplacer de tels produits 2 depuis une zone de vrac à une zone de réception du poste en aval, mais aussi à les orienter dans l’espace d’une façon prédéfinie, ou au moins, conformément à sa sélectivité, à ne délivrer au poste en aval que les produits 2 orientés dans l’espace de façon prédéfinie. Ce dispositif de convoyage 1 permet donc d’automatiser la fourniture en préformes d’une machine du type souffleuse, voire remplisseuse, voire aussi étiqueteuse, de bouteilles thermoplastiques.

Dans le vrac, les produits 2 ont une orientation spatiale anarchique et non contrôlée. Un certain nombre de produits 2 peut avoir été déposé dans le vrac, ce dernier s’écoulant alors uniquement par le moyen de convoyage 6. Alternativement, des produits 2 peuvent être alimentés en continu dans ce vrac, alors même que le moyen de convoyage 6 entraîne certains des produits 2. De façon générale, la trémie présente une portion où les produits 2 sont en vrac, c’est-à-dire sans orientation spatiale prédéfinie, et où se trouve la zone de prise 7 encore définie plus loin.

Le dispositif de convoyage 1 déplace donc les produits 2 depuis un vrac, où ils sont positionnés sans orientation géométrique contrôlée, jusqu’à une zone de sortie 7, en hauteur, au niveau de laquelle ils présentent successivement tous la même orientation dans l’espace, conformément à sa sélectivité. Cette zone de sortie 7 est de dimension correspondante aux produits 2 eux-mêmes. Préférablement, les produits 2 transitent à travers la zone de sortie 7 avec un mouvement perpendiculaire à leur axe 4 de symétrie de rotation.

Le dispositif de convoyage 1 réalise non seulement une orientation des produits 2, voire une sélection des produits 2 à convoyer en fonction de leur orientation dans l’espace, mais aussi une élévation. En effet, les produits 2 se trouvent initialement à une hauteur à laquelle un homme au sol peut les y déverser, alors que le poste en aval doit recevoir les produits 2 à une hauteur plus importante.

Ainsi, le dispositif de convoyage 1 comprend une trémie 5 dans laquelle les produits 2 sont initialement déversés en vrac, sans orientation contrôlée. Cette trémie 5 est essentiellement délimitée par des parois verticales et est ouverte en partie inférieure. En partie inférieure de la trémie 5, un moyen de convoyage 6, du type à bande sans fin, circule pour collecter les produits 2 qui forment le bas du vrac. Le moyen de convoyage 6 forme par exemple le fond mobile de la trémie 5, autrement délimitée par au moins deux parois latérales, une partie montante du moyen de convoyage 6, ainsi qu’une paroi verticale arrière, à l’opposé.

Le mouvement du moyen de convoyage 6, qui, comme il sera décrit plus loin, n’est pas lisse, a pour effet d’entraîner les produits 2.

Le moyen de convoyage 6 est une bande ou chaîne sans fin, et circule donc le long d’un profil fixe en boucle fermée, défini par des roues et arbres de guidage et/ou d’entraînement dudit moyen. Vue de côté, cette boucle fermée a une première portion au niveau de la trémie 5, puis une seconde portion d’élévation pour amener les produits 2 à la hauteur requise. Les produits passent de la première portion à la seconde portion, pour être ensuite dégagés du moyen de convoyage 6 par une zone de sortie 7 qui se trouve en haut de la portion d’élévation. On comprend bien sûr que le périmètre de la boucle fermée correspond à la longueur du moyen de convoyage 6.

Selon l’invention, le moyen de convoyage 6 entraîne les produits 2 du côté extérieur de la boucle fermée avec leur axe 4 sensiblement perpendiculaire au contour de ladite boucle, ce qui garantit un accès aux produits 2 en cas de besoin, ainsi qu’un encombrement global réduit. Les produits 2 sont donc engagés dans le moyen de convoyage ôavec un mouvement depuis l’extérieur vers l’intérieur de la boucle fermée. Le moyen de convoyage 6 présente ainsi deux faces, l’une d’elle se trouvant du côté extérieur de la boucle fermée, l’autre se trouvant du côté intérieur de la boucle fermée. Le moyen de convoyage 6 présente, au niveau de sa face extérieure, des moyens de coopération mécanique avec les produits 2, lui permettant de les entraîner dans son mouvement d’avance.

Ainsi, c’est au niveau de sa face extérieure que le moyen de convoyage 6 reçoit les produits 2. Les produits 2 se trouvent donc à la surface extérieure du moyen de convoyage 6 lorsqu’ils sont saisis puis déplacés depuis la zone de prise 13, au niveau de la trémie 5, jusqu’à la zone de sortie 7, en hauteur. Le moyen de convoyage 6 circule donc au niveau de la trémie 5 avec son côté extérieur vers le haut, sous le vrac de produits 2.

Cela signifie qu’au niveau de la trémie 5, le vrac de produits 2 se trouve, par rapport à la portion du moyen de convoyage 6 qui va les entraîner, du côté opposé à celui où se trouve la portion de retour du moyen de convoyage 6. Le vrac ne se trouve donc pas à l’intérieur de la boucle fermée, et les produits 2 sont reçus et véhiculés par le moyen de convoyage 6 au niveau de sa surface côté extérieur par rapport à la boucle fermée.

En outre, les produits 2 arrivent dans le moyen de convoyage 6 avec un mouvement dirigé vers l’intérieur de la boucle fermée.

Comme il sera encore décrit plus loin, les produits 2 quittent le moyen de convoyage 6 en zone de sortie 7 avec un mouvement le long d’une direction transversale 14, qui correspond à la largeur du moyen de convoyage 6. Les produits 2 sont donc retenus par le moyen de convoyage 6 dans leur mouvement en direction de l’intérieur de la boucle fermée. Il est donc facile pour un opérateur d’intervenir en cas de besoin sur le moyen de convoyage 6 et les produits 2 qu’il entraîne, et ce depuis l’extérieur de la boucle fermée, ce qui rend donc les produits 2 toujours accessibles.

Comme il a déjà été souligné, conformément à la sélectivité, le moyen de convoyage 6 ne délivre que les produits 2 présentant une certaine orientation. Cela signifie que le produits 2, une fois dans le moyen de convoyage 6, présentent tous la même orientation. Dans cette orientation, les produits 2 ont leur axe 4 de symétrie qui est perpendiculaire à la boucle fermée.

Vu de côté, le moyen de convoyage 6 se déplace le long d’une direction longitudinale 10, qui peut varier tout au long du profil de la boucle fermée. Cette direction longitudinale 10 correspond à la tangente à la boucle fermée au point considéré. Les produits 2 sont entraînés par le moyen de convoyage 6 avec leur axe 4 perpendiculaire à cette direction longitudinale 10. Cela permet d’avoir un débit plus important que des configurations où l’axe 4, et donc la grande longueur des produits 2, s’étend par exemple le long de la largeur du moyen de convoyage 6.

En outre, la partie d’élévation de la boucle fermée, le long de laquelle circule le moyen de convoyage 6 présente un angle par rapport à la verticale qui est tel que des produits 2 orientés de façon non conformes retombent. En effet, le moyen de convoyage 6 entraîne les produits 2 en les recevant avec leur collerette 3 en appui sur une surface complémentaire. Comme la collerette 3 se trouve plus proche d’une extrémité du produit 2 que de l’autre, la longueur de la partie du produit 2 qui se trouve d’un côté de cette surface complémentaire n’est pas la même que la longueur de la partie du produit 2 qui se trouve de l’autre côté. Cela signifie plus particulièrement que le produit 2 peut se trouver avec sa portion la plus longue vers l’extérieur de la boucle fermée ou vers l’intérieur de la boucle fermée.

Dans le cas où c’est la partie la plus longue qui est à l’extérieur de la boucle fermée, ce positionnement en porte à faux aura pour effet de faire retomber le produit 2 dès lors qu’il passera par la portion montante. Dans le cas inverse, où c’est la partie la plus longue qui est vers l’intérieur de la boucle fermée, le produit 2 est retenu de façon stable dans le moyen de convoyage 6, puisque le dessous des supports 8 est du côté du porte à faux. Ainsi, une fois le produit 2 correctement engagé dans le moyen de convoyage 6, le support 8 de collerette se trouve sous ladite collerette 3, et donc, par rapport à elle, positionné du côté de l’intérieur de la boucle fermée.

Ainsi, selon une caractéristique additionnelle possible, le moyen de convoyage 6 présente un ensemble de supports 8 pour coopérer avec les collerettes 3 de sorte que le moyen de convoyage 6 peut entraîner avec lui les produits 2 qui reposent sur lesdits supports 8. En particulier, les supports 8 forment une surface d’appui plane parallèle à la boucle fermée que suit le moyen de convoyage 6, voire qui délimite la boucle fermée. Ces supports 8 permettent d’accueillir la longue partie du produit 2 depuis la collerette 3. Pour les produits 2 correctement orientés pour être entraînés jusqu’en zone de sortie 7, espacée verticalement en hauteur par rapport à la zone de prise 13 en partie inférieure de trémie 5, les collerettes 3 sont donc en appui sur les supports 8. Les supports 8 présentent deux surfaces d’appui qui se font face, entre lesquelles peut se glisser le corps cylindrique du produit 2. Les deux surfaces coopèrent avec deux parties de la collerette 3 qui sont diamétralement opposées. Un produit 2 s’étend donc dans le support 8, avec sa collerette 3 en contact sur lesdites surfaces d’appui.

Préférablement, le support 8 s’étend d’un bord à l’autre du moyen de convoyage 6 de sorte à pouvoir recevoir des produits 3 sur toute la largeur du moyen de convoyage 6.

Selon une autre caractéristique additionnelle possible, le moyen de convoyage 6 comprend un tapis 9 de convoyage s’étendant dans une direction longitudinale 10, et, montés sur lui, éloignés les uns des autres le long de ladite direction, des blocs 11 s’étendant transversalement à elle. Les blocs 11 portent notamment les supports 8 sous la forme, à chaque fois, d’une paire de surfaces d’appui en vis-à-vis l’une de l’autre et s’étendant transversalement à la direction longitudinale 10, les produits 2 pouvant être reçus dans les blocs 11 avec leur collerette 3 contre lesdites surfaces et s’étendre en direction du tapis 9.

Le tapis 9 se trouve donc, par rapport aux surfaces d’appui qui forment les supports 8, du côté de l’intérieur de la boucle fermée.

Préférablement, les blocs 11 sont régulièrement répartis sur toute la longueur du tapis 9 et sont construit de sorte que les deux surfaces d’appui destinées à recevoir entre elles des produits 2 sont immobiles l’une par rapport à l’autre, et suffisamment profonds pour recevoir la grande portion de la préforme 2 entre la collerette 3 et l’extrémité distale.

Il peut par exemple s’agir de blocs 11 monoblocs, avec une gorge suffisamment profonde pour recevoir la grande partie du produit 2 entre la collerette 3 et l’un des extrémités du produit 2, l’embouchure de ladite gorge, avec deux surfaces d’appui en vis-à-vis, formant le support 8.

Le tapis 9 peut être formé par une bande souple ou par des maillons successifs reliés les uns aux autres.

Selon une autre caractéristique possible, au niveau de la trémie 5, la boucle fermée que suit le moyen de convoyage 6 présente au moins une portion essentiellement horizontale, de sorte que les produits 2 qui peuvent venir avec leur collerette 3 contre les supports 8 sont ceux avec un axe 4 essentiellement vertical.

Dans le fond de la trémie 5, le moyen de convoyage 6 se déplace donc essentiellement horizontalement. Comme les supports 8, ou surfaces d’appui complémentaires et coplanaires, sont parallèles au plan de convoyage et au tapis 9 par rapport auquel elles sont décalées, ils évoluent aussi sous le vrac en étant essentiellement horizontaux.

On comprend que, sous le vrac, le dispositif de convoyage 1 peut avoir une fonction d’orientation grâce à l’ouverture qui s’étend transversalement et qui peut recevoir le corps cylindrique des produits 2. En effet, un produit 2 maintenu en porte à faux avec la tranche de sa collerette 3 contre les supports 8 aura tendance à pivoter pour rentrer dans l’espace entre entre les supports 8, sous l’effet de la gravité.

Dans certains modes de réalisation, comme en figure 4, au niveau de la trémie 5, la boucle fermée que suit le moyen de convoyage 6 présente deux portions essentiellement horizontales, séparées par une bosse 12. Le vrac de produit 2 peut donc être séparé en deux portions, dans lesquelles l’opérateur ou une machine automatisée déverse les produits 2, par lot ou en continu. Alternativement, seule la première portion horizontale peut être accessible pour y déverser les produits 2. Dans ce cas, la bosse 12 assure une première sélection et orientation de produits 2, pour, en zone de sortie 7 avoir finalement davantage de produits 2 tous correctement orientés.

Les produits 2 circulent donc en étant les uns à côté des autres le long des supports 8. Les produits 2 sont agencés en rangées transversales, plus ou moins denses. Une fois en zone de sortie 7, chaque rangée transversale successive est dégagée pour être alimentée dans le poste en aval. La zone de sortie 7 est dimensionnée pour recevoir une seule rangée de produit 2 à la fois. Ainsi, le groupe de produits 2 à côté les uns des autres sur un support 8 transversal est sorti, puis le groupe de produits 2 dans le support 8 suivant, et ainsi de suite. On comprend que le nombre de produits 2 dans chaque bloc 11 peut être différent à chaque fois. Une rangée de produit 2 n’est dégagée à travers la zone de sortie 7 qu’une fois que toute la rangée précédente a été dégagée.

Pour dégager les produits 2 du moyen de convoyage 6, on exerce sur eux une force transversale, le long de la direction transversale 14. Cette force peut être obtenue par un flux d’air, par action mécanique ou tout autre de mécanisme.

Selon une caractéristique additionnelle possible, au niveau de la zone de sortie 7, la boucle fermée que suit le moyen de convoyage 6 présente une portion essentiellement horizontale, de sorte que les produits 2 extraits du dispositif dans cette zone de sortie 7 ont un axe 4 essentiellement vertical. Des produits 2 orientés de la sorte peuvent être directement fournis à la machine en aval, sans autre solution de changement d’orientation. L’invention a aussi pour objet un procédé mettant en œuvre le dispositif tel que décrit ci-dessus, à savoir un procédé de convoyage de produits 2 de forme cylindrique et qui présentent, d’une part, un axe 4 de symétrie de rotation, et, d’autre part, une collerette 3 circonférentielle saillante, ledit procédé comprenant, d’une part, une étape consistant essentiellement à élever les produits 2, à l’aide d’un moyen de convoyage 6 formant une boucle fermée, depuis une trémie 5 dans laquelle les produits 2 se trouvent en vrac et jusqu’à une zone de sortie 7, et, d’autre part, une étape consistant essentiellement à extraire les produits 2 au niveau de la zone de sortie 7.

Au cours du procédé mettant en œuvre le dispositif de convoyage 1 décrit ci-dessus, les produits 2 sont donc tout d’abord reçus sur un moyen de convoyage 6 au niveau de la trémie 5. S’ils sont correctement orientés, les produits 2 y sont engagés depuis l’extérieur de la boucle fermée que forme le moyen de convoyage 6. Les produits 2 engagés dans le moyen de convoyage 6 sont donc entraînés par lui jusqu’à une zone de sortie 7 où ils quittent au moins le moyen de convoyage 6 voire le dispositif de convoyage entier, éventuellement pour être ensuite circulés dans une goulotte ou chute de dimensions adaptées.

Les produits 2 qui arrivent en zone de sortie 7 sont extraits par rangée transversale, les unes après les autres.

Selon l’invention, l’étape d’élévation est sélective, le moyen de convoyage 6 amenant en zone de sortie 7 les produits 2 situés à l’extérieur de la boucle fermée, orientés avec leur axe 4 essentiellement perpendiculaire à ladite boucle fermée qu’il suit.

La zone de sortie 7 est en hauteur par rapport à la zone de prise 13 sous le vrac que contient la trémie 5, essentiellement compte tenu des exigences dimensionnelles du poste en aval. Ce trajet d’élévation est ainsi mis à profit pour éliminer les produits 2 mal orientés et n’amener alors en zone de sortie 7 que des produits 2 avec une même orientation.

La pente que suit le moyen de convoyage 6 dans la portion montante entre la zone de prise 13 et la zone de sortie 7 permet de refaire tomber en zone de prise 13 les produits 2 mal orientés, c’est-à-dire par exemple avec une partie en porte à faux excessive à partir de la collerette 3.

Dans certains modes de réalisation possibles, les produits 2 sont entraînés par le moyen de convoyage 6 grâce à des supports 8 de collerette dont il est muni et sur lesquels ils reposent, avec leur axe 4 perpendiculaire au moyen de convoyage 6, c’est-à-dire perpendiculaire au plan de convoyage.

Le moyen de convoyage 6 avance le long d’une boucle fermée, avec une vitesse orientée le long d’une direction longitudinale 10, tangente à la boucle fermée en tout point. Le moyen de convoyage 6 s’étend, en outre, le long d’une direction horizontale, perpendiculaire à la direction longitudinale 10 et définissant la largeur du moyen de convoyage 6. Le moyen de convoyage 6 est conçu pour convoyer les produits 2 qui sont orientés avec un axe 4 perpendiculaire au plan de convoyage défini, d’une part, par la direction de convoyage 10, et, d’autre part, par la direction transversale 14.

Pour les produits 2 traités, à savoir des préformes plastiques destinées à former une bouteille plastique, la collerette 3 se trouve plus proche d’une extrémité axiale du produit 2 que de l’autre. Ainsi, les produits 2 engagés dans le moyen de convoyage 6 ont leur collerette 3 contre un support 8, le tout parallèle au plan précédemment défini. Le profil de la boucle fermée est cependant tel que les produits 2 dont la grande portion entre la collerette 3 et une extrémité du produit 2 s’étend, depuis le support 8, vers l’extérieur de la boucle fermée, sont maintenus de façon instables et ne peuvent alors pas rester stables lors de l’élévation verticale jusqu’à la zone de sortie 7.

Les supports 8 sont par exemple l’extrémité d’un bloc 11 rainuré d’une fente transversale suffisamment profonde pour accueillir la portion longue de produit 2 entre la collerette 3 et l’une des extrémités du produit 2. La taille de cette fente est toutefois très légèrement plus grande que le produit 2 lui-même, ce qui rend beaucoup moins stables les produits 2 avec leur courte portion insérée dans la rainure que les produits 2 avec leur longue portion insérée dans la rainure.

Les blocs 11 assurent la transmission aux produits 2 du mouvement du moyen de convoyage 6 le long de la direction longitudinale 10. Ces blocs 11 peuvent être remplacés par des rouleaux transversaux reliés par des cavaliers, comme décrit plus loin.

Ainsi, dans certaines réalisations préférées, la collerette 3 se trouve à proximité d’une extrémité proximale du produit 2 qui forme un goulot, et à distance de l’extrémité distale opposée qui forme un fond, le produit 2 reposant, lors de son élévation vers la zone de sortie 7, avec la collerette 3 sur les supports 8, l’extrémité proximale du produit 2 se trouvant, par rapport à la collerette 3, vers l’extérieur de la boucle fermée, l’extrémité distale du produit 2 se trouvant, par rapport à la collerette 3, vers l’intérieur de la boucle fermée, le profil de la boucle fermée que suit le moyen de convoyage 6 entre la trémie 5, où les produits 2 sont récoltés, et la zone de sortie 7, où les produits 2 correctement orientés sont délivrés, étant tel que les produits 2 qui y sont mal orientés retombent du moyen de convoyage 6, c’est-à-dire les produits 2 qui s’étendent avec leur axe 4 parallèle à la boucle fermée, ou encore les produits 2 où c’est l’extrémité proximale qui se trouve, par rapport à la collerette 3, vers l’intérieur de la boucle fermée.

Enfin, selon une autre caractéristique additionnelle possible, en zone de sortie 7, les produits 2 sont orientés avec leur axe 4 essentiellement vertical. La boucle fermée fixe qui définit la courbe que suit le moyen de convoyage 6 mobile est donc essentiellement horizontale au niveau de la zone de sortie 7.

Dans le mode de réalisation illustré aux figures annexées, le dispositif de convoyage 1 sert à alimenter une souffleuse en préformes en tant que produit 2.

Dans la souffleuse, les préformes 2 sont chauffées puis étirées jusqu’à atteindre les dimensions d’une bouteille plastique pour contenir une boisson ou autre liquide. Le dispositif de convoyage 1 sert à les fournir à la souffleuse en tant que poste en aval, et ce avec une orientation qui est la même pour chaque produit 2 successif. Cette orientation correspond à l’orientation prédéfinie par conception de la souffleuse. En outre, le dispositif de convoyage 1 sert aussi à amener les préformes 2 à la hauteur requise. En effet, les préformes 2 que traite le dispositif de convoyage 1 sont initialement alimentées à hauteur suffisamment faible pour qu’un opérateur puisse réaliser cette fourniture, par exemple en déversant un contenant rempli de préformes 2. Le poste en aval, ou souffleuse, reçoit les produits 2 à une hauteur généralement supérieure, et le dispositif de convoyage 1 sert donc aussi à élever les préformes 2 jusqu’à l’entrée du poste en aval. Comme il sera décrit plus loin, le dispositif de convoyage 1 réalise simultanément tant l’élévation verticale que l’orientation tridimensionnelle des produits 2, et ce avec le même moyen de convoyage 6.

Comme le montre la figure 5, les préformes 2 ont une forme de cylindre généralement à base circulaire, avec une collerette 3 circonférentielle formée par une nervure radiale. La préforme 2 présente une extrémité ouverte, qui formera le buvant de la bouteille formée ultérieurement, et, à l’opposée, une extrémité fermée, qui formera le fond de ladite bouteille. La collerette 3 se trouve proche de l’extrémité ouverte, et séparée d’elle par un filetage ou rebord, hélicoïdal ou non, destiné à coopérer avec un bouchon de fermeture. La préforme 2 a donc un axe 4 de symétrie de rotation, et la collerette 3 forme essentiellement une couronne plane perpendiculaire à cet axe 4. La collerette 3 s’étend à partir du corps de la préforme 2, généralement de diamètre constant. A la sortie du dispositif de convoyage 1, tous les produits 2 doivent donc avoir la même orientation, c’est-à-dire l’axe 4 aligné le long d’une direction prédéfinie, la collerette 3 et les extrémités axiales de la préforme 2 se trouvant elles aussi à une position prédéfinie.

Le dispositif de convoyage 1 travaille pour orienter les préformes 2 qu’il reçoit sous forme d’un vrac non organisé, éventuellement sous forme de flux permanent, en un ensemble de préformes 2 successives orientées de façon prédéfinie.

Pour ce faire, le dispositif de convoyage 1 exploite l’action de la gravité entre le vrac d’où il prend les produits 2 et la zone de sortie 7. Seules les préformes 2 qui ont une orientation particulière dans le fond du vrac sont élevées jusqu’à la zone de sortie 7, les autres n’étant soit pas du tout entraînées soit retombant en zone de vrac après un court parcours.

Ainsi, le dispositif de convoyage 1 comprend un moyen de convoyage 6 mobile, pour saisir des préformes 2 se trouvant dans une zone de prise, et les amener jusqu’à une zone de sortie 7, où elles continuent ensuite leur progression jusqu’au poste en aval grâce, par exemple, à une chute ou autre tunnel de dimensions adaptées.

Les préformes 2 se trouvent en vrac dans une zone de prise 13 formant trémie 5 d’alimentation. Elles sont déversées en vrac par un opérateur ou appareil d’alimentation, éventuellement en continu, et ne présentent donc aucune organisation ou orientation contrôlée dans ce vrac ou zone de prise 13. Le moyen de convoyage 6 prend la forme d’une boucle fermée et circule en partie inférieure de ladite trémie 5 pour y récolter des produits 2 d’une façon encore décrite plus loin. La boucle fermée dont il suit le trajet s’élève ensuite jusqu’à la zone de sortie 7, puis effectue le trajet retour.

Le moyen de convoyage 6 avance donc localement dans une direction longitudinale 10 le long de la boucle fermée et s’étend perpendiculairement, d’un de ses bords libre à l’autre, le long d’une direction transversale 14. La direction longitudinale 10 est normalement dirigée tangentiellement au contour de la boucle fermée. La direction longitudinale 10 et la direction transversale 14 définissent ensemble un plan de convoyage.

Le moyen de convoyage 6 est ainsi conçu pour entraîner dans son mouvement les préformes 2 orientées, en zone de prise 13, avec leur axe 4 perpendiculaire au plan de convoyage. Pour ce faire, le moyen de convoyage 6 est muni d’ouvertures pour recevoir le corps des préformes 2 ainsi orientées. L’embouchure de ces ouvertures forme une assise pour la collerette 3. Autrement dit, une telle ouverture du moyen de convoyage 6 peut laisser passer le corps des préformes mais non la collerette 3, cette dernière reposant sur l’embouchure de ladite ouverture de sorte que la préforme 2 peut alors être entraînée par le mouvement longitudinal du moyen de convoyage 6.

Le moyen de convoyage 6 présente ainsi des supports de collerette 3, qui définissent préférablement une fente ou ouverture s’étendant le long de la direction transversale 14, d’une largeur inférieure au diamètre de la collerette 3 mais supérieure au diamètre du corps de la préforme 2 à partir duquel elle s’étend en saillie. Ainsi, une préforme 2 peut s’insérer dans la fente ou ouverture et est ensuite retenue par sa collerette 3 reposant sur les supports 8 de collerette formés par les bords opposés de la fente.

On comprend qu’une préforme 2 qui s’étendrait au niveau d’une fente, dont l’axe 4 serait parallèle à la direction transversale 14 et qui reposerait avec sa collerette contre le support 8 de collerette serait, sous l’effet de la pesanteur, amené à pivoter pour que le fond de la préforme, qui forme l’extrémité de la préforme 2 la plus éloignée de la collerette 3 arrive dans l’ouverture. La configuration du moyen de convoyage 6, par les supports mécaniques qu’il offre aux préformes 2, tend donc aussi à faire bouger les préformes 2 pour les positionner avec leur axe 4 perpendiculaire au plan de convoyage de sorte à les entraîner dans son mouvement.

Les préformes 2 reposent par gravité avec leur collerette 3 sur les supports 8 de collerette. Une fois la préforme 2 en prise dans le moyen de convoyage 6, le support 8 de collerette se trouve donc sous la collerette 3, et ce pendant tout le trajet depuis la zone de prise 13 jusqu’à la zone de sortie 7. Pour une telle préforme 2, entraînée par le moyen de convoyage 6, l’extrémité ouverte de la préforme 2 se trouve au-dessus du support 8 de collerette, alors que l’extrémité fermée de la préforme 2, ou extrémité distale, se trouve sous le plan que forme le support 8 de collerette. Dans le cas contraire, c’est-à-dire lorsque la préforme 2 s’emboîte dans la fente avec la collerette 3 contre le support 8 de collerette mais avec l’extrémité distale au-dessus dudit support et l’extrémité proximale sous ledit support, l’engagement de la préforme 2 dans le moyen de convoyage 6 n’est pas suffisamment stable. Dans une telle configuration, l’élévation que le moyen de convoyage 6 fait subir aux préformes 2 entre la zone de prise 13 et la zone de sortie 7 a pour effet, compte tenu du profil de montée oblique et/ou verticale de la boucle fermée, de faire retomber des préformes 2 engagées de cette façon. La collerette 3 étant plus proche de l’extrémité proximale, insérée à travers la fente, que de l’extrémité distale, le poids d’un produit 2 qui serait retenu en porte à faux, par engagement de sa portion courte entre la collerette 3 et l’extrémité proximale, a pour effet de faire tomber la préforme 2 jusqu’en zone de prise 13.

Le retour du moyen de convoyage 6 de la zone de sortie 7 jusqu’à la zone de prise 13 se fait sous le tronçon de la zone de prise 13 à la zone de sortie 7. Ainsi, l’accès à la surface du moyen de convoyage 6 qui vient saisir les produits 2 n’est pas gêné par son retour. Autrement dit, les produits 2 sont reçus dans le moyen de convoyage 6 par le côté extérieur de la boucle fermée le long de laquelle il circule, de sorte qu’une préforme 2 correctement engagée dans le moyen de convoyage 6 pour un entraînement jusqu’à la zone de sortie 7 se présente avec, par rapport à la collerette 3, l’extrémité ouverte de la préforme 2, ou extrémité proximale, vers l’extérieur de la boucle fermée, et l’extrémité fermée de la préforme 2, ou extrémité distale, vers l’intérieur de la boucle fermée.

Ainsi, le dispositif de convoyage 1 fait circuler les produits 2 préformes depuis la zone de prise 13 jusqu’à la zone de sortie 7 avec leur axe 4 perpendiculaire au plan de convoyage. En outre, les préformes 2 sont reçues dans le moyen de convoyage 6 depuis l’extérieur de la boucle fermée qu’il forme, et véhiculées avec leur extrémité fermée se trouvant vers l’intérieur de la boucle, leur extrémité ouverte vers l’extérieur.

Le côté du moyen de convoyage 6 où se trouvent les préformes 2 est donc libre d’accès pour une intervention manuelle, si nécessaire.

Le moyen de convoyage 6 prend éventuellement la forme d’un tapis 9 fermé sur lui-même en une boucle sans fin, et présente ainsi un côté extérieur et un côté intérieur. Le moyen de convoyage 6 présente un ensemble de blocs 11 répartis du côté extérieur et éloignés les uns des autres le long de la direction longitudinale 10. Ces blocs 11 s’étendent, chacun, dans la direction transversale 14, et portent les supports 8 de collerette. Chaque bloc 11 présente donc une fente pour recevoir les préformes 2. Avec une telle construction à base de bloc 11, les bords opposés d’un support 8, entre lesquels se trouve ladite fente et sur lesquels s’appuient les préformes 2 par leur collerette 3, sont fixes l’un par rapport à l’autre, même lorsque la boucle fermée suit des courbes de faible rayon de courbure.

Dans ce genre de portions très courbes, les extrémités de deux portions saillantes chacune à partir du tapis 9, écartées avec un entrefer longitudinal, s’éloigneraient en effet autrement l’une de l’autre. Il est donc préférable de réaliser les supports 8 de collerette sous forme de deux surfaces immobiles l’une par rapport à l’autre, en particulier grâce à une construction du type bloc 11, voire avec des cavaliers décrits ci-dessous.

Comme le montre la figure 1, la boucle fermée que suit le moyen de convoyage 6 présente une portion essentiellement horizontale, permettant d’avoir les supports 8 de collerette horizontaux pour recueillir et/ou orienter les préformes 2 avec leur axe 4 perpendiculaire au plan de convoyage et l’extrémité distale vers le bas. La boucle fermée présente ensuite une partie avec un angle, qui monte en direction de la zone de sortie 7, puis un retour de la zone de sortie 7 jusqu’à la zone de prise 13.

Comme il a déjà été précisé, la partie montante est orientée avec un angle permettant de faire retomber les préformes 2 mal engagées contre les supports 8 de collerette, par exemple avec leur extrémité distale en porte à faux au-delà des blocs 11, ainsi que les préformes 2 alignées dans la direction transversale 14 et ne pouvant s’insérer jusqu’à avoir leur collerette 3 reposant complètement sur les supports 8 de collerette avec leur extrémité distale vers l’intérieur de la boucle fermée. Cette pente peut être modifiable localement en partie montante par un dispositif mobile réglable contraignant la courbure que suit le moyen de convoyage 6.

Un désassembleur du type étoile rotative peut être utilisé au niveau de la portion montante pour éjecter une préforme 2 qui se serait introduite dans une autre, cette dernière reposant quant à elle correctement dans le moyen de convoyage 6.

La zone de sortie 7 se trouve élevée par rapport à la zone de prise 13, et les produits 2 y sont dégagés du moyen de convoyage 6 en les poussant vers un côté de celui-ci par une action mécanique orientée dans la direction transversale 14. Il peut s’agir d’une action mécanique par contact, poussant alors vers le côté tous les produits 2 agencés en rangée transversale plus ou moins compacte.

On comprend que les produits 2 quittent le moyen de convoyage 6 avec leur axe 4 perpendiculaire à la direction longitudinale 10 qu’il présente à cet endroit. Dégager les produits 2 dans la portion montante de la boucle fermée permet de limiter l’encombrement au sol du dispositif de convoyage 1. On comprend cependant que, dans le cas où la machine en aval, souffleuse ou autre combinaison de fonction dont une souffleuse, requiert d’agencer les produits 2 avec leur axe 4 vertical, il sera alors nécessaire d’aménager une solution pour faire passer les préformes 2 d’une configuration où l’axe 4 est oblique, perpendiculaire au plan de convoyage dans la zone de sortie 7, à une configuration où il est effectivement vertical.

Alternativement, la boucle fermée que suit le moyen de convoyage 6 peut aussi, après la portion montante, présenter une portion horizontale, où est aménagée la zone de sortie 7. Ainsi, les préformes 2 quittent le moyen de convoyage 6 dans une orientation avec leur axe 4 vertical, puisque perpendiculaire au plan de convoyage alors horizontal à cet endroit. Les préformes 2 sont alors directement orientées pour un traitement par le poste en aval et aucune solution de réorientation n’est nécessaire. Cependant, l’encombrement au sol est un peu plus important que dans la configuration précédente.

Les préformes 2 arrivées en zone de sortie 7 se trouvent donc avec une partie importante s’étendant vers l’intérieur de la boucle fermée à partir des supports 8, ces derniers délimitant une fente transversale que traversent les préformes 2. Les préformes 2 sont réparties le long de cette fente, d’un côté à l’autre du moyen de convoyage 6, avec leur collerette 3 reposant sur les surfaces coplanaires des supports 8. Pour les dégager du moyen de convoyage 6, il suffit alors de les faire glisser transversalement le long de la fente, sur les supports 8, et ce avec une poussée qui peut être aéraulique, ou par contact. Par exemple, un poussoir mobile transversalement peut être circulé le long des supports 8 transversaux en direction de la zone de sortie 7.

Dans certains modes de réalisation possibles, le moyen de convoyage 6 prend la forme d’un ensemble de barres, rouleaux, ou tiges, s’étendant dans la direction transversale 14. Ces éléments transversaux sont agencés par paire, et forment les supports 8. Ainsi, un produit 2 préforme peut s’appuyer avec sa collerette 3 reposant sur chacun des éléments d’une même paire. L’espace entre deux rouleaux forme donc la fente dans laquelle le produit 2 s’étend. Ainsi, à la différence d’une réalisation avec un tapis 9, le moyen de convoyage 6 ne présente pas nécessairement de paroi en vis-à-vis du fond de la préforme, à savoir en vis-à-vis de son extrémité distale par rapport à la collerette 3.

Les deux éléments d’une même paire sont reliés l’un à l’autre à leur extrémité par exemple par un cavalier, en forme de U. L’extrémité libre de la branche du U reçoit donc un des rouleaux de la paire, et l’extrémité libre de l’autre branche reçoit l’autre rouleau. Cette configuration peut se retrouver à chaque extrémité du rouleau. Ainsi, les rouleaux d’une même paire sont reliés par un cavalier à leur extrémité. La géométrie de ce cavalier permet cependant de laisser circuler à travers lui la partie des préformes 2 qui déborde des rouleaux.

Le moyen de convoyage 6 prend alors la forme d’un ensemble de rouleaux ou éléments transversaux, formant par paire les supports 8 de collerette 3, reliés par des cavaliers qui peuvent laisser circuler les préformes 2 dans la direction transversale 14. Les préformes 2 traversent donc le moyen de convoyage 6, en étant maintenu par les supports 8 que forment les rouleaux en vis-à-vis.

La mise en mouvement de ce moyen de convoyage 8 peut être provoquée par une motorisation adéquate, entraînant une roue dont les pignons s’engrènent, chacun, entre deux rouleaux successifs.

On comprendra qu’avec une telle construction, l’écartement entre les deux rouleaux formant la paire ne change pas lorsque le moyen de convoyage 6 passe par des petits rayons de courbure, et ce en particulier grâce aux cavaliers.

De façon générale, le dispositif de convoyage 1 profite donc de la nécessité d’élever les préformes depuis une zone de prise 13, à hauteur d’intervention humaine, jusqu’à au moins la hauteur d’entrée requise pour la machine en aval, pour effectuer l’orientation des préformes 2. Les produits 2 convoyés jusqu’en partie haute ont une orientation contrôlée, et ce, grâce notamment à la chute des préformes 2 non correctement engagées dans le moyen de convoyage 6 dans la partie montante, ainsi qu’à l’orientation des préformes 2 en zone de prise 13 pour les faire reposer, au final, avec les collerettes 3 sur les supports 8 dédiés à cet effet. La zone de sortie 7 peut donc être positionnée à la hauteur de l’entrée de la machine en aval, les préformes 2 étant ensuite entraînées et sujettes à un déplacement forcé horizontal depuis la zone de sortie 7 jusqu’à l’entrée de la machine qu’alimente le dispositif de convoyage 1.

Grâce à l’invention, il est possible d’obtenir une solution d’orientation et d’alimentation d’une souffleuse en préformes qui présentent une orientation spatiale contrôlée, qui ait un encombrement au sol réduit, un débit de produits orientés élevé, génère peu de poussières, permette un accès aisé pour un opérateur, et/ou consomme peu d’énergie puisqu’utilisant pour orienter les produits l’élévation verticale requise par ailleurs.

Bien que la description ci-dessus se base sur des modes de réalisations particuliers, elle n’est nullement limitative de la portée de l’invention, et des modifications peuvent être apportées, notamment par substitution d’équivalents techniques ou par combinaison différente de tout ou partie des caractéristiques développées ci-dessus.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS

   1. Dispositif de convoyage (1) sélectif de produits (2) qui comprennent une collerette (3) saillante et présentant une symétrie de rotation autour d’un axe (4), ledit dispositif comprenant, d’une part, une trémie (5) pouvant accueillir une pluralité de produits (2) en vrac, et, d’autre part, un moyen de convoyage (6) circulant au moins au niveau de la trémie (5), ledit moyen de convoyage (6) formant une boucle fermée et assurant une élévation des produits (2) depuis la trémie (5) jusqu’à une zone de sortie (7) du dispositif de convoyage (1), dispositif caractérisé en ce que le moyen de convoyage (6) entraîne les produits (2) du côté extérieur de la boucle fermée avec leur axe (4) sensiblement perpendiculaire au contour de ladite boucle.
2. 2. Dispositif selon la revendication 1, où le moyen de convoyage (6) présente un ensemble de supports (8) pour coopérer avec les collerettes (3) de sorte que le moyen de convoyage (6) peut entraîner avec lui les produits (2) qui reposent sur lesdits supports (8).
3. 3. Dispositif selon la revendication 2, où le moyen de convoyage (6) comprend un tapis (9) de convoyage s’étendant dans une direction longitudinale (10), et, montés sur lui, éloignés les uns des autres le long de ladite direction, des blocs (11) s’étendant transversalement à elle.
4. 4. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, où au niveau de la trémie (5), la boucle fermée que suit le moyen de convoyage (6) présente au moins une portion essentiellement horizontale.
5. 5. Dispositif selon la revendication 4, où au niveau de la trémie (5), la boucle fermée que suit le moyen de convoyage (6) présente deux portions essentiellement horizontales, séparées par une bosse (12).
6. 6. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, où au niveau de la zone de sortie (7), la boucle fermée que suit le moyen de convoyage (6) présente une portion essentiellement horizontale.
7. 7. Procédé de convoyage de produits (2) de forme cylindrique et qui présentent, d’une part, un axe (4) de symétrie de rotation, et, d’autre part, une collerette (3) circonférentielle saillante, ledit procédé comprenant, d’une part, une étape consistant essentiellement à élever les produits (2), à l’aide d’un moyen de convoyage (6) formant une boucle fermée, depuis une trémie (5) dans laquelle les produits (2) se trouvent en vrac et jusqu’à une zone de sortie (7), et, d’autre part, une étape consistant essentiellement à extraire les produits (2) au niveau de la zone de sortie (7), procédé caractérisé en ce que l’étape d’élévation est sélective, le moyen de convoyage (6) amenant en zone de sortie (7) les produits (2) situés à l’extérieur de la boucle fermée, orientés avec leur axe (4) essentiellement perpendiculaire à ladite boucle fermée qu’il suit.
8. 8. Procédé de convoyage selon la revendication 7, où les produits (2) sont entraînés par le moyen de convoyage (6) grâce à des supports (8) de collerette dont il est muni et sur lesquels ils reposent, avec leur axe (4) perpendiculaire au moyen de convoyage (6).
9. 9. Procédé de convoyage selon la revendication 8, où la collerette (3) se trouve à proximité d’une extrémité proximale du produit (2) qui forme un goulot, et à distance de l’extrémité distale opposée qui forme un fond, le produit (2) reposant, lors de son élévation vers la zone de sortie (7), avec la collerette (3) sur les supports (8), l’extrémité proximale du produit (2) se trouvant, par rapport à la collerette (3), vers l’extérieur de la boucle fermée, l’extrémité distale du produit (2) se trouvant, par rapport à la collerette (3), vers l’intérieur de la boucle fermée, le profil de la boucle fermée que suit le moyen de convoyage (6) entre la trémie (5), où les produits (2) sont récoltés, et la zone de sortie (7) , où les produits (2) correctement orientés sont délivrés, étant tel que les produits (2) qui y sont mal orientés retombent du moyen de convoyage (6).
10. 10. Procédé de convoyage selon l’une quelconque des revendications 7 à 9, où en zone de sortie (7), les produits (2) sont orientés avec leur axe (4) essentiellement vertical.