FR3101622A1 - Convoyeur à accumulation de préformes présentant un trajet en arc de cercle - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un convoyeur (22) à accumulation pour des préformes (12) comportant chacune une collerette (18) de support, le convoyeur (22) comportant : - une piste (24) de glissement des préformes (12) redressées en file le long d'un trajet (C), la piste (24) de glissement présentant une rainure (26) qui est délimitée par deux rails (28, 30) ; - des moyens pour pousser les préformes (12) en direction de l'extrémité (36) de sortie le long de la piste (24) de glissement ; caractérisé en ce que le trajet (C) présente une forme d'arc de cercle, la rainure (26) étant délimitée par un premier rail (28) fixe en forme d'arc de cercle et par un deuxième rail (30) annulaire tournant. Figure pour l'abrégé : Figure 1
Description
Domaine technique de l'invention
L'invention concerne un convoyeur à accumulation pour des préformes, notamment des préformes en matériau thermoplastiques destinées à être conformées en récipient final par soufflage ou étirage-soufflage, les préformes comportant chacune une collerette de support, le convoyeur comportant :
- une piste de glissement des préformes redressées en file le long d'un trajet, la piste de glissement présentant une rainure qui est délimitée par un premier rail et un deuxième rail, les préformes étant destinées à être suspendues dans la rainure par appui de leur collerette sur les rails, les préformes étant libres de venir au contact les unes avec les autres dans la piste de glissement.
Arrière-plan technique
Le convoyeur à accumulation est destiné à être mis en œuvre dans une installation de fabrication de récipients en matériau thermoplastique et notamment en polyéthylène téréphtalate (PET) par formage, notamment par soufflage ou étirage-soufflage, de préformes. Une telle installation permet de produire des récipients en très grande série à des cadences très élevées, par exemple supérieures à 85000 bouteilles par heure.
Selon une technique bien connue, de tels récipients sont produits en deux étapes principales.
Dans une première étape, on procède au moulage par injection d'une préforme en PET. Cette préforme comporte un corps sensiblement tubulaire qui est fermé à l'une de ses extrémités axiales, l'extrémité opposée étant ouverte par l'intermédiaire d'un col. Le col présente, dès cette opération de moulage par injection, la forme définitive du col du récipient. Généralement, le col du récipient comporte un filetage.
Dans une deuxième étape de formage, les préformes chaudes sont logées dans les cavités de moules. Puis, un fluide de formage sous pression est injecté dans les préformes pour plaquer la paroi de la préforme contre les parois de la cavité pour conformer la préforme en récipient final. Cette opération de soufflage s'accompagne généralement d'une opération d'étirage consistant à introduire une tige d'élongation dans la préforme par son corps afin d'étirer axialement la paroi de la préforme.
La préforme comporte généralement une face annulaire de support qui fait saillie radialement vers l'extérieur par rapport au reste du corps et qui est orientée axialement vers l'extrémité fermée du corps. Une telle face de support est par exemple portée par une collerette de support annulaire qui s'étend radialement en saillie vers l'extérieur par rapport au reste de la préforme et qui est agencée à la base du col.
Il existe des installations dans lesquelles les préformes, une fois injectées, sont directement transmises vers la station de formage, chaque préforme étant transportée individuellement.
Toutefois, dans de nombreux cas, les préformes sont fabriquées par injection en un premier endroit et sont moulées par soufflage à la forme définitive du récipient en un second endroit sur une installation de fabrication spécifique. Une telle technologie permet de procéder à l'opération de moulage par soufflage le plus près possible du lieu d'embouteillage, l'opération d'injection pouvant être effectuée en n'importe quel endroit. En effet, il est relativement aisé et peu coûteux de transporter des préformes de taille réduite, tandis que transporter des récipients après soufflage présente l'inconvénient d'être économiquement peu rentable du fait de leur volume très important.
Dans le cas où la station d'injection et l'installation de fabrication par formage sont deux machines totalement indépendantes, les préformes sont généralement livrées en vrac. L'installation de fabrication dispose donc d'un dispositif d'alignement en une file et de redressement des préformes. Une telle installation de fabrication comporte généralement au moins une station de chauffage et une station de soufflage des récipients à partir des préformes chaudes.
La présente invention concerne plus particulièrement un dispositif d'alignement et de redressement de préformes dans lequel les préformes ne sont pas indexées en position. La plupart du temps, les préformes sortent en trains de préformes serrées, chaque préforme étant en contact avec la préforme suivante.
De l'entrée de la station de chauffage à la sortie de la station de formage, les préformes sont prises en charge individuellement par des moyens de préhension (tels que des tournettes ou des pinces). Les préformes sont ainsi déplacées individuellement en file le long d'un trajet de production.
La mise en route du cycle de formage, qui doit produire des récipients à une cadence de plusieurs dizaines de milliers d'unités par heure, n'est pas subordonnée à la présence de préformes dans les moules associés, de sorte qu'en l'absence d'une ou plusieurs préforme(s) dans le flux de préformes, l'unité de formage tourne à vide dans le(s) moule(s) supposé(s) accueillir cette (ces) préforme(s). Il en résulte un gaspillage d'énergie et une diminution de la productivité.
Or, il arrive que les préformes ne soient pas au contact les unes des autres à la sortie du dispositif d'alignement et de redressement. Il se crée alors un trou entre deux trains de préformes qui est susceptible de perturber l'alimentation des stations suivantes. Des places se retrouvent ainsi vacantes dans les convoyeurs suivants. Le rendement de l'installation de fabrication est alors susceptible de baisser.
Pour éviter ce phénomène, il est connu d'agencer un convoyeur à accumulation entre le dispositif de redressement et d'alignement et la première station de traitement des préformes. Un tel convoyeur permet d'accumuler des préformes en une file d'attente, les préformes étant distribuées une par une à la station suivante, par exemple à une roue à encoches. Une telle file d'accumulation laisse le temps de combler les éventuels trous entre des trains de préformes sortant du dispositif d'alignement et de redressement en distribuant des préformes déjà stockées dans la file d'accumulation. La longueur de la file d'accumulation est ainsi temporairement réduite jusqu'à l'arrivée du train de préformes en retard.
La file d'accumulation doit contenir un nombre minimum de préformes adapté à la cadence de l'installation de fabrication de récipients pour éviter que la file d'accumulation ne soit vidée trop rapidement lors d'un blocage temporaire..
Pour la distribution des préformes de la file d'accumulation à la station suivante, on prévoit par exemple en bout du convoyeur d'accumulation un doigt de blocage rétractable qui est commandé entre une position de blocage du glissement des préformes et une position rétractée de libération du glissement des préformes de manière à distribuer les préformes à une cadence déterminée au convoyeur suivant de manière que chaque place du convoyeur suivant soit chargé d'une préforme associée. Les préformes en attente dans la file d'accumulation défilent ainsi à une vitesse de distribution correspondant à ladite cadence.
Pour permettre de rattraper les trous entre trains de préformes, le convoyeur à accumulation permet avantageusement de faire avancer les préformes jusqu'à la file d'accumulation à une vitesse de déplacement libre supérieure à la vitesse de distribution de la file d'accumulation. La longueur de la file d'accumulation est par exemple régulée en commandant le débit du dispositif d'alignement et de redressement.
Il est par exemple connu d'agencer un convoyeur à accumulation du type dit "rail gravitaire". Dans un tel convoyeur d'accumulation, les rails sont agencés en pente depuis une extrémité supérieure d'entrée des préformes jusqu'à une extrémité inférieure de sortie. L'extrémité d'entrée est agencée plus haute que l'extrémité de sortie pour permettre aux préformes de se glisser librement le long des rails par gravité en direction de l'extrémité de sortie. Sous l'effet de la gravité les préformes glissent ainsi rapidement à la vitesse de déplacement libre vers l'extrémité de sortie jusqu'à une file d'accumulation. Les préformes de la file d'accumulation avancent ensuite plus doucement, toujours sous l'effet de la gravité, vers l'extrémité dans la file d'accumulation, à la vitesse de distribution.
Cependant, un tel convoyeur à accumulation est extrêmement encombrant aussi bien en hauteur qu'en longueur.
Il est aussi connu d'utiliser des convoyeurs à accumulation dits "convoyeurs à brosses" qui permettent de réduire énormément l'encombrement vertical par rapport à un convoyeur à rail gravitaire. De tels convoyeurs à brosses comportent des rails de guidage rectilignes entre lesquelles les préformes sont reçues en glissement. Des courroies sans fin équipées de brosses sont agencées de part et d'autre du trajet rectiligne des préformes. Le trajet du corps des préformes le long des rails est ainsi bordé par un brin tendu de chacune des courroies. Les poils des brosses viennent frotter contre le corps des préformes pour les pousser vers une extrémité de sortie des rails. Une préforme est ainsi poussée rapidement vers l'extrémité de sortie par les brosses jusqu'à atteindre une file d'accumulation.
Lorsqu'elle a atteint la file d'accumulation, la préforme avance ensuite plus doucement à la vitesse de distribution vers l'extrémité de sortie dans la file d'accumulation, toujours sous l'effet du frottement avec les poils des brosses. La vitesse de distribution des préformes de la file d'accumulation est généralement inférieure à leur vitesse de déplacement libre. De ce fait, les brosses défilent plus vite que les préformes qui font partie de la file d'accumulation. La souplesse des poils de brosses permet d'éviter le blocage des courroies ou l'endommagement des préformes. En effet, les poils de brosses sont déformés lorsqu'ils entrent en contact avec une préforme plus lente, ce qui permet de maintenir un effort de poussée des préformes vers l'extrémité de sortie sans endommager les préformes ni bloquer le convoyeur à accumulation.
Cependant les rails doivent être rectilignes pour pouvoir coopérer avec les brosses portées par les brins tendus des courroies. Lorsque la cadence de fonctionnement l'installation de fabrication est élevée, il est nécessaire de prévoir une très longue file d'accumulation. Un tel convoyeur peut en effet faire plusieurs mètres de long. Un tel convoyeur à brosses demeure donc particulièrement encombrant dans la direction de défilement des préformes.
L'invention propose un convoyeur à accumulation pour des préformes, notamment des préformes en matériau thermoplastiques destinées à être conformées en récipient final par soufflage ou étirage-soufflage, les préformes comportant chacune une collerette de support, le convoyeur comportant :
- une piste de glissement des préformes redressées en file le long d'un trajet, la piste de glissement présentant une rainure qui est délimitée par un premier rail et un deuxième rail, les préformes étant destinées à être suspendues dans la rainure par appui de leur collerette sur les rails, les préformes étant libres de venir au contact les unes avec les autres dans la piste de glissement ;
- une extrémité d'entrée de la piste de glissement destinée à être raccordée à une piste de glissement d'un convoyeur amont de préformes redressées ;
- une extrémité de sortie des préformes de la piste de glissement;
caractérisé en ce que le trajet présente une forme d'arc de cercle, la rainure étant délimitée par le premier rail fixe en forme d'arc de cercle et par le deuxième rail annulaire tournant, le rail tournant étant entraîné en rotation autour d'un axe central qui est agencé au centre de l'arc de cercle afin de pousser les préformes vers l'extrémité de sortie par frottement entre le rail tournant et la collerette.
Selon d'autres caractéristiques de l'invention :
- le rail tournant est monté intérieurement par rapport à la courbure du rail fixe ;
- le convoyeur comporte des éléments de frottement qui sont destinés à être en contact avec les préformes et qui sont entraînés en rotation autour de l'axe central conjointement avec le rail tournant pour pousser les préformes vers la sortie par frottement ;
- le rail tournant et les éléments de frottement sont portés par une roue commune ;
- au moins en partie, les éléments de frottement sont formés par des poils de brosses qui s'étendent radialement en saillie par rapport au rail tournant ;
- au moins en partie, les éléments de frottement sont formés par des lamelles en matériau élastomère qui s'étendent radialement en saillie par rapport au rail tournant ;
- le convoyeur comporte une rampe de buses agencées le long du trajet des préformes, les buses étant susceptibles d'émettre un jet de gaz vers les préformes pour les pousser vers l'extrémité de sortie ;
- la rampe de buses est agencée sur le rail fixe, les jets de gaz étant orientés selon une direction sensiblement tangentielle par rapport au trajet en arc de cercle ;
- le convoyeur comporte des orifices d'aspiration qui sont destinés à venir en contact avec les préformes et qui tournent conjointement avec le rail tournant autour de l'axe central.
Brève description des figures
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront au cours de la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels :
Description détaillée de l'invention
Dans la suite de la description, des éléments présentant une structure identique ou des fonctions analogues seront désignés par des mêmes références.
Dans la suite de la description, on adoptera, à titre non limitatif, les orientations locales suivantes pour chaque préforme présente dans un convoyeur 22 à accumulation réalisé selon les enseignements de l'invention :
- radiale "R" dirigée de l'intérieur vers l'extérieur depuis l'axe "B" de rotation du rail tournant ;
- tangentielle "T" qui est orthogonale à la direction radiale "R" et qui s'étend dans le plan du rail tournant, dirigée d'amont en aval selon le sens de rotation du rail tournant ;
- verticale "V" dirigée de bas en haut selon le sens inverse de la gravité terrestre.
On a représenté schématiquement à la figure 1 un dispositif 10 d'alignement en une file et de redressement de préformes 12 destiné à faire partie d'une installation (non représentée) de fabrication de récipient en matériau thermoplastique par formage, notamment par soufflage ou par étirage-soufflage.
Un exemple de préforme 12 destiné à être utilisée avec le dispositif 10 est illustré à la figure 2. Une telle préforme 12 est réalisée en matériau thermoplastique, ici en PET. Elle est classiquement obtenue par moulage par injection. Elle présente une forme sensiblement axisymétrique autour d'un axe "A" principal représenté verticalement à la figure 2.
Elle comporte un corps 14 en forme de tube allongé selon l'axe "A" principal présentant une extrémité axiale fermée et qui présente à son extrémité opposée, représenté en haut à la figure 2, un col 16 ouvert axialement.
La préforme 12 comporte aussi une collerette 18 de support annulaire qui est orientée axialement vers l'extrémité fermée de la préforme 12, qui fait saillie radialement par rapport au reste du corps 14, et qui est agencée au-dessus d'un centre "G" de gravité de la préforme 12. Le terme "annulaire" signifie que la collerette 18 fait le tour de la préforme 12 soit de manière continue, soit de manière discontinue. Dans ce dernier cas, la face annulaire est par exemple formée de segments disjoints qui font le tour de la préforme 12 qui sont néanmoins suffisamment rapprochés pour que la préforme 12 puisse être soutenue entre deux supports diamétralement opposés quelle que soit la position de la préforme 12 autour de son axe principal.
Dans l'exemple représenté, la collerette 18 est agencée à la base du col 16, à la jonction avec le corps 14. La face inférieure de la collerette forme ainsi une face de support.
En variante, la collerette peut être agencée ailleurs qu'à la base du col, par exemple au niveau du buvant.
La collerette 18 est ici réalisée en une pièce avec la préforme 12, mais en variante, la collerette peut aussi être rapportée sur la préforme, par exemple par l'intermédiaire d'un bouchon.
Le diamètre "D1" externe de la collerette 18 est supérieur au diamètre "D2" externe maximal du corps 14. Dans l'exemple représenté à la figure 2, le tronçon d'extrémité fermée du corps 14 présente ici un diamètre "D3" externe minimal.
Le col 16 présente sa forme définitive, tandis que le corps 14 est destiné à être étiré lors d'une opération ultérieure de formage pour former le corps du récipient fini. A cet effet, l'installation est équipée d'une station de chauffage (non représentée) qui est agencée en aval du dispositif 10 d'alignement et de redressement.
En outre, le poids du corps 14 des préformes 12 utilisées est supérieur au poids du col 16, incluant celui de la collerette. Ainsi, le centre "G" de gravité de la préforme 12 est situé sous la collerette 18 en référence à la figure 2. Ainsi, une préforme 12 soutenue par sa collerette 18 en reposant sur deux supports diamétralement opposés s'orientera naturellement par gravité col 16 en haut.
L'exemple représenté à la figure 2 est non limitatif. On comprendra que l'invention est destinée à être appliquée à tout type de préformes 12 présentant une collerette 18 faisant saillie radialement par rapport au reste du corps 14, et présentant un centre de gravité décalé axialement vers le corps 14 par rapport à ladite collerette 18.
De manière générale, les préformes 12 sont livrées en vrac à l'entrée du dispositif 10 d'alignement et de redressement duquel elles ressortent alignées et redressées en une file par une sortie 20. De manière non limitative, il s'agit ici d'un dispositif 10 d'alignement et de redressement tel que décrit dans les documents WO 2016/166446 A1.
Du fait de blocages divers pouvant intervenir dans tous types de dispositif d'alignement et de redressement, les préformes 12 ne sortent pas du dispositif 10 de redressement et d'alignement de manière constante. Ainsi, la file de préformes 12 sortantes est susceptible de présenter des "trous" séparant deux trains de préformes aux endroits où des préformes 12 ont été bloquées. Or, les stations de traitement agencées en aval nécessitent une alimentation régulière et constante en préformes 12. Il n'est donc pas possible d'alimenter directement la station de traitement suivante, par exemple la station de chauffage. On prévoit en conséquence la possibilité d'accumuler temporairement les préformes 12 dans une file d'accumulation pour permettre l'alimentation en continue et régulière de la station de traitement suivante.
A leur sortie, les préformes 12 sont donc prises en charge par un convoyeur 22 à accumulation réalisé selon les enseignements de l'invention. Un tel convoyeur 22 à accumulation est apte à convoyer rapidement les préformes 12 vers l'aval jusqu'à une file d'accumulation de préformes.
Comme expliqué en préambule, les préformes de la file d'accumulation avancent à une vitesse de distribution dépendant directement de la cadence des convoyeurs des stations suivantes. Avant d'atteindre la file d'accumulation, les préformes défilent dans le convoyeur 22 à accumulation à une vitesse dite "vitesse de déplacement libre" qui est supérieure à la vitesse de distribution.
On a représenté plus en détails à la figure 3 un convoyeur 22 à accumulation réalisé selon les enseignements de l'invention.
Le convoyeur 22 à accumulation comporte une piste 24 de glissement des préformes 12 redressées en file le long d'un trajet "C" de convoyage qui s'étend ici dans un plan sensiblement horizontal. Le trajet "C" est ici symbolisé par un trait pointillés qui correspond au passage de l'axe "A" des préformes 12.
La piste 24 de glissement présente plus particulièrement une rainure 26 qui est délimitée entre un premier rail 28 et un deuxième rail 30. La rainure présente une largeur radiale constante tout le long du trajet "C" des préformes 12. Le trajet "C" présente une forme d'arc de cercle centré sur un axe "B" central vertical. Le trajet "C" en arc de cercle s'étend ici sur un secteur "α" angulaire compris entre 90° et 180°. En variante, le trajet "C" en arc de cercle s'étend sur un secteur "α" angulaire supérieur ou égal à 180° et, bien entendu, strictement inférieur à 360°.
La rainure 26 est délimitée radialement vers l'extérieur par le premier rail 28 fixe extérieur en forme d'arc de cercle centré sur l'axe "B" central et elle est délimitée radialement vers l'intérieur par une portion du deuxième rail 30 tournant de forme annulaire centré sur l'axe "B" central. Le rail 30 tournant est monté intérieurement par rapport à la courbure du rail 28 fixe. Les faces supérieures de chaque rail 28, 30 s'étendent ici dans un même plan horizontal.
Le rail 28 fixe s'étend sur un secteur "α" angulaire correspondant à celui du trajet "C". Le secteur "α" angulaire a été représenté à la figure 3 comme étant délimité par deux rayons "r1" et "r2" fictifs s'étendant depuis l'axe "B". Le premier rayon "r1" amont passe par une extrémité amont du rail 28 fixe, tandis que le deuxième rayon "r2" aval passe par une extrémité aval du rail 28 fixe.
De manière non limitative, le rail 28 fixe est avantageusement fixé de manière démontable afin de pouvoir être remplacé par un autre rail 28 fixe s'étendant sur un secteur "α" angulaire différent lorsque l'on souhaite faire varier le secteur "α" angulaire du trajet "C", notamment lors d'un changement de format de préforme.
Le rail 30 tournant est entraîné en rotation autour de l'axe "B" central. Le rail 30 tournant est par exemple fixé à la périphérie d'une roue 32 qui est montée tournante autour de l'axe "B central.
De manière non limitative, le rail 30 tournant est ici entraîné en rotation par un moteur électrique (non représenté).
Les deux rails 28, 30 sont agencé à la même hauteur et ils sont écartés d'une distance radiale comprise entre celle du diamètre "D1" de la collerette 18 et celle du diamètre "D2" maximal du corps. Ainsi, chaque préforme 12 est destinées à être suspendues, avec son axe "A" sensiblement vertical, dans la rainure 26 par appui de sa collerette 18 sur chacun rails 28, 30.
Le rail 32 tournant ne comporte aucun moyen d'indexation en position des préformes 12. Ainsi, les préformes 12 sont libres de glisser dans la piste 24 de glissement et elles sont libres de venir au contact les unes avec les autres dans la piste 24 de glissement.
La piste 24 de glissement présente une extrémité 34 d'entrée des préformes 12 déjà redressées qui est destinée à être raccordée à une piste de guidage en file de préformes redressées d'un convoyeur amont. L'extrémité 34 d'entrée est délimitée radialement entre le rail 30 tournant et une extrémité amont du rail 28 fixe. Dans l'exemple représenté à la figure 1, l'extrémité 34 d'entrée du convoyeur 22 à accumulation est raccordée directement à la sortie 20 du dispositif 10 d'alignement et de redressement.
La piste 24 de glissement présente aussi une extrémité 36 de sortie des préformes 12 redressées en direction d'un convoyeur aval. Il s'agit par exemple d'un autre convoyeur 22' à accumulation identique ou d'une roue 37 à encoches, comme cela est représenté à la figure 1. L'extrémité 36 de sortie est délimitée radialement entre le rail 30 tournant et une extrémité aval du rail 28 fixe.
Pour permettre d'acheminer les préformes 12 vers l'aval, comme indiqué par la flèche "F1" de la figure 3, il est prévu des moyens pour pousser les préformes 12 en direction de l'extrémité 36 de sortie le long de la piste 24 de glissement.
Le rail 30 tournant fait partie des moyens pour pousser les préformes 12 vers l'extrémité 36 de sortie par frottement entre le rail 30 tournant et la collerette 18. A cet effet, le rail 30 tournant est animé d'un mouvement de rotation, indiqué par la flèche "F2" de la figure 3 dirigé de même sens que le déplacement "F1" des préformes 12. Les préformes 12 sont entraînées en rotation autour de leur axe "A" principal par frottement contre le rail 30 tournant. Les préformes 12 sont ainsi déplacées le long du trajet "C" dans le sens de rotation de la roue 32 par roulement contre le rail 28 fixe.
Sur une portion d'extrémité aval de la piste 24 de glissement, les préformes 12 sont susceptibles d'être accumulées en une file 38 d'accumulation dans laquelle les préformes se déplacent à une vitesse de distribution sensiblement inférieure à la vitesse de défilement du rail 30 tournant. Dans ce cas, le rail 30 tournant glisse sous les préformes 12 de la file d'accumulation.
Pour améliorer la vitesse de déplacement des préformes 12 entrantes vers l'aval, sans perturber le déplacement plus lent des préformes 12 éventuellement en attente dans la file 38 d'accumulation, il est prévu de compléter les moyens pour pousser les préformes 12 avec d'autres organes de poussée.
Les moyens pour pousser les préformes 12 comportent par exemple des éléments de frottement qui sont destinés à être en contact avec les préformes 12 et qui sont entraînés en rotation autour de l'axe "B" central conjointement avec le rail 30 tournant pour pousser les préformes 12 vers la sortie par frottement. De tels éléments de frottement sont conçus pour glisser sur une préforme 12 qui est ralentie dans une file 38 d'accumulation afin de permettre la formation d'une telle file d'accumulation dans la piste 24 de glissement.
Dans les exemples illustrés aux figures 4 à 7, les éléments de frottement coopèrent avec le corps 14 de la préforme 12. En variante non représentée, au moins une partie des éléments de frottement coopèrent avec une autre partie de la préforme 12, tel que le col 16 ou la collerette 18.
Selon une première variante de l'invention qui est représentée aux figures 4 et 5, les éléments de frottement sont formés par des poils 40 de brosses qui s'étendent radialement en saillie vers le rail 28 extérieur par rapport au rail 30 tournant. Les poils 40 de brosse sont par exemple fixés dans une jante 42 de la roue 32 depuis laquelle ils s'étendent radialement. Les poils 40 de brosses sont ici agencés tout autour de la roue 32, comme cela est visible à la figure 5.
Tant que le déplacement des préformes 12 est libre vers l'aval, la rotation de la roue 32 permet de faire avancer les préformes 12 par frottement avec les poils 40. Lorsque les préformes 12 arrivent dans la file 38 d'accumulation, elles sont temporairement ralenties et/ou immobilisées. Les préformes 12 accumulées en bout de convoyeur 22 à accumulation sont alors ralenties par rapport à la vitesse de rotation de la roue 32. Les poils 40 ploient pour glisser sur leur corps 14 sans créer de blocage. Ainsi, une portion d'extrémité du convoyeur 22 à accumulation peut accueillir une file 38 d'accumulation dans laquelle les préformes 12 sont tassées vers l'aval du convoyeur 22 à accumulation, sans pour autant diminuer la vitesse de déplacement libre des préformes 12 qui se déplacent depuis l'extrémité 34 d'entrée jusqu'à la file 38 d'accumulation.
Selon une deuxième variante de l'invention qui est représentée aux figures 6 et 7, les éléments de frottement sont formés par des lamelles 44 en matériau élastomère. Les lamelles 44 s'étendent radialement vers en saillie par rapport au rail 30 tournant. Les lamelles 44 sont susceptible de venir frotter contre le corps 14 des préformes 12 pour provoquer leur déplacement vers l'aval par roulement sans glissement contre le rail 28 fixe.
Lorsque les préformes 12 sont ralenties dans une file 38 d'accumulation, les lamelles 44 se déplacent plus vite que lesdites préformes 12. Les lamelles sont donc conçues pour glisser sur les préformes 12 ainsi ralenties.
Il s'agit ici de lamelles formant des secteurs d'arc de cercle qui sont écartées circonférentiellement les unes des autres. Un écartement 46 entre deux lamelles 44 adjacentes permet de favoriser le glissement des lamelles 44 sur le corps des préformes 12 lorsque la préforme 12 est ralentie dans la file 38 d'accumulation.
Pour favoriser encore le glissement des lamelles 44 sur les préformes 12 de la file d'accumulation, il est possible de monter les lamelles 44 rétractable radialement vers l'intérieur de la roue 32, un organe élastique étant interposé entre chaque lamelle 44 et la roue 32 pour pousser les lamelles 44 radialement vers l'extérieur. Ainsi, lorsque les préformes 12 sont libres de glisser vers l'aval, les lamelles occupent leur position étendue vers l'extérieur pour frotter efficacement contre les préformes 12, tandis que lorsque la préforme 12 est ralentie, la lamelle 44 est automatiquement rétractée par contact avec la préforme 12 à l'encontre de l'effort fourni par l'organe élastique pour favoriser le glissement de la lamelle 44 sur la préforme 12.
Il est bien entendu possible de combiner les deux variantes de réalisation pour obtenir une roue 32 comportant à la fois des poils 40 de brosses et des lamelles 44.
Selon un deuxième mode de réalisation qui représenté aux figures 8 et 9, les moyens pour pousser les préformes comportent une rampe 48 de buses 50 agencées le long du trajet "C" des préformes 12. Chaque buse 50 est susceptible d'émettre un jet 52 de gaz vers les préformes 12 pour les pousser vers l'extrémité 36 de sortie.
Les buses 50 sont ici connectées à un réservoir 54 commandé de gaz sous pression "P", par exemple de l'air. Les buses 50 sont ici toutes réalisées dans une conduite 55 commune qui communique avec le réservoir 54. Ainsi les buses 50 émettent simultanément un jet 52 de gaz. La conduite 55 présente une forme de tube en arc de cercle qui reproduit la forme courbée du rail 28 fixe.
Les buses 50 sont ici agencées au-dessus du rail 28 fixe, par exemple au-dessus des cols 16 des préformes 12. Les jets 52 de gaz sont orientés selon une direction sensiblement tangentielle par rapport au trajet "C" en arc de cercle. Ils sont dirigés légèrement vers le bas pour pousser les préformes 12 vers l'aval en entrant de biais à l'intérieur du col 16.
Les buses 50 sont agencées régulièrement le long du trajet "C" et elles sont en nombre suffisant de manière à produire une poussée globalement homogène des préformes 12 tout le long de leur trajet "C".
Lorsque les préformes 12 sont libres de se déplacer vers l'aval, les jets 52 leurs permettent d'atteindre une vitesse de déplacement libre. Lorsque les préformes 12 atteignent la file 38 d'accumulation et qu'elles sont contraintes de défiler à une vitesse de distribution inférieure à la vitesse de déplacement libre, les jets 52 assurent toujours la poussée des préformes 12 vers l'aval sans endommager les préformes 12, l'air étant simplement détourné dans une autre direction par les préformes 12.
Selon un troisième mode de réalisation de l'invention qui est représenté à la figure 10, les moyens pour pousser les préformes comportent des orifices 56 d'aspiration qui sont destinés à venir en contact avec les préformes 12 et qui tournent conjointement avec le rail 30 tournant autour de l'axe "B" central.
Les orifices 56 d'aspiration sont ici réalisés dans la jante 42 de la roue 32. La jante 42 présente plus particulièrement une pluralité d'orifices 56 d'aspiration qui sont répartis régulièrement sur le pourtour de la roue 32.
Chaque orifice 56 d'aspiration est destiné à venir au contact des corps 14 des préformes 12 reçues dans la piste 24 de glissement. Chaque orifice 56 d'aspiration est raccordé à une source (non représentée) de dépression de manière à aspirer l'air. Lorsque le corps 14 d'une préforme 12 est en contact avec un orifice 56 d'aspiration, la préforme 12 subit une force d'aspiration qui la plaque contre la jante 42. Cette force d'aspiration est suffisante pour que la roue 32 entraîne avec elle une préforme 12 en déplacement le long du trajet "C" tant qu'elle est libre de se déplacer. La force d'aspiration est cependant suffisamment faible pour qu'une préforme 12 ralentie par son entrée dans la file 38 d'accumulation puisse échappe à la force d'aspiration de l'orifice 56 d'aspiration, la roue 32 poursuivant sa rotation sans ladite préforme 12.
On décrit à présent le fonctionnement du convoyeur 22 à accumulation en se reportant à l'agencement représenté à la figure 1.
Dans cet agencement, deux convoyeurs 22, 22' à accumulation réalisés selon l'un quelconque des modes de réalisation précédemment décrits sont agencés en série à la sortie du dispositif 10 d'alignement et de redressement. Par la suite, des éléments du deuxième convoyeur 22' à accumulation identiques à des éléments correspondant du premier convoyeur à accumulation seront indiqués par la même référence suivie d'une apostrophe.
Les deux convoyeurs 22, 22' présentent ici des mêmes dimensions. Leurs rails 30, 30' tournant tournent tous les deux dans la même direction comme indiqué par les flèches "F2" de la figure 1.
Ainsi, l'extrémité 34 d'entrée du premier convoyeur 22 à accumulation est raccordée à la sortie 20 du dispositif 10 d'alignement et de redressement, tandis que son extrémité 36 de sortie est raccordée à l'extrémité 34' (ref figure) d'entrée du deuxième convoyeur 22' à accumulation de manière que le trajet "C" du deuxième convoyeur 22' à accumulation soit agencé dans le prolongement du premier convoyeur 22 à accumulation. Les trajets "C" des deux convoyeurs 22, 22' à accumulation dessinent ainsi un "S". Plus particulièrement, le rayon "r2" aval du premier convoyeur 22 à accumulation est aligné avec le rayon "r1" amont du deuxième convoyeur 22' aval.
L'extrémité 36' de sortie du deuxième convoyeur 22' à accumulation débouche sur la périphérie d'une roue 37 de transport comportant à sa périphérie des organes de transport individuels de chaque préforme 12. Il s'agit ici d'encoches 58 destinées à recevoir individuellement une préforme 12.
En variante, les organes de transport sont formés par des pinces.
L'extrémité 36' de sortie du deuxième convoyeur 22' à accumulation comporte avantageusement un dispositif de distribution des préformes 12 une par une qui est commandé pour libérer le passage d'une préforme lorsqu'une encoche 58 de la roue 37 de transport passe en coïncidence avec l'extrémité 36 de sortie.
De manière connue, un tel dispositif de distribution est par exemple formé par un doigt qui est commandé en coulissement entre une position de blocage dans laquelle il est agencé en travers du trajet "C" des préformes 12 pour empêcher leur sortie du convoyeur 22' à accumulation, et une position rétractée dans laquelle les préformes 12 sont libres de sortir par l'extrémité 36' de sortie.
Lors du fonctionnement, les préformes 12 entrent dans le premier convoyeur 22 à accumulation déjà redressées et alignés à la sortie 20 du dispositif 10 d'alignement et de redressement. Les préformes 12 sont libres de se déplacer vers l'aval dans la piste 24 de glissement. Elles sont ainsi poussées jusqu'à l'extrémité 36 de sortie du premier convoyeur 22 à accumulation. Elles pénètrent alors dans la piste 24 de glissement du deuxième convoyeur 22' à accumulation par son extrémité 34' d'entrée.
Pour permettre cette transition sans déstabiliser les préformes 12, le rail 28 fixe du premier convoyeur 22 à accumulation est agencé au même niveau que le rail 30' tournant du deuxième convoyeur 22' à accumulation. L'extrémité 60 aval du rail 28 fixe est agencée à proximité immédiate du rail 30' tournant, avec un jeu suffisant pour permettre la rotation du rail 30' tournant, mais suffisamment faible pour permettre à la préforme de passer du rail 28 fixe au rail 30' tournant par glissement.
De même, le rail 28' fixe du deuxième convoyeur 22' à accumulation est agencé au même niveau que le rail 30 tournant du premier convoyeur 22 à accumulation. L'extrémité 62 amont du rail 28' fixe est agencée à proximité immédiate du rail 30 tournant, avec un jeu suffisant pour permettre la rotation du rail 30 tournant, mais suffisamment faible pour permettre à la préforme de passer du rail 30 tournant au rail 28' fixe par glissement.
Les convoyeur 22, 22' à accumulation sont agencés de manière qu'une préforme 12 passe de chaque rail 28, 30 du premier convoyeur 22 à accumulation jusqu'au rail 30', 28' correspondant du deuxième convoyeur 22' à accumulation sensiblement simultanément.
Les préformes 12 poursuivent ainsi leur déplacement libre en direction de l'extrémité 36' de sortie du deuxième convoyeur 22' à accumulation jusqu'à atteindre la file 38 d'accumulation.
Selon les conditions de fonctionnement de l'installation de fabrication de récipients, il est possible que la file 38 d'accumulation occupent la totalité du trajet "C" du deuxième convoyeur 22' à accumulation et qu'elle dépasse à l'intérieur du premier convoyeur 22 à accumulation.
L'agencement d'un ou de plusieurs convoyeurs 22, 22' à accumulation réalisés selon les enseignements entre la sortie 20 du dispositif 10 d'alignement et de redressement et une roue 37 de transport permet ainsi de réaliser un trajet d'accumulation présentant des virages sur lesquels les préformes 12 sont poussés vers l'aval. De tels convoyeurs 22, 22' à accumulation permettent avantageusement de réaliser des virages présentant avantageusement un faible rayon de courbure, participant ainsi à l'obtention d'une file d'accumulation compact présentant un faible encombrement au sol dans toutes les directions.
Ceci permet ainsi de réaliser des files d'accumulation non rectilignes qui peuvent ainsi réduire l'encombrement de l'agencement dans une direction par rapport à des files d'accumulation rectilignes. Ainsi, dans l'exemple représenté à la figure 1, il est possible d'agencer la roue 37 de transport plus proche du dispositif 10 d'alignement et de redressement par rapport à l'état de la technique.
Claims (9)
- Convoyeur (22) à accumulation pour des préformes (12), notamment des préformes (12) en matériau thermoplastiques destinées à être conformées en récipient final par soufflage ou étirage-soufflage, les préformes (12) comportant chacune une collerette (18) de support, le convoyeur (22) comportant :
- une piste (24) de glissement des préformes (12) en file le long d'un trajet (C), la piste (24) de glissement présentant une rainure (26) qui est délimitée par un premier rail (28) et un deuxième rail (30), les préformes (12) étant destinées à être suspendues dans la rainure (26) par appui de leur collerette (18) sur les rails (28, 30), les préformes (12) étant libres de venir au contact les unes avec les autres dans la piste (24) de glissement ;
- une extrémité (34) d'entrée de la piste (24) de glissement destinée à être raccordée à une piste de guidage d'un convoyeur amont de préformes redressées ;
- une extrémité (36) de sortie des préformes (12) de la piste (24) de glissement;
caractérisé en ce que le trajet (C) présente une forme d'arc de cercle, la rainure (26) étant délimitée par le premier rail (28) fixe en forme d'arc de cercle et par le deuxième rail (30) annulaire tournant, le rail (30) tournant étant entraîné en rotation autour d'un axe (B) central qui est agencé au centre de l'arc de cercle afin de pousser les préformes (12) vers l'extrémité de sortie par frottement entre le rail (30) tournant et la collerette (18). - Convoyeur (22) à accumulation selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le rail (30) tournant est monté intérieurement par rapport à la courbure du rail (28) fixe.
- Convoyeur (22) à accumulation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des éléments (40, 44) de frottement qui sont destinés à être en contact avec les préformes (12) et qui sont entraînés en rotation autour de l'axe (B) central avec le rail (30) tournant pour pousser les préformes (12) vers la sortie par frottement.
- Convoyeur (22) à accumulation, selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le rail (30) tournant et les éléments (40, 44) de frottement sont portés par une roue (32) commune.
- Convoyeur (22) à accumulation selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce qu'au moins en partie, les éléments de frottement sont formés par des poils (40) de brosses qui s'étendent radialement en saillie par rapport au rail (30) tournant.
- Convoyeur à accumulation selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce qu'au moins en partie, les éléments de frottement sont formés par des lamelles (44) en matériau élastomère qui s'étendent radialement en saillie par rapport au rail (30) tournant.
- Convoyeur (22) à accumulation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une rampe de buses (50) agencées le long du trajet (C) des préformes (12), les buses (50) étant susceptibles d'émettre un jet (52) de gaz vers les préformes (12) pour les pousser vers l'extrémité (36) de sortie.
- Convoyeur (22) à accumulation la revendication précédente, caractérisé en ce que la rampe de buses (50) est agencée sur le rail (28) fixe, les jets (52) de gaz étant orientés selon une direction sensiblement tangentielle par rapport au trajet (C) en arc de cercle.
- Convoyeur (22) à accumulation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des orifices (56) d'aspiration qui sont destinés à venir en contact avec les préformes (12) et qui tournent conjointement avec le rail (30) tournant autour de l'axe (B) central.
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| WO2016166446A1 (fr) | 2015-04-16 | 2016-10-20 | Sidel Participations | Dispositif d'alignement et de redressement de préformes comportant un bol de centrifugeuse équipé de moyens d'éjection de préformes mal alignées |
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- 2019-10-03 FR FR1910945A patent/FR3101622A1/fr active Pending
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