WO2010012646A1 - Four de conditionnement thermique de preformes en matiere thermoplastique de construction modulaire - Google Patents

Four de conditionnement thermique de preformes en matiere thermoplastique de construction modulaire Download PDF

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WO2010012646A1
WO2010012646A1 PCT/EP2009/059469 EP2009059469W WO2010012646A1 WO 2010012646 A1 WO2010012646 A1 WO 2010012646A1 EP 2009059469 W EP2009059469 W EP 2009059469W WO 2010012646 A1 WO2010012646 A1 WO 2010012646A1
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preforms
heating
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module
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Damien Cirette
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    • B29K2067/00—Use of polyesters or derivatives thereof, as moulding material

Definitions

  • thermoplastic preforms of modular construction thermoplastic preforms of modular construction
  • the present invention relates to a thermal conditioning furnace of thermoplastic preforms of modular construction.
  • the invention relates to the field of the manufacture of containers, such as bottles or any other type of hollow body, which are more particularly obtained by blow molding or by stretch-blow molding from thermoplastic preforms, especially polyethylene terephthalate (PET), having previously undergone appropriate thermal conditioning in an oven.
  • thermoplastic preforms especially polyethylene terephthalate (PET)
  • PET polyethylene terephthalate
  • the invention relates more particularly to such a preform heat-conditioning furnace for heating the preforms to bring them to a suitable glass transition temperature suitable for allowing them to be converted into containers by blowing or by stretch-blow molding.
  • the document WO-A-95/05933 for example describes a container manufacturing installation comprising at least one thermal conditioning oven arranged upstream of a blower equipped with a plurality of molds and associated blowing or drawing means. blowing capable of transforming the heated preforms into containers.
  • WO-A-2004/062885 further illustrates an example of a linear type thermal conditioning furnace.
  • the linear type furnaces of the applicant are generally built around a monobloc mechanical structure forming a frame which supports heating devices arranged successively to form a heating tunnel of the preforms.
  • the applicant has standardized the industrialization of these monobloc chassis which read i has reduced the number of chassis models that are used for the entire range of thermal conditioning oven. Such standardization advantageously makes it possible to reduce overall manufacturing costs.
  • the linear type furnaces of the applicant with a monobloc frame comprises at least one main beam, such as a profile, which extends between a first box and a second box, said boxes being respectively arranged at each end of the rectilinear beam, globally at the ends of the heating tunnel of the preforms path.
  • the main beam which essentially forms the load-bearing structure of the kiln, must be sized to support the entire total weight of the kiln and allow it to be handled by lifting in order to transport it from the manufacturing site to the site. final implementation.
  • Such a manufacturing design also requires sometimes delicate transport operations, the dimensions of the furnaces constantly increasing, it is particularly necessary that the manufacturing sites as implantation have openings to exit or to introduce such a large oven, and means adapted to transport them.
  • an oven is generally designed and constructed to be integrated into a given container manufacturing facility, in combination with a given blower.
  • US-A-2004/047941 discloses a manufacturing machine comprising an oven of the aforementioned type in which furnace heaters of modular design can be added or removed in line depending on the use of the machine.
  • the object of the invention is in particular to overcome the aforementioned drawbacks and to propose a new furnace design that is scalable and cheaper to manufacture.
  • the invention proposes a preform heat-conditioning furnace in which preforms of thermoplastic material circulate along a predetermined heating path, in particular with a view to their subsequent transformation into containers by blow-molding or by stretch-blow molding, characterized in that the modular building furnace comprises at least two assembled modules, each module comprising an independent frame which carries, at least in part, at least one preform heating device intended to be arranged laterally along the path so as to form a tunnel of heating and each module (M) resting on the ground via the frame (48).
  • such a modular construction makes it possible, on the one hand, to standardize the elements and consequently to reduce manufacturing costs and, on the other hand, to propose a oven which can easily be modified to suit the installation of each customer, for each of its applications.
  • the type of furnace and the number of modules required are determined for each application, in particular to obtain a determined heating path length.
  • the frame of a modular furnace according to the invention constituted by an assembly of independent frames of each of the modules has, on the one hand, a higher rigidity than a monobloc frame of a furnace according to the state of the art and, on the other hand, a better distribution of efforts, especially during lifting.
  • the oven comprises at least one ventilation device associated at least with said heating device;
  • the oven comprises a regulating device associated at least with said heating device
  • the oven comprises at least one part, such as guide means, of a transport device able to circulate the preforms in the heating tunnel along said heating path, while simultaneously driving them in rotation around themselves around their main axis;
  • the oven comprises at least a portion of a cooling device adapted to selectively cool the neck of the preforms during said heating path;
  • each module comprises assembly means capable of making it possible to link the chassis of a module with at least one chassis of another module in order to form a unitary unit;
  • the oven comprises at least one block of a first type, called a series, comprising at least two modules arranged in series one after the other in the direction of said preform heating path in the oven so as to form a tunnel in which the preforms are heated consecutively by at least said heater of each module of the block of the first type;
  • the furnace comprises at least one block of a second type, said parallel, comprising at least two modules arranged in parallel and in which the preforms flow simultaneously in the opposite direction;
  • the furnace is constituted by the assembly of at least four modules arranged in pairs crosswise so as to form respectively a first series block and a second series block and a first parallel block and a second parallel block;
  • the furnace comprises at least one series block in which the modules are assembled so as to form a section of heating tunnel following a heating path of the preforms which is rectilinear or curvilinear;
  • the oven comprises at least one parallel block whose modules are arranged in such a way that the heating path of the preforms generally has a "U" shape comprising a first rectilinear section, said to go, connected by an intermediate section to a second section rectilinear, said return, in which the preforms move longitudinally in opposite directions with respect to the first section;
  • the furnace comprises at least a number n of parallel blocks which are interposed between a first box and a second box to which each adjacent block is respectively assembled, said n parallel blocks being assembled in series so as to form said heating course in "U".
  • FIG. 1 is a diagrammatic perspective view showing, in exploded form, a first embodiment in which the thermal conditioning furnace is of linear type and which illustrates the modular construction of such an oven from assembled modules to form series and parallel blocks respectively;
  • FIG. 2 is a cross-sectional view which schematically represents an exemplary embodiment of a module for constructing such a modular furnace, said independent chassis module being able to be assembled with at least one other module to form a serial block and / or parallel;
  • FIG. 3 is a view similar to Figure 2 which shows an alternative embodiment in which a hollow portion of the module frame is used to convey to the neck of the preforms a cooling fluid, such as air;
  • FIG. 4 is a view from above which schematically represents a second embodiment in which the modular building furnace is of circular type and comprises modules assembled in series to form a heating tunnel following a curvilinear path;
  • FIG. 5 is a perspective view which schematically shows a third embodiment in which the modular oven is triangular type.
  • FIG. 1 shows, according to a first embodiment, a thermal conditioning oven 10 for thermoplastic preforms which, according to the invention, is of modular construction.
  • the preforms 12 are made of thermoplastic material, for example polyethylene terephthalate (PET), and are intended to be converted into a container, such as a bottle or other hollow body, after a first thermal conditioning operation by heating in the oven 10.
  • PET polyethylene terephthalate
  • the first operation is intended to soften the preforms by heating to a given temperature in order to allow a second transformation operation, by blow molding or by stretch-blow molding, to conform each preform 12 into a container.
  • blank refers in a nonlimiting manner as well a blank as an intermediate container, as the term
  • FIG. 1 shows, in detail with enlargement, an example of a preform 12 which generally has the shape of a specimen with a vertical main axis A.
  • such a preform 12 comprises a tubular body 14 which is closed at its upper end by a hemispherical bottom 16 while its lower end has a neck 18.
  • the neck 1 8 already has the definitve shape of the neck of the container. such that only the tubular body 14 and the bottom 1 6 must be heated in the oven 1 0 for their blow-molding to obtain the finished container. During the thermal conditioning operation, it is therefore important to heat only the tubular body 14 and the bottom
  • the junction between the tubular body 14 and the neck 18 is delimited by a collar 20.
  • the neck 18 is intended to receive a plug (not shown) and comprises for this purpose on its outer cylindrical face a screw thread intended to cooperate with a complementary internal thread of the cap so as to close the container.
  • the thermal conditioning furnace 10 is intended to heat the preforms 12 for the subsequent blowing operation, the furnace 10 shown in FIG. 1 being a linear type furnace.
  • such an oven 10 comprises at least one heating tunnel 22, here longitudinal, inside which the preforms 12 are moved in a predetermined heating path in the direction indicated by the arrow F.
  • the length of the necessary course the good thermal conditioning of the preforms 12 determines in part the geometry of the path and therefore of the heating tunnel 22, that is to say, still participates in the choice of the type of furnace 10.
  • the linear type furnace 10 advantageously has a path having a "U" shape or hairpin.
  • the tunnel 22 of the furnace 10 comprises, at a first end of the path, an inlet IN where preforms 12 are introduced by feed means (not shown) able to supply the furnace 10 in preforms and at the other end of the furnace.
  • "U" path an output OUT thermally conditioned preforms 12 which are then able to be transferred by conventional transfer means (not shown) to a blower for processing into containers.
  • the IN input and the OUT output of the path are here both on the left in FIG. 1 and the "U" path comprises, successively, between the IN input and output OUT outputs, a first straight section 24, which is go, which is connected by an intermediate section 26 to a second section 28 straight rectilinear return d, in which the preforms 1 2 circulate, according to the arrow F, in the opposite direction to the first section 24.
  • the furnace 10 comprises a transport device 30 for the preforms 1 2 from the IN input to the OUT output of the tunnel 22.
  • the transport device 30 comprises gripping means 32, such as a set of mandrels, which are capable of individually ensuring the gripping of a preform 1 2.
  • the gripping means 32 consist of mandrels 32 which are arranged laterally next to guide means 34, such as at least one longitudinal rail extending parallel to the path and equipping at least the straight sections. lines 24 and 28.
  • each mandrel 32 comprises means for forcibly holding the preforms (not shown in detail) which are, for example, capable of being gripped in the opening delimited by the neck 18 so as to be identical with the cyl face. internal inductive neck 1 8 when the mandrel 32 is introduced.
  • the gripping means 32 of the transport device 30 cooperate with the outside and not the inside of the neck of each preform for transport and are for example similar to the preform gripping means described in the document FR- A-2789932.
  • the transport device 30 further comprises drive means 36 of the mandrels 32 able to circulate them endlessly according to the determined hairpin path of the oven 1 0.
  • the mandrels 32 here extend vertically above the heating tunnel 22 and are intended to hold the preforms
  • the preforms 1 2 are carried by the transfer device 30 in a "neck-down" position, that is to say in which the body 14 extends vertically above the neck 1 8, turning means (not shown) being then provided to position the preforms in a "neck up” position for blowing.
  • the mandrels 32 of the transport device 30 are able, simultaneously with the movement in the tunnel 22, to rotate the preforms 1 2 which thus turn on themselves about the vertical axis A.
  • the transport device 30 further comprises endless drive means 36 comprising a belt or chain 38 which is mounted between two plates, respectively on the left a first plate 40 and on the right a second plate 42, these plates At least one of the trays 40, 42 comprises a drive shaft which, extending vertically below, is capable of ensuring its rotational drive, at least one shafts such as that of the first plate 40 are adapted to be relied on motorized means (not shown) to ensure the rotational drive of the belt 38 and the displacement of the mandrels 32.
  • endless drive means 36 comprising a belt or chain 38 which is mounted between two plates, respectively on the left a first plate 40 and on the right a second plate 42, these plates
  • At least one of the trays 40, 42 comprises a drive shaft which, extending vertically below, is capable of ensuring its rotational drive, at least one shafts such as that of the first plate 40 are adapted to be relied on motorized means (not shown) to ensure the rotational drive of the belt 38 and the displacement of the mandrels
  • the trays 40, 42 are respectively carried by a first box 44, here on the left, and by a second chamber 46, here on the right, between which extends longitudinally the heating path of the preforms 12 and the drive means 36 are advantageously housed in one and / or the other of the caissons 44, 46.
  • the furnace 10 could alternatively comprise only a single rectilinear section forming a heating tunnel 22 extending in the longitudinal direction.
  • the furnace 10 is of modular construction and it comprises at least two assembled modules M, each module M comprising a frame 48 which supports, at least in part, at least one heating device 50 of the preforms 12 intended to form a heating tunnel 22 for all or part of the heating path for the thermal conditioning of the preforms 12.
  • each module M rests on the ground via the frame 48.
  • each module M comprises a frame
  • assembly means 56 independent which is provided with assembly means 56 adapted to allow the assembly of the module M with at least one other module M or with one of the caissons 44 or 46 of the furnace 10 which comprise for this purpose complementary means.
  • each module M also comprises centering means 60, for example by cooperation of shapes between pins 58 and holes 59, in particular of each of the modules M to ensure proper positioning.
  • the assembly means 56 are for example made in the form of plates able to be assembled directly together or by means of a connection plate, preferably by means of fixing members, such as screws or bolts.
  • chassis 48 of each module M is still able to carry, at least in part, a device for ventilation 52 and a control device 54 respectively associated at least with said heating device 50.
  • module M is particularly suitable for use in the construction of a modular architecture furnace 10 such as the Inertial furnace shown in FIG.
  • the module M comprises a frame 48 which has a generally "C" -shaped cross section and mainly comprises a lower transverse bar 48A at a rear end of which a central bar 48B extends vertically, which is connected to a transverse bar greater than 48C.
  • the module M rests on the ground via the frame, preferably via feet 62 which are sol idairs of the lower bar 48A of the frame, the feet 62 being advantageously adjustable in height.
  • control device 54 associated with the heating device 50 is carried by the lower bar 48A of the frame. Led it at least one heater 50 of the module M is carried and arranged at the front end of the upper bar 48C.
  • Each heating device 50 may itself be made in the form of a heating module, able to be assembled with another to constitute a heating tunnel portion 22, for example by aligning them with each other. the rest of the others so as to form a rectilinear tunnel.
  • Each heating device 50 is adapted to provide heating in depth of the bottom 16 and the body 14 of each of the preforms 1 2 rotated on themselves and circulating in the oven 1 0 following a predetermined heating path.
  • the heating device 50 comprises a first front wall 64 which is equipped with heating means 66, such as infrared radiation lamps which are superimposed vertically one above the other and which extend longitudinally along the tunnel 22.
  • heating means 66 such as infrared radiation lamps which are superimposed vertically one above the other and which extend longitudinally along the tunnel 22.
  • the regulation device 54 associated with the heating device 50 is particularly intended to regulate the heating means 66, for example the power of the emitted radiation.
  • the heating device 50 comprises, transversely vis-à-vis the front wall 64 provided with the heating means 66, another wall 68 which, advantageously forming a reflector, is preferably provided with ventilation openings 70 to allow the passage of blown air produced by the ventilation device 52.
  • the blown air is intended to promote uniform heating throughout the thickness of the cylindrical wall of the body 14 of the preform 12 without overheating the outer layer of surface material.
  • the blown air makes it possible in particular to evacuate the heat of radiation caused by the heating means 66 to promote the penetration of the radiation emitted into the thickness of the material constituting the body 14.
  • the heating tunnel 22 is formed by the walls 64 and 68 of the heating device 50 which extend vertically, generally parallel to each other, and longitudinally over a certain length while being spaced transversely from a given spacing in which circulates the preforms 12.
  • At least a portion of the ventilation device 52 is carried by the frame 48 of the module M, said ventilation device 52 being associated with the heating device 50.
  • the ventilation device 52 comprises a first duct 72 intended to bring the air to the rear wall 68 comprising the ventilation orifices 70, blowing means 74, such as a fan, being planned to propel the air blown into the tunnel
  • the ventilation device 52 further comprises a second duct 76 intended to extract from the tunnel 22 the hot air blown through the rear wall 68, the second duct 76 opening vertically into the tunnel 22 between the walls 66 and
  • extraction means 78 such as a fan, are associated with the pipe 76 to cause circulation through the furnace heating tunnel 22, from the first conduit 72 to the second conduit 76.
  • the neck 18 of the preform 12 must be maintained at a temperature below the glass transition temperature so as not to be deformed during heating.
  • the neck 18 of the preform is held outside the heating tunnel 22 and extends for example here above an upper opening of the tunnel 22 which forms a long longitudinal groove traversed vertically by the body 14.
  • a cooling device 80 is provided capable of selectively cooling the neck 1 8 with a fluid, such as The air is cooled by a cooling circuit 82 and is propelled by a blower 84 through a pipe 86 which opens directly onto the neck 1.
  • the cooling device 80 of the necks 18 of the preforms here comprises a blower 84 is connected with that 74 of the ventilation device 52.
  • the module M is equipped with a single blower which allows, on the one hand, the passage of air blown into the heating tunnel 22 and, on the other hand, the cooling of the neck.
  • the mandrels 32 of the transport device 30 driven by the belt 38 comprise guiding means, part of which is carried by the module M.
  • the guiding means are intended to guide the mandrels 32 during the circulation of the preforms 1 2 in the tunnel 22 for heating the oven 1 0 following the determined path.
  • the guiding means comprise first means 88, such as a roller, intended to cooperate with the rear lateral rail 34 so as to ensure a transverse positioning and a longitudinal gu idage itud inal, and second means 90, such as a roller, designed to cooperate with another rail 92.
  • the module M differs mainly from that described above by the construction of the independent chassis 48.
  • the frame 48 comprises at the junction of the central bar 48B and the upper transverse bar 48C, a beam 148 formed by a hollow profile, of generally parallelepipedic section, the respective upper and front side walls respectively comprise openings 94 and 96 for allowing a circulation through the beam 148 of the cooling air of the necks 1 8.
  • the beam 148 constitutes a section of the duct 86 of the cooling device 80 for bringing the previously cooled air to the necks 18 of the preforms 12.
  • such a beam 148 makes it possible to identify the structure of the frame 48 and the use of hollow profiles to form one or more of the bars of the frame 48 makes it possible to use the internal volumes of such profiles to realize passages. fluide or any other means, such as cabling.
  • the rear side wall of the beam 148 comprises a part of the assembly means 56, such as at least one connecting plate adapted to allow the fixing of the frame of the module M to other structural means, in particular a another chassis of an adjacent module.
  • a module M according to the embodiment shown in Figure 2 or the variant of Figure 3 is adapted to be assembled with at least one other module M and / or one of the caissons 44 or 46 to build a furnace modular 10 according to the invention.
  • each module M advantageously comprises assembly means 56 able to link the frame 48 of a module M with at least one frame 48 of another module M in order to form a block unit.
  • the furnace 10 comprises at least one block of a first type, called series block S, comprising at least two modules M arranged in series one after the other in the direction of the path of the preforms 12 in the furnace 10. so that the preforms 12 are heated consecutively by the heater 50 of each module M of the series block S of the first type.
  • the furnace 10 comprises a heating tunnel 22 whose first rectilinear section 24 consists of several modules M in series, more specifically by the successive assembly of a first series block S1. comprising two modules M, a second series block S2 comprising three modules M and a third series block S3 comprising two modules M.
  • the longitudinal section 24 of the heating tunnel 22 forming the first strand of the hairpin route or "U" comprises seven modules M assembled in series with each other so as to form a straight path to go.
  • the frame 48 of the first module M of the block S1 adjacent to the input IN of the oven 1 0 is assembled on the one hand with the first box 44 arranged longitudinally on the left and on the other hand with the second module M of the block S1 arranged long itud inally to his right.
  • the last module M of the block S3 is assembled respectively with the module M the previous one in the block S3 and with the second box 46 arranged long ilud inally on its right.
  • the frames 48 of at least two modules M together to form a series block S comprising at least two heating devices 50.
  • the intermediate section 26 corresponds to a 180 ° turn taking place above the box 46 so as to connect the first section 24 to the second straight section 28, the section Intermediary 26 being devoid of a heating device 50.
  • the thermal conditioning of the preforms 12 in the furnace 1 0 thus comprises three successive phases respectively corresponding to each of the sections 24, 26 and 28, namely a first heating phase, penetration d ite, followed by a stabilization phase and finally a second phase of heating, distribution division.
  • the second distribution heating phase is thus carried out in the second rectilinear section 28 in which the preforms 1 2 flow along the long longitudinal direction but in opposite directions with respect to the direction of circulation of the first section 24, that is from right to left, in order to bring the preforms 1 2 to the outlet OUT of the oven 1 0.
  • the second rectilinear section 28 of the heating tunnel 22 forming the second strand of the hairpin or "U" path, parallel to the first section 24, also comprises seven modules M assembled longitudinally in series with each other so as to form a rectilinear return path.
  • the second rectilinear section 28 of the furnace heating tunnel 22 consists of the successive assembly of a first series block S'1 comprising two modules M, of a second series block
  • the first rectilinear section 24 as the second rectilinear section 28 of the heating tunnel 22 comprises successively in the longitudinal direction as much of heater 50 as module M.
  • the furnace 10 comprises at least one block of a second type, called parallel block P, comprising at least two modules M arranged in parallel and in which the preforms 12 travel longitudinally and simultaneously in opposite directions.
  • Such a parallel block P with four modules M is further obtained by assembling two series blocks S, such as, for example, the blocks S1 and S'1 in the linear furnace of FIG. 1.
  • the design of the oven 1 0 illustrated in Figure 1 allows for a tunnel 22 for heating along long paths, for example in "U” or "W", while maintaining an oven 10 as compact as possible .
  • an oven 10 is likely to be constituted by the assembly of at least four M modules arranged in pairs crosswise so as to form respectively a first series block S1 and a second series block S'1 according to the orientation longitudinal, and a first parallel block P1 and a second parallel block P'1 in the transverse direction.
  • the first parallel block P1 consists, for example, of the two modules M which, arranged in parallel or transversally back to back, are integral to the left.
  • first chamber 44 and right are integral with the other two modules M forming the second parallel block P'1.
  • the first furnace 10 of the first embodiment comprises, for example, three parallel blocks P whose modules M which are arranged in such a way that the path of the preforms 1 2 in the heating tunnel 22 generally presents a "U" shape or hairpin, it is de ire following the first rectilinear section 24 forming a forward path from the input IN and then, after the turn of the intermediate section, the second rectilinear section 28 back, in the opposite direction, to the outlet OUT of the oven 1 0.
  • FIG. 4 shows a modular furnace 10 according to a second embodiment, in which furnace 10 is a circular type furnace.
  • furnace 10 is a circular type furnace.
  • M modules are assembled in series, the frames 48 of which are fixed with each other so as to form the tunnel 22 for heating the generally circular preforms 12 and a heating path which is of curvil type. igneous.
  • the modules M are distributed circumferentially generally tangentially to the heating path.
  • such a circular furnace 10 comprises a transport device 30, such as a carousel, which is arranged centrally so that the path formed by the heating tunnel 22 surrounds it from the input IN at the OUT exit.
  • a transport device 30 such as a carousel
  • the modular archecture still allows to consider other types of thermal conditioning oven than the type of furnace l inéaire or circular above. Thanks to the invention, it is possible to envisage new furnace architectures 10 successively comprising heating tunnels 22 formed by at least one series block S, ie two modules M whose chassis 48 are connected by means of assembly. 56, so as to constitute a section of heating path of the preforms 12.
  • such heating tunnel sections 22 formed by at least two modules M, forming for example a series block S, are able to be connected to each other in order to carry out a heating path of the preforms 12 which is for example of the polygonal type.
  • furnace architectures 10 are conceivable and it is possible for a given length of heating path to design and propose different furnaces, in particular according to the conditions of implantation of said furnace in a container manufacturing facility from preforms.
  • FIG. 5 shows a furnace 10 according to a third embodiment in which the heating tunnel 22 successively comprises three rectilinear sections which form a heating path for the preforms 12 generally having a triangular shape.
  • the furnace 10 comprises at least one series block S, formed here of three modules M, in which the modules M are assembled so as to form one of said rectilinear sections of the heating tunnel 22 forming a path generally triangular heating of the preforms 12.
  • furnaces 10 of this type, for example as the petals of a flower, and this in order to increase the heating path of the preforms 12.
  • the furnaces 10 are then interconnected by transfer means of the appropriate preforms 12. It is therefore possible to produce thermal conditioning furnaces having a high compactness, that is, furnaces for which the overall floor space of the furnace has been optimized in particular with respect to the length of the furnace.
  • Preform heating 1 2.
  • the oven 1 0 according to the invention is an oven of construction or modular architecture, that is to say an oven that is designed from elements, here the modules M, which can be assembled in various ways. Thanks to the module M according to the invention with independent chassis, it is in particular possible to assemble modules M between them in series and / or in parallel so as to produce a furnace of a given type, in particular l inéaire or circular.

Abstract

La présente invention concerne un four (10) de conditionnement thermique de préformes dans lequel des préformes (12) en matière thermoplastique circulent suivant un parcours de chauffe déterminé, caractérisé en ce que le four (10) de construction modulaire comporte au moins deux modules (M) assemblés, chaque module (M) comportant un châssis (48) indépendant qui porte, au moins en partie, au moins un dispositif de chauffage (50) des préformes (12) destiné à être disposé latéralement le long du parcours de manière à former un tunnel (22) de chauffage.

Description

"Four de conditionnement thermique de préformes en matière thermoplastique de construction modulaire"
La présente invention concerne un four de conditionnement thermique de préformes en matière thermoplastique de construction modulaire.
D'une manière générale, l'invention concerne le domaine de la fabrication de récipients, tels que des bouteilles ou tout autre type de corps creux, qui sont plus particulièrement obtenus par soufflage ou par étirage-soufflage à partir de préformes en matière thermoplastique, notamment en Polyéthylènetéréphtalate (PET), ayant préalablement subies un conditionnement thermique approprié dans un four.
L'invention concerne plus particulièrement un tel four de conditionnement thermique de préformes destiné à chauffer au défilé les préformes pour les porter à une température appropriée, dite de transition vitreuse, propre à permettre leur transformation en récipients par soufflage ou par étirage-soufflage.
On connaît de l'état de la technique de nombreuses installations pour la fabrication de récipients comportant de tels fours de conditionnement thermique de préformes.
Le document WO-A-95/05933 décrit par exemple une installation de fabrication de récipients comportant au moins un four de conditionnement thermique agencé en amont d'une souffleuse équipée d'une pluralité de moules et de moyens associés de soufflage ou d'étirage-soufflage aptes à transformer les préformes chauffées en récipients.
Ce document illustre, respectivement aux figures 4 et 5, des installations comportant un premier type de four de conditionnement thermique dit "linéaire" et un deuxième type de four dit "circulaire".
Le document WO-A-2004/062885, auquel on se reportera pour de plus amples détails, illustre encore un exemple de four de conditionnement thermique de type linéaire. Les fours de type linéaire de la demanderesse sont généralement bâtis autour d'une structure mécanique monobloc formant un châssis qui supporte des dispositifs de chauffage agencés successivement pour former un tunnel de chauffage des préformes.
La demanderesse a standardisé l'industrialisation de ces châssis monobloc ce qui lu i a permis de réduire le nombre de modèles de châssis qui sont utilisés pour l'ensemble de la gamme de four de conditionnement thermique. Une telle standardisation permet avantageusement de réduire les coûts globaux de fabrication .
Les fours de type linéaire de la demanderesse à châssis monobloc comporte au moins une poutre principale, telle qu'un profilé, qui s'étend entre un premier caisson et un deuxième caisson, lesdits caissons étant respectivement agencés à chaque extrémité de la poutre rectiligne, globalement aux extrémités du tunnel de chauffage du parcours des préformes.
Un tel four est intégralement construit et équipé avant son transport et son implantation sur site où il n'y a dès lors plus qu'à procéder à sa mise en service.
Pour ce faire, la poutre principale formant pour l'essentiel la structure porteuse du four doit être dimensionnée pour supporter l'ensemble du poids total du four et ainsi permettre sa manipulation par levage afin de le transporter depuis le site de fabrication jusqu'au site final d'implantation .
Or, les opérations de levage en vue du transport amènent à surdimensionner la poutre dès lors que s'exercent, au cours de ces opérations, des contraintes mécaniques bien supérieures à celles qui sollicitent la structure porteuse en fonctionnement lorsque le four repose sur le sol .
Une telle conception de fabrication nécessite en outre des opérations de transport parfois délicates, les dimensions des fours ne cessant de s'accroître, il est notamment nécessaire que les sites de fabrication comme d'implantation disposent d'ouvertures permettant d'en sortir ou d'y introduire un tel four de grandes dimensions, ainsi que des moyens adaptés pour les transporter. De plus, un tel four est généralement conçu et construit pour être intégré dans une installation de fabrication de récipients donnée, en association avec une souffleuse donnée.
Ainsi, un tel four n'est pas susceptible d'être modifié, notamment d'évoluer pour en faire varier par exemple la longueur du parcours de chauffe en vue de modifier la durée de chauffage des préformes.
Le document US-A-2004/047941 décrit une machine de fabrication comportant un four du type précité dans lequel des dispositifs de chauffage du four de conception modulaire peuvent être ajoutés ou retirés en ligne selon l'utilisation de la machine.
Le but de l'invention est notamment de remédier aux inconvénients précités et de proposer une nouvelle conception de four qui soit évolutive et de moindre coût à fabriquer.
Dans ce but l'invention propose un four de conditionnement thermique de préformes dans lequel des préformes en matière thermoplastique circulent suivant un parcours de chauffe déterminé, notamment en vue de leur transformation ultérieure en récipients par soufflage ou par étirage-soufflage, caractérisé en ce que le four de construction modulaire comporte au moins deux modules assemblés, chaque module comportant un châssis indépendant qui porte, au moins en partie, au moins un dispositif de chauffage des préformes destiné à être disposé latéralement le long du parcours de manière à former un tunnel de chauffage et chaque module (M) reposant sur le sol par l'intermédiaire du châssis (48).
Avantageusement, une telle construction modulaire permet d'une part de standardiser les éléments et par conséquent de réduire les coûts de fabrication et, d'autre part, de proposer un four qui est aisément susceptible d'être modifié pour s'adapter à l'installation de chaque client, à chacune de ses applications.
Grâce à l'architecture modulaire du four, on détermine pour chaque application le type de four et le nombre de modules nécessaires, notamment pour obtenir une longueur de parcours de chauffe déterminée.
Avantageusement, le châssis d'un four modulaire selon l'invention constitué par un assemblage de châssis indépendants de chacun des modules présente, d'une part, une rigidité supérieure à celle un châssis monobloc d'un four selon l'état de la technique et, d'autre part, une meilleure répartition des efforts, notamment lors du levage.
Selon d'autres caractéristiques de l'invention :
- le four comporte au moins un dispositif de ventilation associé au moins audit dispositif de chauffage ;
- le four comporte un dispositif de régulation associé au moins audit dispositif de chauffage ;
- le four comporte au moins une partie, telle que des moyens de guidage, d'un dispositif de transport apte à faire circuler les préformes dans le tunnel de chauffage suivant ledit parcours de chauffe, en les entraînant simultanément en rotation sur elles-mêmes autour de leur axe principal ;
- le four comporte au moins une partie d'un dispositif de refroidissement apte à refroidir sélectivement le col des préformes lors dudit parcours de chauffe ;
- chaque module comporte des moyens d'assemblage aptes à permettre de lier le châssis d'un module avec au moins un châssis d'un autre module en vue de former un bloc unitaire ;
- le four comporte au moins un bloc d'un premier type, dit série, comportant au moins deux modules agencés en série l'un après l'autre suivant le sens dudit parcours de chauffe des préformes dans le four de manière à former un tunnel de chauffage dans lequel les préformes soient chauffées consécutivement par au moins ledit dispositif de chauffage de chaque module du bloc du premier type ;
- le four comporte au moins un bloc d'un second type, dit parallèle, comportant au moins deux modules agencés en parallèle et dans lesquels les préformes circulent simultanément en sens inverse ;
- le four est constitué par l'assemblage d'au moins quatre modules disposés deux à deux en croix de manière à former respectivement un premier bloc série et un deuxième bloc série ainsi qu'un premier bloc parallèle et un deuxième bloc parallèle ;
- le four comporte au moins un bloc série dans lequel les modules sont assemblés de manière à former un tronçon de tunnel de chauffage suivant un parcours de chauffe des préformes qui soit rectiligne ou curviligne ; - le four comporte au moins un bloc parallèle dont les modules sont agencés de manière que le parcours de chauffe des préformes présente globalement une forme en "U" comportant un premier tronçon rectiligne, dit aller, se raccordant par une tronçon intermédiaire à un second tronçon rectiligne, dit retour, dans lequel les préformes circulent longitudinalement en sens inverse par rapport au premier tronçon ;
- le four comporte au moins un nombre n de blocs parallèles qui sont interposés entre un premier caisson et un deuxième caisson auxquels chaque bloc adjacent est respective- ment assemblé, lesdits n blocs parallèles étant assemblés en série de manière à former ledit parcours de chauffe en "U".
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 est une vue schématique en perspective qui représente, en éclaté, un premier mode de réalisation dans lequel le four de conditionnement thermique est de type linéaire et qui illustre la construction modulaire d'un tel four à partir de modules assemblés pour former respectivement des blocs série et parallèle ;
- la figure 2 est une vue en coupe transversale qui représente schématiquement un exemple de réalisation d'un module pour construire un tel four modulaire, ledit module à châssis indépendant étant apte à être assemblé avec au moins un autre module pour former un bloc série et/ou parallèle ;
- la figure 3 est une vue analogue à la figure 2 qui représente une variante de réalisation dans laquelle une partie creuse du châssis du module est utilisée pour acheminer jusqu'au col des préformes un fluide de refroidissement, tel que de l'air ;
- la figure 4 est une vue de dessus qui représente schématiquement un deuxième mode de réalisation dans lequel le four de construction modulaire est de type circulaire et comporte des modules assemblés en série pour former un tunnel de chauffage suivant un parcours curviligne ;
- la figure 5 est une vue en perspective qui représente schématiquement un troisième mode de réalisation dans lequel le four modulaire est de type triangulaire.
Dans la description et les revendications, on utilisera à titre non limitatif, les orientations "longitudinale", "verticale" et "transversale" pour désigner respectivement des éléments selon les définitions données dans la description et par rapport au trièdre (L, V, T) représenté sur les figures.
Par convention, on utilisera les termes "supérieur" et "inférieur" pour qualifier les éléments par rapport à l'orientation verticale du trièdre (L, V, T) et cela sans référence aucune à la gravité terrestre. De même, on util isera par exemple les termes "amont" et
"aval", "avant" et "arrière", "gauche" et "droite", de manière non limitative selon les définitions données dans la description et en référence aux figures. De plus, les éléments identiques, similaires ou analogues de l'invention seront désignés par les mêmes chiffres de référence.
On a représenté à la figure 1 , selon un premier mode de réalisation, un four 10 de conditionnement thermique de préformes en matière thermoplastique qui, conformément à l'invention, est de construction modulaire.
Les préformes 12 sont en matière thermoplastique, par exemple en polyéthylènetéréphtalate (PET), et sont destinées à être transformées en un récipient, tel qu'une bouteille ou autres corps creux, après une première opération de conditionnement thermique par chauffage dans le four 10.
La première opération est destinée à ramollir les préformes par chauffage jusqu'à une température donnée afin de permettre une seconde opération de transformation, par soufflage ou par étirage-soufflage, destinée à conformer chaque préforme 12 en récipient.
Dans la suite de la présente description, le terme
"préforme" désigne de manière non limitative aussi bien une ébauche qu'un récipient intermédiaire, comme le terme
"soufflage" qui désigne également par facilité une opération d'étirage-soufflage.
On a représenté sur la figure 1 , en détail avec agrandissement, un exemple de préforme 12 qui présente globalement une forme d'éprouvette d'axe principal vertical A.
De façon connue, une telle préforme 12 comporte un corps tubulaire 14 qui est fermé à son extrémité supérieure par un fond hémisphérique 16 tandis que son extrémité inférieure comporte un col 18. Le col 1 8 a déjà la forme défin itive du goulot du récipient de telle sorte que seuls le corps tubulaire 14 et le fond 1 6 doivent être chauffés dans le four 1 0 en vue de leur déformation par soufflage pour l'obtention du récipient fini . Lors de l'opération de conditionnement thermique, il est donc important de ne chauffer que le corps tubulaire 14 et le fond
16 de la préforme 12 au-delà de la température de transition vitreuse de la matière constitutive, tout en maintenant la température du col 18 en deçà.
La jonction entre le corps tubulaire 14 et le col 18 est délimitée par une collerette 20. Le col 18 est destiné à recevoir un bouchon (non représenté) et comporte pour ce faire sur sa face cylindrique externe un pas de vis destiné à coopérer avec un filetage interne complémentaire du bouchon de manière à fermer le récipient.
Le four de conditionnement thermique 10 est destiné à chauffer les préformes 12 en vue de l'opération de soufflage consécutive, le four 10 représenté à la figure 1 étant un four de type linéaire.
Pour ce faire, un tel four 10 comporte au moins un tunnel 22 de chauffage, ici longitudinal, à l'intérieur duquel les préformes 12 sont déplacées selon un parcours de chauffe déterminé suivant le sens indiqué par la flèche F. La longueur du parcours nécessaire au bon conditionnement thermique des préformes 12 détermine en partie la géométrie du parcours et donc du tunnel de chauffage 22, c'est-à- dire participe encore du choix du type de four 10.
Dans ce premier mode de réalisation, le four 10 de type linéaire présente avantageusement un parcours ayant une forme en "U" ou en épingle à cheveux.
Le tunnel 22 du four 10 comporte, à une première extrémité du parcours, une entrée IN où des préformes 12 sont introduites par des moyens d'amenée (non représentés) aptes à alimenter le four 10 en préformes et, à l'autre extrémité du parcours en "U", une sortie OUT des préformes 12 conditionnées thermiquement qui sont alors aptes à être transférées par des moyens de transfert conventionnels (non représentés) vers une souffleuse en vue de leur transformation en récipients.
L'entrée I N et la sortie OUT du parcours sont ici situées toutes deux à gauche sur la figure 1 et le parcours en "U" comporte successivement, entre lesd ites entrée I N et sortie OUT, un prem ier tronçon 24 rectil igne, d it aller, qui se raccorde par un tronçon interméd iaire 26 à un second tronçon 28 rectil igne, d it retour, dans lequel les préformes 1 2 circulent, suivant la flèche F, en sens inverse par rapport au prem ier tronçon 24. Comme illustré à la figure 1 , le four 10 comporte un d ispositif 30 de transport des préformes 1 2 depu is l'entrée I N jusqu'à la sortie OUT du tunnel 22.
Le dispositif de transport 30 comporte des moyens de préhension 32, tel qu'un train de mandrins, qu i sont aptes à assurer ind ividuellement la préhension d'une préforme 1 2.
De préférence, les moyens de préhension 32 sont constitués par des mandrins 32 qui sont disposés latéralement à côté de moyens de guidage 34, tel qu'au moins un rail long itud inal s'étendant parallèlement au parcours et équ ipant au moins les tronçons rectil ignes 24 et 28.
De préférence, chaque mandrin 32 comporte des moyens de maintien à force des préformes (non représentés en détails) qui sont par exemple susceptibles d'être enserrés dans l'ouverture dél imitée par le col 18 de façon à être sol idaire de la face cyl indrique interne du col 1 8 lorsque le mandrin 32 est y introduit.
En variante, les moyens de préhension 32 du dispositif de transport 30 coopèrent avec l'extérieur et non l'intérieur du col de chaque préforme pour en assurer le transport et sont par exemple analogues aux moyens de préhension de préformes décrits dans le document FR-A-2.789.932. Le d ispositif de transport 30 comporte encore des moyens d'entraînement 36 des mandrins 32 aptes à les faire circuler sans fin selon le parcours déterm iné en épingle à cheveux du four 1 0.
Les mandrins 32 s'étendent ici verticalement au dessus du tunnel 22 de chauffage et sont destinés à mainten ir les préformes
1 2 à la verticale, en position dite "col en haut", lors du défilement suivant le parcours en "U", en particul ier à travers le tunnel 22 formé ici par les tronçons 24 et 28.
En variante, les préformes 1 2 sont portées par le dispositif de transfert 30 dans une position d ite "col en bas", c'est-à-d ire dans laquelle le corps 14 s'étend verticalement au dessus du col 1 8, des moyens de retournement (non représentés) étant alors prévus pour positionner les préformes dans une position "col en haut" en vue de leur soufflage. Avantageusement, les mandrins 32 du d ispositif de transport 30 sont aptes, simultanément au déplacement dans le tunnel 22, à entraîner en rotation les préformes 1 2 qui tournent ainsi sur elles-mêmes autour de l'axe vertical A.
Le d ispositif de transport 30 comporte encore des moyens d'entraînement 36 sans fin comportant une courroie ou une chaîne 38 qu i est montée entre deux plateaux, respectivement à gauche un prem ier plateau 40 et à droite un deuxième plateau 42, lesd its plateaux horizontaux étant situés à chaque extrém ité du four 1 0. De préférence, chacun des plateaux 40, 42 comporte un arbre d'entraînement qui , s'étendant verticalement en dessous, est apte à assurer son entraînement en rotation , au moins l'un des arbres tel que celui du prem ier plateau 40 est apte à être rel ié à des moyens motorisés (non représentés) pour assurer l'entraînement en rotation de la courroie 38 et le déplacement des mandrins 32.
De préférence, les plateaux 40, 42 sont respectivement portées par un prem ier caisson 44, ici à gauche, et par un deuxième caisson 46, ici à droite, entre lesquels s'étend longitudinalement le parcours de chauffe des préformes 12 et les moyens d'entraînement 36 sont avantageusement logés dans l'un et/ou l'autre des caissons 44, 46. La forme en "U" du parcours tel que représentée à la figure
1 est donnée à titre d'exemple non limitatif, le four 10 pourrait en variante ne comporter qu'un unique tronçon rectiligne formant un tunnel 22 de chauffage s'étendant selon la direction longitudinale.
Selon l'invention, le four 10 est de construction modulaire et il comporte au moins deux modules M assemblés, chaque module M comportant un châssis 48 qui supporte, au moins en partie, au moins un dispositif de chauffage 50 des préformes 12 destiné à former un tunnel 22 de chauffage sur tout ou partie du parcours de chauffe pour le conditionnement thermique des préformes 12.
Avantageusement, chaque module M repose sur le sol par l'intermédiaire du châssis 48.
Avantageusement, chaque module M comporte un châssis
48 indépendant qui est pourvu de moyens d'assemblage 56 aptes à permettre l'assemblage du module M avec au moins un autre module M ou encore avec l'un des caissons 44 ou 46 du four 10 qui comportent à cet effet des moyens complémentaires.
De préférence, chaque module M comporte également des moyens de centrage 60, par exemple par coopération de formes entre des pions 58 et des trous 59, notamment de chacun des modules M afin de garantir un bon positionnement.
Les moyens d'assemblage 56 sont par exemple réalisés sous la forme de plaques aptes à être assemblées directement ensemble ou par l'intermédiaire d'une plaque de liaison, de préférence au moyen d'organes de fixation, tels que des vis ou boulons.
Avantageusement, le châssis 48 de chaque module M est encore apte à porter, au moins en partie, un dispositif de ventilation 52 et un dispositif de régulation 54 respectivement associé au moins audit d ispositif de chauffage 50.
On décrira maintenant plus particul ièrement un exemple de réal isation d'un module M selon l'invention qui, représenté à la figure 2, est notamment apte à être util isé pour la construction d'un four 10 d'architecture modulaire tel que le four l inéaire représenté à la figure 1 .
Le module M comporte un châssis 48 qui présente, en coupe, globalement une forme en "C" et comporte principalement une barre transversale inférieure 48A à une extrémité arrière de laquelle s'étend verticalement une barre centrale 48B laquelle est rel iée à une barre transversale supérieure 48C.
Le module M repose sur le sol par l'intermédiaire du châssis, de préférence par l'intermédiaire de pieds 62 qu i sont sol idaires de la barre inférieure 48A du châssis, les pieds 62 étant avantageusement réglables en hauteur.
Avantageusement, le dispositif de régulation 54 associé au d ispositif de chauffage 50 est porté par la barre inférieure 48A du châssis. Led it au moins un dispositif de chauffage 50 du module M est porté et agencé à l'extrém ité avant de la barre supérieure 48C.
Chaque d ispositif de chauffage 50 peut être lui-même réal isé sous la forme d'un module de chauffage, apte à être assemblé avec d'autre pour constituer une portion de tunnel 22 de chauffage, par exemple en les al ignant les uns à la su ite des autres de manière à former un tunnel rectil igne.
Chaque dispositif de chauffage 50 est apte à assurer un chauffage en profondeur du fond 16 et du corps 14 de chacune des préformes 1 2 mises en rotation sur elles-mêmes et circulant dans le four 1 0 su ivant un parcours de chauffe déterminé.
De préférence, le dispositif de chauffage 50 comporte une première paroi avant 64 qu i est équ ipée de moyens de chauffage 66, tels que des lampes à rayonnement infrarouge qui sont superposées verticalement les unes au dessus des autres et qui s'étendent longitudinalement suivant le tunnel 22.
Le dispositif de régulation 54 associé au dispositif de chauffage 50 est notamment destiné à assurer la régulation des moyens de chauffage 66, par exemple la puissance du rayonnement émis.
Le dispositif de chauffage 50 comporte, transversalement en vis-à-vis de la paroi avant 64 munie des moyens de chauffage 66, une autre paroi 68 qui, formant avantageusement un réflecteur, est de préférence pourvue d'orifices d'aération 70 pour permettre le passage d'air soufflé produit par le dispositif de ventilation 52.
L'air soufflé est destiné à favoriser un chauffage homogène dans toute l'épaisseur de la paroi cylindrique du corps 14 de la préforme 12 sans surchauffer la couche externe de matière superficielle. L'air soufflé permet en particulier d'évacuer la chaleur de radiation provoquée par les moyens de chauffage 66 pour favoriser la pénétration du rayonnement émis dans l'épaisseur de la matière constituant le corps 14.
Avantageusement, le tunnel 22 de chauffage est formé par les parois 64 et 68 du dispositif de chauffage 50 qui s'étendent verticalement, globalement parallèlement entre elles, et longitudinalement sur une certaine longueur tout en étant distantes transversalement d'un écartement donné dans lequel circule les préformes 12.
Avantageusement, au moins une partie du dispositif de ventilation 52 est portée par le châssis 48 du module M, ledit dispositif de ventilation 52 étant associé au dispositif de chauffage 50.
Le dispositif de ventilation 52 comporte un premier conduit 72 destiné à amener l'air jusqu'à la paroi arrière 68 comportant les orifices d'aération 70, des moyens de soufflage 74, tel qu'un ventilateur, étant prévu pour propulser l'air soufflé dans le tunnel
22, au contact des préformes 12.
Le d ispositif de ventilation 52 comporte encore un deuxième condu it 76 destiné à extraire du tunnel 22 l'air chaud soufflé à travers la paroi arrière 68, le deuxième conduit 76 débouchant verticalement dans le tunnel 22 entre les parois 66 et
68.
Avantageusement, des moyens d'extraction 78, tels qu'un ventilateur, sont associés au condu it 76 pour provoquer une circulation à travers le tunnel 22 de chauffage du four 1 0, depu is le premier conduit 72 vers le deuxième conduit 76.
Le col 1 8 de la préforme 12 doit être maintenu à une température inférieure à la température de transition vitreuse afin de ne pas être déformé lors du chauffage. A cet effet, le col 1 8 de la préforme est maintenu à l'extérieur du tunnel 22 de chauffage et il s'étend par exemple ici au dessus d'une ouverture supérieure du tunnel 22 qui forme une rainure long itud inale traversée verticalement par le corps 14.
Afin d'empêcher que la chaleur du tunnel 22 de chauffage ne soit communiquée au col 1 8 de la préforme, il est prévu un d ispositif de refroid issement 80 apte à refroid ir sélectivement le col 1 8 par un fluide, tel que de l'air, refroid i par un circu it de refroid issement 82 et qu i est propulsé par une soufflerie 84 à travers un condu it 86 qui débouche directement sur le col 1 8. Le dispositif de refroidissement 80 des cols 1 8 des préformes comporte ici une soufflerie 84 d istincte de celle 74 du d ispositif de ventilation 52.
En variante, le module M est équipé d'une soufflerie unique qui permet d'une part le passage d'air soufflé dans le tunnel 22 de chauffage et, d'autre part, le refroid issement du col
1 8 de la préforme 1 2, une telle soufflerie étant alors avantageusement équ ipée d'un déflecteur apte à dévier sélectivement vers le col 18 de la préforme 1 2 une partie du flux d'air soufflé.
Comme on peut encore le voir sur la figure 2, les mandrins 32 du d ispositif de transport 30 entraînés par la courroie 38 comportent des moyens de gu idage dont une partie est portée par le module M .
Les moyens de gu idage sont destinés à gu ider les mandrins 32 lors de la circulation des préformes 1 2 dans le tunnel 22 de chauffage du four 1 0 su ivant le parcours déterminé. De préférence, les moyens de gu idage comportent des premiers moyens 88, tels qu'un galet, destiné à coopérer avec le rail latéral arrière 34 de manière à assurer un positionnement transversal et un gu idage long itud inal , et des seconds moyens 90, tels qu'un galet, destinés à coopérer avec un autre rail 92. On décrira, par comparaison avec la figure 2, la variante de réal isation du module M représentée à la figure 3.
Le module M diffère principalement de celui décrit précédemment par la construction du châssis 48 indépendant.
En effet, le châssis 48 comporte à la jonction de la barre centrale 48B et de la barre transversale supérieure 48C, une poutre 148 formée par un profilé creux, de section globalement parallélépipédique, dont les parois respectivement supérieure et latérale avant comportent respectivement des ouvertures 94 et 96 destinées à permettre une circulation à travers la poutre 148 de l'air de refroidissement des cols 1 8.
Ainsi, la poutre 148 constitue un tronçon du conduit 86 du d ispositif de refroid issement 80 destiné à amener l'air préalablement refroid i jusqu'aux cols 1 8 des préformes 1 2.
Avantageusement, une telle poutre 148 permet de rig id ifier la structure du châssis 48 et l'util isation de profilés creux pour former une ou plusieurs des barres du châssis 48 permet d'util iser les volumes internes de tels profilés pour réal iser des passages de flu ide ou encore de tout autres moyens, tels que des câblages. De préférence, la paroi latérale arrière de la poutre 148 comporte une partie des moyens d'assemblage 56, tel qu'au moins une plaque de liaison apte à permettre la fixation du châssis du module M à d'autres moyens structurels, en particulier un autre châssis d'un module adjacent.
Avantageusement, un module M selon l'exemple de réalisation représenté à la figure 2 ou la variante de la figure 3 est apte à être assemblé avec au moins un autre module M et/ou l'un des caissons 44 ou 46 pour construire un four modulaire 10 selon l'invention .
C'est la raison pour laquelle, chaque module M comporte avantageusement des moyens d'assemblage 56 aptes à permettre de lier le châssis 48 d'un module M au moins avec un châssis 48 d'un autre module M en vue de former un bloc unitaire. Avantageusement, le four 10 comporte au moins un bloc d'un premier type, dit bloc série S, comportant au moins deux modules M agencés en série l'un après l'autre suivant le sens du parcours des préformes 12 dans le four 10 de manière que les préformes 12 soient chauffées consécutivement par le dispositif de chauffage 50 de chaque module M du bloc série S du premier type.
Dans le premier mode de réalisation représenté à la figure 1 , le four 10 comporte un tunnel 22 de chauffage dont le premier tronçon rectiligne 24 est constitué par plusieurs module M en série, plus précisément par l'assemblage successif d'un premier bloc série S1 comportant deux modules M, d'un second bloc série S2 comportant trois modules M et d'un troisième bloc série S3 comportant deux modules M .
Ainsi, le tronçon longitudinal 24 du tunnel 22 de chauffage formant le premier brin du parcours en épingle à cheveux ou en « U » comporte sept modules M assemblés en série les uns avec les autres de manière à former un parcours rectiligne aller. Le châssis 48 du premier module M du bloc S1 adjacent à l'entrée I N du four 1 0 est assemblé d'une part avec le prem ier caisson 44 agencé long itudinalement à sa gauche et, d'autre part, avec le second module M du bloc S1 agencé long itud inalement à sa droite.
De man ière analogue, le dernier module M du bloc S3 est assemblé respectivement avec le module M le précédent dans le bloc S3 et avec le deuxième caisson 46 disposé long itud inalement à sa droite. Tel qu'illustré à la figure 1 , il est possible de préassembler entre eux les châssis 48 d'au moins deux modules M afin de constituer un bloc série S comportant au moins deux d ispositif de chauffage 50.
Dans le premier mode de réal isation de la figure 1 , le tronçon interméd iaire 26 correspond à un virage à 180° s'effectuant au dessus du caisson 46 de manière à rel ier le premier tronçon 24 au second tronçon rectil igne 28, le tronçon interméd iaire 26 étant dépourvu de d ispositif de chauffage 50.
Le conditionnement thermique des préformes 12 dans le four 1 0 comporte ainsi trois phases successives correspondant respectivement à chacun des tronçons 24, 26 et 28, à savoir une première phase de chauffage, d ite de pénétration, suivie d'une phase de stabil isation et enfin une deuxième phase de chauffage, d ite de répartition . La deuxième phase de chauffage de répartition s'effectue ainsi dans le second tronçon rectil igne 28 dans lequel les préformes 1 2 circulent su ivant la direction long itud inale mais en sens inverse par rapport au sens de circulation du prem ier tronçon 24, c'est-à-dire de la droite vers la gauche, afin d'amener les préformes 1 2 vers la sortie OUT du four 1 0.
Avantageusement, le second tronçon rectil igne 28 du tunnel 22 de chauffage formant le second brin du parcours en épingle à cheveux ou en "U", parallèle au premier tronçon 24, comporte également sept modules M assemblés longitudinalement en série les uns avec les autres de manière à former un parcours rectiligne de retour.
Le second tronçon rectiligne 28 du tunnel 22 de chauffage du four 10 est constitué par l'assemblage successif d'un premier bloc série S'1 comportant deux modules M, d'un second bloc série
S'2 comportant trois modules M et d'un troisième bloc série S'3 comportant deux modules M .
Avantageusement, le premier tronçon rectiligne 24 comme le second tronçon rectiligne 28 du tunnel 22 de chauffage comporte successivement selon la direction longitudinale autant de dispositif de chauffage 50 que de module M .
Avantageusement, le four 10 comporte au moins un bloc d'un second type, dit bloc parallèle P, comportant au moins deux modules M agencés en parallèle et dans lesquels les préformes 12 circulent longitudinalement et simultanément en sens inverse.
Un tel bloc parallèle P à quatre modules M est encore obtenu par l'assemblage de deux blocs série S, tels que par exemple les blocs S1 et S'1 dans le four 10 linéaire de la figure 1 . Avantageusement, la conception du four 1 0 illustré à la figure 1 permet de réaliser un tunnel 22 de chauffage suivant des parcours de grande longueur, par exemple en "U" ou en "W", tout en conservant un four 10 aussi compact que possible.
Avantageusement, un four 10 est susceptible d'être constitué par l'assemblage d'au moins quatre modules M disposés deux à deux en croix de manière à former respectivement un premier bloc série S1 et un deuxième bloc série S'1 selon l'orientation longitudinale, ainsi qu'un premier bloc parallèle P1 et un deuxième bloc parallèle P'1 selon la direction transversale. Comme illustré à la figure 1 , le premier bloc parallèle P1 est par exemple constitué des deux modules M qui, agencés en parallèle ou transversalement dos à dos, sont solidaires à gauche du premier caisson 44 et à droite sont solidaires des deux autres modules M formant le deuxième bloc parallèle P'1 .
D'une man ière générale, le four l inéaire 10 du premier mode de réal isation comporte par exemple trois blocs parallèles P dont les modules M qui sont agencés de manière que le parcours des préformes 1 2 dans le tunnel 22 de chauffage présente globalement une forme en "U" ou en épingle à cheveux, c'est à d ire suivant le premier tronçon rectil igne 24 formant un trajet aller depu is l'entrée I N puis, après le virage du tronçon interméd iaire, le second tronçon rectil igne 28 de retour, en sens inverse, jusqu'à la sortie OUT du four 1 0.
Conformément à l'invention , il est possible d'assembler les châssis 48 d'au moins deux modules M de nombreuses man ières de sorte qu'une telle construction modulaire du four 10 offre une très grande l iberté dans la conception de four de cond itionnement therm ique de préformes 12.
A titre d'exemple, on a représenté à la figure 4 un four modulaire 10 selon un deuxième mode de réal isation selon lequel le four 1 0 est un four de type circulaire. Dans un tel four 1 0, on assemble en série des modules M dont les châssis 48 sont fixés les uns avec les autres de man ière à former le tunnel 22 de chauffage des préformes 12 globalement circulaire et un parcours de chauffe qui soit de type curvil igne.
Avantageusement, les modules M sont répartis circonféren- tiellement de manière globalement tangentielle au parcours de chauffe.
De préférence, un tel four circulaire 1 0 comporte un d ispositif de transport 30, tel qu'un carrousel , qu i est agencé centralement de man ière que le parcours formé par le tunnel 22 de chauffage l'entoure depuis l'entrée IN jusqu'à la sortie OUT.
Bien entendu , l'arch itecture modulaire permet encore d'envisager d'autres types de four de cond itionnement therm ique que les fours de type l inéaire ou circulaire précités. Grâce à l'invention, il est possible d'envisager de nouvelles architectures de four 10 comportant successivement des tunnels 22 de chauffage formés par au moins un bloc série S, soit deux modules M dont les châssis 48 sont reliés par des moyens d'assemblage 56, de manière à constituer un tronçon de parcours de chauffe des préformes 12.
Avantageusement, de tels tronçons de tunnel 22 de chauffage formés par au moins deux modules M, formant par exemple un bloc série S, sont aptes à être reliés eux pour réaliser un parcours de chauffe des préformes 12 qui soit par exemple de type polygonal .
Avantageusement, de nombreuses architectures de four 10 sont envisageables et il est possible pour une longueur donnée de parcours de chauffe de concevoir et de proposer différents fours, notamment en fonction des conditions d'implantation dudit four dans une installation de fabrication de récipients à partir de préformes.
On a représenté, à la figure 5, un four 10 selon un troisième mode de réalisation dans lequel le tunnel 22 de chauffage comporte successivement trois tronçons rectilignes qui forment un parcours de chauffe des préformes 12 présentant globalement une forme triangulaire.
Par comparaison avec le premier mode de réalisation, le four 10 comporte au moins un bloc série S, formé ici de trois modules M, dans lequel les modules M sont assemblés de manière à former un desdits tronçons rectilignes du tunnel 22 de chauffage constituant un parcours de chauffe globalement triangulaire des préformes 12.
Avantageusement, il est possible de disposer en série plusieurs fours triangulaires 10 de ce type, par exemple comme les pétales d'une fleur, et cela afin d'augmenter le parcours de chauffe des préformes 12. Les fours 10 sont alors reliés entre eux par des moyens de transfert des préformes 12 appropriés. II est donc possible de réal iser des fours de conditionnement therm ique présentant une grande compacité, c'est-à-d ire des fours pour lesquels on a notamment optimisé l'encombrement général au sol du four par rapport à la longueur du parcours de chauffe des préformes 1 2.
Ainsi qu'on l'aura compris, le four 1 0 selon l'invention est un four de construction ou d'arch itecture modulaire, c'est-à-dire un four qui est conçu à partir d'éléments, ici les modules M , que l'on peut assembler de d iverses façons. Grâce au module M selon l'invention à châssis indépendant, il est en particulier possible d'assembler des modules M entre eux en série et/ou en parallèle de manière à réaliser un four d'un type donné, notamment l inéaire ou circulaire.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Four (10) de conditionnement thermique de préformes dans lequel des préformes (12) en matière thermoplastique circulent suivant un parcours de chauffe déterminé, notamment en vue de leur transformation ultérieure en récipients par soufflage ou par étirage-soufflage, caractérisé en ce que le four (10) de construction modulaire comporte au moins deux modules (M) assemblés, chaque module (M) comportant un châssis (48) indépendant qui porte, au moins en partie, au moins un dispositif de chauffage (50) des préformes (12) destiné à être disposé latéralement le long du parcours de manière à former un tunnel (22) de chauffage et chaque module (M) reposant sur le sol par l'intermédiaire dudit châssis (48).
2. Four (10) selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le four (10) comporte au moins un dispositif de ventilation (52) associé au moins audit dispositif de chauffage (50).
3. Four (10) selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le four (10) comporte un dispositif de régulation (54) associé au moins audit dispositif de chauffage (50).
4. Four (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le four (10) comporte au moins une partie (34, 92), telle que des moyens de guidage, d'un dispositif de transport (30) apte à faire circuler les préformes (12) dans le tunnel (22) de chauffage suivant ledit parcours de chauffe, en les entraînant simultanément en rotation sur elles-mêmes autour de leur axe principal (A).
5. Four (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le four (10) comporte au moins une partie d'un dispositif de refroidissement (80) apte à refroidir sélectivement le col (18) des préformes (12) lors dudit parcours de chauffe.
6. Four (10) selon l'une quelconque des revend ications précédentes, caractérisé en ce que chaque module (M) comporte des moyens d'assemblage (56) aptes à permettre de l ier le châssis (48) d'un module (M) avec au moins un châssis (48) d'un autre module (M) en vue de former un bloc un itaire.
7. Four (10) selon la revend ication 6, caractérisé en ce que le four (10) comporte au moins un bloc (S) d'un premier type, d it série, comportant au moins deux modules (M) agencés en série l'un après l'autre su ivant le sens dud it parcours de chauffe des préformes (1 2) dans le four (10) de man ière à former un tunnel (22) de chauffage dans lequel les préformes (1 2) soient chauffées consécutivement par au moins ledit d ispositif de chauffage (50) de chaque module (M) du bloc (S) du prem ier type.
8. Four (10) selon la revendication 6, caractérisé en ce que le four (10) comporte au moins un bloc (P) d'un second type, d it parallèle, comportant au moins deux modules (M) agencés en parallèle et dans lesquels les préformes (1 2) circulent simultanément en sens inverse.
9. Four (1 0) selon les revend ications 7 et 8, caractérisé en ce que le four (10) est constitué par l'assemblage d'au moins quatre modules (M) d isposés deux à deux en croix de manière à former respectivement un prem ier bloc série (S1 ) et un deuxième bloc série (S'1 ) ainsi qu'un prem ier bloc parallèle (P1 ) et un deuxième bloc parallèle (P'1 ).
1 0. Four (10) selon la revendication 7, caractérisé en ce que le four (1 0) comporte au moins un bloc série (S) dans lequel les modules (M) sont assemblés de man ière à former un tronçon de tunnel (22) de chauffage su ivant un parcours de chauffe des préformes (1 2) qui soit rectil igne ou curvil igne.
1 1 . Four (10) selon la revendication 8, caractérisé en ce que le four (10) comporte au moins un bloc parallèle (P) dont les modules (M) sont agencés de manière que le parcours de chauffe des préformes (1 2) présente globalement une forme en "U" comportant un premier tronçon (24) rectiligne, dit aller, se raccordant par une tronçon intermédiaire (26) à un second tronçon (28) rectiligne, dit retour, dans lequel les préformes (12) circulent longitudinalement en sens inverse par rapport au premier tronçon (24).
12. Four (10) selon la revendication 1 1 , caractérisé en ce que le four (10) comporte au moins un nombre (n) de blocs parallèles (P) qui sont interposés entre un premier caisson (44) et un deuxième caisson (46) auxquels chaque bloc (P) adjacent est respectivement assemblé, lesdits (n) blocs parallèles (P) étant assemblés en série de manière à former ledit parcours de chauffe en "U".
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