CH633489A5 - Appareil d'acheminement d'ebauches tubulaires vers une machine de formage. - Google Patents

Description

La présente invention concerne un appareil d'acheminement d'ébauches tubulaires fermées à un bout, et produites par une presse à injecter, vers une machine de formage de bouteilles par un procédé d'étirage-soufïlage créant une orientation biaxiale de la matière.

Il est courant de fabriquer des récipients en matière plastique, notamment en polytéréphtalate d'éthylène (PETP) par un procédé, appelé étirage-soufflage, qui consiste à mouler d'abord des ébauches cylindiques fermées à un bout sur une presse à injecter classique, à réchauffer les ébauches à une température déterminée, à les charger dans un moule et à les soumettre successivement à une phase d'étirage axial et de soufflage radial pour produire une bouteille dont la matière est orientée biaxialement. Pour améliorer la productivité des installations de fabrication, chaque ébauche est montée en position verticale inversée sur un mandrin spécial qui l'accompagne au cours des opérations de réchauffage et d'étirage-soufflage qui permettent de la transformer en un récipient en forme de bouteille.

Les températures d'injection et de soufflage sont généralement assez différentes et il est préférable de refroidir l'ébauche préformée à une certaine température avant de la réchauffer à la température optimale de soufflage.

Pour des pièces aussi petites que les ébauches, les presses à injecter produisent simultanément un certain nombre de pièces qui, après démoulage, sont transportées en vrac sur un convoyeur à bande. Dans le cas d'une installation de production de bouteilles, il est cependant préférable de transférer les ébauches d'une manière contrôlée, par exemple en les maintenant par leur extrémité ouverte qui deviendra ultérieurement le col de la bouteille.

Pour cela, les ébauches sont montées col en bas sur des mandrins spéciaux qui les accompagnent tout au long des opérations de réchauffage, d'étirage et de soufflage.

Le but de l'invention est un appareil capable de recevoir des ébauches transportées, de les mettre dans une position adéquate et de les mettre chacune sur un mandrin, de sorte que l'ensemble est prêt à être transféré vers une machine de formage.

L'appareil selon l'invention est pour cela agencé selon la revendication 1.

Les dessins annexés illustrent à titre d'exemple non limitatif un mode de réalisation de l'objet de l'invention.

La fig. 1 est une vue en élévation latérale et en coupe partielle de l'appareil de l'invention.

La fig. 2 est une vue en plan de l'appareil de la fig. 1.

La fig. 3 est une vue schématique en élévation latérale du dispositif de retournement des ébauches dans l'appareil de l'invention.

La fig. 4 est une vue en plan de la plaque de retournement de l'appareil de la fig. 3.

Les dessins, et en particulier la fig. 1, représentent un mode de réalisation particulier qui permet d'alimenter une chaîne de produc5

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tion en pièces de matière plastique préformées. L'appareil de la fig. 1 comprend un bâti horizontal 1 qui porte une colonne cylindrique verticale 2 et un plateau rotatif 10 monté autour de la colonne 2. L'appareil de la fig. 1 est monté à proximité d'une chambre de réchauffage des pièces.

Le plateau 10 est prolongé vers le bas par une partie tubulaire cylindrique 11 et tourne autour de la colonne 2 sur des roulements à billes 12. L'extrémité inférieure de la partie tubulaire 11 porte une couronne dentée 13 qui engrène avec un pignon 15 monté à l'extrémité supérieure d'un arbre vertical 14. L'arbre 14 est lui-même entraîné par des trains d'engrenages d'un mécanisme 16 pour faire tourner le plateau horizontal 10 à vitesse constante.

Plusieurs aimants puissants 17 (12 dans l'exemple illustré) sont montés à intervalle régulier à la périphérie du plateau rotatif 10 pour maintenir les mandrins 18.

Les mandrins 18 reçoivent les pièces préformées P en position inversée, c'est-à-dire avec leur col tourné vers le bas, pour les transporter dans la chambre de réchauffage, puis vers une machine d'étirage-soufïlage qui les transforme en récipients en forme de bouteilles. Après le déchargement des bouteilles finies, les mandrins 18 reviennent au plateau rotatif 10 pour y recevoir de nouvelles ébauches.

Une plaque de base 40 est disposée horizontalement à côté du bâti 1 pour supporter un dispositif de retournement des pièces P, qui sont reçues col en haut et qui doivent être présentées en position inversée pour le chargement sur le mandrin. Un dispositif d'introduction 30 associé au dispositif de retournement 20 reçoit d'un toboggan d'alimentation S les pièces P col en haut.

La base 40 est constituée d'une plaque de base 41 et de supports verticaux 42. Le dispositif de retournement 20 comprend une plaque de retournement 21 qui est montée sur un arbre horizontal 22, dans un plan radial par rapport au plateau rotatif 10 et sensiblement à la hauteur de celui-ci.

La plaque de retournement 21 est sensiblement rectangulaire et l'arbre 22 passe par son centre géométrique. Pour faire tourner la plaque 21, l'arbre 22 porte une roue de chaîne 23 qui est entraînée par intermittence (en sens inverse des aiguilles d'une montre sur la fig. 1) pour faire tourner la plaque 21 d'un demi-tour à la fois entre deux positions d'arrêt horizontales. La roue 23 est reliée par une chaîne C à un mécanisme à mouvement intermittent situé sous la base 40.

La plaque 21 est munie de deux porte-pièce 24 disposés symétriquement par rapport à l'axe de l'arbre 22. Sur les fig. 1 et 2, la plaque de retournement 21 est immobilisée en position verticale et les porte-pièce 24 sont dans des positions verticales opposées. Chaque porte-pièce 24 comprend une plaque supérieure 25 maintenant le col de la pièce, et une plaque inférieure mobile 26 en contact avec le fond de la pièce. La plaque supérieure 25 comporte un évidement semi-cir-culaire 25a de même diamètre que le col de la pièce P. La plaque 26 est articulée sur une ferrure solidaire de l'extrémité de la plaque 21 et un ressort de compression 27 est interposé entre la plaque 21 et l'une des extrémités de la plaque 26, pour solliciter son autre extrémité en direction de la plaque associée. 25.

Lorsqu'une pièce P est transférée latéralement en position verticale col en haut dans le porte-pièce 24, son col vient s'engager dans l'évidement 25a de la plaque supérieure 25 et son fond hémisphérique force sur la plaque inférieure 26 de manière que la pièce P soit solidement maintenue dans le porte-pièce 24 par la pression du ressort 27.

La hauteur des supports 42 au-dessus de la plaque de base 41 est telle que, lorsque la plaque de retournement 21 est immobilisée horizontalement, l'un de ses porte-pièce 24 se trouve à l'aplomb de la trajectoire circulaire des mandrins 18 autour du plateau rotatif 10.

Le dispositif d'introduction 30, qui charge les pièces P col en haut dans le porte-pièce 24 le plus éloigné du plateau 10, va maintenant être décrit en détail.

Une ferrure 31 fixée en haut des supports 42 de la base 40 s'étend horizontalement à l'opposé du plateau rotatif 10. Des guides de suspension 32 sont fixés à l'extrémité de la ferrure 31, dans l'alignement du porte-pièce 24 qui se trouve en position de chargement. Le toboggan S, qui amène les pièces P col en haut de la machine d'injection, aboutit à l'autre extrémité des guides de suspension 32. En pratique, les guides 32 peuvent être deux plaques parallèles montées perpendiculairement au plan de la plaque de retournement 21. Des gorges horizontales 32a sont formées à l'intérieur des plaques de guidage 32 pour recevoir le haut du col des pièces P qui sont ainsi suspendues entre les plaques 32.

Un arbre horizontal 33 est monté radialement par rapport au plateau rotatif 10 entre les supports 42, sensiblement à l'aplomb de la ferrure 31. Une pièce métallique 34, fixée à l'extrémité de l'arbre 33 du côté du plateau rotatif, sert de point d'ancrage à un câble W qui est tendu autour d'une poulie 36. Un ressort 35 est tendu entre l'autre extrémité de l'arbre 33 et un point fixe des supports 42, pour solliciter en permanence l'arbre 33 vers le plateau rotatif 10. La tension du câble W tend à écarter l'arbre 33 du plateau 10. La position de l'arbre 33 dépend donc des tensions relatives du ressort 35 et du câble W.

Un arbre de support 37 est fixé verticalement à l'extrémité de l'arbre 33 qui est la plus éloignée du plateau 10. L'arbre 37 porte deux plaques horizontales 38 qui s'étendent en direction du plateau 10. Chaque plaque 38 se termine en triangle rectangle avec un bord oblique du côté de la plaque de retournement 21.

Quand la tension du câble W est relâchée alors que la plaque 21 est immobilisée horizontalement, le ressort 35 ramène l'arbre 33 en direction du plateau 10 et les plaques 38 se déplacent transversalement par rapport aux guides de suspension 32. Les extrémités pointues des plaques 38 s'engagent entre les deux premières pièces PI, P2 de la file qui est en attente dans les guides 32 et le toboggan S. La première pièce PI est ainsi poussée en direction du porte-pièce 24.

La pièce PI s'engage entre les plaques 25 et 26 du porte-pièce, son col étant reçu sur l'évidement semi-circulaire 25a. La plaque inférieure 26 bascule légèrement vers le bas en comprimant son ressort 27.

On notera que l'introduction de la pièce PI dans le porte-pièce 24 se fait sans à-coup grâce à la poussée progressive des plaques 38 et à l'effet de guidage des pièces 32 et de l'évidement 25a. De plus, la pièce PI est maintenue dans le porte-pièce par la pression du ressort 27.

Une butée 39, montée sur l'arbre 33 à l'extrémité de la course des plaques latérales 38, provoque la tension du câble W pour ramener l'arbre 33 vers la droite contre la force du ressort 35. Lorsque les plaques 38 sont revenues à leur position de départ, la seconde pièce P2 prend la place de la première entre les guides de suspension 32.

Lorsque la plaque 21 a tourné d'un demi-tour, son porte-pièce 24 contenant la pièce P en position inversée se trouve à la verticale d'un mandrin 18 du plateau 10. La pièce P est alors transférée du porte-pièce 24 au mandrin par une tête oscillante 50 qui porte un dispositif de transfert 60.

La tête oscillante 50 est montée coaxialement au-dessus de la colonne 2 et comporte un arbre vertical 51 qui tourne coaxialement dans la colonne 2 sur des roulements à billes 53. L'arbre 51 aboutit à un mécanisme 52 à mouvement alternatif. La tête oscillante 50 se déplace d'abord à la même vitesse et dans le même sens que le plateau 10 sur un certain angle (30° dans l'exemple illustré), puis revient rapidement en sens inverse à sa position de départ.

Le haut de la tête oscillante forme un boîtier cylindrique 54 qui contient le dispositif de transfert 60.

Le dispositif 60 comprend essentiellement une came rotative 61 et un bras latéral extensible 62. La came 61 est clavetée sur un arbre vertical 64 qui tourne à l'intérieur de l'arbre vertical 51 sur des roulements à billes 63. La came 61 tourne toujours dans le même sens, à vitesse constante, alors que la tête oscillante 54 tourne alternativement dans un sens et dans l'autre. L'arbre vertical 64 est entraîné à la vitesse voulue par un mécanisme non représenté. La came 61 comporte une gorge 61a dont le profil détermine les mouvements du bras extensible 62.

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Dans le mode de réalisation de la fig. 1, la came 61 est double pour pouvoir commander deux bras 62, comme décrit en détail dans la suite. Les fig. 2 et 4 permettent de voir comment la came inférieure 61 coopère avec le galet suiveur 65 du bras 62.

Le bras 62 est monté radialement par rapport au plateau 10 et traverse la paroi latérale cylindrique du boîtier 54 de la tête oscillante 50. L'extrémité intérieure du bras 62 est munie d'un galet suiveur 65 qui roule dans la gorge 61a de la came. L'autre extrémité du bras 62 porte un crochet 66, et un ressort de compression 67 est disposé autour du bras 62 entre son crochet 66 et le boîtier 54. Ce ressort sollicite toujours le bras 62 vers sa position étendue, et le galet 65 roule sur la surface périphérique de la gorge 61a de la came pour rétracter périodiquement le bras 62. Quand le bras est en position étendue, son crochet 66 se trouve à l'aplomb de la trajectoire circulaire des mandrins 18 à la périphérie du plateau 10. Quand le bras 62 est en extension, son crochet 66 vient jusqu'au porte-pièce 24.

La plaque de retournement 21 étant immobilisée en position horizontale, son porte-pièce 24 contenant une pièce P en position inversée est en position de transfert. La tête oscillante 50 commence son mouvement dans le sens du plateau rotatif 10. Le bras 62 est en extension et son crochet vient saisir la pièce P dans le porte-pièce 24 pour l'entraîner en rotation avec la tête oscillante 50 qui suit le mouvement du plateau 10.

On remarquera que le mandrin 18, qui se trouvait initialement sous le bras 62, continue d'occuper la même position relative car les mouvements du plateau 10 et de la tête oscillante 50 sont synchronisés. La pièce P, simplement maintenue entre les plaques 25 et 26 du porte-pièce 24, est entraînée latéralement par le crochet 66 du bras 62. Dès que la pièce P a échappé au porte-pièce 24, elle tombe verticalement sur le mandrin 18 qui se trouve juste en dessous. Pour améliorer la précision de la chute de la pièce, l'appareil comporte une plaque de guidage 44 qui est fixée à l'extrémité supérieure d'un montant 43 lui-même fixé sur la plaque de base 41.

Quand le bras 62 est en extension, les plaques séparatrices 38 sont également avancées pour introduire une nouvelle pièce P dans l'autre porte-pièce 24 de la plaque de retournement 21.

Lorsque le déchargement de l'un des porte-pièce et le chargement s de l'autre sont achevés, le câble W est détendu pour permettre le retour des plaques séparatrices 38 à leur position initiale, après quoi la plaque de retournement 21 entame sa rotation d'un demi-tour (en sens inverse des aiguilles d'une montre sur les fig. 1 et 2).

L'extension du bras 62 est provoquée par son ressort 67 lorsque io la came 61 le permet et, dès que la pièce P est en place sur son mandrin 18 (voir fig. 2 et 4), le bras 62 commence à être rétracté par la came 61 pour préparer la course de retour de la tête oscillante 50. Pendant ce temps, la plaque de retournement 21 tourne d'un demi-tour pour amener une nouvelle pièce P en position de transfert. 15 Les mouvements radiaux du bras 62 évitent les risques de collision avec la plaque de retournement 21 pendant la course de retour de la tête oscillante.

La came 61 effectue donc un tour complet à chaque cycle d'oscillations de la tête 50. Le profil de la gorge 61a permet de 20 commander les mouvements voulus du bras 62.

En pratique, on peut monter autour d'un même plateau 10 deux ensembles complets d'introduction, de retournement et de transfert des pièces, comme illustré en trait mixte sur les fig. 2 et 4. Dans ce cas, deux pièces sont simultanément déposées sur deux mandrins 25 successifs au cours d'un même cycle d'oscillations de la tête 50. Les mandrins 18 étant régulièrement espacés à la périphérie du plateau 10, la came de commande 61 doit tourner à six fois la vitesse de rotation du plateau. La plaque de retournement 21 effectue un demi-tour à chaque cycle d'oscillations de la tête 50.

30 L'appareil de l'invention assure un chargement rapide et précis des ébauches sur les mandrins et permet d'augmenter considérablement la productivité d'une installation de fabrication de récipients en forme de bouteilles par étirage-soufflage d'ébauches injectées.

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Claims (10)

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1. Appareil d'acheminement d'ébauches tubulaires fermées à un bout, et produites par une presse à injecter vers une machine de formage, caractérisé en ce qu'il comprend un ensemble rotatif tournant à vitesse constante autour d'un axe et portant plusieurs mandrins régulièrement espacés autour de sa périphérie, un dispositif de retournement des pièces tournant dans un plan radial par rapport à l'ensemble rotatif et pouvant s'immobiliser dans une position horizontale, le dispositif de retournement ayant des porte-pièce à ses deux extrémités, un dispositif de guidage solidaire d'un arbre de support pour pousser la première pièce d'une file d'attente vers l'un des porte-pièce du dispositif de retournement immobilisé en position horizontale, un ensemble oscillant monté coaxialement au-dessus de l'ensemble rotatif, et tournant en synchronisme avec l'ensemble rotatif sur un angle déterminé avant de revenir à sa position de départ à une vitesse supérieure à celle de l'ensemble rotatif, et un dispositif de transfert comportant un bras extensible radialement, le bras étant muni à son extrémité extérieure d'un crochet qui vient saisir une pièce dans un porte-pièce du dispositif de retournement immobilisé en position horizontale, lorsque l'ensemble oscillant commence sa course synchronisée avec la rotation de l'ensemble rotatif, de manière que la pièce soit dégagée du porte-pièce et descende sur un mandrin de l'ensemble rotatif situé en dessous du porte-pièce.

2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ensemble rotatif est un plateau horizontal entraîné à vitesse constante, la périphérie du plateau étant munie d'une série d'aimants régulièrement espacés pour maintenir magnétiquement les mandrins.

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REVENDICATIONS

3. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de retournement comprend une plaque sensiblement rectangulaire montée sur un arbre rotatif qui passe par son centre géométrique, l'arbre étant solidaire d'une roue de chaîne qui est entraînée par un mécanisme à mouvement intermittent de manière que la plaque rectangulaire s'immobilise en position horizontale en synchronisme avec les mouvements de l'ensemble oscillant.

4. Appareil selon les revendications 1 et 3, caractérisé en ce que le dispositif de retournement comporte des porte-pièce disposés symétriquement par rapport à l'axe de l'arbre rotatif, chaque porte-pièce comprenant une plaque de support dont la surface intérieure présente un évidement semi-circulaire de même diamètre que le col de la pièce, et une plaque de maintien mobile par rapport à la plaque rectangulaire, la plaque de maintien étant poussée par un ressort pour appuyer sur le fond de la pièce.

5. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un support monté parallèlement au dispositif de retournement à l'opposé de l'ensemble rotatif, et des guides de suspension fixés au support pour amener les pièces en face d'un porte-pièce lorsque le dispositif de retournement est immobilisé en position horizontale.

6. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de guidage comprend deux plaques dirigées en direction de l'ensemble rotatif à partir d'un arbre support mobile transversalement, les plaques ayant une extrémité pointue en triangle rectangle avec un bord oblique du côté du dispositif de retournement.

7. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend un arbre coulissant longitudinalement dans une direction radiale par rapport à l'ensemble rotatif sous le support, un ressort accroché à l'une des extrémités de l'arbre coulissant pour le tirer vers l'ensemble rotatif, et un câble attaché à l'autre extrémité de l'arbre pour le tirer en sens inverse de l'action du ressort, les déplacements longitudinaux de l'arbre étant déterminés par l'équilibre des forces respectivement exercées par le ressort de rappel et le câble.

8. Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend une butée montée sur l'arbre, à proximité du dispositif de guidage, pour commander la mise en tension du câble qui déplace l'arbre coulissant à l'opposé de l'ensemble rotatif, de façon à

rétracter le dispositif de guidage après l'introduction de la première pièce de la file dans le porte-pièce du dispositif de retournement.

9. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une came circulaire montée horizontalement dans l'ensemble oscillant et entraînée à vitesse constante dans un sens déterminé quels que soient les mouvements de l'ensemble oscillant, la came commandant un bras extensible du dispositif de transfert.

10. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de transfert comporte deux bras mobiles radialement par rapport à l'ensemble rotatif à travers la paroi latérale du carter cylindrique de l'ensemble oscillant, deux cames rotatives étant montées horizontalement dans le carter pour actionner indépendamment les deux bras, chaque bras portant un crochet à son extrémité et un ressort comprimé entre le crochet et la paroi latérale du carter pour provoquer l'extension du bras.