CH633759A5 - Appareil de dechargement de bouteilles. - Google Patents

Description

La présente invention concerne un appareil de déchargement de bouteilles, par exemple en matière plastique, montées sur des mandrins qui les accompagnent tout au long du processus de fabrication.

Il est courant de fabriquer des récipients en matière plastique, notamment en polytéréphtalate d'éthylène (PETP) par un procédé appelé étirage-soufflage à partir d'ébauches préalablement injectées. Plus précisément, ce procédé consiste à produire d'abord des ébauches cylindriques fermées à un bout sur une presse à injecter classique, à réchauffer les ébauches à une température prédéterminée, à les charger dans un moule et à les soumettre successivement à des phases 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 avec son col en bas sur un mandrin spécial qui l'accompagne au cours des opérations de réchauffage et d'étirage-soufflage jusqu'à la sortie de la machine où la bouteille terminée est séparée du mandrin.

La séparation de la bouteille terminée du mandrin ne suffit pas, car le col de la bouteille est en bas et les opérations suivantes requièrent une position couchée ou verticale vers le haut. Donc il faut retourner la bouteille et la transférer à un moyen d'acheminement vers la prochaine station de travail.

Ce travail fastidieux est souvent accompli à la main ou avec des machines compliquées sujettes à des pannes qui immobilisent toute la chaîne de production.

Le but de l'invention est de créer une machine simple et donc fiable pour ces fonctions. La machine selon l'invention est définie par la revendication 1.

L'appareil de déchargement de l'invention peut séparer une bouteille d'un mandrin sur lequel elle est tenue par son col en position inversée, puis de la retourner en position normale pour l'acheminer vers les postes suivants de remplissage, de bouchage, de mise en carton, etc. Les mandrins portant chacun une bouteille inversée peuvent être montés à la périphérie d'un plateau rotatif qui tourne à vitesse constante pour les présenter successivement au poste de déchargement où elles sont séparées des mandrins et retournées en vue des opérations suivantes.

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 déchargement de bouteilles.

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

La fig. 3 est une vue en élévation latérale du dispositif d'extraction des bouteilles en position fermée.

La fig. 4 est une vue frontale du dispositif de la fig. 3.

La fig. 5 est une vue analogue à celle de la fig. 3, mais représentant le dispositif en position ouverte.

Les dessins, et en particulier la fig. 1, représentent un mode de réalisation particulier de l'appareil de l'invention pour le déchargement de bouteilles légères portées par des mandrins. L'appareil de la fig. 1 est normalement monté à proximité d'ime machine de production de bouteilles par étirage-soufflage. L'appareil de la fig. 1 comprend un bâti horizontal 1 qui porte une colonne cylindrique verticale 2.

Un plateau rotatif 10 est monté sur des roulements à billes 12 autour de la colonne verticale 2. Le plateau 10 est prolongé vers le bas par une partie cylindrique tubulaire 11 dont l'extrémité inférieure porte une couronne dentée 13. Le plateau 10 est entraîné en rotation à vitesse constante par un arbre vertical 14 dont l'extrémité supérieure porte un pignon 15 qui engrène sur la couronne dentée 13. L'arbre 14 est lui-même entraîné par des trains d'engrenages logés dans un mécanisme 16.

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

Les mandrins 18 accompagnent des bouteilles A tout au long du processus de fabrication, c'est-à-dire qu'ils reçoivent initialement une ébauche préformée qui est réchauffée, puis soumise aux opérations d'étirage et de soufflage dans un moule, après quoi le mandrin et la bouteille formée sont amenés à l'appareil de déchargement qui sépare la bouteille du mandrin. Le mandrin est ensuite recyclé et reçoit une nouvelle ébauche avant de repasser dans la machine d'étirage-soufflage.

Une tête oscillante 20 est montée coaxialement au-dessus du plateau 10 sur le haut de la colonne 2. La tête oscillante 20 comporte un arbre vertical creux 21 qui tourne dans la colonne 2 sur des roulements à billes 23. La tête oscillante 20 est actionnée par un mécanisme approprié 22.

Le dispositif de déchargement dont le rôle est de séparer la bouteille A du mandrin 18 est monté sur la tête oscillante 20 et sera décrit en détail dans la suite. Pendant le déchargement de la bouteille A du mandrin 18, la tête oscillante 20 tourne à la même vitesse et dans le même sens que le plateau 10 sur un angle déterminé D (30° dans l'exemple illustré sur la fig. 2). Ensuite, la tête oscillante 20 tourne rapidement en sens inverse pour revenir au poste suivant du plateau 10 où se trouve une nouvelle bouteille A.

Un support 24 monté sur le haut de la tête oscillante 20 s'étend radialement au-dessus du plateau 10. Le support 24 porte deux mécanismes de déchargement 30 qui sont suspendus au-dessus de la

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périphérie du plateau 10 pour venir arracher les bouteilles A des mandrins 18, ces derniers restant fixés à la périphérie du plateau 10.

Dans le mode de réalisation illustré, deux mandrins 18 sont simultanément déchargés par les mécanismes 30 à chaque cycle de mouvement de la tête oscillante 20. La partie inférieure du support 24 forme un étrier dont les bras portent les mécanismes de déchargement 30, l'ensemble étant agencé de façon que les bouteilles soient successivement amenées entre les deux mécanismes de déchargement.

L'un des mécanismes de déchargement est monté sur le bras avant 24a du support et l'autre mécanisme de déchargement est monté sur le bras arrière 24b du support. Ainsi, les deux mécanismes de déchargement 30 peuvent venir serrer une bouteille A portée par son mandrin 18 à la périphérie du plateau 10.

Chaque mécanisme 30 comprend un levier coudé 31, un levier vertical 32, une bielle 33 et un levier de tension 34 articulés les uns aux autres. Le levier coudé 31 comporte deux bras sensiblement perpendiculaires 31a, 31b et un bossage transversal 31c percé d'un trou pour l'axe d'articulation. Le levier 31 de chaque mécanisme 30 est articulé sur l'un des bras 24a ou 24b du support 24. Les bras horizontaux 31a du levier coudé portent à leurs extrémités des galets 31d qui coopèrent avec une plaque de commande 46. Les bras verticaux 31b des leviers coudés sont sollicités l'un vers l'autre par un ressort de tension SI.

Des rouleaux d'entraînement 35 sont montés concentriquement sur les axes d'articulation des leviers coudés 31, de part et d'autre des bossages 31c.

Le levier vertical 32 est articulé à l'extrémité inférieure du bras vertical 31 b du levier coudé 31 et porte un rouleau libre 32a sur son axe d'articulation.

La bielle 33 est articulée en haut sur une partie 24c du support 24 et en bas à l'extrémité inférieure du levier 32 pour le maintenir dans une position sensiblement verticale.

Dans le mécanisme de déchargement avant, le levier de tension 34 portant un rouleau libre 34a est articulé à l'extrémité inférieure du levier vertical 32. Dans le mécanisme de déchargement arrière, le levier de tension 34 qui porte un rouleau libre 34a est articulé sur l'extrémité supérieure d'un bras 24d du support 24 prolongeant vers le haut le bras arrière 24b.

Les mécanismes de déchargement 30 sont donc entièrement montés sur le support 24 qui est lui-même solidaire de la tête oscillante 20. Des courroies sans fin B à fort coefficient de frottement sont engagées autour des rouleaux 32a, 24a et 35 des deux mécanismes 30. On voit clairement sur la fig. 4 que les rouleaux 32a, 24a et 35 s'étendent en porte à faux de part et d'autre du mécanisme 30.

Les courroies B des mécanismes opposés sont entraînées dans des directions inverses par leurs rouleaux 35. Le rouleau 35 du mécanisme avant tourne dans le sens des aiguilles d'une montre, alors que le rouleau 35 du mécanisme arrière tourne en sens inverse des aiguilles d'une montre, comme indiqué sur la fig. 3. Ainsi, les parties parallèles et opposées des courroies B se déplacent dans le même sens de bas en haut pour entraîner le récipient A vers le haut. Les rouleaux 35 sont entraînés en rotation par un mécanisme 25 qui est monté sur le dessus de la tête oscillante 20. Le mécanisme 25 fait tourner un arbre horizontal dont l'une des extrémités porte une grande roue de chaîne 26 qui entraîne une chaîne C passant autour de deux petits pignons de chaîne 36 solidaires des arbres des rouleaux 35. L'arbre de la roue 26 est entraîné par un arbre moteur vertical 41 par l'intermédiaire d'un engrenage à vis sans fin faisant partie du mécanisme 25.

La trajectoire de la courroie B n'est pas définie uniquement par les rouleaux 32a, 24a, 35 et d'autres rouleaux 37 servent à guider la courroie au voisinage des rouleaux d'entraînement 35.

La courroie B est maintenue tendue par le bras 34 du mécanisme 30 qui est sollicité dans le sens voulu par un ressort S2. Pour le mécanisme avant, ce ressort n'a pu être représenté, mais il agit en sens inverse des aiguilles d'une montre au niveau de l'articulation du levier 34 à l'extrémité inférieure du levier 32.

Des plaques 27, montées de part et d'autre du support 24, portent des paliers auxiliaires des rouleaux d'entraînement.

Cette construction des mécanismes 30 permet d'écarter ou de rapprocher les leviers verticaux 32 et les parties correspondantes des courroies B pour entraîner sélectivement les bouteilles A. Une plaque de commande 46 appuie sur les galets 31d des leviers coudés 31 pour provoquer l'ouverture du dispositif de déchargement constitué des deux mécanismes 30. Inversement, lorsque la plaque 46 s'appuie sur les galets 31d, le ressort SI ramène les leviers coudés 31 à leur position de la fig. 3 et le dispositif de déchargement se referme sur une bouteille A pour l'extraire du mandrin 18 et l'entraîner vers le haut jusqu'à un convoyeur à bande T représenté sur la fig. 1.

Les configurations fermée et ouverte des mécanismes de déchargement 30 sont respectivement représentées sur les fig. 3 et 5. En pratique, ces mécanismes constituent des parallélogrammes déforma-bles dont les leviers 32 restent sensiblement verticaux dans toutes les positions du système.

L'appareil de l'invention comprend également un mécanisme à came 40 qui commande l'ouverture et la fermeture des mécanismes de déchargement 30 en synchronisme avec les mouvements de la tête oscillante 20.

Le mécanisme 40 est monté sur l'extrémité supérieure de l'arbre vertical 41 qui tourne à vitesse constante dans des roulements 42 (voir fig. 1). Une came circulaire 43 est clavetée sur l'extrémité supérieure de l'arbre 41, au-dessus du mécanisme 25. La périphérie de la came 43 forme une piste de hauteur variable sur laquelle roule un galet 45. Comme on le verra plus loin, les parties hautes de la came 43 provoquent l'ouverture du dispositif de déchargement qui est normalement fermé.

Le galet 45 est monté à l'une des extrémités d'un levier 44 qui est articulé sur le support 24. L'autre extrémité du levier 44 porte la plaque de commande 46 qui est en contact permanent avec les galets 31d des leviers coudés 31. La plaque 46 est réglable par rapport au levier 44.

Sur la fig. 3, le galet 45 roule sur une partie basse de la came 43 et le ressort SI maintient la plaque 46 en position haute par l'intermédiaire des leviers coudés 31 et de leurs galets 31d. En définitive, c'est la force du ressort SI, transmise par les leviers 31, la plaque 46 et le levier 44, qui maintient le galet 45 en contact avec la piste de la came 43.

Avec la rotation de l'arbre 41, le galet 45 finit par atteindre une partie haute de la came 43 et le levier 44 pivote en sens inverse des aiguilles d'une montre autour de son point d'articulation. Ce mouvement abaisse la plaque 46 et les galets 31d, ces derniers faisant pivoter les leviers coudés 31 dans des directions opposées contre la force de rappel du ressort SI. Ces mouvements des leviers coudés 31 provoquent l'ouverture du dispositif de déchargement, comme décrit précédemment. La configuration finale des mécanismes 30 et du mécanisme de commande à came est celle de la fig. 5.

Le fonctionnement de l'appareil de déchargement de l'invention va maintenant être décrit en détail.

Le plateau rotatif 10 tourne à vitesse constante en sens inverse des aiguilles d'une montre sur la fig. 2. Au cours de cette rotation, les mandrins 18 portant les bouteilles A viennent se présenter successivement au poste de déchargement.

La tête oscillante 20 balaie alternativement l'angle D (30° dans l'exemple illustré), d'abord dans le même sens et à la même vitesse que le plateau 10, puis plus rapidement et en sens inverse pour revenir à sa position de départ.

Le dispositif de déchargement constitué par le support 24 et les deux mécanismes de déchargement 30 enlève simultanément deux bouteilles de leurs mandrins pendant la période où le mouvement de la tête oscillante est synchronisé avec celui du plateau 10. Les manœuvres d'ouverture et de fermeture du dispositif de déchargement sont commandées par le mécanisme à came 40 en synchronisme avec la rotation du plateau 10. Dans l'exemple illustré, il y a douze positions de mandrin à la périphérie du plateau et les bouteilles sont enlevées deux par deux, de sorte que le cycle de commande du

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mécanisme à came 40 doit être six fois plus rapide que la rotation du plateau. Les courroies B des mécanismes de déchargement 30 sont entraînées à une vitesse constante appropriée par la transmission à chaîne C pour transporter les bouteilles A vers le convoyeur de sortie. Il convient de noter que, pendant l'extraction et l'éjection de la bouteille par les mécanismes 30, la tête oscillante 20 se déplace en synchronisme avec le plateau 10, de sorte que la bouteille A semble immobile par rapport aux mécanismes de déchargement 30.

Lorsque la tête oscillante 20 approche de l'extrémité de sa course synchronisée avec le plateau 10, le mécanisme à came 40 commande 5 l'ouverture du dispositif de déchargement pendant toute la course de retour de la tête à sa position initiale.

3 feuilles dessins

Claims (6)

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1. Appareil de déchargement de bouteilles, caractérisé en ce qu'il comprend un ensemble rotatif tournant à vitesse constante autour d'un axe et portant plusieurs mandrins surmontés de bouteilles régulièrement espacées autour de sa périphérie, un ensemble oscillant dont l'axe d'oscillation coïncide avec l'axe de rotation de l'ensemble rotatif, l'ensemble oscillant 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 après le déchargement des bouteilles, et une paire de mécanismes de déchargement suspendus à un support solidaire de l'ensemble oscillant au-dessus des mandrins pour séparer et éjecter des bouteilles qu'ils portent.

2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ensemble rotatif est un plateau rotatif muni à sa périphérie d'une série d'aimants permanents pour maintenir les mandrins.

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REVENDICATIONS

3. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ensemble oscillant est commandé par un mécanisme à mouvement alternatif entraîné par un arbre qui traverse axialement l'ensemble rotatif.

4. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque mécanisme de déchargement comprend un levier coudé articulé sur un bras avant ou arrière du support, un levier vertical articulé à l'extrémité inférieure de la branche verticale du levier coudé, un rouleau en porte à faux étant monté coaxialement sur l'axe d'articulation, et une bielle de liaison articulée, d'un côté, sur le support et, de l'autre côté, à l'extrémité inférieure du levier vertical.

5. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que les bras verticaux des leviers coudés des deux mécanismes sont sollicités l'un vers l'autre par un ressort en tension, leurs bras horizontaux portant chacun un galet sur lequel un élément de commande appuie pour écarter les bras verticaux des leviers contre la force du ressort de rappel.

6. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que chaque mécanisme de déchargement comprend une courroie sans fin qui est en contact avec le rouleau d'entraînement monté sur l'axe d'articulation du levier coudé et un autre rouleau porté par le levier vertical de façon que la bouteille soit serrée entre deux parties parallèles des courroies des deux mécanismes de déchargement.