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REVENDICATIONS
1. Installation pour la fabrication de récipients en matière plastique. caractérisée par le fait qu'elle est modulaire et comporte au moins une unité de production de préformes, ainsi qu'au moins une unité de conditionnement, d'étirage et de soufflage des préformes, et par le fait qu'une unité de transfert et de stockage de préformes relie l'unité de production soit directement à l'unité de conditionnement, d'étirage et de soufflage, soit à un stock de préformes.
2. Installation selon la revendication 1, caractérisée par le fait que l'unité de production comporte un outil d'extraction d'une préforme d'un mandrin de l'unité de production de préformes coopérant successivement avec ce mandrin et un conduit de transfert.
3. Installation selon la revendication 2, caractérisée par le fait que l'outil d'extraction comporte une cavité destinée à recevoir la préforme, cette cavité pouvant être reliée à une source de vide ou d'air sous pression.
4. Installation selon la revendication 3, caractérisée par le fait que le conduit de transfert se termine par une extrémité déplaçable entre une position d'alimentation de l'unité d'étirage-soufflage et une position d'alimentation d'un stock de préformes.
5. Installation selon la revendication 4, caractérisée par le fait que l'unité de transfert et de stockage comporte un dispositif d'orientation des préformes du stock et de distribution de celles-ci à une unité d'étirage-soufflage.
6. Installation selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que l'unité de transfert et de stockage est chauffée.
7. Installation selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que le transfert d'une préforme est pneumatique, la préforme se déplaçant dans un conduit sous l'effet d'un jet d'air.
8. Installation selon la revendication 7, caractérisée par le fait que le conduit de transfert est agencé de façon que la préforme soit retournée de 180 lors de son transfert.
9. Installation selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que l'unité d'étirage-soufflage comporte un four amenant la préforme à sa température de soufflage.
10. Installation selon la revendication 9, caractérisée par le fait que l'unité d'étirage-soufflage comporte un second four pour le réchauffage de préformes provenant d'un stock et non d'une unité de production de préformes.
Il. Installation selon la revendication 3, caractérisée par le fait que le moule de production de la préforme et l'outil d'extraction de celle-ci sont déplaçables perpendiculairement à l'axe du mandrin, ce dernier coopérant successivement avec le moule de l'outil.
12. Installation selon la revendication 11, caractérisée par le fait que le moule et l'outil d'extraction sont solidaires et se déplacent simultanément.
13. Installation selon la revendication 11 ou la revendication 12, caractérisée par le fait que l'outil d'extraction est maintenu à une température inférieure à celle du moule et provoque un refroidissement accéléré de la préforme.
Il devient essentiel et impératif de produire des récipients, notamment des bouteilles et des emballages, toujours plus légers et présentant des caractéristiques mécaniques et d'imperméabilité toujours meilleures; de ce fait, les procédés de fabrication de récipients par soufflage de préforme, soit par biétirage, ont subi d'importants développements.
C'est ainsi que deux directions principales ont vu le jour dans les développements de ces procédés de fabrication:
1. Les procédés de biétirage en deux phases distinctes. Les préformes sont réalisées sur des machines à injection, elles sont refroidies puis stockées. Ensuite, elles sont reprises, chargées sur une seconde machine d'étirage-soufflage qui les étire et les souffle à la forme définitive désirée.
Un tel procédé présente le désavantage de nécessiter une consommation d'énergie importante, la chaleur des préformes une fois réalisée étant perdue et celles-ci devant être chauffées une deuxième fois pour leur étirage-soufflage.
De plus, lors de la manutention des préformes pour leur stockage et leur chargement sur la machine d'étirage-soufflage, celles-ci peuvent être rayées soit sur leur surface périphérique, ce qui nuit à l'aspect de l'objet une fois soufflé, soit sur leur surface frontale ou leur col, ce qui nuit à l'étanchéité de la préforme sur le poste de soufflage ou de l'article fini, et peut conduire à des objets défectueux, le soufflage ne se faisant pas correctement ou se faisant incomplètement.
2. Les procédés dans lesquels l'objet terminé est réalisé sur une seule et même machine. Une telle machine comporte un poste d'injection de préformes, une station de stabilisation de la température des préformes ainsi réalisées, un poste d'étirage-soufflage et une station d'extraction du récipient terminé. Dans une telle installation, on réutilise la chaleur de la préforme, mais il est nécessaire de régler la cadence de la machine en fonction de l'opération la plus longue, généralement le soufflage, ce qui limite les cycles de production, car toute tentative de réduire le temps de soufflage conduit à une réduction des qualités du récipient terminé.
En outre, une telle machine est limitée dans ses applications, car elle est d'une conception rigide et ne peut subir de transformations pour accepter le traitement de matières différentes, par exemple.
La présente invention a pour but une installation de production de récipients en matière plastique par biétirage qui remédie aux inconvénients précités des installations existantes.
Cette installation se distingue par les caractères énumérés à la revendication 1.
Le dessin annexé illustre schématiquement et à titre d'exemple une forme d'exécution de l'installation selon la présente invention.
La fig. 1 est une vue schématique de principe de l'installation.
La fig. 2 est une vue en coupe schématique de l'installation.
La fig. 3 est une vue partielle en coupe de l'installation.
L'installation illustrée très schématiquement à la fig. 1 est modulaire et permet, de ce fait, de séparer fonctionnellement les unités de production de préformes 1 et les unités de conditionnement et d'étirage-soufflage 2 de manière que chacune d'elles puisse travailler à son rythme et être réglée pour elle-même et de façon indépendante. Une unité de transfert et de stockage 3 relie les deux unités I et 2 de manière à alimenter, tant que cela est possible, l'unité de soufflage 2 avec des préformes chaudes, c'est-à-dire à une température supérieure à la température ambiante, venant d'être produites sur l'unité de production 1, mais à stocker ces préformes dès l'instant où l'unité 2 ne peut plus les accepter.
Ces préformes stockées peuvent être maintenues à température ou non et peuvent être redistribuées ultérieurement à l'unité de soufflage 2 ou transférées sur une autre unité de soufflage.
Grâce à cette disposition, l'installation est extrêmement flexible.
On peut premièrement régler et optimiser les cycles de chaque unité de production 1, 2 indépendamment les unes des autres, ce qui est très important pour la qualité des produits finis. Puis il est possible d'ajuster les cycles d'une ou plusieurs unités de production des préformes 1 aux cycles d'une ou plusieurs unités de soufflage 2 de telle sorte que toutes les préformes produites soient immédiatement réutilisées sur les unités de soufflage.
De même, lorsque l'unité de production de préformes doit être arrêtée pour un réglage ou une réparation, les unités de soufflage 2 sont alimentées en préformes à partir du stock présent dans l'unité de transfert et de stockage 3 ou d'un stock extérieur, de sorte que la production d'articles finis ne soit pas interrompue.
Lorsque c'est une unité de soufflage 2 qui est en panne, les unités de production de préformes 1 continuent à fonctionner et les préformes sont soit distribuées à d'autres unités de soufflage, soit stockées.
Une telle installation est donc extrêmement flexible et permet à volonté un fonctionnement synchrone en continu ou un fonctionne
ment discontinu, les deux unités de production 1, 2 étant indépendantes, bien que reliées par l'unité de transfert 3.
L'unité d'étirage-soufflage 2 comporte une station de conditionnement supplémentaire, chauffage d'appoint, qui est mise en service lorsque cette unité est alimentée avec des préformes froides provenant d'un stock.
Enfin, on peut indifféremment alimenter plusieurs unités de soufflage avec une seule unité de production de préformes, ou alimenter une unité de soufflage à partir de plusieurs unités de production de préformes.
Les fig. 2 et 3 illustrent schématiquement une réalisation possible de l'installation décrite ci-dessus.
L'unité de production de préformes A comporte un bâti 4, une buse d'injection 5 et un moule 6 en deux pièces. Cette unité comporte encore un poinçon 7. Pour la production d'une préforme, on applique les deux parties du moule 6 l'une contre l'autre, puis on introduit le poinçon 7 dans le moule, ce qui provoque son obturation. On introduit alors de la matière plastique dans le moule autour du poinçon. Une fois la température de démoulage atteinte, on extrait le poinçon 7 muni de la préforme A hors du moule 6.
On place alors un outil 8 d'extraction en regard du poinçon (fig. 3), par une translation simultanée, perpendiculaire au déplacement du poinçon, du moule et de l'outil, on descend le poinçon dans la cavité de cet outil dans lequel on fait le vide en aspirant par le passage 9. La préforme étant ainsi maintenue dans l'outil par le vide créé et refroidie par cet outil dont la température est contrôlée, on retire le poinçon sans risque de plisser la matière.
Enfin, on déplace latéralement l'outil 8, simultanément au moule 6 qui reprend sa position axée sur le poinçon, qui vient se placer sous un conduit de transfert 10. Un jet d'air comprimé est alors envoyé dans le passage 9, provoquant l'expulsion de la préforme A hors de l'outil 8 et son transport jusqu'à l'unité de soufflage 2. Celle-ci comporte des supports 11 munis de doigts 12 destinés à recevoir les préformes A tombant hors du conduit de transfert 10. Ces préformes sont ainsi acheminées par ces supports 1 1 jusqu'à la station d'étiragesoufflage après avoir passé dans un four de conditionnement et de profilage thermique pour être amenées à la température de soufflage désirée.
On voit ainsi que l'outil 8 a plusieurs fonctions, qui sont les suivantes:
a) Refroidissement de la préforme par son plaquage par le vide contre les parois de la cavité de l'outil. Ce refroidissement accéléré et ce maintien de la préforme dans l'outil par le vide permettent de libérer plus rapidement le poinçon et donc d'accélérer le cycle de production d'une préforme.
b) L'extraction de la préforme hors d'engagement avec le poinçon.
c) L'expédition de la préforme par une propulsion d'air jusqu'à une station suivante soit pour son stockage, soit pour son étiragesoufflage.
Il faut en outre noter que, à un moment donné, seule une préforme est située dans un conduit de transfert 10. En effet, avant qu'une préforme soit propulsée dans le tube 10 par l'outil 8 correspondant, la préforme précédemment envoyée par ce tube 10 a été extraite de celui-ci pour être délivrée soit au stock, soit à l'unité d'étirage-soufflage. On évite ainsi tout risque de choc de deux préformes se suivant, ce qui évite toute détérioration mécanique de celles-ci.
Enfin, on peut prévoir des moyens de freinage de la préforme arrivant à l'extrémité du conduit 10 ou de l'extrémité déviatrice 13 soit par des étranglements du conduit ou de cette extrémité, soit par un jet d'air en sens opposé au déplacement de la préforme.
L'extrémité 13 du conduit de transfert 10 est articulée et commandée par un vérin 14. Lorsque l'unité de soufflage 2 ne peut plus accepter de préforme, l'extrémité 13 est déviée et les préformes A tombent dans un dispositif de stockage (non illustré) qui peut être chauffé ou non. L'unité de transfert comporte encore un dispositif d'orientation des préformes stockées et de distribution de celles-ci soit à la même unité de soufflage, soit à une autre unité de soufflage.
Il faut noter que les préformes A subissent, pendant leur transfert, un retournement les plaçant dans leur position de soufflage. De plus, les préformes ne subissent aucun choc pendant leur transfert pneumatique, de sorte qu'elles ne peuvent pas être endommagées.
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CLAIMS
1. Installation for the manufacture of plastic containers. characterized by the fact that it is modular and comprises at least one unit for producing preforms, as well as at least one unit for packaging, drawing and blowing the preforms, and by the fact that a unit for transferring and for preform storage links the production unit either directly to the packaging, drawing and blowing unit, or to a stock of preforms.
2. Installation according to claim 1, characterized in that the production unit comprises a tool for extracting a preform from a mandrel of the preform production unit cooperating successively with this mandrel and a transfer conduit .
3. Installation according to claim 2, characterized in that the extraction tool comprises a cavity intended to receive the preform, this cavity being able to be connected to a source of vacuum or pressurized air.
4. Installation according to claim 3, characterized in that the transfer duct ends in a movable end between a supply position of the stretch-blow molding unit and a supply position of a stock of preforms .
5. Installation according to claim 4, characterized in that the transfer and storage unit comprises a device for orienting the stock preforms and distributing them to a stretch-blow molding unit.
6. Installation according to one of the preceding claims, characterized in that the transfer and storage unit is heated.
7. Installation according to one of the preceding claims, characterized in that the transfer of a preform is pneumatic, the preform moving in a duct under the effect of an air jet.
8. Installation according to claim 7, characterized in that the transfer duct is arranged so that the preform is turned 180 by its transfer.
9. Installation according to one of the preceding claims, characterized in that the stretch-blowing unit comprises an oven bringing the preform to its blowing temperature.
10. Installation according to claim 9, characterized in that the stretch-blowing unit comprises a second oven for reheating preforms from a stock and not from a preform production unit.
He. Installation according to claim 3, characterized in that the mold for producing the preform and the tool for extracting the latter are movable perpendicular to the axis of the mandrel, the latter cooperating successively with the mold of the tool .
12. Installation according to claim 11, characterized in that the mold and the extraction tool are integral and move simultaneously.
13. Installation according to claim 11 or claim 12, characterized in that the extraction tool is maintained at a temperature lower than that of the mold and causes accelerated cooling of the preform.
It becomes essential and imperative to produce containers, in particular bottles and packaging, always lighter and having mechanical and waterproofing characteristics always better; as a result, the processes for manufacturing containers by preform blowing, or by double drawing, have undergone significant developments.
Thus two main directions have emerged in the development of these manufacturing processes:
1. The two-stretch processes in two distinct phases. The preforms are produced on injection machines, they are cooled and then stored. They are then taken up again, loaded onto a second stretch-blow molding machine which stretches and blows them to the desired final shape.
Such a method has the disadvantage of requiring significant energy consumption, the heat of the preforms once produced being lost and the latter having to be heated a second time for their stretch-blow molding.
In addition, when handling the preforms for storage and loading on the stretch blow molding machine, they can be scratched either on their peripheral surface, which affects the appearance of the object once blown , either on their front surface or their neck, which affects the tightness of the preform on the blowing station or of the finished article, and can lead to defective objects, the blowing not being done correctly or being incompletely.
2. The processes in which the finished object is produced on a single machine. Such a machine comprises a preform injection station, a station for stabilizing the temperature of the preforms thus produced, a stretch blow molding station and a station for extracting the finished container. In such an installation, the heat of the preform is reused, but it is necessary to adjust the rate of the machine according to the longest operation, generally the blowing, which limits the production cycles, since any attempt to reducing the blowing time leads to a reduction in the qualities of the finished container.
In addition, such a machine is limited in its applications, because it is of a rigid design and cannot undergo transformations to accept the treatment of different materials, for example.
The object of the present invention is an installation for the production of plastic containers by double drawing which overcomes the aforementioned drawbacks of existing installations.
This installation is distinguished by the characters listed in claim 1.
The accompanying drawing illustrates schematically and by way of example an embodiment of the installation according to the present invention.
Fig. 1 is a schematic view of the principle of the installation.
Fig. 2 is a schematic sectional view of the installation.
Fig. 3 is a partial sectional view of the installation.
The installation illustrated very schematically in FIG. 1 is modular and therefore makes it possible to functionally separate the preform production units 1 and the conditioning and stretch-blowing units 2 so that each of them can work at its own pace and be adjusted for it. even and independently. A transfer and storage unit 3 connects the two units I and 2 so as to supply, as far as possible, the blowing unit 2 with hot preforms, that is to say at a temperature above the ambient temperature, having just been produced on production unit 1, but to store these preforms as soon as unit 2 can no longer accept them.
These stored preforms can be maintained at temperature or not and can be redistributed subsequently to the blowing unit 2 or transferred to another blowing unit.
Thanks to this arrangement, the installation is extremely flexible.
We can firstly adjust and optimize the cycles of each production unit 1, 2 independently of each other, which is very important for the quality of the finished products. Then it is possible to adjust the cycles of one or more preform production units 1 to the cycles of one or more blowing units 2 so that all the preforms produced are immediately reused on the blowing units.
Similarly, when the preform production unit must be stopped for an adjustment or repair, the blowing units 2 are supplied with preforms from the stock present in the transfer and storage unit 3 or from a stock outside, so that the production of finished articles is not interrupted.
When it is a blowing unit 2 which is down, the preform production units 1 continue to operate and the preforms are either distributed to other blowing units or stored.
Such an installation is therefore extremely flexible and allows a continuous synchronous operation or a functioning at will.
discontinuous, the two production units 1, 2 being independent, although linked by the transfer unit 3.
The stretch blow molding unit 2 includes an additional conditioning station, auxiliary heating, which is put into service when this unit is supplied with cold preforms from a stock.
Finally, it is equally possible to supply several blowing units with a single preform production unit, or to supply a blowing unit from several preform production units.
Figs. 2 and 3 schematically illustrate a possible embodiment of the installation described above.
The preform production unit A comprises a frame 4, an injection nozzle 5 and a two-piece mold 6. This unit also includes a punch 7. For the production of a preform, the two parts of the mold 6 are applied one against the other, then the punch 7 is introduced into the mold, which causes it to be closed. Plastic is then introduced into the mold around the punch. Once the demolding temperature has been reached, the punch 7 provided with the preform A is extracted from the mold 6.
An extraction tool 8 is then placed opposite the punch (fig. 3), by a simultaneous translation, perpendicular to the movement of the punch, of the mold and of the tool, the punch is lowered into the cavity of this tool in which vacuum is created by suction through passage 9. The preform is thus maintained in the tool by the vacuum created and cooled by this tool, the temperature of which is controlled, the punch is removed without risk of wrinkling the material.
Finally, the tool 8 is moved laterally, simultaneously with the mold 6 which returns to its position centered on the punch, which is placed under a transfer duct 10. A jet of compressed air is then sent into the passage 9, causing the ejection of the preform A from the tool 8 and its transport to the blowing unit 2. The latter comprises supports 11 provided with fingers 12 intended to receive the preforms A falling out of the transfer duct 10. These preforms are thus conveyed by these supports 1 1 to the stretch blow molding station after having passed through a conditioning and thermal profiling oven to be brought to the desired blowing temperature.
It can thus be seen that the tool 8 has several functions, which are as follows:
a) Cooling of the preform by its vacuum plating against the walls of the tool cavity. This accelerated cooling and this maintenance of the preform in the tool by the vacuum make it possible to release the punch more quickly and therefore to accelerate the production cycle of a preform.
b) Extraction of the preform out of engagement with the punch.
c) The dispatch of the preform by a propulsion of air to a next station either for its storage, or for its stretch-blowing.
It should also be noted that, at a given moment, only a preform is located in a transfer duct 10. In fact, before a preform is propelled into the tube 10 by the corresponding tool 8, the preform previously sent by this tube 10 was extracted from it to be delivered either to the stock or to the stretch-blow molding unit. This avoids any risk of impact of two following preforms, which avoids any mechanical deterioration of these.
Finally, it is possible to provide means for braking the preform arriving at the end of the duct 10 or of the deflecting end 13 either by throttling of the duct or of this end, or by an air jet in the direction opposite to the displacement. of the preform.
The end 13 of the transfer duct 10 is articulated and controlled by a jack 14. When the blowing unit 2 can no longer accept a preform, the end 13 is deflected and the preforms A fall into a storage device (not illustrated) which can be heated or not. The transfer unit also includes a device for orienting the stored preforms and for distributing them either to the same blowing unit or to another blowing unit.
It should be noted that the preforms A undergo, during their transfer, a reversal placing them in their blowing position. In addition, the preforms are not shocked during their pneumatic transfer, so that they cannot be damaged.