DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION

L'invention concerne une installation de formage de récipients en matériau thermoplastique, notamment par soufflage ou par étirage-soufflage.

ARRIERE PLAN TECHNIQUE DE L'INVENTION

L'invention concerne plus particulièrement une installation de formage, notamment par soufflage ou étirage-soufflage, de récipients en matériau thermoplastique à partir d'ébauches qui défilent dans l'installation selon un trajet de production traversant des stations de traitement, l'installation comportant :

- au moins un dispositif de transport de corps creux comportant au moins un organe de maintien d'un corps creux qui est déplacé le long d'un circuit fermé, une section utile du circuit fermé formant un tronçon ouvert du trajet de production ;

- au moins un dispositif de mesure d'un paramètre d'état du corps creux, au moins une partie mobile du dispositif de mesure étant mobile conjointement avec un organe de maintien sur au moins une partie dudit tronçon ouvert de trajet de production.

L'invention a trait à la fabrication de récipients à partir d'ébauches en matière plastique tel que du polyéthylène téréphtalate ou "PET". Le terme "ébauche" est ici employé pour désigner tant une préforme qu'un récipient intermédiaire ayant subi une première déformation, notamment soufflage, et destiné à en subir une seconde en vue d'obtenir le récipient final. De manière générale, le terme "corps creux" désigne un récipient ou une ébauche.

Dans ce qui suit, on suppose pour simplifier, ce qui n'est nullement restrictif quant au type de fabrication retenu, que les ébauches sont des préformes.

Les opérations de fabrication des récipients comprennent, de manière connue, une opération de chauffe dans laquelle les ébauches sont exposées à un rayonnement électromagnétique chauffant, tel qu'un rayonnement infrarouge, ultraviolet, radio ou encore microonde. Le rayonnement électromagnétique chauffant est émis par des organes chauffant, tels que des lampes ou des diodes, d'une station de chauffage dans laquelle transitent les ébauches. Afin de permettre une chauffe relativement uniforme des ébauches, celles-ci sont accrochées par leur col à des suspentes rotatives appelées tournettes.

À la sortie de la station de chauffage, chaque ébauche est introduite chaude dans un moule où elle subit une opération de formage sous contrainte au moyen d'un fluide de formage sous pression, par exemple de l'air ou du liquide, éventuellement doublé d'un étirage réalisé au moyen d'une tige d'élongation.

La chauffe des ébauches, également dénommée conditionnement thermique, est une opération délicate en raison de l'importance que revêt la température du matériau pour les opérations subséquentes de soufflage ou d'étirage-soufflage.

D'une part, la température moyenne de l'ébauche doit être supérieure à la température de transition vitreuse du matériau dont elle est constituée (environ 80°C pour le "PET"), de sorte à permettre une biorientation de la matière lors du soufflage ou de l'étirage-soufflage, tout en étant inférieure à une température (environ 140°C pour le "PET") au-delà de laquelle le matériau présente des risques de cristallisation sphérolitique qui rendrait l'ébauche impropre au soufflage. D'autre part, la distribution de température au sein de l'ébauche elle-même a une incidence sur la qualité du récipient final, et en particulier sur sa transparence et sur la répartition de la matière dans le corps et le fond du récipient, ce qui dégrade les performances mécaniques et barrières du récipient final.

La distribution de la température revêt plusieurs aspects : sur la circonférence de l'ébauche (c'est-à-dire angulairement autour de l'axe principal de l'ébauche), axialement (c'est-à-dire parallèlement à l'axe), et dans l'épaisseur de sa paroi.

Grâce à la rotation des ébauches au cours de la chauffe, la distribution circonférentielle de la température est généralement uniforme, bien qu'il soit, pour certaines applications, utile d'obtenir une répartition circonférentielle non uniforme.

Il est également possible de contrôler le profil de chauffe parallèlement à l'axe de l'ébauche, en contrôlant la puissance rayonnée par les organes de chauffage de la station de chauffage. Si l'uniformité axiale de la température est généralement souhaitée, certaines applications requièrent des profils non uniformes.

La distribution de la température dans l'épaisseur de la paroi de l'ébauche, en revanche, est bien plus complexe à maîtriser, alors même que cette distribution est capitale pour la maîtrise du soufflage ou de l'étirage soufflage. Malgré une certaine homogénéisation de la température par conduction et/ou convection pendant la chauffe, il persiste généralement un gradient de température dans l'épaisseur de l'ébauche, et la complexité des échanges thermiques intervenant dans la station de chauffage ainsi que la difficulté à mesurer les coefficients d'échange thermique (avec l'air au sein de l'ébauche, et avec l'air à l'extérieur de celle-ci) n'ont pas permis de modéliser avec sophistication la distribution de la température dans l'ébauche au début de l'opération de soufflage ou d'étirage soufflage À ce jour, les solutions proposées pour permettre un meilleur contrôle de la distribution de température dans l'épaisseur de la paroi sont toutefois insatisfaisantes d'un point de vue industriel, car de mise en œuvre trop complexe. Des prélèvements doivent être effectués sur la chaîne de production pour permettre des mesures ponctuelles, en partie manuelles, sur un échantillon d'ébauches.

Les prélèvements engendrent un temps de transfert depuis la chaîne au banc d'essai, au cours duquel le profil de température est modifié (tendant à une homogénéisation par diffusion), de sorte que les mesures ne rendent pas fidèlement compte de la distribution de température au sein des ébauches présentes sur la chaîne de fabrication.

Quant aux mesures effectuées à la volée, elles requièrent de coûteux capteurs dont la fiabilité des mesures reste à démontrer, surtout s'agissant de la température de la paroi interne de l'ébauche, mesurée à distance et de manière instantanée par l'extérieur de celle-ci.

On a aussi proposé d'installer un carrousel de capteurs tournant en vis-à-vis du passage des ébauches. Ainsi, les capteurs accompagnent les ébauches sur une partie de leur trajet, permettant de réaliser des mesures précises au moyen de capteurs peu coûteux.

Néanmoins, la fabrication d'un tel carrousel et sa synchronisation avec les moyens de transport des ébauches rend sa conception coûteuse et peu aisée. Un tel carrousel de capteurs est en outre encombrant.

Par ailleurs, la géométrie des ébauches entrant dans la station de chauffage influence aussi le profil de chauffe. Ainsi, il arrive que les ébauches d'un même lot présentent des anomalies de dimensions qui influencent le profil de chauffe. Il serait donc avantageux de détecter de telles anomalies dès l'entrée des ébauches dans la station de chauffage pour adapter le chauffage à leurs dimensions.

L'invention vise notamment à remédier aux inconvénients précités, en proposant une solution permettant de mesurer avec une fiabilité accrue la température de paroi d'une ébauche. L'invention permet de réaliser ces mesures au moyen d'un dispositif compact, simple et peu coûteux. BREF RESUME DE L'INVENTION

L'invention propose ainsi une installation du type décrit précédemment, caractérisée en ce que le dispositif de mesure équipe une unité de moulage modifiée de façon à permettre à un capteur de mesurer la température d'une paroi d'une ébauche.

Selon d'autres caractéristiques de l'invention prises isolément ou en combinaison :

- l'unité de moulage modifiée comprend un moule associé présentant une échancrure permettant le passage d'un capteur de mesure de la paroi extérieure de l'ébauche ;

- l'unité de moulage modifiée comprend un moule associé présentant une échancrure permettant le passage d'un émetteur, et la sonde est pourvue d'un capteur de mesure de la température interne de l'ébauche ;

- l'échancrure permet le passage du capteur ou de l'émetteur lors d'un coulissement vertical du dispositif de mesure vers sa position de mesure ;

dans l'unité de moulage qui est associée au dispositif de mesure embarqué, les moyens de formage sont inactifs, l'ébauche non formée étant éjectée du trajet de production après avoir parcouru la totalité du tronçon de trajet de production suivi par le moule. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels :

- la figure 1 est une vue schématique de dessus qui représente une installation de formage de récipients réalisée selon les enseignements de l'invention ;

- la figure 2 est une vue en coupe transversale qui représente, en détails, un dispositif de mesure de la température d'une ébauche ;

- la figure 3 est une vue de dessus qui représente une roue de transfert de l'installation de la figure 1 sur laquelle chaque organe de maintien est associé avec un dispositif de mesure de la température ;

- la figure 4 est une vue similaire à celle de la figure 2 qui représente un dispositif de mesure de l'épaisseur de la paroi d'une ébauche ;

- la figure 5 est une vue similaire à celle de la figure 3 qui représente une autre roue de transfert de l'installation de la figure 1 dans laquelle chaque organe de maintien est associé avec un dispositif de mesure de l'épaisseur d'une paroi ;

- la figure 6 est une vue en coupe transversale qui représente une unité de moulage d'une station de formage de l'installation de formage de la figure 1 dans laquelle l'unité de moulage est équipée de moyens de formage d'un récipient final actifs ;

- la figure 7 est une vue similaire à celle de la figure 6 dans laquelle l'unité de moulage est équipée d'un dispositif de mesure de la température interne et externe d'une ébauche.

DESCRIPTION DETAILLEE DES FIGURES Dans la suite de la description, des éléments présentant une structure identique ou des fonctions analogues seront désignés par des mêmes références.

Dans la suite de la description, on adoptera, à titre non limitatif, et localement pour chaque corps creux, des orientations longitudinale dirigée selon le sens de déplacement du corps creux, verticale et transversale indiquées par le trièdre "L,V,T" des figures 2, 4, 6 et 7.

Par la suite, le terme "mesure en ligne" d'un paramètre d'état signifie que ledit paramètre d'état d'une ébauche est mesuré tandis que l'ébauche circule sans interruption et sans ralentissement sur le trajet de production.

Par la suite, le terme "organe de maintien" signifie organe de préhension ou organe de support d'une ébauche qui est susceptible de transporter l'ébauche d'un point à un autre.

On a représenté à la figure 1 une installation 10 de formage de récipients 11 en matériau thermoplastique, tel que du "PET", à partir d'ébauches 13. Les ébauches 13 sont généralement réalisées auparavant par injection moulage, sous forme de préformes. Ces préformes sont généralement froides lorsqu'elles sont délivrées à l'entrée de l'installation 10 de formage.

L'installation 10 comporte principalement une station 12 de chauffage et une station 14 de formage munie de plusieurs unités 16 de moulage montées à la périphérie d'un carrousel 18.

A titre non limitatif II s'agit d'une installation 10 de formage de récipients 11 en continu, par opposition à une installation fonctionnant de manière séquentielle avec des interruptions régulières du déplacement des ébauches 13. En d'autres termes, les ébauches 13 sont constamment en mouvement entre leur entrée dans l'installation et leur sortie sous forme de récipients 11. Ceci permet d'obtenir un débit plus important de production de récipients 11. A cet effet, l'installation comporte plusieurs dispositifs de transport des corps creux qui sont décrits par la suite.

En variante, l'invention est applicable à une installation fonctionnant de manière séquentielle.

L'installation 10 comporte une première roue 20 de transfert en entrée de la station 12 de chauffage, une deuxième roue 22 de transfert à la sortie de la station 12 de chauffage, et une troisième roue 24 de transfert interposée entre la deuxième roue 22 de transfert et la station 14 de formage. Enfin, une quatrième roue 25 de transfert est agencée à la sortie de la station 14 de formage pour transférer les récipients 11 vers un convoyeur 27 tel qu'un tapis ou un convoyeur à air.

Les ébauches 13 défilent dans l'installation 10 selon un trajet de production déterminé qui est indiqué en trait gras à la figure 1.

Les ébauches 13 arrivent successivement l'une après l'autre par une rampe 26 qui alimente la première roue 20 de transfert, formant un premier dispositif de transport des corps creux. La première roue 20 de transfert se présente sous la forme d'un disque 21 dont la périphérie est équipée de plusieurs encoches de support formant chacune un organe 28 de maintien d'une ébauche 13. Les organes 28 de maintien sont ainsi embarqués sur le disque 21.

Le disque 21 est monté rotatif autour d'un axe "A" central vertical selon un sens antihoraire en se reportant à la figure 1. Les organes 28 de maintien se déplacent ainsi selon un circuit fermé de forme circulaire autour de l'axe "A".

Les ébauches 13 sont convoyées depuis la rampe 26 jusqu'à une entrée de la station 12 de chauffage en suivant le trajet de production. Lorsqu'une ébauche 13 a été transmise à la station 12 de chauffage, l'organe 28 de maintien poursuit son déplacement à vide le long du circuit fermé pour revenir à son point de départ et charger une nouvelle ébauche 13. Une section utile, représentée en trait gras à la figure 1, dudit circuit forme un tronçon ouvert du trajet de production.

En variante non représentée de l'invention, les organes de maintien de la première roue de transfert sont formés par des pinces de préhension d'une ébauche.

Puis les ébauches 13 sont convoyées à travers la station 12 de chauffage pour y être chauffées préalablement aux opérations de soufflage ou d'étirage-soufflage. A cet effet, la station 12 de chauffage est équipée de lampes ou de diodes (non représentées) émettant un rayonnement électromagnétique chauffant, par exemple un rayonnement infrarouge à une puissance et sur un spectre prédéterminés. La puissance et le spectre sont commandés au moyen d'une centrale de commande non représentée.

Chaque ébauche 13 est portée par une suspente rotative, également appelée tournette, qui forme un organe 30 de maintien associé à la station 12 de chauffage. Un tel organe 30 de maintien comporte classiquement un mandrin (non représenté) qui est emmanché dans un col de l'ébauche 13, ainsi qu'un pignon engrenant une crémaillère fixe courant le long du trajet de production de manière à assurer une rotation sensiblement uniforme de l'ébauche 13 au cours de sa chauffe.

Les organes 30 de maintien sont portés par une chaîne fermée qui est entraînée dans un sens horaire par des roues 32 motrices qui sont montées rotatives autour d'axes "B" verticaux. Cette chaîne d'organes 30 de maintien mise en mouvement forme ainsi un deuxième dispositif de transport des corps creux. Chaque organe 30 de maintien est déplacé en continu, c'est-à-dire sans interruptions, le long d'un circuit fermé. Une section utile, représentée en trait gras à la figure 1, dudit circuit forme un tronçon ouvert du trajet de production. A la sortie de la station 12 de chauffage, les ébauches 13 chaudes sont transmises à la deuxième roue 22 de transfert qui présente une structure similaire à celle de la première roue 20 de transfert. Cette deuxième roue 22 de transfert forme un troisième dispositif de transport des corps creux.

Après la transmission de l'ébauche 13 chaude à la deuxième roue 22 de transfert, chaque organe 30 de maintien de la station 12 de chauffage poursuit son trajet à vide le long du circuit fermé pour revenir à son point de départ et charger une nouvelle ébauche 13.

La deuxième roue 22 de transfert se présente sous la forme d'un disque 23 dont la périphérie est équipée plusieurs encoches de support formant chacune un organe 34 de maintien d'une ébauche 13. Les organes 34 de maintien sont ainsi embarqués sur le disque 23.

Le disque 23 est monté rotatif autour d'un axe "C" central vertical selon un sens antihoraire en se reportant à la figure 1. Les organes 34 de maintien se déplacent ainsi selon un circuit fermé de forme circulaire autour de l'axe "C".

Les ébauches 13 sont convoyées depuis la sortie de la station 12 de chauffage jusqu'à la troisième roue 24 de transfert en suivant le trajet de production. Lorsqu'une ébauche 13 a été transmise à la troisième roue 24 de transfert, l'organe 32 de maintien associé poursuit son déplacement à vide le long du circuit fermé pour revenir à son point de départ et charger une nouvelle ébauche 13. Une section utile, représentée en trait gras à la figure 1, dudit circuit forme un tronçon ouvert du trajet de production.

En variante non représentée de l'invention, les organes de maintien de la deuxième roue de transfert sont formés par des pinces de préhension d'une ébauche.

A la sortie de la deuxième roue 22 de transfert, les ébauches 13 chaudes sont transmises à la troisième roue 24 de transfert. Cette troisième roue 24 de transfert forme un quatrième dispositif de transport des corps creux.

Ainsi, la troisième roue 24 de transfert se présente sous la forme d'un moyeu central dont la périphérie est équipée plusieurs bras 36 rayonnant depuis le moyeu. L'extrémité libre de chaque bras 36 est équipée d'une pince formant un organe 38 de maintien d'une ébauche 13. Le moyeu est monté rotatif autour d'un axe "D" central vertical selon un sens horaire en se reportant à la figure 1. Les organes 38 de maintien se déplacent ainsi selon un circuit fermé autour de l'axe "D".

Les bras 36 sont susceptibles de pivoter autour d'un axe vertical par rapport au moyeu ou encore de s'étendre de manière télescopique pour permettre de faire varier l'écartement entre deux ébauches 13.

Les ébauches 13 sont ainsi convoyées depuis la roue 22 de transfert jusqu'à la station 14 de formage en suivant le trajet de production. Lorsqu'une ébauche 13 a été transmise à la station 14 de formage, l'organe 38 de maintien associé poursuit son déplacement à vide le long du circuit fermé pour revenir à son point de départ et charger une nouvelle ébauche 13. Une section utile, représentée en trait gras à la figure 1, dudit circuit forme un tronçon ouvert du trajet de production.

Lors de leur transfert à la station 14 de formage, chaque ébauche 13 est insérée dans une des unités 16 de moulage de la station 14 de formage. Les unités 16 de moulage sont entraînées en mouvement continu et régulier autour de l'axe "E" vertical du carrousel 18 selon un sens antihoraire en se reportant à la figure 1. Les unités 16 de moulage se déplacent ainsi selon un circuit fermé de forme circulaire autour de l'axe "E". Le carrousel 18 équipé de ses unités 16 de moulage forme ainsi un cinquième dispositif de transport des corps creux.

Chaque unité 16 de moulage forme ainsi un organe de maintien des ébauches 13 qui est embarqué sur le carrousel 18. Durant leur formage, les ébauches 13 sont ainsi convoyées depuis la troisième roue 24 de transfert jusqu'à la quatrième roue 25 de transfert. Durant leur convoyage, les ébauches 13 sont transformées en récipients 11 par des moyens de formage qui seront décrits schématiquement par la suite.

Lorsqu'un récipient 11 a été transmis à la quatrième roue 25 de transfert, l'unité 16 de moulage associée poursuit son déplacement à vide le long du circuit fermé pour revenir à son point de départ et charger une nouvelle ébauche 13. Une section utile, représentée en trait gras à la figure 1, dudit circuit forme un tronçon ouvert du trajet de production.

A la sortie de la station 14 de formage, les récipients 11 sont transmis à la quatrième roue 25 de transfert qui présente une structure identique à celle de la première roue 20 de transfert. Cette quatrième roue 25 de transfert forme un sixième dispositif de transport des corps creux.

Ainsi, la quatrième roue 25 de transfert se présente sous la forme d'un disque 29 dont la périphérie est équipée plusieurs encoches dont chacune forme un organe 40 de maintien d'une ébauche 13. Les organes 40 de maintien sont ainsi embarqués sur le disque 29.

Le disque 29 est monté rotatif autour d'un axe "F" central vertical selon un sens horaire en se reportant à la figure 1. Les organes 40 de maintien se déplacent ainsi selon un circuit fermé de forme circulaire autour de l'axe "F".

Les ébauches 13 sont ainsi convoyées depuis la sortie de la station 14 de formage jusqu'au convoyeur 27 en suivant le trajet de production. Lorsqu'une ébauche 13 a été transmise au convoyeur 27, l'organe 40 de maintien associé poursuit son déplacement à vide le long du circuit fermé pour revenir à son point de départ et charger une nouvelle ébauche 13. Une section utile, représentée en trait gras à la figure 1, dudit circuit forme un tronçon ouvert du trajet de production. En variante non représentée de l'invention, les organes de maintien de la quatrième roue de transfert sont formés par des pinces.

L'installation 10 comporte au moins un dispositif de mesure d'au moins un paramètre d'état des corps creux afin d'améliorer la qualité du récipient 11 final obtenu. Comme cela sera décrit plus en détails par la suite, le dispositif de mesure comporte au moins un capteur, ou, en variante, au moins un couple d'éléments formés par un émetteur et un capteur associé,

Selon un premier mode de réalisation de l'invention représenté aux figures 2 et 3, l'installation 10 comporte une pluralité de dispositifs 42 de mesure de la température.

Les dispositifs 42 de mesure sont ici agencés de manière à mesurer la température d'ébauches 13 portées par la deuxième roue 22 de transfert, après leur sortie de la station 12 de chauffage.

Chaque dispositif 42 de mesure est ici formé d'une unique partie 43 mobile qui est embarquée sur un dispositif de transport, ici la deuxième roue 22 de transfert, qui assure le transfert des ébauches 13 sans traitement entre deux stations de traitement.

La chauffe des ébauches 13 est réalisée de manière telle que les parties à déformer des ébauches 13 présentent à l'entrée de la station 14 de formage une température moyenne supérieure à la température de transition vitreuse du matériau (soit environ 80°C pour le "PET"). La qualité du récipient 11 final dépend en grande partie de la qualité de la chauffe. A contrario, une chauffe non optimisée des ébauches 13 peut engendrer, a minima des défauts de forme des récipients 11 finaux, voire une inadaptation des ébauches 13 au soufflage.

Plus précisément, l'un des paramètres essentiels à prendre en compte pour assurer le succès du soufflage ou de l'étirage-soufflage est la distribution de température dans l'épaisseur de l'ébauche 13. En l'absence d'optimisation, le profil ordinaire de température présente généralement un fort gradient entre la paroi interne et la paroi externe de l'ébauche 13, avec une température comparativement plus élevée en paroi externe.

Les inventeurs ont constaté que le récipient 11 final présentait des bonnes qualités visuelles et structurelles (notamment une bonne transparence et une épaisseur relativement homogène) si la distribution de température présentait un profil optimisé présentant un faible gradient entre paroi interne et paroi externe, et présentant une température comparativement supérieure en paroi interne. La maîtrise de cette distribution peut être réalisée en réglant divers paramètres de la station 12 de chauffage, notamment :

- la consigne de ventilation (refroidissement) des ébauches 13,

- le temps de stabilisation thermique des ébauches 13,

- le temps d'exposition des ébauches 13 au rayonnement, et

- la vitesse de rotation des ébauches 13 sur elles-mêmes. Ces réglages sont effectués manuellement ou de manière automatique sur la base de mesures de température effectuées sur les ébauches 13 à la sortie de la station 12 de chauffage, dans les conditions qui vont à présent être décrites.

Un exemple d'un dispositif 42 de mesure de la température réalisé en une unique partie 43 mobile est représenté à la figure 2.

La partie 43 mobile du dispositif 42 de mesure comporte une sonde 44 tubulaire, destinée à être introduite dans un corps creux, ici une ébauche 13, pour effectuer dans l'ébauche 13 une prise de température sur la paroi interne 46 de celle-ci. La sonde 44 comprend un corps 48 cylindrique creux s'étendant suivant un axe vertical principal et surmonté d'une tête 50 dans laquelle est monté, à la jonction avec le corps 48 à une extrémité supérieure de celui-ci, un capteur 52 infrarouge couplé à une électronique de traitement du signal (non représentée).

Suivant le mode de réalisation illustré sur la figure 2, le dispositif de mesure est monocapteur, le corps 48 de la sonde formant un guide d'onde formé par une paroi interne cylindrique tapissée d'un revêtement réfléchissant. Un miroir 54 est monté dans le corps 48 à distance du capteur 52, à une extrémité inférieure du guide d'onde. Le miroir 54 est disposé au niveau et en regard d'une fenêtre 56 pratiquée dans le corps 48 et est incliné, par rapport à l'axe vertical, d'un angle de 45° environ, de sorte que le rayonnement infrarouge pénétrant par la fenêtre 56 perpendiculairement à l'axe du corps est collectée par le miroir 54 et réfléchie par celui-ci sensiblement parallèlement à l'axe vertical en direction du capteur 52. Cette configuration permet d'effectuer une prise de température à une altitude unique sur la paroi 46 interne de l'ébauche 13. L'angle d'inclinaison de 45° du miroir 54 est ici donné à titre d'exemple, le renvoi de l'onde à angle droit correspondant à une plus grande simplicité architecturale du dispositif de mesure.

La partie 43 mobile de chaque dispositif 42 de mesure comprend aussi un deuxième capteur 58 disposé pour effectuer une prise de température sur la paroi 60 externe de l'ébauche 13 au même niveau que la prise de température interne, de sorte à disposer, en sus d'une mesure absolue de température, d'une évaluation de la différence de température entre paroi 46 interne et paroi 60 externe. Les mesures interne et externe sont effectuées au même niveau, c'est-à-dire aux mêmes coordonnées cylindriques sur l'ébauche 13 (même hauteur et au même angle). A cet effet, les deux capteurs 52, 58 sont agencés radialement en vis-à-vis.

La partie 43 mobile du dispositif 42 de mesure comporte un support 62 commun sur lequel les capteurs 52 interne et externe 58 sont de préférence fixés, de sorte à assurer une parfaite coïncidence des axes de mesure, ainsi qu'un déplacement synchronisé des capteurs 52 et 58 dans la direction verticale.

Les capteurs 52, 58 appartiennent ainsi à la partie 43 mobile du dispositif 42 de mesure qui est montée mobile conjointement avec un organe 34 de maintien associé sur au moins une partie dudit tronçon ouvert de trajet de production.

La partie 43 mobile du dispositif 42 de mesure est plus particulièrement montée conjointement en déplacement avec l'organe 34 de maintien sur la totalité dudit circuit fermé,

Les capteurs 52, 58 de mesure forment ainsi des éléments mobiles qui accompagnent l'organe 34 de maintien le long dudit circuit fermé.

Pour ce faire, le dispositif 42 de mesure est ici formé d'une unique partie 43 mobile qui est embarquée sur le disque 23 de la roue 22 de transfert. En d'autres termes, le dispositif 42 de mesure est fixé sur la roue 22 de transfert et conjointement en rotation avec cette dernière.

La partie 43 mobile du dispositif 42 de mesure comporte aussi un vérin 64 qui est fixé sur la roue 22 de transfert, de manière que le support 62 des capteurs 52, 58 soit susceptible d'être déplacé verticalement par rapport à l'organe 34 de maintien associé, au droit d'une ébauche 13 saisie par ledit organe 34 de maintien associé.

Comme cela est visible sur la figure 2, chaque dispositif 42 de mesure est fixé sur le support 62 monté coulissant verticalement (par exemple au moyen d'une came ou, comme représenté sur la figure 2, du vérin 64) entre :

- une position d'attente (ou position haute dans la configuration illustrée où les ébauches 13 sont convoyées col en haut), adoptée par le dispositif 42 de mesure dans la section tampon, dans laquelle le dispositif 42 s'étend au-dessus des ébauches 13, - une position de mesure (ou position basse dans la configuration illustrée notamment sur la figure 2), adoptée par le dispositif 42 de mesure, dans laquelle le dispositif 42 s'étend au niveau des ébauches 13 pour permettre la prise de température sur la paroi 46 interne.

Selon une variante de l'invention, le dispositif 42 de mesure est susceptible d'occuper plusieurs positions de mesure déterminées.

Selon une autre variante non représentée de l'invention, le deuxième capteur 58 externe est monté fixe par rapport à l'organe de maintien associé.

Selon encore une autre variante non représentée de l'invention, le deuxième capteur externe est monté coulissant par rapport à l'organe de maintien associé indépendamment du capteur interne. A cet effet, la partie 43 mobile du dispositif de mesure comporte un deuxième vérin fixé sur la roue de transfert qui permet de faire coulisser le deuxième capteur dans une direction différente et/ou à un instant différé par rapport au coulissement du capteur interne.

Dans l'exemple représenté à la figure 3, la deuxième roue

22 de transfert comporte une pluralité d'organes 34 de maintien, et la totalité des organes 34 de maintien est associée avec un dispositif 42 de mesure. Ainsi, la température est mesurée en ligne pour la totalité des ébauches 13 qui sortent de la station 12 de chauffage.

En variante non représentée de l'invention, la température est mesurée en ligne pour un échantillon d'ébauches. Pour ce faire, seule une partie des organes de maintien étant associée avec un dispositif de mesure. Par exemple, un organe de maintien sur deux de la roue de transfert est équipé d'un dispositif de mesure, de manière que la température de la moitié des ébauches soit mesurée. Selon un autre exemple, un seul organe de maintien de la roue de transfert sur les "x" organes de maintien est équipé d'un dispositif de mesure. Ainsi, la température est mesurée toutes les "x" ébauches.

Les dispositifs 42 de mesure étant mobiles conjointement avec les ébauches 13 portées par la deuxième roue 22 de transfert, la mesure de la température peut être effectuée en ligne sur une durée plus longue que des mesures prises "au défilé". Ainsi, la mesure peut être effectuée pendant que l'ébauche 13 parcourt une portion, voire la totalité, de la section utile du trajet des organes 34 de maintien de la roue 22 de transfert, comme cela est représenté par le secteur "S" de la figure 3.

En outre, les capteurs 52, 58 étant montés directement sur la roue 22 de transfert, leur déplacement est naturellement synchronisé par rapport au déplacement des organes 34 de maintien associés.

En outre, un tel agencement est peu onéreux à fabriquer car l'entraînement en déplacement de chaque organe 34 de maintien et du dispositif 42 de mesure associé est réalisé par un moyen de motorisation commun.

Selon un deuxième mode de réalisation de l'invention qui est représenté aux figures 4 et 5, l'invention est appliquée à un dispositif 66 de mesure apte à mesurer d'autres paramètres de l'ébauche 13 tel que les dimensions géométriques, et notamment la hauteur de l'ébauche 13, l'épaisseur de la paroi ou encore le diamètre du corps de l'ébauche 13.

Dans l'exemple représenté à la figure 5, le dispositif 66 de mesure des paramètres géométriques est agencé sur la première roue 20 de transfert pour vérifier que la géométrie des ébauches 13 entrant dans la station 12 de chauffage est conforme à un cahier des charges déterminé. Ceci permet d'assurer que la station de chauffage est réglée de manière optimale en fonction de la géométrie des ébauches 13.

Selon une variante non représentée de l'invention, le dispositif de mesure des paramètres géométriques est agencé sur la quatrième roue de transfert pour vérifier que la géométrie des récipients sortant de la station de moulage est conforme à un cahier des charges déterminé, les récipients non conformes étant par exemple jetés au rebut.

Un exemple d'un dispositif 66 de mesure de l'épaisseur d'une paroi est représenté à la figure 4.

Le dispositif 66 de mesure comporte une première partie 43 mobile conjointement avec l'organe 28 de maintien associé le long du circuit fermé parcouru par l'organe 28 de maintien. Cette première partie 43 mobile comporte une tige 68 verticale dont une extrémité inférieure libre est destinée à être insérée dans une ébauche 13 transportée par la première roue 20 de transfert. L'extrémité supérieure de la tige 68 est fixée à un support 70 appartenant à ladite première partie 43 mobile.

Le dispositif 66 de mesure comporte principalement un émetteur 76 d'un signal, par exemple sous forme d'un rayon 74 lumineux, et un capteur 72 apte à détecter ledit signal.

L'extrémité inférieure de la tige 68 est munie du capteur 72 apte à détecter le rayon 74 lumineux après son passage à travers la paroi de l'ébauche 13 lorsque la tige 68 y est insérée.

La tige 68, et en conséquence le capteur 72, est embarquée sur le disque 21 de la première roue 20 de transfert. La tige 68 est plus particulièrement montée coulissante verticalement au droit d'un organe 28 de maintien associé. La partie 43 mobile du dispositif 66 de mesure comporte ainsi le capteur 72.

La partie 43 mobile du dispositif 66 de mesure comporte de moyens (non représentés) de mise en coulissement de la tige 68 par rapport à l'organe 28 de maintien, tel qu'un vérin ou un système de commande à came, entre :

- une position inférieure de mesure dans laquelle la tige 68 est insérée dans l'ébauche 13 portée par l'organe 28 de maintien ; - et une position supérieure d'attente dans laquelle l'extrémité inférieure de la tige 68 est agencée au-dessus de l'ébauche 13.

La tige 68 est commandée vers sa position de mesure sur la section utile du trajet de l'organe 28 de maintien associé. La tige 68 occupe sa position de repos sur le reste du trajet de l'organe 28 de maintien associé.

Le dispositif 66 de mesure comporte aussi l'émetteur 76 de signal, il s'agit ici du rayon 74 lumineux qui est émis selon un axe radial de manière à passer à travers la paroi de l'ébauche 13.

L'émetteur 76 est agencé à l'extérieur de l'ébauche 13, en vis-à-vis du capteur 72 qui est apte à mesurer la déviation du rayon 74 émis après sa réfraction lors de son passage à travers la paroi de l'ébauche 13. A partir de cette déviation, une unité électronique de commande (non représentée) est apte à déterminer l'épaisseur de la paroi de l'ébauche 13.

Dans le mode de réalisation de l'invention représenté à la figure 5, un unique émetteur 76 est agencé dans une deuxième partie 77 fixe du dispositif 66 de mesure, qui est agencée à côté de la première roue 20 de transfert. L'émetteur 76 est plus particulièrement agencé sur une portion de la section utile du trajet de l'organe 28 de maintien. Cet unique émetteur 76 appartient ainsi à la deuxième partie 77 fixe du dispositif 66 de mesure qui est indépendant de l'organe 28 de maintien.

La mesure s'effectue au défilé. Lorsque l'ébauche 13 passe devant l'émetteur 76, la tige 68 occupe sa position de mesure. Le capteur 72 est ainsi apte à intercepter le rayon 74 au passage de l'ébauche 13.

Dans l'exemple représenté à la figure 5, chaque organe 28 de maintien de la première roue 20 de transfert est associé avec une partie 43 mobile individuelle du dispositif 66 de mesure, ladite partie 43 mobile comporte une tige 68 portant un capteur 72. La partie 77 fixe du dispositif 66 de mesure comportant l'émetteur 76 est commune à tous les capteurs 72. Cet agencement est particulièrement avantageux car il permet de diminuer le coût de fabrication des dispositifs 66 de mesure du fait de la présence d'un unique émetteur 76 commun.

En variante non représentée de l'invention, l'émetteur est embarqué sur la première roue de transfert. En ce cas, chaque dispositif de mesure comporte une unique partie mobile comportant un émetteur individuel accouplé avec le capteur embarqué associé. Dans ce cas, l'émetteur est par exemple monté fixe par rapport à l'organe de maintien associé, tandis que le capteur est monté coulissant comme cela a été décrit précédemment.

Les dispositifs 66 de mesure agencés selon ce deuxième mode de réalisation permettent avantageusement d'introduire le capteur 76 à l'intérieur de l'ébauche 13, ce qui n'était pas possible lors de mesures prises à la volée, et contraignait à utiliser des capteurs très onéreux.

Selon une autre variante non représentée de l'invention, les positions de l'émetteur et du capteur sont inversées. Ainsi, la tige porte l'émetteur de manière que l'émetteur soit agencé à l'intérieur de l'ébauche tandis que le capteur est agencé à l'extérieur de l'ébauche. Cette inversion de position est applicable à toutes les variantes décrites précédemment. Ainsi, il est possible d'agencer, à côté de la roue de transfert, un unique capteur commun à tous les émetteurs embarqués.

Si un tel agencement est satisfaisant, l'expérience a cependant montré qu'une mesure plus fiable est obtenue en agençant le capteur à l'intérieur de l'ébauche et l'émetteur à l'extérieur de l'ébauche.

Selon un troisième mode de réalisation de l'invention qui est représenté aux figures 6 et 7, la température d'un échantillon d'ébauches 13 est mesurée au niveau de la station 14 de formage. S'il est très avantageux de connaître le profil thermique d'une ébauche 13 dès la sortie de la station 12 de chauffage, il est néanmoins probable que l'ébauche 13 subisse une modification de son profil thermique le temps qu'elle soit transportée depuis la station 12 de chauffage jusqu'à la station 14 de formage, par exemple par refroidissement de sa face externe, mais aussi par élévation de la température de la paroi interne par conduction thermique. Pour améliorer encore la qualité des récipients 11 produits par l'installation 10, l'invention propose de mesurer la température de certaines ébauches 13 à l'intérieur d'une unité 16 de moulage.

Pour ce faire, comme représenté à la figure 7, l'une des unités 16 de moulage, qui sera référencée 16A par la suite, a été modifiée pour permettre la prise de mesure.

Cette unité 16A de moulage modifiée ne pourra cependant pas permettre de produire de récipient final. L'ébauche 13 faisant l'objet de la mesure sera donc éjectée du trajet de production en aval de la station 14 de formage par des moyens d'éjection qui sont déjà connus et qui ne seront donc pas décrits par la suite.

Comme représenté à la figure 6, une unité 16 de production traditionnelle comporte un moule 78 comportant une empreinte du récipient final. L'ébauche 13 est reçue dans cette empreinte de manière qu'un col de l'ébauche 13 débouche dans une paroi supérieure du moule 78. Le moule 78 forme ainsi un organe de maintien de l'ébauche.

L'unité 16 de moulage comporte aussi des moyens de formage de l'ébauche 13 logée dans le moule 78.

Les moyens de formage comportent un dispositif d'injection de fluide sous pression dans l'ébauche 13 et une tige 82 d'étirage de l'ébauche 13.

Le dispositif d'injection comporte une tuyère 80 de soufflage est associée audit moule 78 qui est alimentée en fluide sous pression. La tuyère 80 est embarquée sur le carrousel 18, la tuyère 80 est ainsi déplacée conjointement avec le moule 78. Elle est agencée au droit du col de l'ébauche 13.

La tuyère 80 est montée coulissante verticalement par rapport au moule 78 entre une position supérieure d'attente dans laquelle elle est agencée à distance au-dessus du moule 78 de manière à permettre l'insertion d'une nouvelle ébauche 13 ou encore l'extraction d'un récipient 11 fini, et une position inférieure de soufflage dans laquelle la tuyère 80 est raccordée de manière étanche avec l'ébauche 13 de manière à permettre l'injection d'un fluide de formage sous pressions durant la rotation du carrousel 18. L'ébauche 13 est ainsi transformée en récipient 11 final pendant son transport sur la section utile du circuit parcouru par les unités 16 de moulage.

Dans le cas d'un procédé d'étirage-soufflage, la tuyère 80 est de plus munie de la tige 82 d'étirage coulissante verticalement qui est destinée à venir en contact avec un fond de l'ébauche 13 pour étirer verticalement ses parois. La tige 82 d'étirage est commandée automatiquement en coulissement par des moyens de mise en coulissement connus, par exemple un moyen de commande à came ou un moteur électrique.

Dans l'unité 16A de moulage modifiée, les moyens de formage sont inactifs.

L'unité 16A de moulage modifiée est équipée d'un dispositif 42 de mesure similaire à celui qui a été décrit dans le premier mode de réalisation de l'invention en lien avec la figure 2. Ce dispositif 42 de mesure comporte ainsi une unique partie 43 mobile qui est mobile conjointement avec l'unité 16A de moulage modifiée.

Ainsi, la tige 82 d'étirage a été remplacée par la sonde 44 tubulaire, destinée à être introduite dans l'ébauche 13, pour effectuer une prise de température sur la paroi interne 46 de celle-ci. La sonde 44 est la même que celle de la figure 2, à laquelle il est renvoyé expressément pour les références non portées sur la figure 7 afin de ne pas la surcharger. Ainsi, la sonde 44 comprend le corps 48 cylindrique creux s'étendant suivant un axe vertical principal et surmonté de la tête 50 dans laquelle est monté, à la jonction avec le corps 48 à une extrémité supérieure de celui-ci, le capteur 52 infrarouge couplé à une électronique de traitement du signal (non représentée).

Le coulissement de la sonde 44 est commandé par le moyen de mise en coulissement de la tige 82 d'étirage qu'elle remplace. Dans cette configuration, ces moyens de mise en coulissement appartiennent ainsi au dispositif 24 de mesure.

La mesure de la température interne de l'ébauche 13 peut être réalisée à différentes hauteurs axiales lors de la descente et/ou de la remontée de la sonde 44 dans l'ébauche 13 placée dans le moule 78A de l'unité 16A de moulage modifiée.

De plus, la tuyère 80 n'est pas alimentée en fluide sous pression. Le dispositif 42 de mesure est commandé en coulissement verticalement par les mêmes moyens que la tige 82 d'étirage qu'il remplace.

Pour permettre au deuxième capteur 58 de mesurer la température de la paroi extérieure de l'ébauche 13, le moule 78A associé présente une échancrure 84 permettant le passage du capteur 58 lors du coulissement vertical du dispositif 42 de mesure vers sa position de mesure. L'échancrure 84 est ouverte radialement sur la paroi extérieure de l'ébauche 13 pour permettre la mesure de sa température.

En variante, au lieu de permettre le passage du capteur 58 dans l'échancrure 84, on pourrait envisager de faire passer un émetteur dans l'échancrure, tel qu'un émetteur similaire à celui 76 de la figure 4, un capteur de mesure de la température interne de l'ébauche, similaire à celui 72 de la figure 4, se trouvant alors en extrémité de la sonde 44.

En variante non représentée de l'invention, le capteur infrarouge est monté pivotant autour d'un axe vertical relativement à l'ébauche de manière que le capteur 52 infrarouge effectue une mesure de la température en différents points d'un tronçon annulaire de la face interne. Ceci permet d'obtenir un profil de température sur tout le tour de la face interne. Une telle variante est notamment intéressante lorsque le récipient final à obtenir présente une forme qui n'est pas axisymétrique. L'angle de pivotement est par exemple compris entre +180° et -180° de part et d'autre d'une position de référence afin de permettre une prise de mesure sur tout le tour de l'ébauche.

Dans un première conception de cette variante, le corps 48 de la sonde 44 est monté pivotant par rapport à l'organe de maintien de l'angle de pivotement déterminé autour de son axe. Dans cette variante, le pivotement de la sonde 44 est commandé par un moteur adapté lorsque la sonde 44 a été coulissée jusqu'à l'une de ses positions de mesure.

Selon une deuxième conception de cette variante, le mouvement de relatif de pivotement est formé en mettant en rotation l'ébauche tandis que le capteur infrarouge demeure fixe en rotation par rapport à l'organe de maintien.

Selon une troisième conception de cette variante, le mouvement relatif est formé par la mise en rotation ou en pivotement simultanée du capteur infrarouge et de l'ébauche.

Lors du fonctionnement de l'installation 10, les ébauches 13 délivrés aux unités 16 de moulage non modifiées sont formées par les moyens d'étirage-soufflage en récipients 11 finaux lors de leur déplacement le long de la section utile du circuit.

A chaque passage de l'unité 16A modifiée, une ébauche 13 est chargée dans le moule 78A de celle-ci, de la même façon que dans les moules 78 des unités 16 de moulage non modifiées. Le long de la section utile du circuit de déplacement de l'unité 16A de moulage modifiée, le dispositif 42 de mesure est commandé vers sa position inférieure de mesure de manière à effectuer les mesures de température en ligne. L'encombrement du dispositif 42 de mesure remplaçant la tuyère 80, d'une part, et la présence de l'échancrure 84 dans le moule 78A, d'autre part, rendent ainsi cette unité 16A de moulage modifiée inapte à la transformation de l'ébauche 13 en récipient 11.

Ainsi, lorsque l'unité 16A de moulage modifiée arrive à la fin de la section utile, le moule 78A s'ouvre pour transmettre l'ébauche 13 non formée à la quatrième roue 25 de transfert. L'ébauche non formée est ensuite éjectée du trajet de production après avoir parcouru la totalité du tronçon de trajet de production suivi par le moule 78A. On remarquera ainsi que, pendant la mesure de la température de l'ébauche 13, celle-ci suit le même trajet de production que les autres ébauches 13/récipients 11 finaux chargés sur les autres unités 16 de moulage non modifiées. Ceci permet d'obtenir une mesure très fiable de la température des ébauches lors de leur formage sur les unités 16 de moulage.

On a décrit l'invention en application à une installation 10 de formage comportant une station 14 de formage formant les récipients 11 finaux par soufflage ou étirage-soufflage. L'invention est aussi applicable pour des récipients 11 formés par injection sous pression d'un liquide dans l'ébauche préalablement chauffée.

L'invention est aussi applicable pour la mesure de paramètres d'état de récipients finis lorsque l'installation comporte, en aval de la station de formage, des stations d'étiquetage, de remplissage et/ou de bouchage.