Brevet FR2824775A1 — publié le 20021122

nombre et disposition que les aimants. DISPOSITIF D'IN3ECTION DE FLUIDE PROPRE DANS UNE PARAISON EN MATIERE PLASTIQUE, ET DISPOSITIF DE SOUFFLAGE PROPRE D'UN RECIPIENT EN FAISANT APPLICATION La présente invention concerne des perfectionnements apportés aux dispositifs d'injection de fluide dans une paraison en matière plastique, et notamment aux dispositifs de soufflage d'une paraison en matière plastique aux fins de fabrication d'un récipient, tel que bouteille, flacon, Plus spécifiquement, l' invention concerne des perfectionnements apportés à ceux de ces dispositifs d' injection de fluide qui comportent un corps muni À d'un logement de réception d'une portion d'une paraison et À d'un alésage s'étendant traneversalement audit logement et déLouchant latéralement dans celui-ci, et - un porte-canule tuLulaire supportant fixement une canule d'injection, ledit porte-canule étant déplagable axialement dans l'alésage À entre une position rétractée pour laquelle la canule est retirée dans l'alésage et À une position saillante pour laquelle l'extrémité de la canule est sortie hors de l'alésage et est située dans le susdit logement. Dans la suite de la description, on entend désigner, par "portion d'une paraison", une partie d'une paraison qui est pré w e pour être transpercée par la canule afin que du fluide soit injecté dans la paraison. En particulier, il peut s'agir d'une portion d'extrémité (paraison simple) ou d'une portion centrale (paraison double) qui est transpercée par une aiguille d'un dispositif de soufflage et qui, une fois le(s) récipient(s) définitif(s) conformé(s), est sectionnée et éliminée. Par ailleurs, on désignera par "avant" ou "antérieure" une partie d'un élément qui est située du côté du susdit logement, tandis qu'on désignera par "arrière" ou "postérieure" une partie d'un élément qui est située à l'opposé du susdit logement. L'invention a essentiellement pour but de proposer une solution technique originale qui permette l' injection d'un fluide propre, voire stérile, avec une faculté de nettoyage de l'extrémité de la canule uniquement par circulation d'un fluide de nettoyage adapté au degré de propreté ou de stérilité requis sans intervention manuelle. A ces fins, un dispositif tel que mentionné au préambule se caractérise, étant agencé conformément à l' invention, en ce qu' il comporte en outre un fourreau tubulaire qui entoure le porte-canule et la canule et qui est déplagable axialement dans l'alésage indépendamment du porte-canule de manière à occuper sélectivement À une position rétractée dans l'alésage dans laquelle la canule est abritée dans ledit fourreau lorsque le porte-canule est dans sa position rétractée et À une position saillante dans laquelle il sort de l'alésage et traverse le logement en étant en appui frontal étanche contre la paroi dudit logement opposée à l'alésage, ledit fourreau comportant au moins un orifice latéral À normalement obLuré par le porte- canule lorsque le fourreau est en position rétractée et À découvert uniquement lorsque simultanément le porte-canule est dans sa position complètement saillante et le fourreau est dans sa position complètement saillante. Grâce à cet agencement original, pour le nettoyage de l'extrémité de la canule un fluide propre de nettoyage peut être injecté à travers la canule alors que, aucune portion d'une paraison n'étant présente dans le logement, le porte-canule est en position saillante et le fourreau est en position saillante en appui frontal étanche contre la paroi opposée dudit logement: ainsi on découvre le susdit orifice latéral du fourreau à travers lequel le fluide de nettoyage sortant de la canule est dirigé, extérieurement au fourreau, vers un passage d'évacuation pratiqué dans le corps; puis on interrompt le soufflage du fluide de nettoyage et le fourreau est ramené dans sa position rétractée, entraînant l'obLuration concomitante du susdit orifice latéral. Dans un mode de réalisation compacte, le porte canule est. dans sa partie arrière opposce à l'extrémité de la canule, agencé en forme de piston propre à coopérer de facon étanche glissante avec la partie arrière de l'alésage et au moins un orifice de délivrance de fluide de commande sous pression est prévu dans l'alésage d'un côté du susdit piston pour commander le déplacement monodirectionnel du porte-canule; avantageusement alors, deux orifices de délivrance de fluide de commande sous pression sont prévus dans l'alésage de part et d'autre du susdit piston pour commander le déplacement sélectif bidirectionnel du porte-canule. Avantageusement, le fluide de commande sous pression est un gaz, tel de l'air comprimé normalement disponible dans ce genre d'installation. Dans un mode de réalisation préféré, l'alésage, dans sa partie antérieure (c'est-à-dire celle située côté logement), abrite une chemise fixe coopérant de façon étanche avec le porte-canule, ladite chemise et le porte canule définissant entre eux une chambre annulaire dans laquelle est installé le fourreau et qui est isolée de façon étanche de la partie arrière de l'alésage dans laquelle est déplagable le piston du portecanule; le fourreau est. dans sa partie arrière, conformé en piston coopérant de façon étanche glissante avec la chemise; et au moins un orifice de délivrance de fluide de commande sous pression est prévu dans la chemise d'un côté du piston du fourreau pour commander le déplacement monodirectionnel du fourreau. On peut alors prévoir qu'un ressort de rappel soit interposé entre le fourreau, dun côté, et la chemise et/ou le corps, de l'autre côté, pour rappeler le fourreau déplacé sous l' action du fluide de commande sous pression. Dans ce contexte, il est intéressant que le ressort soit agencé pour rappeler le fourreau en position rétractée à l'intérieur de la chemise et qu'un orifice de délivrance de fluide de commande sous pression soit prévu dans la chemise entre le fond de celle-ci et le piston du fourreau pour commander le déplacement du fourreau vers sa position sortie; on peut alors faire en sorte que la chemise, dans sa partie située en avant du piston du fourreau, comporte un passage s travereant situé en regard d'un canal, creusé dans le corps, pour l'évacuation du fluide de commande. Dans un mode de réal i sat ion très avantageux en raison de sa simplicité structurelle et fonctionnelle, S l'extrémité frontale du fourreau est constituée sous forme d'un joint annulaire, par exemple en élastomère, propre à être en appui étanche contre la paroi du logement opposée à l'orifice de l'alésage lorsque le fourreau est en position sortie. De facon pratique, on prévoit que le logement propre à recevoir la portion précitée de paraison est sensiblement rond et que l'alésage débouche sensiblement radialement dans ledit logement, le fourreau s'étendant sensiblement diamétralement dans ledit logement lorsqu'il est en position sortie. Une application préférée des dispositions de l' invention qui ont été évoquées ci-dessus concerne un dispositif de soufflage propre d'un récipient en matière plastique à partir d'une paraison. Une aiguille de soufflage apte à percer la susdite portion de paraison constitue la susdite canule et un porte-aiguille constitue le susdit porte-canule. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit d'un mode de réalisation préféré donné à titre d'exemple nullement limitatif. Dans cette description, on se réfère aux dessins annexés sur lesquels: - les figures 1 à 3 sont des vues en coupe d'un mode de réalisation préféré de l' invention montré respectivement dans trois positions fonctionnelles différentes, respectivement en position inactive, en position de remplissage et en position de nettoyage; et - la figure 4 est une vue à plus grande échelle d'une partie du dispositif dans la position fonctionnelle de la figure 3. En se reportant tout d'abord à la figure 1 qui montre le dispositif de l' invention en position de repos ou position inactive, ledit dispositif, désigné dans son ensemble par la référence numérique 1, comprend un corps 2, ici constitué sous forme de deux pièces 2a et 2b. La pièce 2_ comporte un logement 3, borgne et ouvert vers le bas, propre à recevoir une portion (non montrée) d'une paraison en matière plastique (notamment en PVC, en polyéthylène haute densité,...) destince à la fabrication d'un récipient, tel qu'une bouteille, flacon ou autre, par un processus de soufflage. La pièce 2a et une partie de la pièce 2b comportent un alésage 4 allongé, s'étendant traneverealement au logement 3 et débouchant latéralement dans celui-ci. Dans le mode de réalisation illustré, le logement 3 est sensiblement rond et l'alésage 4 déLouche sensiblement radialement dans ledit logement 3. A l'intérieur de l'alésage 4 est disposé, coulissant, un porte-canule tubulaire 5 supportant fixement une canule d'injection 6 (ici représentée sous forme d'une aiguille d'injection). La canule d' injection 6 est bloquée axialement dans le porte-canule 5 par un bouchon étanche 7 de sorte que le porte-canule 5 et la canule 6 constituent un ensemble fonctionnel qui sera considéré comme tel dans la suite de la description. A l'arrière (c'est-à-dire à l'opposé de l'extrémité active de la canule ou de l'aiguille 6, lextrémité active étant celle située du côté du logement 3), le porte-canule 5 est muni d'une tête élargie 8 coopérant de façon étanche avec une partie cylindrique 9 de diamètre élargi de l'alésage 4. L'extrémité arrière de l'alésage 4 est fermée par un bouchon étanche 10. Deux orifices respectivement 11, 12 débouchent dans la partie cylindrique 9 aux extrémités arrière et avant de celle-ci S respectivement, c'est-à-dire de part et d'autre de la tête élargie 8 du porte-canule qui forme piston. L' introduction sélective d'un fluide de commande sous pression par l' orifice 11 ou l' orifice 12 permet de déplacer le porte- canule 5 respectivement vers l' avant ou vers l'arrière. Le porte-canule 5, étant tubulaire, reste évidé dans sa partie arrière en 13 et un bras fixe axial 14, solidaire par exemple du bouchon 10 ou d'une pièce rapportée contre celui-ci, s'étend dans l'évidement central 13 du porte-canule 5. Un doigt 15 saillant radialement à l'extrémité du bras 14 est engagé dans une gorge longitudinale 16 de l'évidement 13, de sorte que le porte-canule 5 peut coulisser librement dans le corps 2, mais est bloqué en rotation dans celui-ci. En avant de la partie cylindrique 9 de l'alésage 4 est prévue une partie 17 de l'alésage 4 distante radialement du porte-canule 5 et définissant avec celui-ci une chambre annulaire 18. Un joint d'étanchéité 19, par exemple du type joint à lèvre, est interposé entre l'alésage 4 et le porte-canule 5 pour séparer physiquement les parties 9 et 17 et rendre la chambre 18 autonome vis à-vis du cylindre 9 dans lequel se déplace le piston 8. Dans la chambre 18 s'ouvre un orifice 20 d'alimentation en fluide sous pression pour le soufflage du récipient. Dans sa partie en correspondance avec la chambre 18, le porte-canule 5 est muni d'un ou plusieurs perçages radiaux traversants 21 et, en regard, la canule 6 est elle-même munie d'un ou plusieurs perçages radiaux traversants 22 qui débouchent dans son canal central axial 30. Dans sa partie antérieure (c'est-à-dire du côté du logement 3), le porte-canule 5 est entouré de façon S étanche par un fourreau tubulaire 23 déplaçable axialement et qui, dans la position de repos représentée à la figure 1, s'étend jusqu'au-delà de l'extrémité active de la canule 6. Pour assurer le fonctionnement du fourreau 23, on dispose dans l'alésage 4, en avant de la chambre 18, une chemise fixe 24 formant cylindre avec laquelle coopère une partie arrière 25 de diamètre élargi du fourreau 23 formant piston. Un ou plusieurs passages radiaux 26 traversent la chemise 24 en arrière du piston 25 et communiquent, par une chambre annulaire 27 prévue à l' interface de la chemise 24 et de la pièce 2a du corps, avec un orifice (non visible) du corps délivrant un fluide de commande sous pression. Un ressort hélicoïdal de rappel 28, entourant le fourreau 23, est interposé entre le piston 25 et un épaulement de la pièce 2b. Grâce aux dispositions qui viennent d'être exposées, on constitue le fourreau 23 en tant qu'élément mobile axialement qui est fonctionnellement indépendant du porte-canule 5 et de la canule 6. A son extrémité antérieure, le fourreau 23 est muni d'un joint d'étanchéité frontal 29, par exemple constitué en élastomère. Dans sa partie proche du piston 25, le fourreau 23 comporte un ou plusieurs passages traversants radiaux 33, qui, dans la position de repos illustrée à la figure 1, sont situés en correspondance avec le portecanule 5 et sont donc obturés. Ces passages radiaux 33 déLouchent dans une chambre annulaire 34 définie entre le fourreau 23 et la chemise 24 écartés radialement l'un de l'autre. A l'extrémité antérieure de la chambre 34 s'ouvrent un ou plusieurs orifices d'évacuation 35 en correspondance avec un ou plusieurs canaux d'évacuation 36 percés dans la pièce 2b du corps. Le fonctionnement du dispositif qui vient d'être décrit est le suivant. A la figure 1, le dispositif est illustré dans sa position de repos ou inactive. Le porte-canule 5 est maintenu en position rétractée vers l'arrière sous l'effet du fluide de commande amené par l' orifice 12 et agissant sur le piston 8. L'aiguille se trouve alors effacée dans l'alésage 4. De même, sous l' action du ressort de rappel 28, le fourreau 23 est maintenu en position rétractée et est effacé à l'intérieur de l'alésage 4. Le logement 3 est ainsi dégagé et prêt à recevoir une portion d'une paraison devant être soufflée. A la figure 2, le dispositif est illustré dans sa position fonctionnelle de soufflage, une portion de paraison (non montrée) étant supposée en place dans le logement 3. Du fluide de commande sous pression introduit par l' orifice arrière 11 agit sur le piston 8 et repousse le portecanule 5 vers l' avant jusqu'à venue en butée contre la chemise 24. Dans cette position, l'extrémité antérieure de la canule ou de l'aiguille 6 est introduite radialement dans le logement 3 et transperce la portion de paraison qui s'y trouve maintenue. Du fluide de soufflage sous pression est alors admis dans la chambre 18 par l'orifice 20 et, de là, dans l'aiguille 6 par les passages 21 et 22. Ce fluide est ainsi introduit dans le récipient pour que celui-ci soit soufflé. En fin de processus de soufflage, du fluide de commande sous presslon est introduit par l' orifice 12 pour agir sur le piston 8 et repousser le porte-canule 5 et l'aiguille 6 vers l'arrière. S A la figure 3, le dispositif est illustré en position de nettoyage de la canule ou aiguille 6. Aucune portion de paraison n'est introduite dans le logement 3, qui est donc vide. Le porte-canule 5 est déplacé en direction du logement 3 et la canule ou aiguille 6 est introduite dans le logement 3 en procédant comme exposé plus haut en regard de la figure 2. Au surplus, en introdui sant du fluide de commande sous press ion par la chambre 27 et le ou les orifices 26, le fourreau 23 est déplacé vers l' avant jusqu'à ce que le joint frontal 29 vienne en appui étanche contre la paroi du logement 3 qui est opposée à l'alésage 4. Ainsi, la canule ou aiguille 6 est enfermée dans le volume intérieur 31 du fourreau 23 fermé de fac,on étanche. Par l'orifice 20 et les passages 21 et 22, on peut alors amener dans le canal axial 30 de la canule ou aiguille 6 un fluide propre de nettoyage, voire un fluide de stérilisation qui sort par l'extrémité de la canule 6 dans le susdit volume 31. Comme on le voit mieux à la figure 4 à plus grande échelle, le portecanule 5 a son extrémité frontale qui présente un diamètre réduit et qui définit, avec la surface en regard du fourreau 23, un intervalle annulaire 32. Dans la position illustrée aux figures 3 et 4, le fourreau 23 étant déplacé vers l' avant, les passages traversants 33 du fourreau se trouvent situés en regard de l'intervalle annulaire 32 précité (tandis que dans la position rétractée du fourreau 23 illustrée aux figures 1 et 2, les passages 23 se situent en arrière de l'intervalle annulaire 23, en étant ainsi obLurés par la paroi du porte-canule 5 comme déjà indiqué). Dans ces conditions, le fluide de nettoyage qui sort de la canule ou aiguille 6 dans le volume 31 s'écoule dans l'intervalle annulaire 32, passe à travers les passages 33 dans la chambre annulaire 34 formée entre le porte-canule 5 et la chemise 24, et de là sort par l'orifice d'évacuation 35 prévu dans la chemise 24 et en communication avec un canal d'évacuation 36 percé dans la pièce 2b du corps. Une fois la canule ou aiguille 6 nettoyée par passage du fluide de nettoyage, l' application de fluide de commande sous pression à l' orifice 26 est interrompue et le fourreau 23 est ramené vers l'arrière, en position effacée, par le ressort de rappel 28. On comprendra, d'après les explications qui précèdent, que les dispositions de l' invention peuvent trouver application dans tout dispositif propre à insuffler un fluide propre (notamment un gaz propre) dans un récipient en matière plastique à l' aide d'une tige creuse allongée du type canule ayant besoin d'être réqulièrement nettoyée par circulation d'un fluide de nettoyage qui, étant finalement pollué, n'est pas rejeté dans l'atmosphère ambiante au sein de l' installation (supposée fonctionner en aLmosphère propre, voire stérile), mais est dirigé par un circuit spécifique vers des moyens de récupération (par exemple retraitement, filtration,...). Les dispositions de l' invention trouvent une application tout particulièrement intéressante dans les dispositifs de soufflage d'un récipient en matière plastique (par exemple en PVC, polyéthylène haute densité, ) par soufflage d'un fluide (en général un gaz) sous pression dans une paraison percée à l' aide d'une aiguille de soufflage dont la pointe perforatrice pent se salir au contact de la matière plastique qu'elle transperce. REVENDI CATI ONS 1. Dispositif d'injection de fluide propre dans une paraison en matière plastique, ledit dispositif S comportant: - un corps (2) muni À d'un logement (3) de réception d'une portion d'une paraison et À d'un alésage (4) s'étendant traneversalement audit logement (3) et débouchant latéralement dans celui-ci, et - un porte-canule tubulaire (5) supportant fixement une canule d'injection (6), ledit porte-canule (5) étant déplagable axialement dans l'alésage (4) À entre une position rétractée pour laquelle la canule (6) est retirce dans l'alésage (4) et À une position saillante pour laquelle l'extrémité de la canule (6) est sortie hors de l'alésage (4) et est située dans le susdit logement (3), caractérisé en ce qu'il comporte en outre un fourreau tubulaire (23) qui entoure le porte-canule (5) et la canule (6) et qui est déplaçable axialement dans l'alésage (4) indépendamment du porte-canule (5) de manière à occuper sélectivement À une position rétractée dans l'alésage (4) dans laquelle la canule (6) est abritée dans ledit fourreau (23) lorsque le porte-canule (5) est dans sa position rétractée et À une position saillante dans laquelle il sort de l'alésage (4) et traverse diamétralement le logement (3) en étant en appui frontal S étanche contre la paroi dudit logement (3) opposée à l'alésage (4), ledit fourreau (23) comportant au moins un orifice latéral (33) À normalement obturé par le porte-canule (5) lorsque le fourreau (23) est en position rétractée et À découvert uniquement lorsque simultanément le porte-canule (5) est dans sa position complètement saillante et le fourreau (23) est dans sa position complètement saillante, ce grâce à quoi, pour le nettoyage de l'extrémité de la canule (6), un fluide propre de nettoyage peut être injecté à travers la canule (6) alors que, aucune portion d'une paraison n'étant présente dans le logement (3), le porte-canule (5) est en position saillante et le fourreau (23) est en position saillante en appui frontal étanche contre la paroi opposée dudit logement (3) en découvrant ainsi le susdit orifice latéral (33) du fourreau à travers lequel le fluide de nettoyage sortant de la canule (6) est dirigé, extérieurement au fourreau (23), vers un passage d'évacuation (35, 36) pratiqué dans le corps, puis le soufflage du fluide de nettoyage est interrompu et le fourreau (23) est ramené dans sa position rétractée, entraînant l'obLuration concomitante du susdit orifice latéral (33). 2. Dispositif d' injection de fluide selon la revendication 1, caractérisé en ce que le porte-canule (5) est. dans sa partle arrière opposoe à l'extrémité de la canule (6), agencé en forme de piston (8) propre à coopérer de façon étanche glissante avec la partie arrière (9) de l'alésage (4) et en ce qu'au moins un orifice (11, S 12) de délivrance de fluide de commande sous pression est prévu dans l'alésage (4) d'un côté du susdit piston (8) pour commander le déplacement monodirectionnel du porte- canule (5). 3. Dispositif d' injection de fluide selon la revendication 2, caractérisé en ce que deux orifices (11, 12) de délivrance de fluide de commande sous pression sont prévus dans l'alésage (4) de part et d'autre du susdit piston (8) pour commander le déplacement sélectif bidirectionnel du porte-canule (5). 1S 4. Dispositif d'injection de fluide selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que, dans sa partie antérieure située du côté du susdit logement (3), l'alésage abrite une chemise fixe (24) coopérant de façon étanche avec le porte-canule (5), ladite chemise (24) et le porte-canule (5) définissant entre eux une chambre annulaire (34) dans laquelle est installé le fourreau (23) et qui est isolée de façon étanche de la partie arrière (9) de l'alésage (4) dans laquelle est déplagable le piston (8) du porte-canule (5), en ce que le fourreau (23) est. dans sa partie arrière, conformé en piston (25) coopérant de façon étanche glissante avec la chemise (24), et en ce qu'au moins un orifice (26) de délivrance de fluide de commande sous pression est prévu dans la chemise (24) d'un côté du piston (25) du fourreau (23) pour commander le déplacement monodirectionnel du fourreau (23) 5. Dispositif d' injection de fluide selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'un ressort de rappel (28) est interposé entre le fourreau (23), d'un côté, et la chemise (24) et/ou le corps (2), de l'autre côté, pour rappeler le fourreau (23) déplacé sous l'action du fluide de commande sous pression. S 6. Dispositif d'injection de fluide selon les revendications 4 et 5, caractérisé en ce que le ressort (28) est agencé pour rappeler le fourreau (23) en position rétractée à l'intérieur de la chemise (24) et en ce qu'un orifice (26) de délivrance de fluide de commande sous pression est prévu dans la chemise (24) entre le fond de celle-ci et le piston (25) du fourreau (23) pour commander le déplacement du fourreau (23) vers sa position sortie. 7. Dispositif d' injection de fluide selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'extrémité frontale du fourreau (23) est constituée sous forme d'un joint annulaire (29) propre à être en appui étanche contre la paroi du logement ( 3) opposée à l'orifice de l'alésage (4) lorsque le fourreau (23) est en position sortie. 8. Dispositif d'injection de fluide selon l'une queleonque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le logement (3) propre à recevoir l'embout saillant d'un récipient est sensiblement rond et en ce que l'alésage (4) déLouche sensiblement radialement dans ledit logement (3), le fourreau (23) s'étendant sensiblement diamétralement dans ladit logement (3) lorsqu'il est en position sortie. 9. Dispositif d'injection de fluide selon l'une quelcouque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que la chemise (24), dans sa partie située en avant du piston (25) du fourreau, comporte un passage traversant (35) situé en regard d'un canal d'évacuation de gaz (36) ménagé dans le corps (2). 1Q. Dispositit de soufflage propre d'un rcipienL en maLiAre plasLique partir d'une paraison, caracL6risA en ce qu'il eel consLiLud salon l'une quelconque des revendicaLions 1 9, une aiguille de soufflage (6) propre percer la porLio de ladiLe paraison consLiLuanL la sudiLe canule eL an porLe-aiguille (5) conLiLuanL le