Brevet FR2916365A1 — publié le 20081128

MELANGEUR AUTOMATIQUE POUR CARTOUCHE DE MASTIC. La présente invention a pour objet un mélangeur automatique destiné à l'injection et au mélange d'un agent accélérateur dans une cartouche de mastic contenant un agent de base. On connaît du Brevet EP 1264640 un procédé de mélange dans lequel il y a rotation d'une tête de mélange et d'injection, aussi bien lors de l'injection que du mélange, avec mouvement de va-et-vient de la cartouche. Les Brevets US 6213631 et US 3737900 décrivent par contre lo une technique selon laquelle la rotation de la tête n'a lieu que pendant le mélange et non pendant l'injection. Aucun des documents ne décrit de machine automatique apte à mettre en oeuvre un tel mélange. Un mélangeur automatique est seulement connu du modèle 15 d'Utilité Allemand DE 29708716. Un moteur pneumatique assure la rotation de la tête de mélange, alors qu'un vérin pneumatique assure le mouvement de va-et-vient de la cartouche. Ce mélangeur est peu pratique quant à sa mise en oeuvre par un opérateur, notamment quant à la mise en place de la cartouche. 20 La présente invention concerne un mélangeur automatique destiné à l'injection et au mélange d'un agent accélérateur dans une cartouche de mastic contenant un agent de base, l'agent accélérateur étant contenu dans une tige creuse équipée d'une tête d'injection et de mélange, caractérisé en ce qu'il comporte : 25 - un vérin linéaire entraînant un équipage mobile comprenant d'une part, un dispositif de maintien du corps d'une cartouche de mastic pour imprimer un mouvement de va-et-vient au corps de la cartouche, et d'autre part, deux douilles filetées montées en inverse, -deux tiges filetées ayant des pas opposés coopérant 30 fonctionnellement avec les douilles filetées de manière que la translation de l'équipage mobile produite par le vérin linéaire entraîne un mouvement contrarotatif des deux tiges filetées, - deux roues libres qui sont solidaires en rotation des deux tiges filetées de sorte que la tige creuse équipée de la tête d'injection et de 35 mélange soit entraînée dans un même sens de rotation par l'intermédiaire des roues libres. Le mélangeur comporte une tige d'injection comprenant une tête d'injection apte à chasser le produit contenu dans la tige creuse. Préférentiellement, le mélangeur présente un embrayage qui permet la rotation de la tête d'injection seulement lorsque la tige d'injection est en position rétractée. De la sorte, lors de l'injection, il n'y a pas de mouvement de rotation, mais seulement un déplacement relatif de va-et-vient. Les douilles filetées sont avantageusement des douilles à billes dont les billes circulent dans des gorges des tiges filetées, ce qui io permet d'éviter des à-coups de rotation lors des changements de sens de translation qui interviennent dans le mouvement de va-et-vient. Le vérin linéaire est avantageusement un vérin à guidage linéaire dépourvu de tige. La tige d'injection peut être couplée à un vérin d'injection assurant son déplacement en translation, notamment par 15 l'intermédiaire d'une bielle. Le couplage en rotation entre les deux roues libres et la tige d'injection équipée de la tête d'injection et de mélange peut être assuré notamment par une roulette ou bien une courroie. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la 20 description ci-après, en liaison avec les dessins annexés dans lesquels : - les figures 1 a et 1 b illustrent en vue de trois quart face et en vue de côté un mélangeur automatique selon un mode de réalisation de l'invention, sur lequel est monté une cartouche de mastic ; - les figures 2a à 2d sont des détails du mécanisme de vérin 25 de rotation entre les deux tiges filetées et la tête de mélange et d'injection (2a, 2b), d'une douille à billes (2c), du mécanisme d'embrayage et de débrayage de la tige d'injection (2d) ; - la figure 3 est une vue de trois quart avant d'une partie du mélangeur, comprenant l'équipage mobile et les deux vis sans fin ; 30 - la figure 4 est une vue de trois quart arrière du mélangeur, non encore équipé du vérin commandant la tête d'injection, ni de la tige d'injection, - la figure 5a est une vue partielle de trois quart arrière du sous-ensemble équipage mobile-tiges filetés, 35 - la figure 5b représente le cadre de la machine équipé du plateau inférieur et d'un plateau intermédiaire portant le mécanisme transmettant le mouvement entre les roues libres et la tête de mélange et d'injection ; - et la figure 6 représente la machine avec son capot de protection. Le mélangeur automatique a pour fonction de réaliser automatiquement l'injection du durcisseur dans une cartouche de mastic puis un mélange selon les exigences du produit. Le mélangeur (voir figures la et lb) est prévu pour une cartouche 1 ayant un corps de cartouche 11 contenant le produit de base et io une tige creuse 12 contenant le durcisseur à injecter, la tige creuse se terminant par une tête mélangeuse. Des cartouches de ce type sont représentées dans les documents cités. La machine comporte un boîtier 2 présentant au moins deux plateaux supérieurs 22 et médian 23, et un support au sol 25. Le corps 11 de 15 la cartouche est maintenu par encliquetage dans un élément de maintien 30 qui fait partie d'un équipage mobile 3 qui porte également deux douilles filetées 31 et 32 coopérant avec deux tiges filetées 41 et 42 dont l'une a un pas à droite et l'autre un pas à gauche. Les douilles filetées 31 et 32 à pas inverses présentent 20 avantageusement une cage à billes 43 dont les billes 44 circulent dans des gorges 45 des tiges filetées 41 et 42 à pas inverses (figure 2c). La tête 14 située à l'extrémité de la tige 12 est en prise avec la tête de rotation 65. Le vérin linéaire 4 assure le déplacement de l'équipage 25 mobile 3, c'est-à-dfre d'une part, le déplacement du corps de cartouche 11 relativement à la tige 12 et d'autre part, la mise en rotation dans des sens opposés des tiges filetées 41 et 42. La fonction de ces tiges filetées est de transformer le mouvement de translation en va-et-vient de l'équipage mobile 3 en un 30 mouvement de rotation de la tige 12 et donc de sa tête mélangeuse toujours dans le même sens de rotation, pour assurer le mélange. A cet effet, l'extrémité des tiges filetées 41 et 42 porte sous le plateau intermédiaire 23, des roues libres 43 et 44 aptes à transmettre un couple de rotation toujours dans le même sens. 35 Par exemple, lors de la translation vers le haut de l'équipage mobile 3, les tiges filetées contra-rotatives 41 et 42 entraînent la roue libre 43 dans le sens de la flèche FI, et la roue libre 44 dans le sens de la flèche F2. Dans cette configuration, la roue libre 43 transmet le couple généré par la tige filetée 42 et la roue libre 43 tourne à vide. La tige 12 est alors entraînée dans le sens de la flèche F, par l'intermédiaire de la poulie intermédiaire 45. Lors de la translation vers le bas de l'équipage mobile 3, la roue libre 44 tourne à vide dans le sens opposé à la flèche F2 et la roue libre 43 tourne dans le sens opposé à la flèche FI et transmet le couple généré par la tige filetée 42. Là encore, la tige 12 est entraînée en rotation dans le sens de la flèche F. io La mise en oeuvre de douilles à billes (figure 2c) permet d'éviter des à-coups lors de l'inversion du mouvement, un grand nombre de mouvement de va-et-vient (jusqu'à 70) s'avérant en général nécessaire pour assurer un bon mélange. Une tige d'injection 54 se terminant par une tête 55 est 15 commandée par un vérin avec une reprise par une bielle 53 qui permet de renvoyer et d'amplifier le débattement. Le déplacement de la tige 54 a pour effet que sa tête 55 (fig. 2d) chasse le produit durcisseur 15 qui est contenu dans la tige creuse 12. Cette opération d'injection s'effectue en soumettant le corps 20 de la cartouche 11 à un mouvement de va-et-vient par déplacement de l'équipage mobile 3 et en déplaçant progressivement la tige 54 pour chasser le produit 15. Comme on l'a vu, le déplacement de l'équipage mobile entraîne également la rotation de la tige creuse 12 et donc de la tête 25 d'injection et de mélange située à son extrémité. Préférentiellement, et comme représenté à la figure 2d, on prévoit de débrayer la rotation de la tige creuse 12 au cours de l'injection de sorte que : - l'injection s'effectue avec seulement un mouvement de 30 translation du corps de cartouche 11 par rapport à la tige 12, et un mouvement de translation de la tige d'injection 54. - le mélange s'effectue avec un mouvement combiné de translation dû au va-et-vient de l'équipage mobile 3 qui entraîne le corps de cartouche 11 et de rotation de la tige creuse 12 et donc de la tête de mélange 35 et d'injection. Cette fonction de débrayage est illustrée à la figure 2d. En la position rétractée qui est représentée, la tête 55 est en butée arrière sur un épaulement 66 de la broche de rotation 65, avec laquelle la tête 14 de la tige 12 est en prise. Dans cette position, les deux parties 62 et 63 de l'embrayage 61 sont en prise. Lorsque la tige d'injection 54 est actionnée, la tête 55 s'écarte de l'épaulement 66 et les deux parties 62 et 63 s'écartent l'une de l'autre, d'où un débrayage de la fonction de rotation. Avec la suppression du mouvement de rotation lors de l'injection, on évite le blocage de la valve d'injection de l'accélérateur responsable de l'éclatement des tiges. to Par ailleurs, la mise en oeuvre d'un vérin 52 à simple effet permet d'assurer la rentrée de la tige d'injection 54 lors de l'arrêt de la pression d'air. Le vérin 52 est avantageusement couplé à une vanne de surpression qui permet de détecter la montée de pression en fin de course et de déclencher la phase de mélange. 15 La figure 3 montre le montage de l'équipage mobile 3, du vérin 4 et des tiges filetées 41 et 42 entre le plateau supérieur 22 et le plateau inférieur 23. Un ressort 33 permet le maintien de la cartouche après sa mise en place. Une poignée 35 permet de déplacer l'équipage mobile 3 lors de la mise en place de la cartouche. 20 Le mécanisme de renvoi de la rotation entre les tiges filetées 41 et 42 et la tige de la cartouche est monté sur un deuxième plateau intermédiaire 24 situé sous le plateau 23. L'ensemble est porté par un bâti présentant des montants verticaux arrière 71 et 72 reliés par des barres transversales 77 et 78, etdes 25 montants verticaux avant 73 et 74. Les barres transversales 78 et 79 portent le plateau 24. Les barres 75 et 76 portent le plateau intermédiaire 23, dont la partie inférieure reçoit les roues libres 43 et 44. La partie supérieure du plateau 24 reçoit la poulie 45 et le mécanisme d'embrayage 61. 30 Les douilles filetées 31 et 32 sont portées par un plateau 38 monté sur des ailes 39 de la partie avant 30 sur laquelle vient s'encliqueter le corps 12 de la cartouche. La figure 6 représente le mélangeur équipé de son capot de protection 80 et d'une fenêtre de visualisation arrondie 81, ainsi que d'un 35 bouton 82 de mise en marche, d'un bouton 83 d'arrêt d'urgence, d'un voyant 84 de fonctionnement et d'un compteur 85. REVENDICATIONS 1. Mélangeur automatique destiné à l'injection et au mélange d'un agent accélérateur dans une cartouche de mastic contenant un agent de base, l'agent accélérateur étant contenu dans une tige creuse équipée d'une tête d'injection et de mélange, caractérisé en ce qu'il comporte : - un vérin linéaire (4) entraînant un équipage mobile (3) comprenant d'une part, un dispositif (30) de maintien du corps d'une cartouche de mastic pour imprimer un mouvement de va-et-vient au corps de la cartouche, et d'autre part, deux douilles filetées (31, 32) montées en inverse, lo - deux tiges filetées (41, 42) ayant des pas opposés coopérant fonctionnellement avec les douilles filetées (31, 32) de manière que la translation de l'équipage mobile (3) produite par le vérin (4) linéaire entraîne un mouvement contra-rotatif des deux tiges filetées (41, 42), - deux roues libres (43, 44) qui sont solidaires en rotation des 15 deux tiges filetées (41, 42) de sorte que la tige creuse (12) équipée de la tête d'injection et de mélange est entraînée dans un même sens de rotation par l'intermédiaire des roues libres (43, 44). 2. Mélangeur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une tige d'injection (54) comprenant une tête d'injection (55) apte à 20 chasser le produit contenu dans la tige creuse. 3. Mélangeur selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il présente un embrayage (61) qui permet la rotation de ladite tige creuse (12) équipée de ladite tête d'injection et de mélange seulement lorsque la tige d'injection (54) est en position rétractée. 25 4. Mélangeur selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les douilles filetées (31, 32) sont des douilles à billes dont les billes (44) circulent dans des gorges (45) des tiges filetées (41, 42). 5. Mélangeur selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le vérin linéaire (4) est un vérin à guidage linéaire 30 dépourvu de tige. 6. Mélangeur selon une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que la tige d'injection (54) est couplée à un vérin d'injection (52) assurant son déplacement en translation. 7. Mélangeur selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte une bielle (53) assurant le couplage entre le vérin d'injection (52) et la tige d'injection (54). 8. Mélangeur selon une des revendications précédentes, 5 caractérisé en ce qu'il comporte une roulette (45) assurant le couplage en rotation entre les deux roues libres (43, 44) et la tige creuse (12). 9. Mélangeur selon une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte une courroie assurant le couplage en rotation entre les deux roues libres (43, 44) et la tige creuse (12). lo