Brevet FR2922809A1 — publié le 20090501

L'invention concerne le moulage par soufflage. L'invention concerne plus particulièrement des dispositifs à cartouche d'air destinés à être utilisés conjointement avec des appareils de moulage par soufflage. Les machines de moulage par soufflage peuvent produire des articles en matière plastique tels que des bouteilles et des emballages dans une large diversité de formes pour diverses applications. Par exemple, des machines de moulage par soufflage peuvent réaliser des bouteilles résistant à la chaleur, des emballages à large embouchure et des bouteilles de forme plate ou complexe. La pratique actuelle pour le soufflage d'une bouteille utilisant une machine de moulage par soufflage typique consiste à faire descendre une partie de la machine de moulage par soufflage et à la fermer de façon étanche sur le dessus d'une cavité de moule divisée. De l'air comprimé sous haute pression (3,0 à 4,0 MPa) est dirigé au travers d'une grande cavité qui fait partie du cylindre d'entrée de soufflage et d'une sortie de buse de soufflage de la machine de moulage par soufflage et jusque dans une bouteille préformée et chauffée pour former la bouteille finale. Une fois que la bouteille est formée, l'air sous haute pression se trouvant dans la bouteille, dans le cylindre de soufflage et dans la cavité de la buse est évacué à l'atmosphère. Cette pratique manque beaucoup d'efficacité car le volume d'air comprimé sous haute pression utilisé pour former la bouteille est égal à plus de deux fois le volume réel de la bouteille, et la capacité à maintenir un joint étanche sur le dessus du moule divisé est inefficace. Il faut également une plus grande quantité d'énergie pour remplir le volume entier sous pression du cylindre de soufflage et de la cavité de la buse. L'invention a trait à des dispositifs à cartouche d'air et à des procédés d'utilisation des dispositifs à cartouche d'air, par exemple en coopération avec des appareils de moulage par soufflage. Dans une forme générale de réalisation, la présente invention propose un dispositif à cartouche d'air comportant un arbre cylindrique allongé définissant une première partie extrême allongée et une seconde partie extrême allongée. La seconde partie extrême allongée définit une ou plusieurs ouvertures. Dans une forme de réalisation, la seconde partie extrême allongée présente une surface extérieure définissant une gorge circonférentielle. Dans une forme de réalisation, le dispositif comporte une bague torique montée de façon amovible dans la gorge 10 circonférentielle. Dans une forme de réalisation, l'arbre cylindrique allongé définit une partie allongée médiane ayant une circonférence qui est supérieure à une circonférence de la première partie extrême allongée et à une circonférence de 15 la seconde partie extrême allongée. Dans une forme de réalisation, la seconde partie extrême allongée définit une première cavité circulaire. Dans une forme de réalisation, la première partie extrême allongée définit une première cavité circulaire 20 adjacente à une seconde cavité circulaire. Dans une forme de réalisation, une première partie extrême allongée comporte, à l'intérieur d'au moins l'une de la première cavité circulaire et de la seconde cavité circulaire, un constituant choisi dans le groupe consistant 25 en une bague à encliquetage, une rondelle, une bague torique, une douille et des combinaisons de celles-ci. Dans une forme de réalisation, la seconde partie extrême allongée définit 8 ouvertures circulaires espacées de façon équidistante autour d'une surface extérieure de la 30 seconde partie extrême allongée. Dans une forme de réalisation, l'arbre cylindrique allongé comprend une matière choisie dans le groupe constitué d'un métal, d'une matière plastique rigide et de combinaisons de ceux-ci. 35 Dans une autre forme de réalisation, la présente invention propose un appareil de moulage par soufflage comportant un support, un dispositif à cartouche d'air monté de façon amovible sur le support et une buse de soufflage définissant une entrée et une sortie. La buse de soufflage est montée de façon amovible sur le support. Le dispositif à cartouche d'air comporte un arbre cylindrique allongé définissant une première partie extrême allongée et une seconde partie extrême allongée. La seconde partie extrême allongée définit au moins une ouverture. Dans une forme de réalisation, le dispositif à cartouche d'air comprend une pièce d'un seul bloc. Dans une autre forme de réalisation, la présente invention propose un procédé de remise à niveau d'un appareil de moulage par soufflage ayant un constituant d'entrée et une sortie de buse de soufflage amovible. Le procédé comprend l'utilisation d'un dispositif à cartouche d'air comportant un arbre cylindrique allongé définissant une première partie extrême allongée et une seconde partie extrême allongée et la mise en place du dispositif à cartouche d'air dans le constituant d'entrée et dans la sortie de buse de soufflage amovible de l'appareil de moulage par soufflage. Dans une forme de réalisation, la mise en place du dispositif à cartouche d'air dans le constituant d'entrée comprend l'introduction de la première partie extrême allongée du dispositif dans le constituant d'entrée de l'appareil de moulage par soufflage et l'enfermement de la seconde partie extrême allongée du dispositif avec la sortie de buse de soufflage de l'appareil de moulage par soufflage. Dans une forme de réalisation, le procédé comprend la formation d'une autre entrée sur une partie de la sortie de la buse de soufflage de l'appareil de moulage par soufflage. Dans une autre forme de réalisation encore, la présente invention propose un procédé de soufflage d'une bouteille. Le procédé comprend le dispositif à cartouche d'air comportant un arbre cylindrique allongé définissant une première partie extrême allongée et une seconde partie extrême allongée et la mise en place du dispositif à cartouche d'air dans un appareil de moulage par soufflage. L'appareil de moulage par soufflage comporte un support et une sortie de buse de soufflage montée de façon amovible sur le support. Le procédé comprend en outre la mise en place de la buse de soufflage sur une cavité de moule divisée contenant une bouteille préformée et la fourniture d'air à travers la sortie de la buse de soufflage pour expanser la bouteille préformée. Dans une forme de réalisation, la mise en place du dispositif à cartouche d'air dans l'appareil de moulage par soufflage comprend l'introduction d'une première partie extrême allongée du dispositif dans le support de l'appareil de moulage par soufflage et l'enfermement d'une seconde partie extrême allongée du dispositif avec la sortie de la buse de soufflage de l'appareil de moulage par soufflage. Dans une forme de réalisation, le procédé comprend l'enlèvement de la bouteille expansée de la cavité du moule divisée. Un avantage de la présente invention est de procurer un dispositif à cartouche d'air perfectionné. Un autre avantage de la présente invention est de procurer un appareil de moulage par soufflage perfectionné. Un autre avantage encore de la présente invention est de procurer un procédé perfectionné de moulage par soufflage. Un autre avantage encore de la présente invention est de procurer un procédé perfectionné de soufflage de bouteilles préformées. Un autre avantage de la présente invention est de procurer un procédé de remise à niveau d'un appareil de 35 moulage par soufflage. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels : la figure 1 est une vue en perspective du dispositif à 5 cartouche d'air dans une forme de réalisation de la présente invention ; la figure 2 est une coupe suivant la ligne II-II de la figure 1 du dispositif à cartouche d'air de la figure 1 ; et 10 la figure 3 est une vue en perspective de l'appareil à buse de soufflage comportant le dispositif à cartouche d'air d'une forme de réalisation de l'invention. L'invention a trait à des dispositifs à cartouche d'air et à des procédés d'utilisation de ces dispositifs. 15 La présente invention concerne plus particulièrement des dispositifs à cartouche d'air destinés à être utilisés conjointement avec des appareils de moulage par soufflage. Par exemple, un appareil de moulage par soufflage classique comporte généralement un cylindre de soufflage d'entrée et 20 une sortie de buse de soufflage qui ont des cavités ou espaces vides intérieurs qui consomment une pression d'air pendant l'utilisation de l'appareil de moulage par soufflage. En éliminant les grandes cavités de soufflage à l'intérieur du cylindre de soufflage d'entrée et de la 25 sortie de la buse de soufflage, on peut réduire de plus de 50 la quantité d'air comprimé sous haute pression consommée pour former une bouteille moulée dans un moule et on peut éliminer la fuite résultant de la fermeture étanche sur le dessus du moule. Il peut en résulter des économies 30 d'électricité en quantité considérable du fait d'une diminution de l'énergie demandée pour le soufflage de l'air dans les bouteilles selon les formes de réalisation de l'invention. Dans une forme générale de réalisation illustrée sur 35 les figures 1 et 2, l'invention propose un dispositif 10 à cartouche d'air comportant un arbre cylindrique allongé définissant une première partie extrême allongée 12 et une seconde partie extrême allongée 14. La seconde partie extrême allongée 14 définit une ou plusieurs ouvertures 20. Dans une autre forme de réalisation, la seconde partie extrême allongée définit 8 ouvertures circulaires espacées de façon équidistante autour d'une surface extérieure de cette seconde partie extrême allongée. La seconde partie extrême allongée 14 peut également présenter une surface extérieure définissant une gorge circonférentielle 22, par exemple, qui est réalisée et agencée de façon à recevoir une bague torique 30. La bague torique 30 peut être montée de façon amovible dans la gorge circonférentielle 22. La bague torique 30 peut former un joint étanche à l'air entre le dispositif 10 et tous raccords extérieurs entourant le dispositif 10. L'arbre cylindrique allongé peut définir en outre une partie allongée médiane 16 ayant une circonférence qui est supérieure à une circonférence de la première partie extrême allongée 12 et à une circonférence de la seconde partie extrême allongée 14. Dans une autre forme de réalisation, le dispositif comporte une première partie extrême allongée et la circonférence de la seconde partie extrême allongée sans partie allongée médiane surélevée. Dans une forme de réalisation telle qu'illustrée sur les figures 1 et 2, la seconde partie extrême allongée 14 définit une première cavité circulaire 40. La première partie extrême allongée 12 peut définir une première cavité circulaire 50 adjacente à une seconde cavité circulaire 52. La ou les ouvertures 20 peuvent, par exemple, permettre à de l'air de s'écouler depuis l'intérieur de la première cavité circulaire 40 et/ou de cavités circulaires 50 et 52 vers l'extérieur du dispositif à cartouche d'air 10 (et vice versa) si l'une des extrémités des première et seconde parties allongées 12 et 14 était scellée ou fermée. La première partie extrême allongée peut comporter, l'intérieur d'au moins l'une de la première cavité circulaire 50 et de la seconde cavité circulaire 52, un ou plusieurs constituants tels qu'un anneau à encliqueter 60, une rondelle 62, une bague torique 64, une douille 66 et des combinaisons de ceux-ci. L'anneau à encliqueter 60, la rondelle 62, la bague torique 64 et la douille 66 peuvent être réalisés et agencés de façon à être montés de façon amovible à l'intérieur de la première cavité circulaire 50 et/ou de la seconde cavité circulaire 52. La première cavité circulaire 50 et/ou la seconde cavité circulaire 52 peuvent comporter en outre un joint d'étanchéité 68 en Téflon qui empêche tout écoulement d'air, par exemple, entre la première cavité circulaire 50 et la seconde cavité circulaire 52. Dans une autre forme de réalisation, les cavités des premières parties extrêmes allongées et des secondes parties extrêmes allongées peuvent présenter toute forme appropriée. Dans une forme de réalisation, le dispositif est constitué en une seule pièce monobloc (à l'exclusion des accessoires tels que l'anneau à encliqueter, la rondelle, la bague torique, la douille). L'arbre cylindrique allongé peut être constitué de n'importe quelle manière appropriée telle que, par exemple, un métal, des matières plastiques rigides ou des polymères ou des combinaisons de ceux-ci. Le dispositif à cartouche d'air peut être utilisé pour faciliter la reconstruction d'un ensemble d'étanchéité de tirant d'une buse de soufflage classique et pour réduire le temps de main d'oeuvre dans la maintenance préventive des joints d'étanchéité. La maintenance actuelle, comprenant le remplacement des joints d'étanchéité de tirant qui font partie de la buse de soufflage, consiste à déposer le tirant. Ceci peut demander à un mécanicien expérimenté environ 25 minutes par poste. Une opération de maintenance faisant appel au dispositif selon d'autres formes de réalisation de l'invention peut être exécutée en environ deux minutes par un opérateur. Dans une autre forme de réalisation illustrée sur la figure 3, la présente invention propose un appareil de moulage par soufflage 100 comportant un support 102, un dispositif 110 à cartouche d'air monté de façon amovible sur le support 100 et une buse de soufflage 104 définissant une entrée 106 et une sortie 108. La buse de soufflage 104 est montée de façon amovible sur le support 102 de toute manière appropriée (par exemple par vissage, encliquetage). Dans une autre forme de réalisation, le support peut comporter un cylindre de soufflage d'entrée ou constituant d'entrée d'un appareil de moulage par soufflage classique (par exemple appareil de moulage par soufflage Sidel�). Le dispositif 110 à cartouche d'air comporte un arbre cylindrique allongé définissant une première partie extrême allongée (représentée introduite dans le support 102) et une seconde partie extrême allongée 114. La seconde partie extrême allongée définit une ou plusieurs ouvertures 120 et une surface extérieure définissant une gorge circonférentielle 122. L'arbre cylindrique allongé peut définir en outre une partie médiane allongée 116. Pendant le fonctionnement réel, dans une forme de réalisation, la sortie 108 de la buse 104 de soufflage est placée sur une entrée d'une cavité de moule (par exemple une cavité de moule divisée) contenant une bouteille préformée. De l'air est introduit à force dans l'entrée 106 de la buse de soufflage 104, passe à travers une ou plusieurs des ouvertures 120 pour entrer dans le passage central du dispositif 110 à cartouche d'air et sort à travers la sortie 108 pour entrer dans la cavité du moule. La bouteille préformée est donc mise sous pression et s'expanse en épousant la forme de la cavité du moule. Dans une autre forme de réalisation, la présente invention propose un procédé de remise à niveau d'un appareil de moulage par soufflage ayant un constituant d'entrée et une sortie de buse de soufflage amovible. Le procédé comprend l'utilisation d'un dispositif à cartouche d'air comportant un arbre cylindrique allongé définissant une première partie extrême allongée et une seconde partie extrême allongée et la mise en place ou l'incorporation du dispositif à cartouche d'air dans le constituant d'entrée et dans la sortie de buse de soufflage amovible de l'appareil de moulage par soufflage. Par exemple, le dispositif à cartouche d'air peut être incorporé dans une cavité préalablement construite ou un passage intérieur préalablement construit, formé par le constituant d'entrée et la sortie de buse de soufflage amovible de l'appareil de moulage par soufflage. Le dispositif à cartouche d'air peut empêcher l'air de refluer dans le constituant d'entrée ou dans le cylindre de soufflage d'entrée de l'appareil de moulage par soufflage. A cet égard, une entrée aura été réalisée sur la sortie de buse de soufflage amovible de l'appareil de moulage par soufflage. L'appareil de moulage par soufflage remis à niveau peut alors fonctionner en mettant en place la sortie de la sortie de buse par soufflage sur une entrée d'une cavité de moule contenant une bouteille préformée. De l'air est introduit à force dans l'entrée construite de la sortie de la buse de soufflage, passe à travers une ou plusieurs des ouvertures du dispositif à cartouche d'air pour entrer dans le passage central du dispositif à cartouche d'air, et sort par la sortie de la sortie de la buse de soufflage pour entrer dans la cavité du moule. La bouteille préformée est donc mise sous pression et s'expanse pour épouser la forme de la cavité du moule. La bouteille expansée peut ensuite être enlevée de la cavité du moule en utilisant tout procédé approprié (par exemple en ouvrant la cavité du moule divisée). Le dispositif à cartouche d'air peut réduire notablement l'espace d'air inutilisé à l'intérieur de la buse de soufflage de l'appareil classique de moulage par soufflage remis à niveau (par exemple les appareils de soufflage Sidel�). Par exemple, ce dispositif élimine la cavité qui fait partie du cylindre de soufflage d'entrée et de la sortie de la buse et réalise un joint étanche sur le dessus de la préforme chauffée et non sur le moule divisé. Le dispositif à cartouche d'air peut glisser à l'intérieur de la cavité interne de l'appareil à buse de soufflage existant comme décrit précédemment et peut éliminer les cavités de la buse et du cylindre de soufflage. Le dispositif à cartouche d'air peut s'aligner de lui-même sur n'importe quelle taille de goulot préformé utilisé et peut établir sur la bouteille préformée sa position à partir de laquelle il n'a plus besoin de se déplacer. Ceci élimine l'usure des bagues toriques. Des bagues toriques peuvent être utilisées pour assurer l'étanchéité à l'air comprimé à haute pression afin de l'empêcher d'entrer dans la cavité de la buse et dans le cylindre de la buse. L'air comprimé à haute pression peut être dirigé vers le côté de la sortie de la buse de soufflage, par exemple en passant par un tuyau en Téflon à tresse d'acier inoxydable attaché à une entrée de la sortie de la buse de soufflage. Les bagues toriques du dispositif â cartouche d'air peuvent empêcher toute fuite d'air. Pendant que la sortie de la buse de soufflage est abaissée sur la bouteille préformée, le dispositif à cartouche d'air est positionné sur le col de la bouteille préformée et maintient un joint étanche. De l'air comprimé sous haute pression provenant d'une ou plusieurs soupapes de soufflage passe ensuite des soupapes vers le tuyau et entre dans le dispositif à cartouche d'air où il est diffusé et dirigé jusqu'à l'intérieur de la bouteille préformée pour former la bouteille finale. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif et aux procédés décrits et représentés sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif à cartouche d'air, caractérisé en ce qu'il comporte un arbre cylindrique allongé définissant une première partie extrême allongée {12) et une seconde partie extrême allongée (14), la seconde partie extrême allongée définissant au moins une ouverture (20) et présentant une surface extérieure définissant une gorge circonférentielle (22). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en 10 ce qu'il comporte une bague torique (30) montée de façon amovible dans la gorge circonférentielle. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'arbre cylindrique allongé définit une partie allongée médiane (16) ayant une circonférence qui est 15 supérieure à une circonférence de la première partie extrême allongée et à une circonférence de la seconde partie extrême allongée. 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la seconde partie extrême allongée définit une 20 première cavité circulaire (40). 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première partie extrême allongée définit une première cavité circulaire (50) adjacente à une seconde cavité circulaire (52). 25 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la première partie extrême allongée comporte, à l'intérieur d'au moins l'une de la première cavité circulaire et de la seconde cavité circulaire, un constituant choisi dans le groupe comprenant un anneau à 30 encliqueter (60), une rondelle {62), une bague torique (64), une douille (66) et des combinaisons de ceux-ci. 7. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la seconde partie extrême allongée définit 8 ouvertures circulaires {20) espacées de façon équidistante 35 autour d'une surface extérieure de la seconde partie extrême allongée. 8. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'arbre cylindrique allongé comprend une matière choisie dans le groupe constitué d'un métal, d'une matière plastique rigide et de combinaisons de ceux-ci. 9. Appareil de moulage par soufflage, caractérisé en ce qu'il comporte : un support (102) ; un dispositif (110) à cartouche d'air monté de façon amovible sur le support, le dispositif à cartouche d'air comportant un arbre cylindrique allongé définissant une première partie extrême allongée et une seconde partie extrême allongée {114), la seconde partie extrême allongée définissant au moins une ouverture (120) et présentant une surface extérieure définissant une gorge circonférentielle {122) ; et une buse de soufflage (104) définissant une entrée (106) et une sortie {108), la buse de soufflage étant montée de façon amovible sur le support. 10. Appareil selon la revendication 9, caractérisé en 20 ce que le dispositif à cartouche d'air est constitué d'une seule pièce monobloc. 11. Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comporte une bague torique (30) montée de façon amovible dans la gorge circonférentielle. 25 12. Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce que la seconde partie définit une première cavité circulaire (40). 13. Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce que la première partie définit une première cavité 30 circulaire (50) adjacente à une seconde cavité circulaire (52). 14. Appareil selon la revendication 13, caractérisé en ce que la première partie extrême allongée comporte, à l'intérieur d'au moins l'une de la première cavité 35 circulaire et de la seconde cavité circulaire, un constituant choisi dans le groupe comprenant un anneau àencliqueter (60), une rondelle (62), une bague torique (64), une douille (66) et des combinaisons de ceux-ci. 15. Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce que la seconde partie extrême allongée définit 8 ouvertures circulaires espacées de façon équidistante autour d'une surface extérieure de la seconde partie extrême allongée. 16. Procédé de remise à niveau d'un appareil (100) de moulage par soufflage ayant un constituant d'entrée et une sortie de buse de soufflage (104) amovible, le procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend l'utilisation d'un dispositif (10) à cartouche d'air comportant un arbre cylindrique allongé définissant une première partie extrême allongée (12) et une seconde partie extrême allongée (14) ; et la mise en place du dispositif à cartouche d'air dans le constituant d'entrée et la sortie de buse de soufflage amovible de l'appareil de moulage par soufflage. 17. Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce que la mise en place du dispositif à cartouche d'air dans le constituant d'entrée comprend l'introduction de la première partie extrême allongée du dispositif dans le constituant d'entrée de l'appareil de moulage par soufflage et l'enfermement de la seconde partie extrême allongée du dispositif avec la sortie de buse de soufflage de l'appareil de moulage par soufflage. 18. Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'il comprend la formation d'une autre entrée sur une partie de la sortie de buse de soufflage de l'appareil de moulage par soufflage. 19. Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce que l'arbre cylindrique allongé est constitué d'une seule pièce monobloc. 20. Procédé selon la revendication 16, caractérisé en 35 ce que la seconde partie extrême allongée définit 8 ouvertures circulaires (20) espacées de façon équidistanteautour d'une surface extérieure de la seconde partie extrême allongée. 21. Procédé de soufflage d'une bouteille, caractérisé en ce qu'il comprend : l'utilisation d'un dispositif (10) à cartouche d'air comportant un arbre cylindrique allongé définissant une première partie extrême allongée {12) et une seconde partie extrême allongée (14) ; l'incorporation du dispositif à cartouche d'air dans 10 un appareil {100) de moulage par soufflage qui comporte un support (102) et une sortie (108) de buse de soufflage (104) montée de façon amovible sur le support ; la mise en place de la buse de soufflage sur une cavité de moule divisée contenant une bouteille préformée ; 15 et la fourniture d'air à travers la sortie de la buse de soufflage pour expanser la bouteille préformée. 22. Procédé selon la revendication 21, caractérisé en ce que l'incorporation du dispositif à cartouche d'air 20 comprend l'introduction d'une première partie extrême allongée du dispositif dans le support de l'appareil de moulage par soufflage et l'enfermement d'une seconde partie extrême allongée du dispositif avec la sortie de buse de soufflage de l'appareil de moulage par soufflage. 25 23. Procédé selon la revendication 21, caractérisé en ce qu'il comprend le fait d'enlever la bouteille expansée de la cavité du moule divisée.