Brevet FR2964900A1 — publié le 20120323

DISPOSITIF DE COMMANDE DES DEPLACEMENTS D'UNE TUYERE DE SOUFFLAGE L'invention se rapporte au domaine des machines de soufflage ou d'étirage-soufflage dans lesquelles on obtient des récipients en matière plastique à partir d'une préforme préalablement obtenue, par exemple, par moulage par injection. Une telle machine comporte un poste de soufflage muni d'un moule de soufflage dans lequel une préforme est engagée de sorte qu'elle présente un col qui s'ouvre à l'extérieur du moule. Le poste de soufflage comporte une tuyère de soufflage qui est mobile entre une position escamotée et une position de soufflage dans laquelle elle est maintenue en appui étanche contre le moule ou contre le col de la préforme pour introduire du fluide de soufflage sous pression dans la préforme. Des machines de ce type sont couramment utilisées pour assurer la fabrication de bouteilles en polyéthylène téréphtalate (PET). L'invention se rapporte en particulier à un dispositif de commande qui assure le déplacement de la tuyère entre les positions escamotée et de soufflage citées précédemment. On connait du document FR 2 764 544 des dispositifs dans lesquels la tuyère forme une partie inférieure d'un piston qui, sous l'effet d'un fluide de commande, est déplacé vers le bas entre la position escamotée et la position de soufflage. Le piston est mobile dans un corps de vérin fixe et la pression du fluide de commande est une pression de l'ordre d'une dizaine de bars. Pour que le fluide de soufflage sous haute pression ne provoque pas le soulèvement de la tuyère, le piston dont fait partie la tuyère est un piston tubulaire et le fluide de soufflage est injecté à la partie supérieure du corps de vérin et circule de haut en bas à travers le piston pour atteindre la tuyère. On connait également, du document FR 2 790 704, un dispositif de commande du mouvement de translation d'une tuyère entre sa position escamotée et sa position de soufflage qui comporte un mécanisme à grenouillère actionné par un vérin. Dans le cadre de ce mode de réalisation, la tuyère est reliée à un chariot libre en déplacement vertical sur un rail de guidage. L'inconvénient des deux modes de réalisation précités est propre à la mise en oeuvre de vérins : lorsqu'il y a une fuite, les tuyères restent bloquées en position de soufflage. Cela peut rendre la manutention difficile, voire l'interrompre. Par ailleurs de telles solutions entraînent une consommation d'air comprimé, donc d'énergie, qui n'est pas très rentable. En effet, les rendements électriques de tels systèmes sont voisins de 5 ou 10 %. On connait enfin, du document FR 2 914 580, une variante de réalisation des dispositifs propres à déplacer les tuyères entre la position escamotée et la position de soufflage. Le dispositif de commande est solidarisé à la tuyère et comprend un galet propre à coopérer avec une came fixe. Un tel mode de réalisation présente l'inconvénient de nécessiter un graissage régulier. Par ailleurs, tous les dispositifs décrits ci-dessus ont une durée de vie limitée, due aux différents frottements qu'entraîne leur mise en oeuvre. L'invention vise à offrir une solution alternative aux dispositifs de commande cités ci-dessus, et qui ne présente pas leurs inconvénients. L'invention concerne à cet effet un dispositif de commande des déplacements d'une partie mobile d'une tuyère de soufflage présentant un axe, le dispositif comprenant des moyens pour déplacer en translation la partie mobile suivant l'axe de la tuyère entre une première position et une seconde position. Le dispositif est remarquable en ce que les moyens de déplacement comportent une came en forme de chemin hélicoïdal aménagé sur une enveloppe cylindrique centrée sur l'axe de la tuyère et un galet suiveur coopérant avec la rampe, ainsi que des moyens moteur. Ainsi réalisée, l'invention permet de s'affranchir de l'utilisation de vérins et offre une solution technique plus performante. En effet, le mouvement hélicoïdal permet de transformer un mouvement de rotation en mouvement de translation. Cette solution permet ainsi de prévoir des moyens mécaniques extérieurs à la partie mobile de la tuyère, qui assurent la descente ou la montée de la partie mobile de la tuyère grâce à un simple mouvement de rotation. Le dispositif conforme à l'invention peut présenter les caractéristiques suivantes, prises séparément ou en combinaison : les moyens moteur sont agencés pour actionner une rotation de l'enveloppe cylindrique qui comporte ladite came autour de l'axe de la tuyère, ou bien pour actionner en rotation le galet suiveur autour de l'axe de la tuyère ; le dispositif comporte un engrenage à deux roues parmi lesquelles une première roue est fixée autour de l'enveloppe cylindrique, et une seconde roue est reliée auxdits moyens moteur ; les roues sont réalisées en matière plastique ; le dispositif comporte une courroie d'entrainement en rotation de ladite enveloppe cylindrique, la courroie entourant l'enveloppe cylindrique ainsi qu'une roue extérieure à la tuyère, ladite roue extérieure étant reliée auxdits moyens moteur ; (i) le galet est fixé sur la partie mobile et constitue un premier galet, (ii) le dispositif comporte un second galet, coaxial au premier galet, fixé également sur la partie mobile de la tuyère, positionné entre le premier galet et la partie mobile de la tuyère, le second galet étant libre en déplacement dans un rail vertical ménagé dans un manchon fixe de ladite tuyère, le second manchon étant emmanché autour de la partie mobile de la tuyère, entre l'enveloppe cylindrique mobile en rotation et la partie mobile ; (i) l'enveloppe cylindrique comporte deux rampes hélicoïdales, les deux rampes hélicoïdales étant réalisées au travers de la paroi de l'enveloppe mobile en rotation et de façon symétrique par rapport à l'axe de l'enveloppe, (ii) le dispositif comporte deux premiers galets et deux seconds galets, les premiers et seconds galets étant fixés symétriquement par rapport à l'axe de la tuyère, de part et d'autre de la partie mobile, et (iii) le manchon fixe comporte deux rails verticaux, les deux rails verticaux étant réalisés au travers de la paroi du manchon fixe et de façon symétrique par rapport à l'axe du manchon fixe. 30 Pour pouvoir être exécutée, l'invention est exposée de façon suffisamment claire et complète dans la description suivante qui est, en plus, accompagnée de dessins dans lesquels : 10 15 20 25 - la figure 1 montre partiellement une tuyère équipée d'un dispositif conforme à l'invention suivant un premier mode de réalisation, la tuyère et le dispositif étant représentés en vue éclatée ; - la figure 2 montre partiellement une tuyère équipée du dispositif conforme à l'invention illustré en figure 1, en vue de coupe axiale ; - les figures 3, 4 et 5 montrent différentes positions d'une partie mobile de la tuyère montrée sur les figures 1 et 2, à différents moments entre une première position limite dite « position basse » (figure 3) et une seconde position limite dite « position haute » (figure 5), la tuyère équipée du dispositif étant montrée en vue de côté ; - et la figure 6 illustre une variante de réalisation des moyens de commande. Dans la description qui suit, les termes « inférieur », « supérieur », « haut », « bas » etc. sont utilisés en référence aux dessins pour une plus grande facilité de compréhension. Ils ne doivent pas être compris comme étant des limitations de la portée de l'invention. La figure 1 illustre schématiquement, en vue partiellement éclatée, différents éléments que peut comporter un dispositif conforme à un premier mode de réalisation selon l'invention. Le dispositif illustré en figure 1 est représenté au-dessus d'un moule 1 qui est montré fermé. Le moule 1 est un moule du type « portefeuille », c'est-à-dire qu'il comporte au moins deux demi-coquilles, articulées l'une et l'autre suivant un axe commun. Il devra toutefois être compris que l'invention peut être mise en oeuvre au-dessus de moules différents de celui qui est représenté sur la figure 1 de manière très schématique. Le dispositif comporte une partie 2 mobile réalisée par deux manchons 3 et 4 solidarisés. Le manchon 3 supérieur présente un diamètre supérieur au manchon 4 inférieur. Le diamètre du manchon 4 inférieur est tel qu'il est apte à venir entourer le col 5 d'une préforme 6 (voir figure 2). Il peut également comporter à son extrémité 7 libre un joint 8 d'étanchéité, apte à venir prendre appui de façon étanche sur une surface 9 supérieure du moule 1. Le manchon 3 supérieur porte deux galets 10 et 11 qui sont montés l'un sur l'autre et dont les axes sont confondus, les axes étant orientés suivant une direction radiale du manchon 3. La fonction des galets 10 et 11 sera exposée par la suite. Les manchons 3 et 4 pourraient être réalisés de même diamètre et en une seule pièce 40, comme le montre la figure 2 sur laquelle est illustré un second mode de réalisation également conforme à l'invention. Le dispositif conforme à l'invention comporte également une partie 12 dite « fixe ». La partie 12 fixe est réalisée par un manchon, de diamètre supérieur à ceux des manchons 3 ou 4 de la partie 2 mobile, de manière à s'emmancher autour 15 des manchons 3 ou 4. Le manchon 12 fixe comporte un rail 13 vertical, apte à accueillir le galet 10 que porte la partie 2 mobile. Le rail 13 fait ainsi office de came pour autoriser le mouvement vertical de la partie 12 mobile par rapport au manchon 12 fixe. 20 Conformément à l'invention, le dispositif de commande comporte des moyens pour déplacer en translation la partie 2 mobile. Ces moyens vont maintenant être décrits, en faisant référence aux figures 1 et 2, en particulier. Les moyens permettant de déplacer en translation la partie 2 mobile sont 25 réalisés par un manchon 14 de diamètre supérieur au diamètre du manchon 12 fixe, de sorte à pouvoir s'emmancher autour du manchon 12 fixe. Le manchon 14 mobile est associé à des moyens 15 d'entraînement en rotation autour de son axe. Des roulements 30 sont intercalés entre le manchon 14 mobile en rotation 30 et le manchon 12 fixe (figure 2). Les moyens 15 d'entraînement en rotation seront présentés par la suite. Le manchon 14 comporte, une rampe 16 hélicoïdale qui est réalisée dans sa paroi, l'axe de la rampe 16 correspondant ainsi à l'axe du manchon 14. La rampe 16 hélicoïdale est telle qu'elle est conçue pour accueillir le galet 11 qui est positionné sur le galet 10 et dont est équipée la partie 2 mobile de la tuyère de soufflage. L'entraînement en rotation du manchon 14 entraîne le déplacement du galet 11 dans la rampe 16 hélicoïdale. L'association de la rampe 16 hélicoïdale, du rail 13 vertical et des galets 10 et 11, prévus respectivement sur trois manchons engagés les uns dans les autres, permet d'assurer le mouvement vertical d'un manchon 3 (ou 40) interne grâce au déclenchement du mouvement de rotation du manchon 14 externe. Les moyens 15 d'entraînement en rotation du manchon 14 externe sont réalisés, dans le cadre de ce mode de réalisation, par un système 17 à engrenage, comportant une première roue 18 dentée fixée autour du manchon 14 mobile et une seconde roue 19 dentée, en prise avec la première roue 18 dentée, la seconde roue 19 étant reliée à un moteur 20 d'entraînement en rotation. Les roues 18 et 19 sont réalisées en matière plastique. De cette manière, aucun graissage n'est nécessaire pour leur entretien. Il devra être entendu que l'invention n'est pas limitée à la réalisation de tels moyens d'entraînement en rotation. Par exemple, comme il est illustré en figue 6, le système 17 à engrenage a été remplacé par une courroie 21, entraînée en rotation grâce à un système 22 à roues, relié à un moteur 23. La courroie 21 vient entourer le manchon 14, de sorte que, lorsque la roue 22 est entraînée en rotation par le moteur 23, la courroie 21 est entraînée en déplacement, ce qui permet d'entraîner en rotation le manchon 14. Le dispositif de commande qui vient d'être décrit est monté dans l'axe de la tuyère de soufflage, c'est-à-dire que tous les éléments, exceptés les moyens moteur 15 et la roue 19, sont alignés suivant l'axe de la tuyère, symbolisé, par exemple, par l'axe de la tige d'étirage 24 montrée sur les figures 1 et 2. Sur la figure 2, on a représenté un autre mode de réalisation du manchon 12 fixe. Le manchon 12 fixe comporte un manchon 120 interne, autour duquel le manchon 40 de la partie 2 mobile de la tuyère est engagé. Ainsi, le manchon 40 mobile se trouve inséré entre le manchon 120 interne de la partie fixe et le manchon 12 qui vient l'entourer. Le dispositif étant ainsi monté, on constate également que le manchon 12 fixe se trouve également entre deux autres manchons, à savoir le manchon 14 mobile en rotation et le manchon 40 mobile en déplacement vertical. Pour une maîtrise plus équilibrée de l'entraînement en rotation du manchon 14, et du déplacement vertical du manchon 40 (exemple de la figure 2) ou des manchons 3 et 4 (exemple de la figure 1), on peut prévoir deux jeux de galets 10 et 11 fixés symétriquement par rapport à l'axe de la partie 2 mobile, c'est-à-dire symétriquement par rapport à l'axe de la tuyère. Chacun des jeux de galets comprend un premier galet 10 apte à se déplacer dans deux rails 13 verticaux, et les deux rails 13 qui seraient également ménagés dans la partie 12 fixe, c'est-à-dire dans le manchon 12, de part et d'autre de son axe. On prévoit également de réaliser deux rampes 16 hélicoïdales de façon symétrique sur le manchon 14, apte à être entraîné en rotation autour de son axe. Les deux rampes 16 hélicoïdales sont aptes à accueillir les seconds galets 11 de chacun des jeux de galets que porte la partie mobile 2. De telles réalisations sont illustrées sur les figures 3 à 5 qui vont maintenant être décrites pour expliquer comment la partie mobile 2 est entraînée en mouvement vertical, lorsque le manchon 14 est entraîné en rotation. Sur la figure 3, on voit la partie mobile de la tuyère, c'est-à-dire le manchon 4 qui est en position basse. La position basse correspond à une première position, par exemple la position suivant laquelle il est possible de procéder à l'opération d'étirage-soufflage de la préforme, en insérant notamment la tige d'étirage 24 dans la préforme. Dans cette première position, on constate que le galet 11 se trouve à l'extrémité inférieure de la rampe 16 hélicoïdale. Dans cette position, le galet 10, situé sous le galet 11, se trouve à l'extrémité inférieure du rail 13 vertical. Lorsque le moteur 20 entraîne en rotation la roue 19, comme illustré en figure 4, il entraîne également en rotation la roue 18. L'entraînement en rotation de la roue 18 entraîne en rotation le manchon 14. Ce mouvement déplace le galet 11 sur la rampe 16. L'entraînement en déplacement du galet 11 est permis grâce à l'entraînement simultané du galet 10 dans le rail 13 vertical. L'entraînement du galet 10 dans le rail 13 vertical entraîne en déplacement le manchon 4, solidaire du manchon 3 qui porte les galets 10 et 11. Autrement dit, l'entraînement en déplacement des galets 10 et 11 entraîne en déplacement vertical la partie 2 mobile de la tuyère. Sur la figure 5, on montre le galet 11 qui se trouve dans une position telle qu'il est quasiment en butée à l'extrémité supérieure de la rampe 16 hélicoïdale. Dans cette position, le galet 10 est également en butée à l'extrémité supérieure du rail 13 vertical. La partie 2 mobile de la tuyère est ainsi placée dans une seconde position extrême, qui est une position suivant laquelle la partie 2 mobile est escamotée dans les manchons 12 et 14 et suivant laquelle on peut disposer un moule qui comporte une préforme 6, de sorte que l'axe de la préforme soit positionné dans l'axe de la tuyère. On comprend, de la description qui précède, comment l'invention permet de déplacer la partie 2 mobile d'une tuyère, et ce sans mettre en oeuvre de vérin, ni avoir recours à un quelconque graissage. Il devra toutefois être compris que l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui ont été décrits ci-dessus et illustrés de façon très schématique ; et que l'invention s'entend au contraire à la réalisation de tout moyen équivalent. En particulier, les exemples de réalisation montrent chacun un mouvement de rotation de l'élément portant la came hélicoïdale. Un mode de réalisation suivant lequel ce serait le galet qui serait monté mobile en rotation autour de l'axe de la tuyère correspondrait également à l'invention. REVENDICATIONS1. Dispositif de commande des déplacements d'une partie (2) mobile d'une tuyère de soufflage présentant un axe, ledit dispositif comprenant des moyens pour déplacer en translation ladite partie (2) mobile suivant l'axe de ladite tuyère entre une première position et une seconde position, caractérisé en ce que lesdits moyens de déplacement comportent une came (16) en forme de chemin hélicoïdal aménagé sur une enveloppe (14) cylindrique centrée sur l'axe de la tuyère et un galet (11) suiveur coopérant avec ladite came (16), ainsi que des moyens (15 ; 23) moteur. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens (15 ; 23) moteur sont agencés pour actionner une rotation, autour de l'axe de la tuyère, de l'enveloppe cylindrique qui comporte ladite came (16) ou en ce qu'ils sont agencés pour actionner en rotation, autour de l'axe de la tuyère, le galet (11) suiveur. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte un engrenage (17) à deux roues (18, 19) parmi lesquelles une première roue (18) est fixée autour de l'enveloppe (14) cylindrique, et une seconde roue (19) est reliée auxdits moyens (15) moteur. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdites roues (18, 19) sont réalisées en matière plastique. 5. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte une courroie (21) d'entrainement en rotation de ladite enveloppe (14) cylindrique, ladite courroie (21) entourant ladite enveloppe (14) cylindrique ainsi qu'une roue (22) extérieure à la tuyère, ladite roue (22) extérieure étant reliée auxdits moyens (23) moteur. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé : - en ce que le galet (11) est fixé sur la partie (2) mobile et constitue un premier galet (11), - en ce que le dispositif comporte un second galet (10), coaxial au premier galet (11), fixé également sur ladite partie (2) mobile de la tuyère, positionné entre le premier galet (11) et la partie (2) mobile de la tuyère, le second galet (10) étant libre en déplacement dans un rail (13) vertical ménagé dans un manchon (12) fixe de ladite tuyère, ledit second manchon (12) étant emmanché autour de ladite partie (2) mobile de ladite tuyère, entre l'enveloppe (14) cylindrique mobile en rotation et ladite partie (2) mobile. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé : - en ce que l'enveloppe (14) cylindrique comporte deux rampes (16) hélicoïdales, les deux rampes (16) hélicoïdales étant réalisées au travers de la paroi de l'enveloppe (14) mobile en rotation et de façon symétrique par rapport à l'axe de l'enveloppe (14), - en ce que le dispositif comporte deux premiers galets (11) et deux seconds galets (10), lesdits premiers et seconds galets (11, 10) étant fixés symétriquement par rapport à l'axe de la tuyère, de part et d'autre de la partie (2) mobile, - et en ce que ledit manchon (12) fixe comporte deux rails (13) verticaux, les deux rails (13) verticaux étant réalisés au travers de la paroi du manchon (12) fixe et de façon symétrique par rapport à l'axe du manchon (12) fixe.