Brevet FR2039293A1 — publié le 19710115

L'invention se rapporte à un procédé et un dispositif pour assurer le refroidissement- interne de récipients en verre à ouverture étroite, obtenus au moyen de machines de formage à aspiration, particulièrement de machines automatiques. Comme on le sait ia fabrication de récipients en verre à ouverture étroite, comme par exemple de bouteilles, est généralement effectuée au moyen de machines automatiques qui effectuent plusieurs opérations qui vont du moulage d'une petite masse de verre dans un moule d'ébauchage Jusqu'à la formation finale du récipient qui est ensuite démoulé pour etre amené dans un four de recuit. Le formage final des récipients peut être effectué soit au moyen d'une insufflation d'air comprimé dans l'élément ébauché taraison) et du gonflage résultant de cet élément åus- qu a ce qu'il prenne la forme du moule final, soit en appliquant le vide dans ltespace compris entre llélément ébauché et le moule final de manière à supprimer tout espace entre le récipient et la surface du moule. Ces deux procédés posent des problèmes de transmission de chaleur entre l'air comprimé et le verre, entre le vide et le verre ainsi qu'entre b vate et le moule. Lors de la formation du récipient au moyen d'air comprimé, cet air gonfle non seulement l'élément ébauché mais prélève une partie de sa chaleur en en refroidissant les surfaces internes, tandis que les surfaces externes cèdent de la chaleur au moule avec lequel elles sont en contact. Il en résulte une certaine homogénéisation de la température du récipient fini Par contre, lors de la formation du récipient au moyen du vide, il se produit un échange de chaleur entre les surfaces externes du récipient e-* ce vide et un échange analogue de chaleur entre le moule et les surfaces externes du récipient, tandis que les parois internes peuvent seulement transmettre la chaleur spontanément à l'atmosphère. Il en résulte, en conséquence, une hétérogénéité de température dans l'épaisseur du récipient fini. Ce phénomène provoque la déformation des récipients oui sortent à l'état fini des machines automatiques. En fait, ces machines ayant des vitesses de production très élevées et, en conséquence, des cycles de formation dans le moule de finis-sage très brefs, l'homogénéisation de la température entre les parois internes et les parois externes du récipient n'a pratiquement pas le temps de se réaliser.On a en fait constaté que les récipients finis ont- tendance à se plier en perdant la forme originale : ces défauts ne sont cependant pas constatés sur les récipients dès qu'ils sortent du moule de finissage, mais avant l'entrée dans les fours de recuit, étant donné que, dans le temps qui s'écoule entre la sortie du moule et l'arrivée à 1'entrée du four, la chaleur cédée par les parois internes du récipient, toujours à des températures très élevées, aux parois externes, produit le dépassement du point de ramollissement d1 une partie du verre. Il est donc nécessaire d'empêcher que ce phénomène -se produise, en refroidissant la surface interne du récipient pour réduire le plus possible l'hétérogénéité de température dans l'épaisseur du verre. La présente invention a pour but de résoudre le problème précité en fournissant un procédé, de mise en oeuvre simple et facile, qui permette de refroidir de manière satisfaisante les récipients en verre à ouverture étroite, obtenus particulièrement au moyen de machines automatiques, de manière à réduire au minimum la différence de température entre les parois externes et les parois internes des récipients. L'invention a aussi pour but un procédé du type précité qui permet d'obtenir, à égalité de rendement, des augmentations de la vitesse de production très élevées, permettant de réduire les cycles de façonnage, La caractéristique principale du procédé selon l'invention, réside dans le fait qu'il consiste à insuffler de l'air comprimé à travers l'ouverture du récipient pendant la phase de formage final de ce dernier, en prélevant de l'air d'un conduit centralisé d'alimentation et en le distribuant aux divers groupes actifs de la machine automatique en synchronisme avec la fermeture du moule final et le démoulage subséquent. L'invention a en outre pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé décrit qui est de construction simple, robuste et économique et qui peut être facilement appliqué aux machines automatiques du type précité. Le dispositif selon ltinvention est caractérisé par le- fait outil comprend pour chaque groupe'actif de la ma ahinet une ttte de soufflage, portée par un levier coudé, oscillant apte à être déplacé horizontalement à partir d'une position de repos dans laquelle la tête est espacée par rapport au récipient, pour venir dans la phase de finissage, à une position de fonctionnement dans laquelle la tête est disposée dans l'axe de ce récipient, les déplacements du levier précité étant commandés par le bras mobile de la machine qui porte la fourche de sécurité, l'alimentation de la tête en air comprimé, en synchronisme avec la phase de formage final du récipient, étant obtenue au moyen d'un interrupteur pneumatique à actionnement automatique, disposé entre la tête et un collecteur central apte à alimenter les divers groupes opératoires de la machine. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui suit en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution du dispositif selon l"invention La figure 1 est une vue de coté en élévation d1une machine automatique pour la fabrication de récipients en verre à ouverture étroite au moyen d'une dépression, munie du dispositif selon l'invention pour le refroidissement interne des récipients ;; La figure 2 est une coupe axiale partielle à échelle agrandie, de la machine, montrant l'un des groupes opératoires et le dispositif de refroidissement selon l'invention La figure 3 est une vue latérale en élévation, partiellement en coupe à une échelle encore plus agrandie, d'un détail de la figure 2 La figure 4 est une vue en plan représentant un détail du dispositif de refroidissement dans la position de repos Les figures 5 et 6 sont des vues analogues à la fig.4, représentant ce même détail dans deux positions de fonctionnement; Les figures 7 et 8 sont des vues en coupes axiales et à une échelle agrandie représentant la tête de soufflage, respectivement, dans une position de repos et dans une position de fonctiopnement. la figure 1 est représentée une machine automatique pour la fabrication par dépression de récipients en verre à ouverture étroite Cette machine comprends entre autres, plusieurs groupes de fonctionnement 1 oui effectuent ?' formage final des récipients 2, au moyen de moules 3 reliés à une source de vide. A la machine précitée sont appliqués des dispositifs selon l'invention, aptes à effectuer le refroidissement interne des récipients au moment du formage final, Comme montré à la figure 2 3 ces dispositifs comprennent une alimentation centralisée en air comprimé, disposée à l'emplacement de la colonne centrale 6 de la machine et constituée par un conduit 7 et un collecteur annulaire 8 communicant avec plusieurs conduits radiaux 9, dont na pour chaque groupe opératoire. Chaque conduit 9 aboutit à un conduit de distribution 11, 11a dont l'alimentation peut eAtr? interrompue par un interrupteur pneumatique 10 et qui communique avec une tête de soufflage 12. Le groupe mobile de I-' interrupteur 10 précité est con- mandé au moyen d'un galet 22, par une came réglable 14 et par une came fixe 15 animées d'un mouvement relativement à l'interrupteur et au groupe opératoire0 Ces cames commandent la mise en communication de la tête 12 avec la source d'air comprimé pour effectuer le soufflage du récipient, avec le synchronisme désiré. La tête 12 est supportée, comme illustre aux fig0 4, 5 et 6, par un levier coudé 16, articulé sur un pivot vertical 17 traversant un trou oblong 18 ménagé dans un support 19. Ce dernier est relié à un bras mobile 5 qui porte à son extrémité la fourche de sécurité 4 propre à chaque groupe de la machine, L'autre bras 16b du levier 16 présente un trou oblong 20 dans lequel est engagé un pinot 21 solidaire d'un support 22 lié à la charpente fixe de la machine. Le déplacement angulaire du levier 16 est donc commandé de manière automatique par l'avancement et par le retour du bras 5 comme celà sera décrit ci-dessousr La teste 12 de soufflage présente une chambre terminale 23, qui alimentée par un conduit 25 réalisé à l'intérieur du levier 16 et fermée à sa partie supérieure par un bouchon rapporté 24. Dans la chambre précitée est disposé un piston mobile 26 subissant l'action d'un ressort 27 et portant centralement un tube creux 28 à travers lequel l'air comprimé est insufflé dans l'intérieur du récipient 2, dans la phase de formage Le fonctionnement du dispositif pour chaque groupe est le suivant Dans les conditions normales de repos, comme représenté à la fig .4, le bras 5 se trouve dans la position tirée en arrière et le levier lb est disposé de manière qui la tête de soufflage 12 se trouve espacée de l'axe du récipIènitO Dans ces conditions l'interrupteur pneumatique 10 se trou≈dans une position de fermeture et le passage de l'air comprimé est interrompu. Quand la phase ae finissage com; ence, le récipient est amené dans le moule de finissage 3 qui se referme et l'aspiration commence. Le déplacement vers l'extérieur du bras 2 provoque la rotation du levier 16, comme représenté à la fig.5 ce qui amène la tête soufflante 12 dans l'axe de l'embouchure 2a du récipient, tandis que le passage d l'air comprimé à partir du conduit central 7 aux conduits d'alimentation 11, 11a reste encore interrompu. Ensuite le galet 13 de l'interrupteur pneumatique 10 rencontre le secteur de came réglable 14, ce qui permet le passage de l'air vers la tête. La pression de l'air dans la chambre 23 provoque l'abaissement du piston 26 et la sortie du tube 28 (fig.8) lequel pénètre de quelques millimètres dans l'embouchure 2a du récipient, en effectuant l'action de refroidissement de ses parois internes par soufflage d'air comprimé. Pendant cette phase, le bras 5 qui porte la fourche de sécurité 4 effectue une partie du mouvement de retour, comme représenté à la figure 6, sans que celà influence la position du levier 16 et en conséquence celle de la tête de soufflage, étanbSonné qu'un déplacement correspondant de cette tête amènerait le tube 20 en contact avec l'embouchure du récipient. Ceci est obtenu au moyen de l'accouplement du trou oblong 18 avec le pivot d'oscillation 17 du levier 16. Ensuite le galet 12 de l'interrupteur pneumatines après avoir parcouru également le tronçon de came fixe 15, provoque l'interruption de la communication entre 1 texte 12 et l'alimentation en air comprimé, et de ce fait le tmbe 28 qui n'est plus soumis à l'action de la pression ie l'air, rentre dans la chambre 23 de la tête sous l'action du ressort de rappel 27 (fig.7). Le levier 16 reste encore dans la position de travail représentée à la figure bo Tandis que le récipient qui est alors terminé est amené à partir du moule de finissage 3, qui s'est ouvert, sur la plaque de stationneent, il se produit la rotation du levier 16 et la tête retourne dans sa position primitive de repos (vor fig.4). Le dispositif est ainsi prêt pour commencer un nouveau cycle de fonctionnement. Le dispositif décrit peut être adapté de manière facile aux machines automatiques normales, sans nécessiter de modifications excessives des diverses parties de la machine. Le dispositif de soufflage est adaptable à chaque type de récipient uniquement par substitution de la tête en fonction des divers formats de l'embouchure du récipient De cette manière on réussit à éviter une différence importante entre la température des parois externes et celle des parois internes du récipient , en éliminant les phénomènes d'en dommagement conduisant à des déformations des récipients après le démoulage, Ceci permet d'augmenter la productivité de la machine en abrégeant les cycles de fonctionnement individuels. il est bien entendu qu'on peut effectuer de nombreuses modifications en ce qui concerne le mode de réalisation décrit, sans sortir-du cadre de l'invention. E REVENDICATIONS lo Procédé de refroidissement interne de récipients en verre à ouverture étroite, du type de ceux obtenus au moyen de machines automa-siques utilisant une dépression , caractérisé en ce qu'il consiste à insuffler de l'air comprimé à travers l'ouverture du récipient pendant la phase de formage final de ce dernier, en prélevant de l'air d'un conduit centralisé d'alimentation et en le distribuant aux divers groupes opératoires de la machine automatique en synchronisme avec la fermeture du moule final et le démoulage subséquent. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend pour chaque groupe opératoire de la machine, une tête de soufflage portée par un levier coude oscillant apte à autre déplacé horizontalement à partir d'une position de repos dans laquelle la tête est espacée par rapport au récipient, pour venir dans la phase de finissage, dans une position de fonctionnement dans laquelle la tête est disposée dans l'axe vertical du récipient précité, les déplacements de ce levier étant commandés par le bras mobile de la machine qui porte la fourche de sécurité, et l'alimentation de la tête en air comprimé, s'effectuant en synchronisme avec le finissage final du récipient étant obtenue au moyen d'un interrupteur pneumatique à actionnement automatique, disposé entre la tête et un collecteur central apte à alimenter les divers groupes opératoires de la machine. 30- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le levier coude oscillant portant à l'extrémité de l'un de ses bras la tête de soufflage, est articulé sur un pivot, traversant un trou oblong ménagé dans un support fixé au bras coulissant correspondant de la machine et qui porte la fourche de sécurité, l'autre bras du levier précité étant en prise au moyen d'un trou oblong avec un pivot porte par un support fixe afin que le mouvement relatif du bras coulissant précité provoque l'oscillation du levier et la mise en place de la tête de souf fluage au-dessus de lre du récipient, ou son retour dans la position de repos. Dispositif selon les revendications 2 et 3, caractérisé en ce que la tête de soufflage comprend une chambre étanche, alimentée à son extrémité supérieure en air comprimé et dans laquelle est monté coulissant et de façon étanche un piston qui subissant l'action d'un ressort de rappel porte en son centre un tubede soufflage, lequel sous l'action de l'air comprimé in troduit dans la chambre précitée fait saillie vers le bas de manière à s' gager dans l'embouchure du récipient pendant la phase de soufflage , tandis qu'il rentre dans la chambre précitée quand cesse la phase de finissage du récipient précité. Dispositif selon les revenflications 2 à 4, caractérisé en ce que l'alimentation en air- comprimé de la tête de soufflage est obtenue, en synchronisme avec le finissage par aspiration du récipient, au moyen d'un interrupteur pneumatique disposé entre un conduit d'alimentation et un collecteur annulaire commun à tous les groupes opératoires de la machine, cet interrupteur coopérant avec deux cames, dont l'une est réglable, lesdites cames étant animées d'un mouvement relativement à l'interrupteur et étant aptes à tablir la communication entre la tête de soufflage et le collecteur central, uniquement lorsque la tête précitée est superposée au récipient et quand se déroule la phase de finissage du récipient0