Brevet FR2077196A1 — publié le 19711022

i 2077196 La présente invention se rapporte à une é-bauche pressée pour la fabrication d'articles en verre, de préférence creux, à paroi latérale relatives^ent mince et à fond épais, plat ou pointu, ainsi qu'à tin dispositif ébaucheur pour 5 le façonnage de cette ébauche. Pour la fabrication en série d'articles en verre creux on utilise des machines automatiques de soufflage. Dans un mode de réalisation particulier de telles machines automatiques, une goutte de verre liquide prélevée dans un flux de lo verre sortant de la goulotte d'un bassin de fusion de verre est coupée à l'aide de ciseaux et arrive à la machine automatique de soufflage par une goulotte d'alimentation en gouttes. Ici,la goutte est d'abord amenée par pressage sous la forme d'une ébauche pressée dans un moule ébaucheur, puis retirée de ce moule, transférée à plusieurs porte-ébauches tournant autour de leur axe vertical, amenée par soufflage à l'air sous la forme d'une pa-raison et finalement transformée en article en verre creux fini par soufflage entre deux moitiés de moule finisseur se fermant autour de la paraison qui continue de tourner. Par suite de la 20 rotation de la paraison ou du moule, il se produit un mouvement relatif entre la surface extérieure de la paraison et la surface intérieure des moitiés de moule, ce qui empêche la reproduction de l'empreinte du joint du moule sur la surface de la paraison. l'opération de pressage s'effectue"en détail 25 comme décrit ci-après. La goutte coupée glisse sur une goulotte d'alimentation en gouttes s'étendant de façon oblique vers le bas et vient s'arrêter sur la surface horizontale du poinçon-ébau-cheur, qui amène ensuite la goutte vers le kaut en direction du 30 moule ébaucheur et l'introduit dans la cavité de ce moule, où la goutte est aspirée par dépression et reste accrochée après façonnage par le poinçon lorsque ce dernier se déplace de nouveau vers le bas pour prendre une nouvelle goutte. A la fin de l'opération de pressage, le moule ébaucheur pivote dans la trajectoi-^5 de porte-ébauches qui effectuent un mouvement de révolution autour d'un axe vertical commun de la machine automatique et tournent autour de leur propre axe, et le moule ébaucheur cède ainsi chaque fois l'ébauche à un porte-ébauches tournant autour de l'axe vertical. Ce démoulage peut être accéléré par l'ac-40 tion d'air comprimé. 71 01349 2 2077196 Les dispositif s. ébaucheurs connais jusqu'ici pour la mise en oeuvre du procédé de fabrication décrit en vue de la production d'ébauches pressées se composent de trois parties : d'une bague de moule, d'un élément rapporté ou mandrin ^ ajusté dans cette bague de moule, et d'un poinçon ébaucheur. L'action du vide et de l'air comprimé sur l'ébauche pressée s'effectue en passant par un canal circulaire formé par une fente entre la bague de moule et le mandrin. Les deux parties peuvent être refroidies- à l'aide d'un fluide de re- \ ]_0 froidissement traversant des canaux pratiqués dans ces parties. Le dispositif décrit donne obligatoirement une ébauche pressée en forme de disque, comportant des surfaces frontales planes et des surfaces latérales coniques, la jonction entre la surface frontale supérieure et la surface latérale 15 s'effectuant par une arête vive, en raison du joint" de séparation à arête vive entre la bague de moule et le mandrin. Cela constitue une forme très défanx>rable pour l'ébauche pressée dans le cas où 1'on veut produire à partir de cette ébauche un article en verre creux à paroi de faible épaisseur et à fond ren-20 forcé et pointu, par exemple pour la fabrication de verres à pied. Le dispositif de pressage à moule en deux pièces présente encore d.' autres inconvénients graves. Les.arêtes de la fente de la-partie au man-25 drin, tournée vers l'ébauche-pressée, de même■que l'arête de la fente de la bague de moule adoptent au cours du fonctionnement, malgré l'utilisation d'un refroidissement, une température différente de celle des autres zones des deux parties^ Cela conduit dans l'ébauche pressée à des différences de viscosité qui ont tin JO effet très défavorable sur le façonnage de l'article en-verre à •fabriquer. En outre, des impuretés et des oxydations se forment aux surfaces de la: fente annulaire en cours de fonctionnement et doivent être enlevées à des intervalles réguliers 35 par polissage, après-démontage. Si l'on veut obtenir un effet de nettoyage suffisant, il n'est pas possible d'éviter un enlèvement de la structure métallique, surtout aux arêtes. -„ . De ce fait, -il. se produit un élargissement conique de la fente,. avec des .arêtes arrondies, à l'extrémité 40 de-la fente, tournée -vers l*ébâùche pressée. - -Le vepj?e liauide BAD ORIGINAL 71 01349 3 2077196 de la goutte pénètre dans cet élargissement indésirable et forme, sur l'ébauche, après le pressage, une bavure vive concentrique qui empêche considérablement l'éjection de l'ébauche hors du moule et compromet le façonnage correct ultérieur de l'é-5 bauche par soufflage subséquent, en raison du refroidissement intense de cette bavure. En outre, l'enlèvement du matériau, qui est inévitable lors du nettoyage du moule, risque de ne pas être uniforme sur tout le pourtour, de sorte que la fente ne conserve 10 • pas la même largeur sur le pourtour, ce qui entraîne une aspiration non uniforme de la goutte et une introduction en biais de l'ébauche pressée dans le porte-ébauche La présente invention vise une ébauche pressée de forme particulière, permettant de fabriquer des articles 15 en verre, de préférence creux, dont la paroi latérale est relativement mince et dont le fond est relativement épais et présente une forme plane ou pointue, cette ébauche pressée pouvant être réalisée d'une manière économique avec une qualité élevée. Selon l'invention, on obtient ce résultat 20 peœ le fait que la zone centrale de l'ébauche pressée est plus épaisse que sa zone marginale. On obtient une ébauche pressée d'une forme particulièrement avantageuse dans le cas où la jonction entre sa surface frontale supérieure et sa surface latérale est fortement arrondie, la surface frontale inférieure étant 25 plane et la surface frontale supérieure bombée vers le haut. Il est également possible de donner à l'ébauche pressée une surface frontale supérieure plane et une surface frontale inférieure bombée vers le bas. Outre le fait que seule une ébauche pressée 30 ayant une telle forme permet, d'une manière économique, la fabrication d'un article en verre creux dimensionné avec précision, à fond renforcé, plan ou pointu, cette forme de l'ébauche présente l'avantage que lors du pressage, l'air emprisonné dans le moule avant l'introduction de la goutte peut mieux s'échap-35 per sur le côté frontal de l'ébauche pressée que dans le cas d'une ébauche pressée présentant des surfaces frontales planes et des arêtes vives. La fabrication de l'ébauche pressée conforme à l'invention exige un dispositif ébaucheur qui se distingue 40 fondamentalement des moules ébaucheurs de types connus jusqu'ici. 71 01349 4 2077196 Tout d'abord, l'exigence suivant laquelle la jonction entre la surface frontale et la surface latérale de l'ébauche pressée doit être fortement arrondie n'autorise pas l'utilisation d'un moule ébaucheur en deux parties. ^ Le dispositif ébaucheur conforme à l'inven tion se compose de façon usuelle d'une partie de moule à cavité et d'un poinçon et il est caractérisé par le fait que la partie de moule à cavité est réalisée d'une seule pièce. Gela supprime tout joint de séparation. 10 Suivant une autre caractéristique de l'in vention, une chambre de refroidissement traversée par un fluide de refroidissement se trouve au-dessus de la cavité de la partie de moule à cavité, en étant séparé de cette cavité par un fond de moule. 1^ L'arrivée du fluide de refroidissement s'effectue par un canal annulaire concentrique, obturé au moyen d'un couvercle de fermeture également annulaire et pourvu d'un grand nombre d'ouvertures de passage, l'évacuation du fluide de refroidissement s'effectuant par un perçage central. 20 l Pour assurer cette isolation, on peut également utiliser téne plaque reliée solidairement au fond de moule et délimitant une cavité fermée par un bord annulaire et avec JO le fond de moule. Cette cavité délimitée par la plaque n'est donc pas traversée par le fluide de refroidissement et isole ainsi le fond de moule du fluide de refroidissement. Par le choix de plaques de formes et de tail-35 les différentes et par le changement de la position de la plaque, on peut agir facilement sur la taille et sur la répartition de température de la zone centrale de l'ébauche, zone que l'on désire maintenir à une température plus élevée. En effet, il est souvent désirable pendant 40 le pressage de maintenir l'ébauche pressée,dans sa zone centrale, 71 01349 2077196 à une température plus élevée que dans ses zones marginales. Selon l'invention, on peut faire varier le refroidissement dans la zone centrale à l'intérieur de limites susceptibles d'être choisies. 5 Le dispositif ébaucheur conforme à l'invention présente avantageusement dans le fond de moule un canal annulaire concentrique communiquant avec la cavité du moule par un grand nombre de perçages et susceptible d'être mis au choix sous vide ou sous surpression en passant par un système de canaux. la cavité du moule des arrondis à rayon de courbure important et donc d'obtenir une ébauche pressée ayant la forme requise. En outre, la taille des perçages faisant office de buses n'est pas modifiée par l'opération de nettoyage nécessaire de temps en 15 temps. Ainsi, il ne peut pas se former de bavure sur l'ébauche pressée et la distribution de l'air comprimé et donc la force qu'exerce cet air sur l'ébauche en vue de son éjection reste -uniforme, ce qui fait que l'ébauche tombe toujours horizontalement du moule dans le porte-ébauche du poste de soufflage. 20 Le dispositif ébaucheur conforme à l'inven tion comporte un poinçon relié au point le plus bas .de sa cavité par lin système de canaux avec l'air ambiant. Par ces. canaux, l'air accumulé dans la cavité du poinçon peut également s'échapper à 1'extérieur. 25 Le profil de la cavité du poinçon peut, soit être plan, soit être bombé vers le bas, cette dernière forme étant particulièrement avantageuse pour la fabrication d'articles en verre comportant un fond renforcé et pointu, ce fond pouvant être bombé vers le bas. 3C Le dessin annexé représente schématiquement plusieurs exemples de réalisation non limitatifs de l'ébauche pressée ainsi que du moule ébaucheur ; sur ce dessin : la figure 1 représente une ébauche pressée comportant Tin bombement à la surface frontale supérieure ; 35 la figure 2 représente une ébauche pressée comportant un bombement à la surface frontale inférieure ; la figure 3 représente une éb&uche pressée comportant des bombements sur les deux surfaces frontales ; la figure 4- est une coupe transversale du 40 moule ébaucheur conforme à l'invention ; 10 Ce mode de construction permet de donner à BAD ORIGINAL 71 01349 6 2077196 la figure 5 est une coupe transversale du poinçon ébaucheur correspondant. Les ébauches pressées illustrées sur les figures 1, 2 et 3 présentent, dans les zones centrales, des é-3 paisseurs plus importantes que dans les zones marginales. Ce n'est que par cette configuration qu'il est possible d'obtenir, au cours de l'opération de soufflage subséquente, d'une manière simple et sans difficulté, la répartition recherchée de l'épaisseur de paroi. 10 11 est particulièrement avantageux de donner à l'ébauche la forme selon la figure 2. Ici, l'ébauche est renforcée par un bossage 1 faisant saillie vers le bas. L'opération de soufflage qui fait suite au pressage est particulièrement facilitée par cette forme de l'ébauche, et la répartition de 15 l'épaisseur de paroi dans l'article en verre terminé est beaucoup plus uniforme, le renforcement recherché s'établissant dans le fond de l'article en verre terminé. En outre, l'ébauche pressée présente, sur le côté supérieur une arête 2 fortement arrondie à la jonction en-20 tre la surface frontale supérieure et la surface latérale. Il ne peut pas se produire de bavure à cet endroit et le refroidissement dans cette zone arrondie est plus uniforme que sur une arête vive telle qu'elle se produit obligatoirement en cas d'utilisation de moules ébaucheurs divisés. 25 Le dispositif ébaucheur nécessaire pour la production de telles ébauches pressées se compose d'un moule é-baucheur et d'un poinçon représentés sur les figures 4 et 5* Le moule ébaucheur (fi-gure 4) se compose de la partie de moule 3 proprement dite et du couvercle de moule 4. Dans le côté infé-30 rieur de la partie de moule 3 est pratiquée une cavité 5 ÇLui est représentée, à titre d'exemple avec une surface plane telle qu'elle est nécessaire en vue de la production de l'ébauche pressée selon la figure 2. Sur le côté supérieur de la partie de moule 3 se trouve une chambre 6 pour un fluide de refroidissement en é-35 coulement. Dans le fond intermédiaire 7 se trouve un canal annulaire concentrique 8 servant de canal de distribution pour 1'aspiration de la goutte de verre liquide par le vide et pour - l'éjection'dè l'ébauche terminée par de l'air comprimé. Pour des rainons de fabrication,'le canal pratiqué dans le matériau du 40 ; inoïile-est obturé par un anneau 9 fixé par soudage, trasage, BAD ORIGINAL 71 01349 7 2077196 matage, mandrinage ou d'autres procédés connus. Le canal annulaire 8 est relié à la cavité du moule par un grand nombre de perçages de petit diamètre, situés sur xin même cercle et agissant à la manière de buses. Par 5 un système de perçages 10, 11 et 12, le canal annulaire communique avec une canalisation mobile non représentée par laquelle est extrait l'air se trouvant dans l'ensemble du système de canaux lorsqu'une goutte de verre arrivant d'abord par une goulotte d'alimentation en gouttes et venant se poser sur la surface 10 ■ cLu poinçon selon la figure 5 doit être introduite dans la cavité 5 du moule et y être retenue par aspiration. A la fin de l'opération de pressage, on décharge .de nouveau le système de canaux au moyen d'un distributeur non représenté et immédiatement à la suite, on établit une surpression dans ce système de ca-15 naux, de sorte que l'ébauche pressée terminée peut, après descente du poinçon et après pivotement du moule dans la trajectoire des porte-ébauches tournant autour de l'axe "médian de la machine automatique de soufflage, être éjectée hors de la cavité du moule. 20 Le fluide de refroidissement est envoyé par le perçage 13 dans un canal annulaire 14 fermé sur le côté inférieur par une plaque 15 également annulaire. Cette plaque est pourvue d'un grand nombre de perçages 16 disposés en couronne, par lesquels le fluide de refroidissement arrive dans la chambre 25 &e refroidissement 6. Le fluide de refroidissement quitte cette chambre par le perçage central 17; Les perçages 16 peuvent être perpendiculaires au plan de la plaque annulaire ou être obliques, ce qui permet de diriger le flux de fluide de refroidissement et de pro-30 duire ainsi un refroidissement particulièrement efficace à des endroits déterminés. Le même effet peut être obtenu par des tôles directrices non représentées, disposées sur la face inférieure de la plaque annulaire. Il est souvent avantageux que l'ébauche pres-35 sée dans la cavité 5 reste plus chaude dans sa zone centrale que dans sa zone marginale, la différence de température la plus a-vantageuse ne pouvant souvent être déterminée que par des essais. Pour obtenir d'une manière simple la répartition de température la plus avantageuse et pour fixer cette répartition d'une manière 40 rapide et simple, on peut disposer sur le centre du fond, entre 71 01349 8 2077196 la cavité 5 et la chambre de refroidissement 6, une plaque 18 présentant une forme circulaire ou également, selon la répartition de température désirée, une forme différente de la forme circulaire. organes élastiques 19 et 20, ayant la forme de ressorts hélicoïdaux, comme représenté sur la figure 4, ou également de ressorts à lames, ou "bien la forme d'organes élastiques de type quelconque et connu, en passant par un joint 21 contre le fond de moule. La 10 cavité 22 délimitée par la plaque 18 est remplie d'air et assure une isolation thermique par rapport au fluide de refroidissement. Par variation de la forme, de la taille et de la position de cette plaque, on peut régler d'une manière rapide et simple la répartition de température désirée dans 1'ébauche pressée. 15 Lorsque la répartition de température appro priée est une fois déterminée, on peut également fixer la plaque 18 solidairement au fond 7* présente une cavité 23 ayant un profil correspondant à celui que 20 doit posséder l'ébauche après le pressage. On a représenté ici, à titre d'exemple, un profil tel qu'il est nécessaire pour la production de l'ébauche pressée selon la figure 2. L'air emprisonné dans la cavité 23 après introduction de la goutte de verre liquide peut s'échapper entièrement, pendant l'opération de 25 pressage, par le système de canaux 24. 5 La plaque 18 est appliquée par un ou plusieurs Le poinçon ébaucheur illustré sur la figure 5 71 01349 9 2077196 REVENDICATIONS 1. Ebauche pressée pour la fabrication d'articles en verre, de préférence creux, à paroi latérale relativement mince et à fond épais, plan ou pointu, caractérisée 5 par le fait que sa zone centrale est plus épaisse que sa zone marginale. 2. Ebauche pressée suivant la revendication 1, caractériséepar le fait que la jonction entre sa surface frontale supérieure et sa surface latérale est fortement 10 arrondie. 3. Ebauche pressée suivant les revendications 1 et 2, caractérisée par le fait que sa surface frontale inférieure est plane et que sa surface frontale supérieure est bombée vers le haut. 15 4. Ebauche pressée suivant les revendica tions 1 et 2, caractérisée par le fait que sa surface frontale supérieure est plane et que sa surface frontale inférieure est bombée vers le bas. 5. Dispositif ébaucheur pour la production 20 d'une ébauche pressée suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, composé d'une partie de moule à cavité-et d'un poinçon, caractérisé par le fait que la partie de moule à cavité est réalisée d'une seule pièce. 6. Dispositif ébaucheur suivant la revendi-25 cation 5) caractérisé par le fait qu'une chambre de. refroidissement traversée par un fluide de refroidissement est disposée au-dessus de la cavité de la partie de moule à cavité, en étant séparée de cette cavité par un fond de moule. 7« Dispositif ébaucheur suivant les reven-30 dications 5 et 6, caractérisé par le fait que l'arrivée du fluide de refroidissement s'effectue par un canal annulaire concentrique qui est obturé au moyen d'un couvercle de fermeture également annulaire, pourvu d'un grand nombre d'ouvertures de passage, l'évacuation du fluide de refroidissement s'effectuant par un 33 perçage central. 8. Dispositif ébaucheur suivant les revendications 5? 7 prises dans leur ensemble, caractérisé par le fait que la zone centrale du fond de moule est isolée du fluide de refroidissement. 71.01349 10 2077196 9. Dispositif ébaucheur suivant la revendication 8, caractérisé par le fait que l'isolement est assuré par une plaque mobile délimitant, en passant par un bord annulaire et un joint d'étanchéité , une cavité fermée avec la surface du 5 fond de moule et appliquée au moyen d'un ou de plusieurs organes élastiques contre le fond de moule. 10. Dispositif ébaucheur suivant la revendication 8, caractérisé par le fait que l'isolement est assuré par une plaque qui est reliée solidairement au fond de moule et 10 délimite, au moyen d'un bord annulaire, une cavité fermée avec le fond du moule. 11. Dispositif ébaucheur suivant les revendications 6, 7 prises dans leur ensemble, caractérisé par le fait que le fond de moule présente un canal annulaire concen- 15 trique relié par un grand nombre de perçages à la cavité du moule et pouvant être mis au choix sous surpression ou sous vide en passant par un système de canaux. 12. Dispositif ébaucheur pour la production d'une ébauche pressée suivant les revendications 1, 2, 4 2q prises dans leur ensemble, composé d'une partie de moule à cavité et d'un poinçon, caractérisé par le fait que le poinçon communique, à l'endroit le plus bas de sa cavité, par un système de canaux avec l'air ambiant.