Brevet FR2153382A1 — publié le 19730504

La présente invention concerne une procédé de fabrication dtun objet creux en verre, à structure de paroi optique, dans lequel, partant d'une matière vitreuse chauffée jusqu 'a' ltétat plastique, on forme d'abord, au moins par pressage, un ébauché creux en forme de goutte ou lopin de verre dont la paroi présente une ébauche de structure optique, qu'on amène ensuite à sa forme définitive par un formage par aspiration ou soufflage. L'invention concerne égalenent un dispositif pour la mise en pratique de ce procédé. On sait fabriquer des objets creux en verre ayant une structure de paroi optique, par soufflage à la bouche aidé d'un dispositif comportant un moule ébaucheur creux dans lequel la paraison, chauffée à la température de viscosité, est introduite au moyen d'une canne de soufflage, ou par pressage où elle est transformée en ébauche par un piston pénétrant coaxialement dans la cavité du moule. Le moule ébaucheur constitue un négatif, ou matrice de la structure optique de l'objet, sa paroi interne comportant des reliefs et des creux ou autres profils correspondant à cette structure.En prenant contact avec les profils de la paroi interne du moule ébaucheur, le verre chaud de l'ébauché se refroidit différentiellement, et quand l'ébauché reçoit sa forme définitive, il se produit, dans l'ébauché creux en verre, des zones d'épaisseurs de parois différentes provenant de ces refroidissements partiels différents. Ces zones produisent des réfractions différentes et des effets optiques correspondants. La réalisation des profils internes du moule ébaucheur ne peut être effectuée qu'avec des dispositifs compliqués et une grande dépense de travail et de temps, ce qui réduit la rentabilité de ces procédés de fabrication. La réalisation de tels objets creux en verre sur des machines automatiques est, pour le moins, très compliquée si on tient compte qu'elle exile un moule ébaucheur compliqué en plusieurs parties. En outre, les objets ainsi fabriqués présentent une paroi externe plus ou moins rugueuse dont le nettoyage exige un temps et un travail notables. La présente invention a pour objet de perfectionner un procédé tel que celui décrit ci-dessus, permettant à l'aide d'un dispositif de construction simple, une fabrication économique en grandes quantités et, de préférence, de façon entié- revent automatique d'objets. creux en verre de structure de paroi optique, faciles à entretenir. Ce but est atteint du fait que, pendant la formation de l'ébauché creux, sa paroi interne est conformée par pressage, selon la-structure optique désirée. Ce moulage par pressage de la structure optique sur la paroi interne de l'ébauché peut s'effectuer rapidement, éventuellement de façon totalement automatique, avec un dispositif de construction simple et, par conséquent, économique et assure ltobtention des effets de réfraction escomptés après que ltébauhé a reçu sa forme définitive, bien que ses parois externes soient complètement lisses. Le procédé selon l'invention permet donc une fabrication économique, éventuellement totalement automatique, et en grande série, d'objets creux verre faciles à entretenir. La structure optique pourra être réalisée, par exemple, par pressage, sur la paroi interne de l'ébauché, de nervures rectilignes de la pointe au pied du lopin de verre, ou hélicoidales par rapport à l'axe de ce dernier. A ce propos, il y a avantage à agrandir l'ébauché par soufflage pour le faire passer par un stade intermédiaire, après le pressage et avant le formage par aspiration ou soufflage. L'agrandissement intermédiaire de 11 ébauché permet de le séparer, sans endommager ni modifier sa structure optique et indépendamment du profil de celle-ci, de la partie du dispositif effectuant le pressage de ce profil. Un dispositif approprié à la mise en pratique du procédé de fabrication décrit comporte un moule ébaucheur creux et un piston pénétrant dans ce dernier coaxialement à l'axe de la cavité. On approprie ce dispositif connu à la mise en pratique du procédé selon l'invention en donnant au piston une structure de surface profilée de façon à constituer le positif ou étampe de la structure optique désirée. Cette structure de surface profilée du piston peut êtreréalisée avec des outils simples et peut être réalisée, par exemple, en creusant à la surface du piston, des rainures s'étendant de l'extrémité libre de ce piston jusqu'à son pied. Au lieu d'une structure rectiligne, ces rainures peuvent former une structure hélicoldale sur la paroi interne de l'ébauché Si elles sont creusées sur la surface du piston hélicoidalement par rapport à l'axe de ce dernier et si celuici est monté rotatif axialement. Le piston peut alors être très facilement extrait de l'ébauché en tournant comme une vis et il conviendra à cet effet d'associer au piston un disposi- tif d'entralnement en rotation et en translation auquel correspondra le rapport translation/angle de rotation du pas de vis des rainures. Mais le piston peut avoir une structure de surface profilée de n'importe quelle manière slil est creusé de canaux de soufflage débouchant à sa surface pour permettre le soufflage intermédiaire déjà mentionné de l'ébauché pour le faire passer par un stade intermédiaire agrandi. L'invention va être expliquée ci-après plus en détail en se référant aux dessins annexés dans lesquels t - la figure 1 est une coupe schématique dtun dispositif de mise en pratique du procédé selon l'invention - la figure 2 est une coupe schématique d'une partie du dispositif de la figure I - la figure 3 est une vue de côté schématique d'une variante de réalisation du dispositif de la figure 2 - la figure 4 est une vue de côté schématique d'un objet creux en verre fabriqué au moyen du dispositif de la figure 1 ainsi que de la pièce de la figure 2 - la figure 5 est une coupe schématique de l'objet creux en verre de la figure 4 - la figure 6 est une vue de côté schématique, à plus petite échelle, de la pièce de. la figure 3 équipée d'un dispositif d'entraînement ; et - la figure ? est une vue schématique partielle de côté d'un objet creux en verre fabriqué au moyen du dispositif de la figure 1 et des pièces des figures 3 et 6. La figure I représente un moule ébaucheur 1 dans la cavité oblongue duquel un piston 2 pénètre sous l'action d'un dispositif dlentraenement, non représenté. Avant pénétration du piston 2 dans le moule ébaucheur 1, une paraison de verre chauffé jusqu'à malléabilité est introduite dans la cavité dudit moule où elle est transformée par pressage en un ébauché creux oblong 3 par la pénétration du piston 2 dans le moule 1. Sur la surface du piston 2 sont creusées, comme on le voit sur les figures 1 et 2, des rainures 2a s'étendant de la pointe au pied du piston auquel elles donnent une structure de surface déterminée. Celle-ci constitue, lors de l!Ln- troduction du piston 2 dans le moule ébaucheur 1, un moule positif (ou étampe) pour la matière vitreuse malléable de l'ébauché 3 dont la paroi interne prend une structure rainurée correspondante qui produira des effets optiques. Dans l'exemple de réalisation des figures 1 et 2, les rainures 2a sont dirigées, sur la surface du piston 2, selon des plans passant par l'axe de ce dernier, de sorte que celui-ci pourra, malgré sa structure superficielle profilée selon la structure optique qu'on désire réaliser sur la paroi interne de l'ébauché 3, être extrait axialement de l'ébauché 3 et du moule ébaucheur 1. Aussitôt après, l'ébauché 3 est extrait du moule ébaucheur 1 et amené à sa forme définitive 3a des figures 4 et 5 par un formage par aspiration ou soufflage. On voit, sur ces figures, que la paroi externe de la forme définitive 3a est complètement lisse, tandis que sa paroi interne présente une structure optique verticale produite, pendant le formage de l'ébauché 3 par aspiration ou soufflage, par la structure nervurée imprimée à la surface interne de ce dernier dont les nervures s'étendaient de la pointe à la racine de la paraison, et qui produira des effets optiques attractifs. La figure 3 représente un piston 2' dont la structure superficielle nervurée présente des nervures 2a' s'étendant hélicoidalement de la pointe au pied du piston par rapport à son axe longitudinal. Lors de l'introduction du piston 2' dans le moule ébaucheur 1 cette structure produira sur la paroi interne de l'ébauché 3 une structure optique comportant des nervures hélicodales par rapport à l'axe de la paztson. Une telle structure optique exige que le piston 2t soit ponté rotatif pour pouvoir être extrait de l'ébauché 3 à la Manière d'une vis. Dans le mode de réalisation de la figure 6, ce montage rotatif est constitué par un dispositif de translation et de rotation associé au piston 2t et comportant un ensemble cylindre-piston pneumatique ou hydraulique 4 dont la tige de piston jointe au piston 2' est montée rotative et est mise en rotation, à chaque course du piston, par une rainure hélicoidale de guidage 4a à grand pas. Le rapport course/angle de rotation de l'ensemble cylindre-piston 4 correspond au pas de vis des rainures 2a' du piston 2'. Par conséquent, quand l'ébauché 3 à structure optique hélicoidale imprimée est amené à sa forme définitive 3a' de la figure 7 par formage par aspiration ou soufflage, cette forme définitive 3a' présente de même une paroi externe parfaitement lisse et une structure optique spiralée à effets de réfraction correspondants sur sa paroi interne. En ce qui concerne le profil de la structure superficielle du piston, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation représentés sur les dessins. La structure super- ficielle du piston pourrait être déterminée à volonté selon la structure optique qu'on désire donner à la forme définitive, c'est-à-dire à l'objet creux en verre, avec cette réserve que des profils non continus exigent la présence de canaux de soufflage d'air débouchant entre le piston et l'ébauché. L'air insufflé dans ces canaux a pour effet de faire passer l'ébauché, après son pressage et avant sa mise à la forme définitive, au moyen d'un soufflage supplémentaire, par un état intermédiaire plus élargi permettant de le séparer du piston sans endommager ou déformer sa structure optique. REVENDICADIONS 1) Procédé de fabrication d'un objet creux en verre à structure de paroi optique, dans lequel, patent d'une matière vitreuse chauffée à la température de viscosité, on forme d'abord, au moins par pressage, un ébauché creux en forme de goutte ou lopin de verre dont la paroi présente une ébauche de structure optique et qu'on amène ensuite à sa forme défini tive par un formage par aspiration ou soufflage, caractérisé en ce que pendant la formation de l'ébauché creux, sa paroi interne est conformée par pressage selon la structure optique désirée. 2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que pour la formation de la structure optique, la paroi interne de l'ébauché est pourvue, par pressage, de nervures s'étendant de la pointe au pied de la paraison. 3) Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que les nervures sont hélicoidales par rapport à l'axe de la paraison. 4) Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que après le pressage et avant le formage par aspiration ou soufflage, l'ébauché est agrandi par soufflage pour passer par un stade intermédiaire. 5) Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé se lon l'une des revendications 1 à 4, comportant un moule ébau cheur creux et un piston conformateur y pénétrant, caractérisé en ce que la surface externe dudit piston est conformée de façon à constituer un moule positif ou étampe de la structure optique désirée. 6) Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que des rainures, constituant le moule positif de ladite structure optique, sont creusées à la surface dudit piston depuis son extrémité libre jusqu'à son pied. 7) Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdites rainures sont creusées à la surface dudit piston, hélicoidalement par rapport à son axe tongitudinal, et que ledit piston est monté rotatif axialement. 8) Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'audit piston est associé un dispositif d'entraînement en translation et en rotation dont le rapport translation/ angle de rotation correspond au pas de vis des rainures hélicoïdales. 9) Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le dispositif d'entraSnement en translation et en rotation du piston conformateur est constitué par un ensemble cylindre-piston dont la tige de piston est montée axialement rotative, et comportant un guidage hélicoïdal à grand pas. 10) Dispositif selon ltune des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte des canaux de soufflage d'air débouchant entre le piston conformateur et 1 t ébauché.