Brevet FR2299283A1 — publié le 19760827

La pressente invention concerne un procède de fabrica- tion de récipients en verre thermiquement isolants, a double paroi, du type de ceux constitués par un élément formant la paroi extérieure et par un autre élément formant la paroi intérieure, apte a être introduit dans la cavité du premier élément en laissant entre lui et celui-ci un espace vide qui est fermé de façon étanche en reliant l'un À l'autre les deux éléments a leurs extrémités, le long de leurs bords. Dans les procédés manuels traditionnels de fabrication de ces récipients à double paroi1 la liaison entre les deux éléments formant paroi est obtenue en déformant uniquement le bord de ltélément formant la paroi intérieure de façon a l'infléchir vers I'extérieur jusqu'a ce qu'il vienne en contact avec,le bord de l'autre élément, puis en soudant l'un à l'autre les deux éléments dans les zones de contact. Dans ces procédés traditionnels, il y a toutefois un fort pourcentage de déchets en raison de la déformation excessive à laquelle est soumis ltélément intérieur de verre; en effet, ledit élément subit une première déformation par étirage suivie immédiatement d'une seconde déformation qui consiste à rabattre son bord sur celui de l'élément extérieur. Ceci empêche a son tour d'obtenir une bonne compression sur la ligne de soudage entre les deux éléments. I1 est également très difficile d'obtenir une bonne soudure car la déformation considérable exigée de l'élément intérieur tend logiquement à provoquer un refroidissement excessif de son bord. Dans les procédés connus, on se heurte en outre à des difficultés supplémentaires lorsqu'on utilise des éléments qui présentent une certaine ovalisation de leur section ou dont l'ô- paisseur de paroi est différente ou manque d'uniformité. Un autre procédé de fabrication connu consiste a souder l'élément extérieur de verre a l'élément intérieur en chauffant l'élément extérieur et en le déformant jusqu'a le rapprocher de ltélément intérieur et en le coupant ensuite par fusion. Ce procédé est extrêmement onéreux et fastidieux en raison de la préparation nécessaire de l'élément de verre intérieur, de la grande quantité de chaleur qu'il. exige et aussi a cause de la né cessité de former le bord final soudé et fermé au moyen d'un outil de matriçage ou autre. L'invention a donc pour objet principal de remédier aux inconvénients précites grâce a un procédé de fabrication de récipients en verre thermiquement isolants, a double paroi, qui soit i la fois simple et pratique, nécessite une déformation moins importante du verre et permette d'utiliser des éléments de verre d' une épaisseur de paroi non uniforme, ou présentant une ovalisation de leur section, ou mal coupés, sans exiger des quantités excessives de chaleur. A cet effet, le procédé selon l'invention consiste disposer dans un gabarit rotatif un élément formant la paroi extérieure et un élément formant la paroi intérieure dans une position précise l'un relativement a l'autre, l'élément formant la paroi intérieure dans celui formant la paroi extérieure et les bords des deux éléments, s leur extrémité ouverte, étant laissés libres pour le soudage et étant contenues dans un plan commun transversal sà l'axe de rotation du gabarit, a faire tourner le gabarit et les éléments qu'il porte, - chauffer les extrémités des deux éléments -au voisinage des bords précités jusqu'a ce que ceux-ci se ramollissent et, a l'aide d'un outil approprié, à rapprocher l'un de l'autre les bords ramollis de façon progressive jusqu'a ce qu'ils se rencontrent et forment une soudure. De toute façon, l'invention sera bien comprise s l'ai- de de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé, représentant, .: titre d'exemple non limitatif, une forme de mise en oeuvre de ce procédé: Fig. 1 est une vue en élévation d'un récipient en verre thermiquement isolant, a double paroi, fabriqué selon le procédé de l'invention; Fig. 2 est une vue en coupe axiale représentant un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé; Fig. 3, 4 et 5 sont des vues en coupe partielles, a une plus grande échelle, représentant trois différentes étapes duprocédé; Fig. 5 est une vue en coupe partielle du bord soudé d' un récipient fabriqué par le procédé selon l'invention; Fig. 7, 8 et 9 sont des vues en coupe axiale représentant la production d'un récipient en forme de bouteille par le procédé selon l'invention. La fig. 1 représente un récipient en verre thermiquement isolant, 4 double paroi, tel qu'on peut en fabriquer par le procédé selon l'invention. Comme on peut le voir fà la fig. 2, ce récipient est formé par un élément la, qui forme la paroi extérieure, et par un second élément lb, qui constitue la paroi intérieure, ces deux éléments étant fermés a une de leurs extrémités et ouverts a l'autre. Ils sont dimensionnés et formés de façon qu'on puisse introduire l'élément formant paroi intérieure dans celui formant paroi extérieure en laissant entre eux un espace libre.A son extrémité fermée, l'élément extérieur la est muni d' un petit tube 12, qui communique avec l'espace libre entre les deux éléments et par lequel il est possible de faire le vide d' air dans cet espace. Les deux éléments la, lb sont maintenus dans des gabarits respectifs 2, 3, qui les immobilisent dans la position correcte l'un relativement à l'autre. Ils ont déjà été coupés a la longueur nécessaire pour obtenir les dimensions finales désirées du récipient fini 1. Les gabarits 2, 3 maintiennent les éléments la, 2a de façon que les extrémités ouvertes respectives de ceuxci soient laissées libres pour leur réunion ultérieure par soudage des bords à ces extrémités. Les dits bords se trouvent dans un même plan transversal a l'axe de rotation, plan qui est horizontal et en haut dans la forme de mise en oeuvre représentée a la fig. 2. Mais il va de soi que l'axe de rotation peut être orienté différemment si cela présente un avantage technique. L'élément intérieur lb et l'élément extérieur la sont mis e rotation à la même vitesse en faisant tourner les gabarits 2, 3 et, tandis qu'ils tournent sur leur axe longitudinal, les faces en bout adjacentes à leurs bords libres respectifs sont sou mises a la chaleur dégagée par la flamme d'un appareil a gaz ou par tout autre moyen chauffant approprié. La température du verre diminue rapidement du bord libre de chaque élément vers son extrémité fermée, de sorte que le verre est maintenu â l'état ramolli seulement au-dessus de la ligne A aux fig. 3 a 5, ligne qui indique le début de la déformation plastique aboutissant a la formation d'une soudure entre les bords libres des deux éléments. Immédiatement au-dessous de la ligne A, le verre est maintenu à l'état solide et rigide. Lorsque les bords libres des deux éléments la, lb atteignent la température de fusion, tm outil 4 présentant une rainure 5 est approché des bords libres respectifs des éléments entrainés en rotation et, par déformation de ces bords, les rap proche l'un de l'autre, comme le montrent les fig. 4 et 5, jusqu' ce ce qu'ils se rejoignent et forment une soudure parfaite. Au cours de cette déformation, le bord de l'élément extérieur la s'infléchit vers l'intérieur tandis que celui de l'élément intérieur lb s'infléchit vers l'extérieur. Dans la zone de soudage, il se forme une nervure périphérique continue 6, qui saille dans l'espace libre entre les éléments et constitue un élément de renforcement important. Le procédé selon l'invention présente les avantages suivants: (a) la déformation des éléments en verre avant le soudage est très réduite et l'opération peut donc être effectuée facilement et rapidement; (b) il est possible d'utiliser des éléments d'une é- paisseur de paroi non-uniforme étant donné que toute quantité en excès de verre provoque un épaississement de la soudure localisé dans la nervure 6, ctest-à-dire en direction de l'espace vide; (c) il est possible de souder l'un a l'autre des éléments présentant une ovalisation de leur section: même dans ce cas, le bord soudé du récipient sera parfaitement circulaire et aura le diamètre désiré; (d) il est possible de souder l'un à l'autre des éléments de verre coupés légèrement en deça ou en delâ de leur longueur nominale, ou coupés suivant des plans qui ne sont pas parfaitement perpendiculaires à l'axe de rotation. Dans chacun de ces cas, comme le montre la fig. 6, la nervure de renforcement 6' saillant en direction de l'espace libre entre les éléments le long de la ligne de soudage est simplement déplacée, tandis que les dimensions extérieures restent inchangées sans nuire à la résistance mécanique ou a l'aspect du récipient fini; (e) le procédé ne nécessite qu'une quantité minime de chaleur. Le procédé de soudure qui vient d'être décrit est également applicable - la fabrication de récipients isolants â double paroi qui ont la forme d'une bouteille, c'est-n-dirc qui ont un col de plus petit diamètre que le reste du récipient, comte celui désigné par la référence 1' à la fig. 7. Dans ce cas, le gabarit rotatif supporte deux éléments formant paroi, respec tivement l'a et l'h, représentés 3 a fig. 8, dot celui inté rieur présente une partie tronconique 8 et un goulot cylindrique 9 de plus petit diamètre et peut être introduit dans l'élément extérieur l'a.Pour que cette introduction soit possible, l'élément extérieur l'a a, au début de l'opération, lme forme parfaitement cylindrique, sans col. L'assemblage des deux éléments s' effectue en deux étapes successives: Etape 1: la surface de la zone B, a l'extrémité ouver- te de l'élément extérieur l'a est chauffée et déformée vers l' intérieur, comme le montre la fig. 9, de façon a obtenir une partie tronconique 10 et un goulot cylindriqùe Il de plus petit diamètre, au niveau et a une certaine distance de la partic tronconique 8 et du goulot 9 de l'élément intérieur l'b; Etape 2 : le soudage des deux éléments l'a et l'b l'un a l'autre est effectué de la manière décrite en référence aux fig. 3 à 5. Comme il va de soi et comme il ressort de ce qui précède, l'invention ne se limite pas a la forme de mise en oeuvre qui vient d'être décrite â titre d'exemple seulement; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation. REVENDICATIONS 1.- Procédé de fabrication de récipients en verre thermiquement isolants, à double paroi1 caractérise en ce qu'il consiste à disposer dans un gabarit rotatif un premier élément formant la paroi extérieure et un second élément formant la paroi intérieure dans une position précise l'un relativement å l'autre, 1e second élément étant placé dans le premier et les bords respectifs des deux éléments, i leur extrémité ouverte, étant laissés libres pour le soudage et étant contenus dans un plan commun transversal à l'axe de rotation du gabarit, a faire tourner le gabarit et les éléments qu'il porte, a chauffer les extrémités des deux éléments au voisinage des bords libres précités jusqu'a ce que ceux-ci se ramollissent et, a. l'aide d'un outil approprié, a rapprocher progressivement l'un de l'autre les bords ramollis jusqu'a ce qu ils se rencontrent et forment une soudure. 2.- Procédé selon la revendication 1, pour la fabrication de récipients en verre thermiquement isolants, a double paroi, ayant la forme d'une bouteille munie d'un goulot de plus petit diamètre que le reste du récipient, caractérisé en ce qu' il consiste a former le goulot de l'élément formant la paroi extérieure dans la phase qui précède le soudage des bords des deux éléments.