Brevet FR2569177A1 — publié le 19860221

PROCEDE DE FABRICATION D'ARTICLES EN UNE MATIERE FUSIBLE UTILISANT UN BAC A NIVEAU CONSTANT La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour la fabrication d'articles en une matière fusible, tels que des articles en verre, des carreaux céramiques, les matières premières devant entre òndules dans un pot de fusion de type discontinu. La fusion discontinue consiste à introduire dans un pot de fusion, une certaine quantité de matières premières puis après fusion parfaite, à prélever la matière fondue jusqu'à épuisement. On procède alors au rechargement du pot pour une nouvelle opération de fusion et ainsi de suite. La discontinuité de la fusion signifie que les prélèvements de matière fondue font nécessairement baisser le niveau , et la quantité de - matière fondue diminuant au fur et à mesure des ces prélèvements, son poids diminue corrélativement. Or, les prélèvements de matière fondue se font par un orifice situé à la partie inférieure du pot de fusion et comme il faut parfaitement calibrer la quantité de matière fondue prélevée, on dégage l'orifice pour obtenir une coulée de matière fondue qui se présente sous forme pâteuse et l'on sectionne la coulée pour former des gouttes qui tombent par gravité dans la matrice d'un moule. Pour que le sectionnement soit efficace, économique et précis, il faut maîtriser le débit de la coulée et la viscosité de la matière fondue pour qu'à la sortie de cet orifice, la matière fondue prenne naturellement la forme d'une goutte ou "gigue" qui combine à la fois la quantité de matière voulue et la finesse de la partie qui doit être sectionnée. Puisque le niveau de matière fondue varie à l'intérieur du pot de fusion, la goutte obtenue n'a pas des dimensions rigoureusement constantes et pour maîtriser parfaitement le calibrage des prélèvements, il faut tenir compte des variations du poids de matière fondue dans le pot, ce qui est pratiquement impossible. On se contente alors de compromis incompatibles avec une qualité élevée et constante pour les produits finis. La présente invention remédie à ces inconvénients et, à cette fin, a pour objet un procédé de fabrication d'articles en une matière fusible, tels que des articles en verre ou en céramique, du type utilisant un pot de fusion dans lequel la fusion est discontinue, pour amener des matières premières à l'état fluide, ce procédé prévoyant qu'une fraction de la matière fondue est prélevée sous forme d'une goutte calibrée, sortant d'un orifice et tombant sur une matrice d'un moule où elle est mise en forme avant durcissement par un poinçon mobile, caractérisé en ce que l'on constitue au-delà du pot de fusion une réserve de matière fondue alimentée par le pot de fusion et maintenue à un volume constant, et que l'on prélève de cette réserve des fractions successives de matière fondue, sous forme de gouttes calibrées, afin de constituer chacune un article fini. Selon un mode de réalisation particulier de ce procédé, on introduit des additifs tels que des pigments de coloration dans la réserve de matière fondue. L'invention concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus, caractérisé en ce qu'il comprend d'une part, un pot de fusion discontinue muni d'un orifice de sortie à débit réglable et d'autre part, un bac muni d'un orifice d'entrée et d'un orifice de sortie et destiné à contenir de la matière fondue qui provient du pot de fusion et qui doit s'écouler en gouttes successives par l'orifice de sortie du bac, des moyens étant prévus pour mesurer le volume de matière s'écoulant par l'orifice de sortie du bac, pour fractionner ladite matière et pour maintenir constant le niveau de la matière fondue que le bac contient. Selon d'autres caractéristiques de ce dispositif: - le bac présente un orifice d'entrée pour des additifs tels que des pigments de coloration et est équipé d'un mélangeur; - les moyens pour maintenir constant le niveau de la matière fondue que le bac contient, consistent en un mécanisme de réglage du débit de l'orifice de sortie du pot de fusion, asservi à des organes de mesure du niveau de la matière fondue dans le bac. L'invention sera mieux comprise par la description détaillée ci-après faite en référence au dessin annexé . Bien entendu, la description et le dessin ne sont donnés qu'à titre d'exemple indicatif et non limitatif. La figure unique du dessin est une vue schématique, illustrant l'invention. En se reportant au dessin, on voit qu'une installation de fusion comprend un pot de fusion 1 muni d'une entrée 2 par laquelle on introduit des matières premières devant être fondues et un orifice d'échappement de gaz 3. La partie inférieure du pot de fusion 1 présente un orifice de sortie 4 muni d'un mécanisme de réglage du débit 5 de tout type connu en soi et qui ne sera donc pas décrit en détail. Sous le pot de fusion 1, se trouve un bac 7 indépendant et comprenant un orifice d'entrée 8 situé à l'aplomb de l'orifice 4 et un orifice de sortie 9 muni d'un obturateur 10 et d'un mécanisme de coupe 11, de tout type connu. A l'aplomb de l'orifice 9, se trouve un dispositif de moulage comportant ici un socle 12, un pivot tournant 13 portant un plateau 14 sur lequel se trouvent des matrices 15 avec chacune desquelles peut coopérer un poinçon effaçable 16 monté sur un axe central 17. L'axe de ce dispositif est disposé de telle sorte que par pivotement pas à pas du plateau 14, les matr-ices 15 se trouvent chacune, successivement, à l'aplomb de l'orifice 9 du bac 7. Le fonctionnement du dispositif qui vient d'entre décrit est le suivant: Lorsque les matières premières introduites dans le pot 1 ont été convenablement fondues, la masse présente la viscosité que l'on désire pour lui permettre de s'écouler par l'orifice 4 lorsque son mécanisme de réglage de débit 5 est commandé dans le sens de son ouverture. La matière fondue tombe donc dans le bac 7 par l'orifice 8, jusqu'à qu'elle atteigne un certain niveau prédéterminé et réglable, comme on le décrira plus loin. Lorsque ce niveau est atteint, le dispositif peut commencer la production et, à cette fin, on commande le mécanisme d'obturation 10 et le mécanisme de coupe 11 pour que la matière fondue passe par l'orifice 9, prenne la forme d'une goutte ou "figue puis quand le volume exact désiré est atteint, le mécanisme de coupe 11 intervient pour libérer la goutte qui tombe dans la matrice 15 du plateau 14. A ce moment, le poinçon 16 est déplacé pour venir à l'aplomb de la matrice 15 qui vient de recevoir la goutte de matière fondue, puis est abaissé pour exercer une pression sur cette matière et lui donner la forme voulue, après quoi le poinçon 16 est relevé et mis en position effacée, puis le plateau 14 est mis en mouvement pour substituer une matrice vide à celle qui vient d'être servie. Le dispositif comporte une centrale de surveillance et de commande 20 qui est reliée aux différents mécanismes et éléments en cause, ce que l'on a symbolisé par des lignes. La ligne 21 aboutit à un mesureur de niveau de la matière fondue dans le bac 7, la ligne 22 aboutit au mécanisme de réglage 5 de l'orifice 4. La ligne 23 aboutit au mécanisme d'obturation 10 de l'orifice 9, la ligne 24 aboutit au mécanisme de sectionnement 11, la ligne 26 aboutit à un organe de mesure 26 déterminant le. volume de la goutte devant tomber du bac 7 dans la matrice 15 correspondante. Ainsi, grâce à l'invention, la goutte de matière fondue qui tombe dans la matrice est calibrée de manière absolument parfaite car les conditions dans lesquelles la goutte se crée, sont constantes et ne dépendent plus du niveau de matière fondue dans le pot 1. L'instrument de mesure 26 donne à la centrale de commande 20 les informations voulues pour mettre en action le dispositif d'obturation 10 et le mécanisme de fractionnement 11, cet ensemble fonctionnant toujours dans les mêmes conditions puisqu'à l'intérieur du bac 7 se trouve toujours exactement la même quantité de matière fondue, alors que cette quantité varie continuellement dans le pot de fusion 1. Dès qu'une goutte de matière fondue quitte le bac 7 pour tomber dans la matrice 15 correspondante, la centrale de commande agit sur le mécanisme de réglage du débit 5 par la ligne 22, afin de ramener immédiatement ie niveau de matière fondue dans le bac 7 au niveau primitivement déterminé. Dans la pratique, il ne peut y avoir identité absolue entre la quantité de matière fondue admise dans le bac 7 et la quantité de matière fondue extraite par l'orifice 9, mais ces différences sont insignifiantes et n'ont aucune incidence sur les conditions de formation des gouttes à la sortie de l'orifice 9. La mesure du niveau à l'intérieur du bac 7 peut être effectuée directement ou indirectement. Lorsque l'on choisit une mesure directe, on peut adopter un mécanisme optique tel qu'un faisceau laser dirigé avec un certain angle d'incidence sur la surface supérieure de la matière fondue et réfléchi vers un organe récepteur, sensible aux différences de positions de l'impact du faisceau laser réfléchi pour envoyer à la centrale de commande 20 les informations nécessaires à la manoeuvre correcte du mécanisme 5. Lorsque l'on choisit de mesurer le niveau de matière fondue dans le bac 7 par des moyens indirects, on peut opter pour le système qui consiste à placer le bac 7 sur un mécanisme de pesée de bonne sensibilité, dar il est clair que le niveau de matière fondue dans le bac 7 dépend de la quantité de matière fondue, et par voie de conséquence, est fonction du poids de matière que contient le bac 7, ce dernier et les organes qu'il porte étant constitués par une tare qui est, bien entendu, prise en compte par le mécanisme de pesée. Le bac 7 est associé à un réservoir 30 contenant des additifs tels que des pigments de coloration et muni d'un organe d'obturation 31 placé sur un conduit 32 débouchant à proximité d'un orifice 33 du bac 7, l'organe d'obturation 31 étant relié à la centrale de commande 20 par une ligne 34, afin que l'admission d'additifs dans le bac 7 soit contrôlée automatiquement en fonction de paramètres pris en compte par la centrale de commande 20. Afin que les additifs soient incorporés convenablement à la masse fondue qui se trouve dans le bac 7, il est prévu un mélangeur ou agitateur 35 mis en rotation par un moteur 36 ainsi que cela est connu en soi. Grâce à ce dispositif, on peut mesurer très précisément la quantité d'additifs admise dans le bac 7 pour obtenir le mélange voulu avec des caractéristiques constantes. Ainsi que cela est connu en soi, le dispositif 12 est associé à un mécanisme de transfert 40 muni d'une ventouse 41 afin de saisir un par un les articles mis en forme par une matrice 15 et le poinçon 16 et le placer sur un transporteur d'évacuation 42 de tout type connu. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'articles en une matière fusible tels que des articles en verre ou en céramique, du type utilisant un pot de fusion (1) dans lequel la fusion est discontinue, pour amener des matières premières à l'état fluide, ce procédé prévoyant qu'une fraction de la matière fondue (M1) est prélevée sous forme d'une goutte calibrée (A) sortant d'un orifice et tombant sur une matrice (15) d'un moule où elle est mise en forme avant durcissement par un poinçon mobile (16), caractérisé en ce que l'on constitue au-delà du pot de fusion (1) une réserve de matière fondue (M2) alimentée par le pot de fusion (1) et maintenue à un volume constant, et que l'on prélève de cette réserve (M2) des fractions successives de matière fondue sous forme de gouttes calibrées (A) afin de constituer chacune un article fini. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on introduit des additifs tels que des pigments de coloration dans la réserve de matière fondue (M2). 3. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus, caractérisé en ce qu'il comprend d'une part, un pot (1) de fusion discontinue muni d'un orifice de sortie (4) à débit réglable et d'autre part, un bac (7) muni d'un orifice d'entrée (8) et d'un orifice de sortie (9) et destiné à contenir de la matière fondue (M2) qui provient du pot de fusion (1) et qui doit s'écouler en gouttes successives (A) par l'orifice de sortie (9) du bac (7), des moyens (10) étant prévus pour mesurer le volume de matière s'écoulant par l'orifice de sortie (9) du bac (7), pour fractionner ladite matière (M2) et pour maintenir constant le niveau de la matière (M2) fondue que le bac (7) contient. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le bac (7) présente un orifice d'entrée (33) pour des additifs tels que des pigments de coloration et est équipé d'un mélangeur (35). 5. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens pour maintenir constant le niveau de la matière fondue (M2) que le bac (7) contient consistent en un mécanisme (5) de réglage du débit de l'orifice de sortie (4) du pot de fusion (1) asservi à des organes de mesure du niveau de la matière fondue (M2) dans le bac (7).