Brevet FR2644774A1 — publié le 19900928

L'invention concerne une machine automatique à mouler par pressage des articles en verre tels, que des tasses. Les machines automatiques à mouler par pressage des articles en verre, utilisées actuellement comprennent habituellement un poste de délivrance d'une goutte de verre, un poste de pressage, et un plateau à rotation périodique supportant une pluralité de moules en deux parties, répartis à sa périphérie, les deux parties d'un moule donné pouvant être amenées au contact l'une de l'autre (position fermée) ou être écartées l'une de l'autre (position ouverte). Un moule donné, en position fermée, reçoit une goutte de verre d'un poids déterminé au poste de délivrance, puis est amené au poste de pressage o un poinçon de forme appropriée est abaissé dans le moule et conforme la goutte de verre à la forme du moule, puis est relevé de façon à le dégager du moule. Le moule contenant l'article moulé par pressage est ensuite entraîné par le plateau rotatif à la position suivante o un conduit de soufflage d'air souffle de l'air dans l'article moulé contenu dans le moule à des fins de refroidissement dudit article. Lorsque le moule qui continue à tourner, arrive dans une certaine position o l'on estime que l'article est suffisamment refroidi pour être rigide, le moule est ouvert et un organe de préhension saisit l'article pour le diriger vers un poste d'achèvement de son refroidissement. Une telle machine produit couramment 30 à 40 articles par minute. Le nombre de moules présents sur le plateau rotatif peut varier d'une machine à l'autre, mais est typiquement de 12 à 18 moules. Ces moules, notamment lorsqu'il s'agit de mouler des verres, y compris des verres convertissables en vitrocéramiques, dont l'intervalle de fusion se situe vers 1100'C ou plus, s'endommagent assez rapidement d'o la nécessité fréquente de les réparer, voire de les remplacer. Outre les interruptions dans la marche de la machine, ces réparations et remplacement sont coûteux compte tenu du nombre élevé de moules mis en jeu. Un autre inconvénient de ces machines automatiques rotatives multi-moules est qu'il est impossible, en pratique, d'effectuer un refroidissement rapide des moules et des articles moulés y contenus par une circulation d'eau, du fait du caractère rotatif de la machine, si bien que leur refroidissement ne peut être opéré que par un refroidissement à air, moins efficace, avec pour résultat que la cadence de production est limitée. L'invention a pour objet de fournir une machine automatique à mouler par pressage des articles en verre comportant un seul moule ouvrant, qui est exempte des inconvénients sus-mentionnés. Plus particulièrement, l'invention concerne une machine automatique de moulage par pressage d'articles en verre comprenant un unique moule ouvrant, des moyens pour ouvrir et fermer le moule, des moyens d'introduction d'une charge dosée de verre fondu dans ledit moule lorsque celui-ci est en position fermée, des moyens de pressage pour conformer la charge de verre fondu introduite dans ledit moule à la forme dudit moule, et des moyens pour évacuer l'article en verre formé du moule après ouverture de celui-ci, caractérisée en ce que le moule comporte deux parties principales pouvant être amenées en position de fermeture ou d'ouverture et destinées à conformer, en coopération avec les moyens de pressage, l'article à mouler à l'exception du fond de celui-ci, et des moyens de refroidissement périodique desdites parties principales, au moins en certains endroits de celles-ci, par une impulsion de fluide de refroidissement, et en ce qu'il comprend, en outre, une pluralité de fonds de moule pouvant être amenés successivement en une position o ils complètent ledit moule après que lesdites parties principales aient été amenées en position fermée, lesdits fonds de moule servant en outre à évacuer l'article en verre, encore malléable, venant d'être moulé après ouverture du moule, et à supporter ledit article en verre jusqu'à ce qu'il ait atteint un degré de refroidissement tel qu'il puisse être manipulé sans risque de déformation. Selon un mode de réalisation particulier, le refroidissement par circulation de fluide de refroidissement, par exemple d'eau, est complété par des moyens de refroidissement par air capables de souffler de l'air dans la cavité de l'article moulé après ouverture du moule. La machine de l'invention permet de mouler des articles tels que des tasses, bols, coupes, casseroles, etc... et peut être mise en oeuvre avec tous types de verres, notamment des verres convertissables vitro- céramiques, adaptés au moulage par pressage. La description qui va suivre, faite en se référant aux dessins annexés, fera bien comprendre l'invention. Sur les dessins annexés: La figure i est une vue schématique, en coupe axiale longitudinale, d'une machine selon l'invention, et Les figures 2 et 3 sont des vues schématiques, en coupe transversale selon la ligne X-X de la figure 1, vers la droite, montrant le moule en position fermée et en position ouverte, respectivement. Les figures 1 à 3 illustrent une machine selon l'invention destinée au moulage par pressage de tasses. Cette machine comprend un moule ouvrant 1 formé de deux parties principales 2 et 2' solidaires chacune d'un support 3 et 3' respectivement, montés chacun coulissant sur des guides 4 et 5, les guides 4 et 5 étant solidaires du bâti 6 de la machine. Les parties principales 2 et 2' peuvent être amenées au contact l'une de l'autre (position fermée du moule) ou écartées l'une de l'autre (position ouverte du moule) par des mécanismes à vérins 7 et 7' et biellettes articulées 8 et 8'. Les parties principales 2 et 2' servent à conformer l'article à mouler sauf le fond de celui-ci, présentant une ouverture à leurs parties inférieures. La machine comprend également un entonnoir 9 coopérant avec un déflecteur 10 servant à délivrer une goutte de verre de poids déterminé dans le moule 1. L'entonnoir 9 et le déflecteur 10 sont disposés dans le prolongement l'un de l'autre et sont montés coulissants sur un guide 11. Un mécanisme automatique (non représenté) permet d'amener l'ensemble entonnoir-déflecteur juste au- dessus du moule 1 ou de l'escamoter vers l'arrière du plan du dessin. Le déflecteur coopère avec un dispositif d'alimentation (feeder) (non représenté) en gouttes de verre calibrées, de type classique, commandé de façon automatique. La machine comprend aussi un poinçon de pressage 12 monté sur le bâti de la machine et disposé juste au-dessus de la cavité du moule et de façon centrée par rapport à celle-ci. Un mécanisme hydraulique à commande automatique (non représenté) permet d'abaisser le poinçon dans la cavité du moule afin d'effectuer le moulage de l'article en verre puis assure la relève du poinçon. Bien entendu, l'ensemble entonnoir-déflecteur se trouve en position escamotée lors de l'abaissement du poinçon. La machine comprend, en outre, une pluralité de fonds de moule 13 répartis à intervalles réguliers sur une courroie transporteuse 14 sans fin montée autour de deux tambours et 15' dont l'un est entraîné pas à pas à des intervalles de temps réglables par un moteur (non représenté). Ainsi, la courroie est entraînée périodiquement de façon que chacun des fonds de moule viennent successivement obturer l'ouverture inférieure définie par les deux parties du moule après que celles-ci aient été amenées en position fermée o elles enserrent le sommet du fond de moule. La machine comporte également des moyens de refroidissement constitués, premièrement par des canaux 16 de circulation d'un fluide de refroidissement (par exemple de l'eau) prévus dans chacune des parties 2 et 2' du moule et reliés à des conduits (non représentés) d'amenée et d'évacuation dudit fluide et à une pompe (non représentée) dont l'actionnement est automatiquement commandé, et, deuxièmement, un conduit 17 de soufflage d'air pouvant être introduit dans la cavité de l'article moulé dans la première portion occupée par le fond de moule, après la sortie de l'article moulé du moule et tandis qu'il est encore malléable, puis extrait dudit article avant que ledit fond supportant l'article moulé soit avancé à la portion suivante. A cette fin, le conduit 17 est monté télescopiquement dans un autre conduit 18 d'alimentation en air et est entraîné en translation verticale par un dispositif 19 à commande automatique. La machine comprend enfin une enclume 20 servant à supporter le fond de moule pendant le pressage. Le cycle opératoire de cette machine peut être résumé comme suit: - les parties 2 et 2' du moule étant ouvertes, un fond de moule 13 est amené à leur partie inférieure, puis les parties 2 et 2' sont refermées sur le sommet du fond 13 qui obture ainsi l'ouverture inférieure définie par les parties 2 et 2'; - le poinçon de pressage 12 étant en position haute, l'ensemble entonnoir-déflecteur 9, 10 est amené au-dessus de l'ouverture supérieure du moule et une goutte de verre calibrée est déversée dans le moule; - l'ensemble entonnoir-déflecteur est alors escamoté vers l'arrière, puis le poinçon 12 est abaissé dans la cavité du moule afin de procéder au moulage de l'article, puis relevé. Une impulsion de fluide de refroidissement est alors envoyée dans les canaux 16 des parties 2 et 2' du moule de façon à refroidir l'article moulé à une consistance o il se supporte de lui-même tout en étant encore malléable. Il est à noter que le refroidissement par fluide procède par impulsion car il faut éviter la présence du fluide dans les canaux du moule pendant le moulage qui refroidirait trop vite le verre ou la vitro- céramique et empêcherait un pressage correct. Egalement il y aurait des risques d'accident par suite de la vaporisation du fluide dans les canaux portés à haute température. Dans certains cas, on peut n'envoyer l'impulsion que sur un cycle de moulage sur deux; - - le moule est ensuite ouvert et on fait avancer la bande transporteuse 14 d'un pas. Ce faisant la bande entraîne le fond 13 portant l'article moulé jusqu'à une position située juste en-dessous du conduit 17 de soufflage d'air. Ce conduit est alors abaissé dans la cavité dudit article au moyen du dispositif 19 et de l'air est soufflé dans l'article pour poursuivre son refroidissement. Simultanément un nouveau fond de moule est amené en position de moulage et le cycle qui vient d'être décrit est recommence. Chaque article moulé 21 est finalement enlevé du fond de moule le supportant lorsque ledit fond de moule arrive à proximité du tambour 15'. A titre d'exemples non limitatifs, on indique ci- après quelques paramètres opératoires d'un cycle d'une machine à mouler des tasses selon l'invention, pour deux types de verre différents: Verre "Sunopal" "Toucan" - poids de la goutte de verre 165g 177g - température de la goutte 1115 C 1360 C - productivité de la machine 9,2 à 11 10,3 à 12 tasses/mn tasses/mn - temps de séjour de la goutte dans le moule 2,1 secondes 1,5 seconde - vitesse d'abaissement du poinçon 88 cm/seconde 70 cm/seconde - temps de séjour du poinçon dans le moule - 2,25 secondes 1, 33 seconde - vitesse de relèvement du poinçon 38 cm/seconde 28 cm/seconde - temps d'indexation (temps mis par la bande 14 pour avancer d'un pas) 0, 8 seconde 0,8 seconde - durée de refroidissement 5,7 secondes 5 secondes temps de fermeture du moule 5,0 secondes 3,4 secondes Conditions de refroidissement par eau - fréquence de l'impulsion 1 par cycle 1 tous les 2 cycles - durée de l'impulsion 0,9 seconde 1,5 seconde - pression de l'eau environ 1 bar environ 1 bar Comme on le voit la productivité d'une machine selon l'invention se situe aux alentours de 9 à 12 tasses par minute. On peut donc obtenir avec 3 ou 4 machines selon l'invention, soit 3 ou 4 moules, une productivité équivalente à celle d'une machine classique actuelle comportant un nombre beaucoup plus élevé de moules. On peut donc obtenir des coûts de production inférieurs. Il va de soi que le mode de réalisation décrit n'est qu'un exemple et qu'on pourrait le modifier, notamment par substitution d'équivalents techniques sans sortir pour cela du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Une machine automatique de moulage par pressage d'articles en verre comprenant un unique moule ouvrant, des moyens pour ouvrir et fermer le moule, des moyens d'introduction d'une charge dosée de verre fondu dans ledit moule lorsque celui-ci est en position fermée, des moyens de pressage pour conformer la charge de verre fondu introduite dans ledit moule à la forme dudit moule, et des moyens pour évacuer l article en verre formé du moule après ouverture de celui-ci, caractérisée en ce que le moule comporte deux parties principales pouvant être amenées en position de fermeture ou d'ouverture et destinées à conformer en coopération avec les moyens de pressage, l'article à mouler à l'exception du fond de celui-ci, et des moyens de refroidissement périodique desdites parties principales, au moins en certains endroits de celles-ci, par une impulsion de fluide de refroidissement, et en ce qu'il comprend, en outre, une pluralité de fonds de moule pouvant être amenés successivement en une position o ils complètent ledit moule après que lesdites parties principales aient été amenées en position fermée, lesdits fonds de moule servant en outre à évacuer l'article en verre, encore malléable, venant d'être moulé après ouverture du moule, et à supporter ledit article en verre jusqu'à ce qu'il ait atteint un degré de refroidissement tel qu'il puisse être manipulé sans risque de déformation. 2. Une machine selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend, en outre, des moyens de refroidissement par air capable de souffler de l'air dans la cavité de l'article moulé après ouverture du moule.