Brevet FR2718430A1 — publié le 19951013

La présente invention concerne un procédé de fabrication d'objets en verre par moulage. La fabrication d'objets en verre, notamment de récipients tels que bouteilles, flacons, etc..., est habituellement effectuée selon deux méthodes La première méthode, dite "soufflé-soufflé", consiste à former une ébauche par soufflage dans un premier moule, puis à transférer cette ébauche dans un second moule dans lequel elle est soufflée afin de prendre sa forme définitive. La seconde méthode dite "pressé-soufflé" consiste à former une ébauche creuse par pressage dans un moule d'une goutte de verre ou paraison issue d'une trémie, cette ébauche étant ensuite transférée dans un moule dit "de soufflage" afin de prendre sa forme définitive. Quelle que soit la méthode utilisée, les moules dans lesquels sont formés les ébauches nécessitent une lubrification à intervalles réguliers afin de permettre une meilleure pénétration du verre et d'éviter certains défauts de surface de l'ébauche, défauts qui subsistent sur le récipient lorsqu'il est terminé. La solution a consisté jusqu'à présent à appliquer manuellement ou automatiquement sur les parois du moule un agent lubrifiant. FR 1 285 586 décrit un procédé de ce type dans lequel un lubrifiant constitué notamment d'une huile ou d'un liquide visqueux ou d'une dispersion de particules dans un liquide est automatiquement envoyé sous pression dans le fond du moule avant l'introduction de la paraison de verre. US 4,409,010 décrit un autre procédé dans lequel un lubrifiant constitué d'une suspension de graphite dans un véhicule liquide est entraîné dans un jet d'air et pulvérisé sur les faces internes du moule. FR 2 595 684 décrit un procédé de lubrification d'un moule pour la fabrication d'un récipient en verre, dans lequel on dépose périodiquement sur les parois internes du moule une couche de lubrifiant réalisée à l'aide d'une source de chaleur de température supérieure à 2000 " K, à travers laquelle on injecte, pendant un intervalle de temps déterminé, un hydrocarbure gazeux ou un mélange d'hydrocarbures gazeux particulier, la vitesse d'injection de l'hydrocarbure à travers la flamme et la température de celle-ci étant contrôlées de manière à obtenir une couche poreuse de particules carbonées capables de brûler à l'air lorsqu'elles se déposent sur le récipient en verre. Ces procédés ont pour inconvénient le dépôt d'une grande quantité de lubrifiant sur le moule, qui est à l'origine de dépôts, tels que des dépôts de combustion incomplète d'huile, sur le récipient en verre qui se traduisent par un aspect de surface peu esthétique nécessitant la mise au rebut des premiers récipients à leur sortie du moule. US 4,412,974 décrit un procédé de lubrification dans lequel du noir de carbone est produit au fond du moule par combustion incomplète d'un mélange airacétylène. Ce procédé permet d'obtenir des résultats sensiblement équivalents à ceux obtenus avec les autres techniques et a également pour inconvénient de provoquer des dépôts gras à la surface de l'article en verre et l'encrassage des moules. En outre dans ces procédés, la finesse du réglage notamment de la quantité d'agent lubrifiant est peu fiable. US 4,165,974 décrit un procédé dans lequel on réalise sur les faces internes du moule un revêtement anti-adhérent de fluorure de carbone. Ce procédé a cependant pour inconvénient de nécessiter un démontage complet des moules et des arrêts fréquents de la machine de fabrication, ce qui entraîne des coûts de fabrication très élevés. Le problème technique était par conséquent l'obtention de verre présentant une qualité de peau du verre nettement supérieure à celle des procédés connus, ne nécessitant pratiquement pas de traitement de surface du récipient à sa sortie du moule, et autorisant en conséquence un rendement élevé en articles de verre. L'invention a pour objet un procédé de fabrication d'objets en verre par moulage d'une paraison dans un moule, caractérisé en ce que l'on pulvérise sur la paraison avant son introduction dans le moule une suspension ou émulsion aqueuse d'une substance carbonée produisant après combustion du noir de carbone. Alors que toutes les démarches antérieures de l'homme du métier avaient consisté à appliquer des lubrifiants ou revêtements anti-adhésifs sur les parois du moule, le procédé de 1 invention permet de résoudre le problème technique posé de manière simple en appliquant une substance apte à produire après combustion du noir de carbone, non pas sur les parois du moule mais directement sur la paraison. Le Demandeur ne souhaite pas être lié par une théorie particulière, mais estime que le résultat obtenu est réalisé à l'issu de deux phases - une première phase dans laquelle, après échange de température entre le verre en fusion et l'eau, est produite une vapeur libérant des particules lubrifiantes dont la fonction serait de constituer un film lubrifiant sur les parois du moule (parties fixes et parties mobiles) et conduire à une meilleure pénétration du verre dans celui-ci avant sa transformation et son laminage - une seconde phase dans laquelle les particules carbonées adhérant au verre en fusion par polarisation, après évaporation de l'eau, continuent leur combustion et se transforment en noir de carbone. Cette couche carbonée évite l'adhérence du verre au moule et est un isolant thermique suffisant pour éviter les tensions internes dans les parois du récipient. Avantageusement, on pulvérise la suspension ou l'émulsion aqueuse sur la paraison peu avant la chute de la paraison dans le moule. La pulvérisation doit être réalisée de façon à ce que la fin de la première phase ait lieu à l'entrée du moule pour permettre ensuite la combustion de l'ex- trait sec après disparition de la vapeur et sa transformation en particules de noir de carbone à l'intérieur du moule avant le laminage du verre en fusion. Le moment approprié pour la pulvérisation dépend du poids de la paraison, les paraisons les plus petites tombant plus rapidement dans le moule. L'homme du métier pourra déterminer ce moment à l'aide d'essais de routine en fonction du poids de la paraison sachant que des tolérances de ces paramètres sont relativement larges. Ce moment est généralement compris entre 5/lOèmes de seconde et 4 secondes avant l'entrée de la paraison dans le moule. La quantité de substance carbonée qui est vaporisée sur la paraison en fusion est fonction de la taille de la paraison et de la teneur en carbone de la substance carbonée de départ, et est déterminée de manière à produire après combustion une quantité qui est avantageusement de 1.10-3 g à 0,1 g, de préférence 0,01 g à 0,03 g de particules de noir de carbone pour une paraison de 100 g, le rendement de la combustion étant de l'ordre de 100%. On a constaté que les meilleurs résultats étaient obtenus lorsque l'émulsion ou la suspension aqueuse contenait au moins 50% en poids d'eau, de préférence distillée. Une formulation avantageuse est une émulsion aqueuse comprenant une huile minérale ou organique. La nature de l'huile est indifférente et peut consister en une huile utilisée dans les procédés classiques de pulvérisation sur les parois internes du moule. Parmi les huiles minérales, on peut citer les fractions naphténiques de distillation du pétrole. Parmi les huiles organiques, on utilise un monoglycéride, diglycéride ou triglycéride d'un acide gras, liquide à température ambiante. L'émulsion peut contenir en outre un ou plusieurs émulsifiants de type quelconque permettant l'obtention d'une émulsion stable. L'émulsion ou la suspension peut également contenir un agent anti-corrosion, de préférence de type amine, par exemple la monoéthanolamine, classiquement utilisée dans les liquides de lubrification ou de refroidissement des pièces métalliques de machines de fabrication du verre. L'émulsion ou la suspension peut également contenir du graphite ou du soufre Des formulations ne contenant pas d'agent anti-corrosion conviennent également, sans pour cela détériorer les pièces mécaniques du système d'amenée de la paraison dans le moule. La quantité de formulation pulvérisée sur la paraison est de l'ordre de 0,1 ml à 1 ml pour 100 g de paraison dans le cas d'une formulation contenant de 50% à 75% d'eau, le reste de la formulation étant constituée par l'huile additionnée éventuellement d'un agent anticorrosion, l'émulsifiant et l'agent anti-corrosion intervenant également dans la quantité finale de particules de noir de carbone obtenues après la combustion complète des substances carbonées contenues dans la formulation de départ. Dans une variante de réalisation de l'invention, une quantité supplémentaire de la suspension ou émulsion aqueuse décrite ci-dessus peut également être pulvérisée sur la paraison en plusieurs points du trajet de la paraison de préférence tout au long de son trajet depuis sa formation jusqu'à la pulvérisation avant son entrée dans le moule. La quantité dans ce cas n'est pas critique et dépend de la hauteur de chute de la paraison et de la pente du système de fourniture de paraisons ("delivery system"). Cette quantité supplémentaire pulvérisée sur la paraison permet de diminuer les coefficients de frottement de la paraison dans les couloirs du "delivery system". L'invention a également pour objet un dispositif de fourniture de paraisons comprenant des éléments de guidage des paraisons, depuis une cuvette de verre en fusion vers un moule à un niveau inférieur, caractérisé en ce qu'il comprend en au moins un point des éléments de guidage des moyens de pulvérisation sur les paraisons d'une suspension ou émulsion d'une substance carbonée produisant après combustion du noir de carbone. Avantageusement, le moyen de pulvérisation consiste en une buse. Un premier dispositif selon l'invention comprend une goulotte ouverte comprenant en au moins un point une buse de pulvérisation située en regard de l'ouverture de la goulotte au moins pendant une partie du cycle de fabrication du verre. Un second dispositif selon l'invention comprend une goulotte fermée comprenant en au moins un point une buse de pulvérisation débouchant au travers de la paroi de la goulotte. La Figure 1 représente une vue schématique d'un dispositif de type comprenant une goulotte ouverte. Ce dispositif comprend trois goulottes successives alignées - une goulotte supérieure : le "scoop" 2, évasée dans sa partie supérieure - une goulotte intermédiaire, le couloir 3, prolongeant le "scoop" 2 et ayant une pente sensiblement identique à celle du "scoop" 2 - une goulotte inférieure : le déflecteur 4, formant un coude dont la pente est dans sa partie inférieure sensiblement verticale. Au regard du déflecteur 4 est disposée une buse de pulvérisation 5. Au cours de la fabrication du verre, du verre en fusion s'écoule de la cuvette de verre en fusion 6 à travers l'orifice 7. Des ciseaux de coupe 8 refroidis au moyen d'une pulvérisation d'eau additionnée d'huile sont actionnés pour couper le verre s'écoulant par l'orifice 7 et former une "goutte" de verre ou paraison 9 d'une taille déterminée. La paraison 9 descend le long des parois du "scoop" 2, du couloir 3 et du déflecteur 4 pour tomber dans le moule Il formé d'un entonnoir 12, d'un moule de corps 13 et d'un moule de bague 14. La paraison pénètre jusqu'au moule de bague 14 de manière à remplir celui-ci de verre en fusion, où elle est soufflée ou pressée suivant la méthode mise en oeuvre. Au moment de son passage dans le déflecteur, la buse de pulvérisation 5 disposée en regard du déflecteur à une hauteur d'environ 50 à 70 cm à partir de l'ouverture du moule 9 est mise en action de façon à pulvériser sur la paraison un jet en direction ascendante d'une quantité d'émulsion aqueuse d'une huile organique comprenant 50% d'eau, qui est fonction de la taille de la paraison et qui est d'environ 0,1 à 1 ml pour une paraison de 75 g. Selon une variante, le dispositif tel que représenté sur la Figure annexée consiste en une descente fermée munie dans sa partie inférieure disposée au-dessus du moule à une hauteur d'environ 70 cm d'une buse débouchant au travers de la paroi de la descente et mise en action par un système de type oeil électronique ou palpeur qui enverra un signal à la buse après détection de la paraison lors de sa descente. On donnera ci-après un exemple de réalisation du procédé selon l'invention. EXEMPLE On prépare une émulsion ayant la composition suivante, en poids - 20% d'huile de colza - 15% de monoéthanolamine - 4 % de nonylphénol - 71% d'eau. Cette émulsion est utilisée pour la fabrication d'un pot en verre dans un dispositif tel que représenté sur la Figure annexée. La quantité d'émulsion vaporisée est de 0,2 ml pour une paraison de 75 grammes et laisse après combustion totale des matières carbonées qu'elle comprend un dépôt d'environ 0,025 g de particules de noir de carbone. Alors que selon les procédés de l'état de la technique nécessitant une pulvérisation dans le moule toutes les 30 minutes et occasionnant une mise au rebut des trois à six premiers articles moulés immédiatement après l'application de lubrifiant, en raison de dépôts inacceptables contrôlés par un système vidéo, le procédé de l'invention a permis d'obtenir des articles totalement exempts de dépôts, et n'a pas occasionné de mise au rebut. Les avantages présentés par le procédé de l'invention par rapport à l'état de la technique sont les suivants - l'obtention d'une peau de verre plus brillante - une absence de perte d'articles pour cause de dépôts et de tâches - la disparition des arrêts de fabrication pour les pulvérisations répétées du moule - la disparition des risques d'incendie dus à l'acétylène et à la torche - une absence totale de fumée - une propreté nettement améliorée des machines - une diminution de la fréquence de remplacement des moules - absence de dépôt noirâtre sur les convoyeurs côté chaud et côté froid. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'objets en verre par moulage d'une paraison dans un moule, caractérisé en ce que l'on pulvérise sur la paraison avant son introduction dans le moule une suspension ou émulsion aqueuse d'une substance carbonée produisant après combustion du noir de carbone. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on pulvérise la suspension ou émulsion aqueuse sur la paraison peu avant la chute de la paraison dans le moule. 3. Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que la quantité de substance carbonée est déterminée de manière à produire après combustion de 1.10-3 g à 0,1 g de noir de carbone pour 100 g de verre en fusion. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la quantité de substance carbonée est déterminée de manière à produire après combustion de 0,010 à 0,03 g de noir de carbone pour 100 g de verre en fusion. 5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'émulsion ou la suspension aqueuse contient au moins 50t en poids d'eau. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on pulvérise sur la paraison une émulsion aqueuse d'une huile minérale ou organique. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'on vaporise en outre une quantité supplémentaire de ladite suspension ou émulsion en plusieurs points du trajet de la paraison situés de préférence tout au long du trajet de celle-ci, depuis sa formation jusqu'à la pulvérisation avant son introduction dans le moule. 8. Dispositif de fourniture de paraisons comprenant des éléments de guidage des paraisons, depuis une cuvette de verre en fusion vers un moule à un niveau inférieur, caractérisé en ce qu'il comprend en au moins un point des éléments de guidage des moyens de pulvérisation sur les paraisons d'une suspension ou émulsion d'une substance carbonée produisant après combustion du noir de carbone. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend une goulotte ouverte comprenant en au moins un point une buse de pulvérisation située en regard de l'ouverture de la goulotte au moins pendant une partie du cycle de fabrication. 10. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il est constitué par une goulotte fermée comprenant en au moins un point une buse de pulvérisation débouchant au travers de la paroi de la goulotte.