Brevet FR2795399A1 — publié le 20001229

Dispositif pour le coupage thermique des verres creux La présente invention concerne un dispositif pour le coupage thermique de verres creux, en particulier de verres creux à surface de coupe non-circulaire, comprenant un système de brûleur avec plusieurs segments de brûleur qui est disposé extérieurement autour du verre creux, un dispositif de commande et un dispositif de serrage et de rotation, dans lequel le verre creux à couper est fixé et mis en rotation. Les produits verriers creux sont fabriqués par soufflage de verre, soit par des moyens mécaniques, soit à la main. On obtient ainsi une ébau- che qui, en plus de la forme de l'article souhaité, présente une calotte de verre avec une collerette. Cette partie de l'ébauche de verre résultant de la fabrication doit être séparée de l'article en verre à proprement parler au cours d'une opération supplémentaire. Un procédé habituellement appliqué dans l'industrie du verre creux pour cette opération de séparation consiste à effectuer la coupe par fusion, à l'aide d'un brûleur ou chalumeau à gaz-oxygène. On fixe l'ébau- che en verre dans un outil et on la fait tourner autour de son axe, tandis qu'un brûleur annulaire stationnaire, c'est-à-dire un brûleur dont les buses sont disposées en anneau à une distance prédéterminée de la surface du verre, chauffe le verre jusqu'à ce que la calotte de verre avec sa collerette se sépare. La rotation du verre creux est nécessaire pour compenser les fluctuations dans la répartition de la chaleur, par exemple dues à une buse de brûleur obstruée. Le verre creux est généralement fixé de telle sorte que la calotte soit dirigée vers le bas et puisse être séparée vers le bas à l'aide d'une pince agissant autour de la calotte. Une qualité suffisante de la coupe ne peut être obtenue que lors- que la distance entre le verre creux et les buses de brûleur est constante sur l'ensemble de la circonférence. Si ce n'est pas le cas, la calotte se sépare de façon irrégulière du corps en verre et l'arête de coupe du corps en verre présente des déformations et des irrégularités. Ceci ne pose aucun problème avec des verres creux à surface de coupe circulaire. En revanche, lorsqu'il s'agit d'éliminer la calotte de ver- res creux à surface de coupe non-circulaire, l'opération ne plus être réali- sée par le procédé de coupage thermique normal. Les surfaces de coupe non-circulaires se rencontrent dans les verres creux dont la forme n'est pas symétrique de révolution, par exemple dans les verres de forme ovale ou de forme rectangulaire, ainsi que dans les verres creux dont la forme certes est symétrique de révolution et qui présentent de ce fait une section trans- versale circulaire, mais qui sont tenus dans le dispositif de serrage dans une position dans laquelle leur axe médian n'est pas perpendiculaire au brûleur annulaire, c'est-à-dire dans une position inclinée par rapport audit brûleur. La surface de coupe, dans ce cas, est une ellipse. Jusqu'ici, pour les verres creux à surface de coupe non circu- laire, la solution consiste essentiellement à éliminer la calotte en verre en coupant celle-ci à l'aide d'un disque diamanté. L'arête de coupe du verre creux doit ensuite refondue par voie thermique ou meulée lisse. Ce type de coupage est déraisonnablement long et cher et peut augmenter considéra- blement le coût du produit fini. Il est suggéré dans le documentjaponais JP H01 -270526A, d'uti- liser des brûleur dont les buses sont disposées de manière à ce qu'elles cor- respondent au contour des surfaces de coupe. Dans le cas de surfaces de coupe non-circulaires, ceci a l'inconvénient d'une part de nécessiter un brûleur spécifique pour chaque forme et chaque dimension de surface de coupe et d'autre part de ne pas fournir une coupe régulière, étant donné que le verre creux et le brûleur ne peuvent pas tourner l'un par rapport à l'autre. La présente invention a pour but de créer un dispositif qui per- mette de couper thermiquement des verres creux très différents, à surface de coupe non-circulaire, sans qu'il soit nécessaire de procéder à un usi- nage supplémentaire de l'arête de coupe. Ce but est atteint conformément à l'invention, grâce à un disposi- tif pour le coupage thermique de verres creux, en particulier de verres creux à surface de coupe non-circulaire, comprenant un système de brû- leur avec des segments de brûleur individuels, qui est disposé extérieure- ment autour du verre creux, un dispositif de commande et un dispositif de fixation et de rotation, dans lequel le verre creux à couper est fixé et mis en rotation, les segments de brûleur étant montés avec possibilité de déplace- ment dans le plan de coupe de manière telle que tous les segments de brû- leur commandés par le dispositif de commande soient touj ours situés à une distance constante de la surface du verre creux. L'invention consiste à diviser le brûleur annulaire connu en plu- sieurs segments de brûleur et à monter ceux-ci de manière à ce qu'ils puis- sent se déplacer. Un segment de brûleur comprend au moins une buse de brûleur. Les segments de brûleur peuvent changer de position dans le plan de coupe. Ils peuvent être commandés individuellement par l'intermé- diaire du dispositif de commande. Ils sont commandés de telle sorte que, pendant toute l'opération de coupage thermique, tous les segments de brû- leur restent à une distance constante par rapport à la surface du verre creux. Il faut pour cela mémoriser dans le dispositif de commande des informations sur la position de chaque point individuel sur le contour extérieur de la surface de coupe en fonction de l'angle de rotation. Le dispositif selon l'invention peut être adapté à chaque surface de coupe, simplement en modifiant l'information sur la position des points sur le contour extérieur de la surface de coupe. Le cas échéant il peut être nécessaire d'adapter le nombre des segments de brûleur et les dimensions de ceux-ci. Ceci n'est toutefois nécessaire que dans le cas de surfaces de coupe très différentes. Le dispositif selon l'invention permet donc de séparer en deux parties, par coupage thermique à l'aide d'un brûleur, des produits verriers creux de forme quelconque dans des plans quelconques. Cette séparation est réalisée en une opération unique et non en deux opéra- tions, comme c'est le cas avec le tronçonnage au moyen de disques dia- mantés suivi d'un reformage thermique. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le dispositif de commande comporte au moins un gabarit et un couplage mécanique entre le gabarit, au nombre d'au moins un, et les segments de brûleur. Le gabarit contient les informations concernant les positions des points sur le contour extérieur de la surface de coupe du verre creux, dans le plan de coupe. Le couplage mécanique palpe le gabarit et transmet les informa- tions de position aux segments de brûleur en modifiant par l'intermédiaire du couplage mécanique la position de chaque segment individuel par rap- port à la surface du verre creux. D'autres dispositifs de commande peuvent par exemple être assistés par ordinateur ou comporter un gabarit qui est palpé par voie opti- que, le signal optique assurant la commande des segments de brûleur. De manière avantageuse, le gabarit au nombre d'au moins un est fixé dans le dispositif de serrage et de rotation avec le même axe de rota- tion que le verre creux et est entraîné en rotation à la même vitesse que ledit verre creux. De manière plus avantageuse encore, le contour exté- rieur du gabarit est identique au contour extérieur de la surface de coupe du verre creux. Ainsi le couplage mécanique est simplifié au maximum, ledit couplage mécanique pouvant dans ce cas transmettre les informa- tions de position dans un rapport 1:1 aux segments de brûleur. Ainsi il n'est pas nécessaire d'opérer des transformation de longueurs par des démultiplications particulières. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, les différents segments de brûleur sont liés les uns aux autres avec possibilité de mouve- ment. Les différents segments de brûleur sont liés entre eux, de préférence par des charnières, de sorte qu'ils peuvent pivoter les uns par rapport aux autres dans le plan de coupe. Les charnières ne doivent pas nécessairement être placées sur les segments de brûleur eux-mêmes; elles peuvent être disposées sur des moyens qui assurent le couplage mécanique entre les segments de brûleur et le gabarit. De manière avantageuse, le couplage mécanique entre le gabarit et les différents segments de brûleur, est réalisé au moyen d'une tige fixée à chaque segment qui, à son extrémité éloignée du segment de brûleur, porte au moins un galet pour suivre le contour extérieur du gabarit. Lors- que, le segment de brûleur se trouvant à une faible distance du verre creux le gabarit tourne avec pour conséquence qu'une nouvelle distance par rap- port au verre creux serait associée au segment de brûleur, le gabarit éloi- gne la tige par rapport à l'axe de rotation du gabarit en agissant sur le galet. La tige étant liée rigidement au segment de brûleur, celle-ci transmet cette variation de distance au segment de brûleur. Dans ce mode de réalisation, il est avantageux que le gabarit soit fixé directement audessus du verre creux et que son axe de rotation se confonde avec celui du verre creux. De manière avantageuse, plusieurs segments de brûleur sont combiné en un tronçon de chaine qui est appliqué tendu contre le gabarit. Ainsi les segments de brûleur sont situés à une distance constante de la surface du verre creux. Afin de stabiliser le couplage mécanique, il est prévu selon un autre mode de réalisation de l'invention de disposer l'un au dessus de l'autre deux gabarits ayant le même contour. Lorsque le couplage mécani- que est réalisé au moyen d'une tige, ladite tige porte deux galets. Les deux gabarits étant parcourus chacun par un galet, on évite ainsi une éventuelle sortie du gabarit hors du champ d'action du galet. Il s'est avéré particulièrement avantageux d'agencer le dispositif de telle sorte qu'il comporte deux éléments mutuellement complémentai- res, par exemple deux demi-cadres qui peuvent s'ouvrir et sur lesquels sont disposés les brfileurs avec leurs éléments de fixation. Ainsi il est pos- sible d'éloigner une moitié des segments de brûleur, de manière à faciliter l'accès au verre creux et à permettre une fixation plus aisée de celui-ci dans le dispositif de serrage et de rotation. Le dispositif selon l'invention est décrit de manière détaillée dans ce qui suit en faisant référence à l'exemple de réalisation préféré, représenté sur les dessins. Ceux-ci montrent: figures la, b une vue en coupe du dispositif, suivant la ligne I-I sur la figure 2 et figure 2, une vue de dessus du dispositif. La figure la montre un verre creux 1 qui est fixé dans une posi- tion inclinée dans le dispositif de serrage et de rotation 2, c'est-àdire qui est fixé de telle manière que l'axe de rotation 10 et l'axe médian 11 du verre creux 1 ne sont pas confondus. En ce qui concerne le verre creux 1, il s'agit d'un objet de section transversale ronde. Etant donné que le verre creux est incliné, la surface de coupe est elliptique. Les figures la et b sont identi- ques, excepté le fait que le verre creux 1 sur la figure lb a subi une rotation de 180 par rapport à la figure la. De même le gabarit 4a supérieur et le gabarit inférieur 4b sont fixés au dispositif de serrage et de rotation 2. Les deux gabarits 4a et 4b ont des contours extérieurs identiques qui correspondent au contour de la sur- face de coupe. Les deux gabarits 4a et 4b sont mutuellement parallèles et sont fixés par l'intermédiaire du verre creux 1 au dispositif de serrage et de rotation 2. Un point du contour extérieur de l'un des gabarits 4a ou 4b est situé à la même distance de l'axe de rotation 10 et se déplace avec la même vitesse angulaire que le point associé du contour extérieur de la surface de coupe du verre creux 1. Les contours extérieurs des gabarits 4a et 4b sont suivis par des galets 6, qui sont fixés en tant que paire de galets à une tige 5. Entres les deux galets 6 associés à une tige 5, est montée une charnière 7, par laquelle la tige concernée est liée de manière articulée aux tiges 5 voisines. Ainsi les tiges 5 peuvent pivoter les unes par rapport aux autres dans le plan horizontal. La tige 5 est parallèle à l'axe de rotation 10 et com- porte dans sa région inférieure, c'est-à-dire dans sa région éloignée des galets, un tronçon coudé 5'. En-dessous de ce tronçon coudé 5' de la tige 5, est fixé un segment de brûleur 3. Le segment de brûleur 3 est orienté de telle sorte que la buse 3' dudit segment de brûleur 3 soit située dans le plan de coupe 12 et perpendiculairement à l'axe de rotation 10. Supposons que le segment de brûleur 3 soit situé à une distance minimale par rapport à l'axe de rotation 10. Lorsque le verre creux 1 tourne, les gabarits 4a et 4b tournent avec lui de la même valeur. Le point du contour extérieur des gabarits 4a et 4b o se trouvent les galets 6 asso- ciés à la tige 5 et au brûleur élémentaire 3 se trouve maintenant à une dis- tance plus grande de l'axe de rotation 10. Les galets 6 ont été repoussés par les gabarits 4a et 4b. Ce mouvement se transmet par l'intermédiaire de la tige 5 au brûleur élémentaire 3, de sorte que la buse 3' dudit brûleur élé- mentaire 3 s'éloigne de l'axe de rotation 10 et que la distance par rapport à la paroi du verre creux est la même que précédemment, avant la rotation. Etant donné que les segments de brûleur 3 sont liés entre eux de manière articulée par l'intermédiaire des charnières 7, le déplacement d'un segment de brûleur 3 se répercute sur la position des segments de brû- leur 3 voisins. Lorsqu'un segment de brûleur est éloigné de l'axe de rota- tion 10 par la tige 5, ledit segment de brûleur 3 provoque chez les segments de brûleur 3 voisins un mouvement de rotation par lequel lesdits segments de brûleur 3 voisins se rapprochent de l'axe de rotation. Ceci est dû au fait que la distance entre les différents segments de brûleur 3 est constante. La figure 2 montre un dispositif en vue de dessus. Les flèches I désignent l'axe de coupe correspondant aux figures la et lb. Dans la vue de dessus, seul le gabarit supérieur 4a est visible, le gabarit inférieur 4b et le verre creux 1 sont masqués. On voit clairement la forme elliptique du gabarit supérieur 4a et par conséquent du gabarit inférieur 4b et de la sur- face de coupe du verre creux 1. La chaîne de segments de brûleur 3 s'adapte de manière régulière à la forme elliptique et permet ainsi une coupe par fusion homogène du verre creux 1, malgré la surface de coupe non-circu- laire. La position des galets 6 qui, normalement, sont masqués, est indi- quée à titre d'exemple pour un segment de brûleur 3. Les segments de brûleur 3 sont divisés en deux tronçons de chaîne 13a et 13b fixés chacun à des barres de support 8. Les barres de sup- port 8 sont liées de manière pivotante aux demi cadres 9a et 9b. Les barres de support 8 étant montées pivotantes, les segments de brûleur 3 peuvent mieux s'adapter au contour extérieur de la surface de coupe. Etant donné que les barres de support 8 sont précontraintes deux à deux dans des direc- tions opposées, les tronçons de chaîne 13a et 13b sont tendus et pressés contre le gabarit 4a, 4b. La division des segments de brûleur en deux tronçons de chaîne 13a, 13b et du cadre en deux demi cadres 9a et 9b a pour avantage que l'on peut ouvrir le cadre et éloigner ainsi les segments de brûleur 3 du verre creux 1. Ceci permet de fixer et de retirer plus facilement le verre creux dans le dispositif de serrage et de rotation. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour le coupage thermique de verres creux, en parti- culier de verres creux à surface de coupe non-circulaire, comprenant un système de brûleur (3, 3') avec plusieurs segments de brûleur (3) qui est disposé extérieurement autour du verre creux (1), un dispositif de com- mande (4a, 4b, 5, 5', 6) et un dispositif de serrage et de rotation (2), dans lequel le verre creux (1) à couper est fixé et mis en rotation, caractérisé par le fait que les segments de brûleur (3) sont fixés avec possibilité de dépla- cement dans le plan de coupe (12), de telle sorte que tous les segments de brûleur (3) commandés à l'aide du dispositif de commande (4a, 4b, 5, 5', 6) soient toujours situés à une distance constante par rapport à la surface du verre creux (1). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le dispositif de commande (4a, 4b, 5, 5', 6) comprend au moins un gabarit (4a, 4b) et un dispositif de couplage (5, 5', 6) mécanique entre le gabarit (4a, 4b) au nombre d'au moins un et les segments de brûleur (3). 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que le gabarit (4a, 4b) est fixé dans le dispositif de serrage et de rotation (2) avec le même axe de rotation (10) que le verre creux (1). 4. Dispositif selon une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le contour extérieur du gabarit (4a, 4b) est iden- tique au contour extérieur de la surface de coupe du verre creux (1). 5. Dispositif selon une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que les segments de brûleur (3) sont liés les uns aux autres avec possibilité de déplacement. 6. Dispositif selon une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait qu'à chaque segment de brûleur (3) est fixée une tige (5) qui, à son extrémité éloignée du segment de brûleur (3), porte au moins un galet (6) pour suivre le contour extérieur du gabarit. 7. Dispositif selon une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que plusieurs segments de brûleur (3) son,t groupés en un tronçon de chaîne (13a, 13b) qui est appliqué tendu contre le gabarit (4a, 4b). 8. Dispositif selon une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait qu'il comprend deux gabarits (4a, 4b) avec des contours extérieurs identiques qui sont disposés l'un au-dessus de l'autre. 9. Dispositif selon une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait qu'il comprend deux éléments mutuellement com- plémentaires (9a, 9b, 13a, 13b, 8) qui peuvent être ouverts.