Brevet FR2893022A1 — publié le 20070511

PROCEDE DE RENFORCEMENT D'ARTICLES EN VERRE CREUX La présente invention a trait à des articles en verre creux, présentant notamment certaines formes particulières. II s'agit plus précisément d'articles en verre creux qui, positionnés les uns à côté des autres avec la même orientation sur un même plan, sont susceptibles d'entrer en contact mutuel selon une surface de révolution. C'est le cas notamment de bouteilles coniques dans leur partie basse à partir de l'épaule (diamètre décroissant vers le fond) ; ainsi en est-il de bouteilles de vin io de Bordeaux, de Pineau des Charentes, de Cognac ... De telles bouteilles posées verticalement sur leur fond sur un plan horizontal peuvent entrer en contact mutuel selon une bande horizontale périphérique dans la zone de l'épaule. D'autre part le procédé de fabrication d'articles en verre creux intègre 15 généralement deux étapes visant à améliorer la protection des articles vis-à-vis de la rayure, notamment avec des articles identiques lors du stockage, de la manipulation (remplissage ...), du transport. Le traitement à chaud consiste à déposer sur la bouteille à 500 C environ, entre la machine I.S. (Individual Section) et la roue de transfert, un 20 revêtement d'oxyde métallique, tel qu'oxyde d'étain. Ce revêtement contribue à renforcer la peau du verre. Sa fonction principale est cependant de servir de primaire d'adhérence pour le revêtement à froid. Ce dernier est déposé en sortie d'arche de recuisson, sur les bouteilles à 120 C environ, lors du traitement à froid. Le 25 revêtement à froid est en général un polymère appliqué par pulvérisation, qui donne un caractère glissant à la surface de verre, protège de l'abrasion et empêche la formation de rayures, et finalement préserve la résistance au choc et à la pression interne de l'article. Cependant, bien qu'ainsi traités à chaud et à froid, les articles de formes 30 particulières mentionnées précédemment ne doivent pas frotter les uns sur les autres lors de leur stockage ou transport, à vide ou remplis, ou lors de leur manipulation (remplissage ...). Sinon, on observe sur leur bande horizontale périphérique de contact mutuel, dans la zone de l'épaule, une abrasion du verre sous forme de rayures et du dépôt de poudre de verre entraînant un défaut 35 d'aspect, appelé rodage, ne permettant pas une exploitation des articles. On est donc amené à mettre en oeuvre des moyens complexes, longs et coûteux en particulier pour le conditionnement des articles. On utilise des plateaux thermoformés dans lesquels les bouteilles s'emboîtent sans se toucher les unes les autres, ou bien encore on emploie des croisillons adaptés dans le même but de séparer les bouteilles les unes des autres. L'utilisation de plateaux thermoformés ou de croisillons requiert un développement spécifique ; elle constitue une dépense supplémentaire. D'autre part, on sait que les revêtements de protection du verre mentionnés ci-dessus, en particulier le revêtement à froid, peuvent constituer io une gêne pour le collage des étiquettes. En effet, les colles aqueuses adhèrent difficilement au revêtement à froid, hydrophobe. L'invention a donc pour but de supprimer le rodage de produits en verre creux de géométrie particulière décrite ci-dessus, lorsqu'ils sont stockés, manipulés et transportés en contact les uns avec les autres sans utiliser de is plateaux thermoformés ni de croisillons. L'aspect des produits doit alors être excellent, compatible avec le commerce de produits de luxe. D'autre part la facilité de collage des étiquettes ne doit pas être affectée. Ce but est atteint par l'invention, qui a donc pour objet un procédé de fabrication d'articles de série en verre creux qui, positionnés les uns à côté des 20 autres avec la même orientation sur un même plan, sont susceptibles d'entrer en contact mutuel selon une surface de révolution. Ce procédé se distingue par le fait qu'après la sortie des articles de l'arche de recuisson, ils sont mis en rotation sur un tour au moins selon l'axe de ladite surface de révolution, cette dernière étant alors revêtue d'une couche additionnelle diminuant le coefficient 25 de friction par un procédé sans contact solide. Les inventeurs ont donc découvert qu'une surépaisseur de revêtement diminuant le coefficient de friction, comparable au revêtement à froid classique précité, pouvait suffire à empêcher la formation de rayures et le dépôt de poudre de verre dans la région de contact mutuel des articles. Une telle 30 surépaisseur suffisante n'est pas visible à l'oeil nu, l'aspect des articles fabriqués selon le procédé de l'invention est compatible avec le commerce de produits de luxe (vin, parfum ...). Le traitement de l'invention permet une palettisation simple des articles en verre creux, c'est-à-dire par exemple et à titre indicatif la disposition et mise sous film thermoplastique de cinq lits superposés de 15 x 15 bouteilles en contact les unes avec les autres, sans déplorer de rodage significatif après tout transport habituel. Chaque lit est délimité par un simple élément de carton contre les bords duquel les bouteilles des côtés sont en butée. Les bouteilles sont disposées de manière la plus compacte possible. On n'utilise ni plateaux thermoformés ni croisillons coûteux. Le traitement de l'invention est localisé, car la surface de révolution selon laquelle les bouteilles peuvent se toucher est en général une bande relativement étroite à hauteur de l'épaule, c'est-à-dire représente une fraction io limitée de la surface extérieure. La ou les zones de collage d'étiquette ne sont pas concernées, et ainsi évite-t-on tout problème de décollement d'étiquette ou de tenue de décor. L'emploi d'un procédé de revêtement sans contact solide garantit l'obtention d'une couche additionnelle régulière et homogène, donc de qualités 15 optique et mécanique maximales. De préférence, ladite surface de révolution est revêtue de ladite couche additionnelle en position de l'article dans la machine de contrôle optique. Selon des modes de réalisation préférés du procédé : - ladite surface de révolution est revêtue de ladite couche additionnelle 20 par un procédé de projection de gaz et/ou de liquide, réactif ou non (on peut employer un aérosol, c'est-à-dire une suspension de particules liquides dans un gaz porteur ou dans l'air) ; on peut citer à titre d'exemple la pulvérisation non réactive de liquide à une température de ladite surface de révolution comprise entre 20 et 25 100 C ; - on laisse sécher ladite couche additionnelle après son application, en l'absence de tout contact solide avec ladite couche additionnelle pendant son séchage. Ces réalisations préférées sont mises en oeuvre de manière 30 particulièrement pratique en revêtant de ladite couche additionnelle ladite surface de révolution en position de l'article sur le dernier poste de la machine de contrôle optique, qui doit alors mettre l'article en rotation. En effet la machine de contrôle optique comporte plusieurs postes de contrôle non nécessairement tournants, mais dont certains peuvent être fixes. Sorti du dernier poste de la machine de contrôle optique, l'article n'est alors soumis à aucun autre contact solide que celui de son fond sur le convoyeur. Ladite surface de révolution est libre de tout contact solide, le séchage de ladite couche additionnelle peut avoir lieu dans les conditions préférées. Sont donc évités de préférence une application et un séchage de ladite couche additionnelle avec contact solide tels qu'une application par chiffon ou support poreux tel qu'éponge, ou séchage avec essuyage. Ainsi peut-on obtenir un revêtement de caractéristiques mécaniques û adhésion, cohésion et résistance à l'abrasion û optimales et du plus bel aspect. io De manière avantageuse, les organes de contrôle optiques sont isolés de la zone de revêtement de ladite couche additionnelle par un rideau d'air. Le procédé spécifique de l'invention se combine idéalement à un traitement à chaud et un traitement à froid mentionnés dans la partie introductive ci-dessus. 15 Ainsi les articles sont-ils de préférence munis d'un premier revêtement entre la machine I.S. et la roue de transfert. Ce revêtement à chaud consiste en oxyde métallique obtenu par dépôt chimique en phase gazeuse réactif de précurseurs sur les articles à environ 500 C. Des précurseurs utilisés sont par exemple SnCl4, respectivement TiCI4 pour des revêtements à chaud de SnO2, 20 respectivement TiO2. Ce dépôt est réalisé dans un tunnel placé sur le convoyeur. De plus, les articles sont de préférence munis d'un second revêtement diminuant le coefficient de friction, après leur sortie de l'arche de recuisson et avant leur passage dans la machine de contrôle optique. Ce revêtement à froid 25 est de type éphémère (acide oléique, stéarates) ou au contraire permanent (cires ou vernis û cires de polyéthylène) vis-à-vis de la tenue à la pasteurisation, stérilisation. Il est appliqué par pulvérisation sur les articles à 120 C environ. L'invention a également pour objet un article en verre creux qui, 30 positionné à côté d'un article semblable de même orientation, sur un même plan, est susceptible d'entrer en contact avec celui-ci selon une surface de révolution présentant une épaisseur maximale de revêtement diminuant le coefficient de friction. Bien que des mesures d'épaisseurs ne soient pas aisées, notamment parce que le revêtement à chaud présente fréquemment des irrégularités compensées par le revêtement à froid, on entend ici par épaisseur maximale , une épaisseur de revêtement à froid substantiellement plus importante, en moyenne au moins 1,5 fois plus importante jusqu'à plus de 3, voire 5 fois plus importante que sur les parties de la surface extérieure autres que ladite surface de révolution. De préférence, l'article en verre creux de l'invention est une bouteille, un flacon ou un pot dont ladite surface de révolution représente au plus 50%, de préférence au plus 30% de la surface extérieure. La surface de contact entre les articles est donc relativement faible, laissant une proportion complémentaire io de la surface extérieure non revêtue d'une épaisse couche de traitement à froid relativement importante, sur laquelle le collage d'étiquettes ou la tenue de décors n'est pas spécialement difficile. Un autre objet de l'invention consiste en un ensemble de conditionnement d'articles en verre creux décrits ci-dessus et/ou obtenus par le 15 procédé décrit ci-dessus, vides ou remplis, positionnés les uns à côté des autres avec la même orientation sur un même plan, en contact mutuel selon leurs dites surfaces de révolution. Un tel ensemble de conditionnement revêt par exemple la forme d'une palette constituée de plusieurs lits superposés étroitement et solidairement entourés d'un film thermoplastique résistant. 20 Chaque lit comprend un fond de carton avec des prolongements latéraux formant des butées pour les articles situés sur les côtés du lit. Cet ensemble de conditionnement est simple et économique. Les bénéfices procurés par l'invention sont décrits dans l'exemple suivant. 25 Exemple On transporte des palettes de bouteilles de Pineau des Charentes traitées ou non selon l'invention, constituées de cinq lits superposés de 15 x 15 bouteilles. Toutes les bouteilles sont soumises à un traitement à chaud et à froid 30 classique. Le revêtement à chaud consiste en SnO2 obtenu par dépôt chimique en phase gazeuse (CVD) sur les bouteilles à 500 C environ, à partir du précurseur SnCI4. Son épaisseur moyenne approximative est de 22 nm. Le revêtement à froid est une cire de polyéthylène additivée adaptée à un dépôt sur substrat à 80 û 150 C, à 1,5 % en poids dans l'eau. Les zones de contact mutuel des bouteilles traitées conformément à l'invention reçoivent en plus la pulvérisation de cire de polyéthylène commercialisée par la société Rohm and Haas sous la référence Polyglass D4333, à 2% en poids dans l'eau. Le substrat est à température ambiante notamment comprise entre 20 et 40 C. La pulvérisation est effectuée dans le dernier poste de la machine de contrôle optique. On compare le rodage des bouteilles traitées ou non selon l'invention io après un transport routier d'environ 800 kms, selon l'échelle suivante : - 0 = parfait - 1 = acceptable - 2 = limite - 3 = mauvais 15 Les résultats sont consignés dans le tableau ci-dessous, sous forme du pourcentage de bouteilles dans chaque degré de cotation de la gravité du rodage. 0 1 2 3 2+3 Bouteilles non traitées 40,8 39,4 13,4 6,4 19,8 Bouteilles traitées 87,5 11,0 1,4 0,1 1, 5 20 L'efficacité du traitement de l'invention est ainsi démontrée. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'articles de série en verre creux qui, positionnés les uns à côté des autres avec la même orientation sur un même plan, sont susceptibles d'entrer en contact mutuel selon une surface de révolution, caractérisé en ce qu'après leur sortie de l'arche de recuisson, ils sont mis en rotation sur un tour au moins selon l'axe de ladite surface de révolution, cette dernière étant alors revêtue d'une couche additionnelle diminuant le coefficient de friction par un procédé sans contact solide. io 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite surface de révolution est revêtue de ladite couche additionnelle en position de l'article dans la machine de contrôle optique. 3. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite surface de révolution est revêtue de ladite couche additionnelle par un 15 procédé de projection de gaz et/ou de liquide, réactif ou non. 4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite surface de révolution se trouve à une température comprise entre 20 et 100 C, lorsqu'elle est revêtue de ladite couche additionnelle par un procédé de pulvérisation de liquide non réactif. 20 5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on laisse sécher ladite couche additionnelle après son application, en l'absence de tout contact solide avec ladite couche additionnelle pendant son séchage. 6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite surface de révolution est revêtue de ladite couche additionnelle en 25 position de l'article sur le dernier poste de la machine de contrôle optique. 7. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les organes de contrôle optique sont isolés de la zone de revêtement de ladite couche additionnelle par un rideau d'air. 8. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce 30 qu'entre la machine I.S. et la roue de transfert, les articles sont munis d'un premier revêtement. 9. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'après leur sortie de l'arche de recuisson et avant leur passage dans la machine de contrôle optique, les articles sont munis d'un second revêtement 35 diminuant le coefficient de friction. 10. Article en verre creux qui, positionné à côté d'un article semblable de même orientation, sur un même plan, est susceptible d'entrer en contact avec celui-ci selon une surface de révolution, caractérisé en ce que ladite surface de révolution présente une épaisseur maximale de revêtement diminuant le coefficient de friction. 11. Bouteille, flacon ou pot selon la revendication 10, dont ladite surface de révolution représente au plus 50%, de préférence au plus 30% de la surface extérieure. 12. Ensemble de conditionnement d'articles en verre creux selon la io revendication 10 et/ou obtenus par un procédé selon l'une des revendications 1 à 9, vides ou remplis, positionnés les uns à côté des autres avec la même orientation sur un même plan, en contact mutuel selon leurs dites surfaces de révolution.