Brevet FR2978141A1 — publié le 20130125

MACHINE I.S. A MOYENS DE PREHENSION DES MOULES EBAUCHEURS/FINISSEURS ADAPTABLES A LEUR REFROIDISSEMENT AXIAL OU RADIAL La présente invention a trait à la fabrication de produits en verre creux, tels que bouteilles, flacons ou pots. Cette fabrication met en oeuvre des machines I.S. (Individuel Section), dans lesquelles chaque section est destinée à traiter une paraison ou plusieurs simultanément, chaque paraison étant reçue et traitée dans un moule ébaucheur, puis un moule finisseur dédiés. Le moule ébaucheur est constitué de deux demi-moules définissant un plan de joint vertical. Les deux demi-moules se referment sur un moule de bague alors situé à 15 l'extrémité inférieure du moule ébaucheur. Le moule ébaucheur comprend également un poinçon dont le profil détermine l'intérieur de la bague. Le chargement de la paraison dans le moule ébaucheur est effectué par gravité, par son extrémité supérieure ouverte et surmontée d'un entonnoir. 20 Dans le procédé pressé-soufflé, ce chargement est effectué en position d'attente du poinçon. On ferme ensuite l'extrémité supérieure du moule ébaucheur par le fond puis le poinçon effectue un mouvement partant du moule de bague vers le haut, entraînant la paraison avec lui. Après avoir rempli le fond du moule (partie supérieure), le verre traverse les canaux de pressage pour 25 former la bague. Dans le procédé soufflé-soufflé, le chargement de la paraison est effectué en position haute du poinçon, cependant relativement court. L'extrémité supérieure du moule ébaucheur est reliée à un moyen pour la compression du fond de la paraison, ayant pour effet de former la bague. Puis 30 cette extrémité supérieure est fermée par le fond ébaucheur, le poinçon est descendu et le perçage de l'ébauche est effectué par soufflage. Le fond ébaucheur, et les deux demi-moules ébaucheurs sont ouverts, et l'ébauche tenue par le moule de bague est transférée dans le moule finisseur par retournement selon un axe horizontal. Le formage de l'ébauche en produit fini s'accomplit en trois phases : - allongement de l'ébauche sous son propre poids ; - gonflage de l'ébauche allongée ; - extraction de la bouteille. Chaque section de machine I.S. peut comprendre un seul moule ébaucheur, ou plusieurs, notamment deux, trois ou quatre : on parle de section monoparaison, double, triple ou quadruple paraison. Chaque section comprend un nombre identique de moules finisseurs. Au cours de la fabrication, l'évacuation de la chaleur du verre est un paramètre important. On recherche particulièrement le refroidissement de l'ébauche dans la zone de la bague, c'est-à-dire dans la partie basse de la paraison contenue dans le moule ébaucheur. En effet un durcissement minimal de la bague de l'ébauche permet son transfert dans le moule finisseur en étant maintenu uniquement par la bague. Il existe deux principaux procédés de refroidissement des moules ébaucheurs au moyen d'air. Un premier type de moules ébaucheurs dits « à ailettes » comportent des nervures latérales, suivant principalement le plan perpendiculaire à l'axe d'ouverture des moules. Ces moules à ailettes sont refroidis par projection radiale d'air sur une partie au moins de leur périphérie. Le refroidissement du moule est lui-même dit radial. Il est extérieur au moule. Un second type de moules ébaucheurs comportent des canaux de circulation d'air percés dans leur corps, généralement en fonte. Ces canaux sont parallèles à l'axe d'ouverture des moules. Plusieurs canaux sont répartis de manière choisie, régulièrement, sur toute la périphérie des moules. L'ouverture d'arrivée d'air dans ces canaux peut être percée à une hauteur quelconque choisie, en général dans la région centrale inférieure du moule ou à proximité du moule de bague, dans la zone de la paraison que l'on souhaite refroidir de manière privilégiée. Dans ce cas, l'air circule principalement du bas du moule ébaucheur vers le haut. Ce refroidissement, dit axial, est plus efficace que le refroidissement radial. Il est de plus intérieur au moule et sensiblement moins bruyant. Cependant, en général, les fabricants de grandes quantités d'articles en verre creux disposent à la fois d'un grand nombre de moules ébaucheurs à ailettes à refroidissement radial et d'un grand nombre de moules ébaucheurs à refroidissement axial, tous d'une durée de vie de plusieurs années. Au cours de leur vie, ces moules font l'objet d'une maintenance, consistant notamment à restaurer la surface de leur empreinte. Le remplacement de tous les moules à ailettes par des moules à refroidissement axial, ou l'inverse, dans le contexte expliqué ci-dessus, serait coûteux et d'une durée relativement importante. Il serait donc profitable d'adapter la machine I.S. aux moules ébaucheurs à refroidissement axial et radial, par exemple par utilisation d'inserts interchangeables. D'autre part les machines I.S. présentent deux principaux modes d'ouverture/fermeture des moules ébaucheurs : le mode angulaire et le mode parallèle. Ce dernier présente l'avantage de faciliter le démoulage, notamment pour des géométries particulières (à arêtes vives, de type parallélépipédique par exemple) de l'article en verre, mais il augmente substantiellement le coût de la machine I.S.. Seule une faible proportion de machines I.S. de l'industrie répond à ce mode d'ouverture/fermeture. Les moules finisseurs font également l'objet d'un refroidissement. Les inventeurs se sont donc donnés pour objectif d'adapter une machine I.S. à ouverture/fermeture angulaire aux moules ébaucheurs à refroidissement axial et radial et/ou aux moules finisseurs. L'ouverture/fermeture angulaire rend cette adaptation plus compliquée car le dégagement des éléments solidaires des demi-moules est ici minimal à l'ouverture à proximité de l'axe d'ouverture/fermeture, et la Iogeabilité de ces éléments y est donc également minimale. Cet objectif a été atteint par l'invention qui, en conséquence, a pour objet une machine I.S. pour la fabrication d'articles en verre creux, dans laquelle au moins une paraison de verre fondu est en premier lieu mise en forme dans au moins un moule ébaucheur, puis en second lieu dans au moins un moule finisseur, les moyens de préhension dudit au moins un moule ébaucheur et/ou dudit au moins un moule finisseur comprenant deux bras articulés constituant une charnière à ouverture/fermeture angulaire, caractérisée en ce que des moyens d'arrivée d'air sont associés à au moins un des deux bras articulés, et en ce que deux enveloppes partielles dudit au moins un moule ébaucheur et/ou dudit au moins un moule finisseur sont fixées, de manière amovible, aux deux bras articulés, ces deux enveloppes partielles étant choisies pour leur adaptation au refroidissement axial ou radial, le cas échéant, dudit au moins un moule ébaucheur et/ou dudit au moins un moule finisseur. L'expression « au moins un moule ébaucheur » désigne ici notamment la totalité des moules ébaucheurs d'une section (il peut y en avoir un ou plusieurs) ; de même désigne-t-on notamment la totalité d'une section de la machine I.S. par les expressions « au moins une paraison », « au moins un moule finisseur ». Chacune des deux enveloppes partielles recouvre sensiblement un des deux demi-moules ou une des deux rangées de demi-moules d'une section. Sa paroi intérieure délimite avec la surface extérieure de ce ou ces demi-moule(s) une cavité et/ou une ou plusieurs voies de passage d'air de refroidissement. Conformément à l'invention, on fixe alternativement aux bras articulés des enveloppes partielles dont les parois intérieures, notamment, sont tantôt adaptées au refroidissement radial de moules à ailettes, tantôt au refroidissement axial.de moules percés à cet effet de canaux longitudinaux. La machine I.S. de l'invention peut comporter ces moyens de refroidissement distinctifs pour au moins une section de moules ébaucheurs uniquement, ou pour au moins une section de moules finisseurs uniquement, ou pour les deux à la fois. Selon des caractéristiques préférées de la machine I.S. de l'invention : - des moyens d'arrivée d'air sont associés à chacun des deux bras articulés ; ces conditions sont les plus favorables pour refroidir les moules sur toute leur périphérie de manière homogène (l'alternative moins favorable étant que les cavités formées par les parois intérieures des deux enveloppes partielles communiquent entre elles, mais qu'un seul des deux bras articulés ne soit équipé d'une arrivée d'air) ; - les moyens d'arrivée d'air comprennent au moins un tuyau flexible et/ou télescopique, éventuellement articulé (sur rotule(s) ou système(s) équivalent(s)) ; le tuyau peut être avantageusement télescopique en raison du déplacement de l'arrivée d'air sur le bras articulé, déplacement induit par les ouvertures et fermetures successives des moules ; - des moyens d'arrivée d'air sont fixés directement sur au moins un des deux bras articulés ; en particulier ce bras articulé présente un trou aux bords duquel sont aménagés des moyens de connexion d'un tuyau d'arrivée d'air ; - au moins un des deux bras articulés est conformé de manière à comprendre une chambre d'air ; - des moyens d'arrivée d'air sont fixés directement sur au moins une des deux enveloppes partielles ou sur un élément formant paroi inférieure de celle(s)-ci en position de préhension dudit au moins un moule ébaucheur et/ou dudit au moins un moule finisseur ; en effet, dans toutes les réalisations de l'invention, l'air arrive de préférence à la partie basse du moule et circule vers le haut, afin que la région de la bague soit refroidie de manière privilégiée comme expliqué ci- dessus, dans le cas des moules ébaucheurs, et que la région du corps de l'article (environ à un tiers de sa hauteur en partant du fond) soit refroidie de manière privilégiée dans le cas des moules finisseurs ; - une au moins des deux enveloppes partielles est conformée de manière à comprendre une chambre d'air ; il n'est pas exclu que cette dernière coexiste avec une chambre d'air distincte ménagée dans le bras articulé correspondant, ou qu'une unique chambre d'air soit ménagée en partie dans l'enveloppe partielle et en partie dans le bras articulé qui la porte ; - dans cette dernière réalisation, la chambre d'air peut être en partie délimitée par un élément (distinct, séparable) formant paroi inférieure de ladite une au moins des deux enveloppes partielles en position de préhension dudit au moins un moule ébaucheur et/ou dudit au moins un moule finisseur ; - les dimensions des deux enveloppes partielles sont adaptées à celles dudit au moins un moule ébaucheur et/ou dudit au moins un moule finisseur ; on met ainsi en oeuvre des couples d'enveloppes partielles dédiés à des dimensions de moules particulières, en plus de l'être au refroidissement axial ou radial ; on peut imaginer d'autre part que tous les moules d'une industrie soient de dimensions sensiblement identiques dans le plan perpendiculaire à l'axe de la charnière, et que seule leur longueur selon cet axe varie ; alors, la dimension selon l'axe d'ouverture/fermeture angulaire de la charnière, des deux enveloppes partielles est adaptée à celle dudit au moins un moule ébaucheur et/ou dudit au moins un moule finisseur. L'invention sera mieux comprise à la lumière du descriptif suivant des dessins annexés, dans lesquels - les Figures 1, respectivement 2 représentent schématiquement un moule à refroidissement radial, respectivement axial ; - les Figures 3, 4, 5 et 6, respectivement 7, 8 et 9 sont des vues partielles schématiques en perspective d'une première, respectivement d'une seconde réalisation de machine I.S. conforme à l'invention. En référence à la Figure 1, un moule ébaucheur 1 en fonte comporte des ailettes 8 et un ergot inférieur 9 de maintien radial ou latéral du moule. Une chambre d'air 6 reliée à un tuyau télescopique 10 d'arrivée d'air est fixée au moule 1. Les flèches symbolisent grossièrement la circulation d'air. L'air entre en contact avec le moule radialement. La paroi supérieure de la chambre d'air 6 est ici représentée interrompue à une distance minimale du moule 1 pour permettre à l'air de s'écouler vers le haut. Dans la réalité, il est préférable d'imaginer la chambre d'air 6 faisant partie d'un ensemble enveloppant le moule 1 (Figure 6). La Figure 2 représente un moule ébaucheur 1 à refroidissement axial. A cet effet, le moule 1 est percé d'une pluralité de canaux 11 régulièrement répartis à la périphérie du moule. L'air entre dans les canaux 11 à une hauteur choisie, puis s'y écoule vers le haut d'une part, vers le bas d'autre part. La paroi supérieure de la chambre d'air 6 est ici jointive avec la surface extérieure du moule 1 de manière étanche. Est décrite maintenant une première variante principale de la machine I.S. de l'invention en référence aux Figures 3, 4, 5 et 6. Sur la Figure 3 sont visibles les bras articulés 2 et 3 constituant une charnière à ouverture/fermeture angulaire. Les bras articulés 2 et 3 comportent un alésage 12 d'accueil de moyens de fixation à la machine I.S., et deux alésages 13 et 14 d'accueil de moyens de fixation aux deux enveloppes partielles 4, 5 (Figures 4, 5 et 6). Par les alésages 20 et 21, les bras articulés 2 et 3 sont reliés au dispositif d'ouverture/fermeture de l'ensemble, notamment un dispositif rotatif à engrenages non représenté. Les deux enveloppes partielles 4 et 5 pour les moules ébaucheurs d'une section de la machine I.S. peuvent être identiques. Deux exemples en sont représentés schématiquement en perspective en vue intérieure (Figure 4) et en vue extérieure (Figure 5). Il s'agit d'une machine I.S. double paraison (par section) ; les enveloppes partielles 4, 5 sont destinées à deux moules ébaucheurs. Les enveloppes partielles 4, 5 sont associées chacune à un insert supérieur 15, à un élément 7 formant paroi inférieure et aux bras articulés 2, 3 (Figure 6) par l'intermédiaire d'un axe 16 et d'un boulon 17. L'insert supérieur 15 comporte des excroissances 18 telles que repli ou autre, sur lesquelles les moules sont fixés. Les excroissances 18 constituent des moyens hauts de fixation des moules. Ces derniers présentent également chacun un ergot inférieur 9 (Figures 1 et 2) pour leur maintien radial ou latéral, destinés à coopérer avec des moyens de préhension des moules, tels que bras articulés 2, 3 et/ou enveloppes partielles 4, 5, et constituant des moyens bas de fixation des moules. L'élément 7 comporte un orifice 19 d'arrivée d'air de refroidissement adapté à la fixation d'un tuyau télescopique non représenté. Une chambre d'air 6 (« plenum chamber » en anglais) est constituée par une cavité délimitée par la paroi intérieure des enveloppes partielles 4, 5 et de leur élément 7 associé. Cette chambre d'air 6 est la chambre d'entrée de l'air dans tous les canaux sensiblement verticaux du demi-moule associé à l'enveloppe partielle 4 ou 5 considérée. Un orifice 19 d'arrivée d'air est avantageusement présent pour chacune des deux rangées de demi-moules de la section. La Figure 6 représente les deux moules ébaucheurs 1 à ailettes 8 d'une section de machine I.S. fixés sur l'ensemble des deux bras articulés 2 (non visible) et 3 et enveloppes partielles 4 et 5. Les Figures 7, 8 et 9 sont des représentations schématiques simplifiées en perspective, dans lesquelles le bras articulé 3 est conforme à la première variante principale de la machine I.S. de l'invention décrite ci-dessus, seul le bras articulé 2 étant conforme à la seconde variante principale de la machine I.S. de l'invention. Cela facilite la visibilité du bras articulé 2, cependant il doit être compris que le bras articulé 3 est avantageusement lui aussi conforme à cette seconde variante principale. Nous ne décrivons maintenant que les spécificités de la deuxième variante, sans revenir sur les constituants identiques à ceux des Figures précédentes. L'orifice 19 d'arrivée d'air de refroidissement est intégré au bras articulé 2 qui, d'autre part, est conformé avec une cavité constituant, avec les parois intérieures de l'enveloppe partielle 4, les deux chambres d'air 6 dédiées aux deux demi-moules ébaucheurs associés. L'invention met ainsi à disposition une machine I.S. à ouverture angulaire des moules, qui est aisément adaptable aux moules ébaucheurs à ailettes à refroidissement radial, aux moules ébaucheurs à refroidissement axial, et aux moules finisseurs, ceci pour toutes dimensions des moules. REVENDICATIONS1. Machine I.S. pour la fabrication d'articles en verre creux, dans laquelle au moins une paraison de verre fondu est en premier lieu mise en forme dans au moins un moule ébaucheur (1), puis en second lieu dans au moins un moule finisseur, les moyens de préhension dudit au moins un moule ébaucheur (1) et/ou dudit au moins un moule finisseur comprenant deux bras articulés (2, 3) constituant une charnière à ouverture/fermeture angulaire, caractérisée en ce que des moyens d'arrivée d'air sont associés à au moins un des deux bras articulés (2, 3), et en ce que deux enveloppes partielles (4, 5) dudit au moins un moule ébaucheur (1) et/ou dudit au moins un moule finisseur sont fixées, de manière amovible, aux deux bras articulés (2, 3), ces deux enveloppes partielles (4, 5) étant choisies pour leur adaptation au refroidissement axial ou radial, le cas échéant, dudit au moins un moule ébaucheur (1) et/ou dudit au moins un moule finisseur. 2. Machine I.S. selon la revendication 1, caractérisée en ce que des moyens d'arrivée d'air sont associés à chacun des deux bras articulés (2, 3). 3. Machine I.S. selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les moyens d'arrivée d'air comprennent au moins un tuyau (10) flexible et/ou télescopique, éventuellement articulé. 4. Machine I.S. selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que des moyens d'arrivée d'air sont fixés directement sur au moins un des deux bras articulés (2, 3). 5. Machine I.S. selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'au moins un des deux bras articulés (2, 3) est conformé de manière à comprendre une chambre d'air (6). 6. Machine I.S. selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que des moyens d'arrivée d'air sont fixés directement sur au moins une des deux enveloppes partielles (4, 5) ou sur un élément (7) formant paroi inférieure de celle(s)-ci (4, 5) en position de préhension dudit au moins un moule ébaucheur (1) et/ou dudit au moins un moule finisseur. 7. Machine I.S. selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'une au moins des deux enveloppes partielles (4, 5) est conformée de manière à comprendre une chambre d'air (6). 8. Machine I.S. selon la revendication 7, caractérisée en ce que la chambre d'air (6) est en partie délimitée par un élément (7) formant paroi inférieure de ladite une au moins des deux enveloppes partielles (4, 5) en position de préhension dudit au moins un moule ébaucheur (1) et/ou dudit au moins un moule finisseur. 9. Machine I.S. selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les dimensions des deux enveloppes partielles (4, 5) sont adaptées à celles dudit au moins un moule ébaucheur (1) et/ou dudit au moins un moule finisseur.