FABRICATION DE PRODUITS EN VERRE CREUX

Domaine de l' invention

L' invention se rapporte à la fabrication de produits en verre creux, tels que bouteilles, flacons ou pots.

État de la technique

Cette fabrication met en œuvre des machines I.S. (Individual 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 à l'extrémité inférieure du moule ébaucheur. Le moule ébaucheur comprend également un poinçon dont le mouvement ascendant produit le perçage de l'ébauche.

Le chargement de la paraison dans le moule ébaucheur est effectué par gravité par son extrémité supérieure ouverte .

Dans le procédé pressé-soufflé, ce chargement est effectué en position basse 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 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 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.

Une source importante de défauts d' aspect à la surface du produit fini provient du contact relativement violent de la paraison avec la surface de la cavité du moule ébaucheur lors du chargement. Il est nécessaire, pour supprimer ces défauts, de veiller à la qualité de la surface de la cavité, par des graissages périodiques de celle-ci. Ces graissages sont normalement effectués par un opérateur au moyen d'une brosse préalablement trempée dans de l'huile. L'opérateur peut procéder à la volée, sans arrêt du fonctionnement normal de la machine I.S., mais des conditions de sécurité plus élevées peuvent prescrire l'éjection des paraisons destinées à la section concernée pendant au moins un cycle de fonctionnement de la machine.

Le graissage des moules ébaucheurs par un opérateur pose plusieurs types de problèmes.

En premier lieu, l'opérateur est soumis à une température élevée et à un bruit important même en utilisant les protections recommandées habituellement. L'exposition à de telles conditions peut être limitée dans le temps par réglementations nationales, par exemple.

De plus, il doit coordonner ses mouvements avec ceux d'éléments mécaniques automatisés, et peut en ressentir rapidement une tension, une fatigue. D'autre part, l'opérateur graisse les moules périodiquement selon un choix plus ou moins aléatoire, mais ne réserve pas le graissage aux seuls moules qui en ont réellement besoin.

On connaît du document WO2007138226 un procédé et un dispositif pour le graissage automatique de moules pour le formage de produits en verre creux. Le graissage décrit dans ce document nécessite cependant un arrêt de la ligne de production dans le but d'introduire une canne de pulvérisation à l'intérieur du moule ébaucheur lorsque ce dernier est en position fermée, c'est-à-dire lorsque les deux demi-moules le constituant sont en contact l'un avec l'autre. Une telle interruption engendre bien évidemment une perte de productivité du procédé en raison de la diminution du temps de production. De plus, les produits obtenus directement après graissage du moule ébaucheur sont en général défectueux et doivent être rejetés comme en atteste le tableau dévoilé à la page 10 du document WO2007138226.

Par ailleurs, les procédés de graissage de l'art antérieur, qu' ils soient effectués manuellement ou par un automate ont une incidence sur la durée de vie des moules de par l'oxydation générée par le dépôt de la couche de lubrifiant . Résumé de l'invention

Un but de l'invention est d'augmenter le rendement d'un procédé de fabrication de produits en verre creux, tout en maintenant une qualité inchangée voire supérieure des produits fabriqués.

Un autre but de l'invention est d'augmenter la durée de vie des moules utilisés dans le cadre d'un procédé de fabrication de produits en verre creux.

A cette fin, l'invention fournit un procédé de fabrication d'un produit en verre creux par une machine I.S., ledit procédé étant de type pressé-soufflé ou soufflé-soufflé et mettant en en œuvre au moins un moule ébaucheur et un moule finisseur, ledit moule ébaucheur comprenant deux demi-moules se refermant à chaque cycle de fabrication, au moins une paraison en verre étant chargée dans le moule ébaucheur par gravité, ladite paraison étant transférée du moule ébaucheur vers le moule finisseur à l'aide d'un bras de transfert après une ouverture des deux demi-moules du moule ébaucheur, ledit bras de transfert étant apte à effectuer des mouvements d'aller-retour entre le moule ébaucheur et le moule finisseur en passant entre les deux demi-moules du moule ébaucheur, ledit procédé comprenant un graissage dudit moule ébaucheur, le graissage comprenant une pulvérisation par un gicleur, ledit gicleur étant porté par le bras d'un robot mobile le long du côté moules ébaucheurs de la machine I . S . , (i) amener le gicleur en position de graissage après le départ de la paraison en verre du moule ébaucheur vers le moule finisseur ;

(ii) pulvériser le lubrifiant à l'intérieur dudit moule ébaucheur ;

(iii) retirer le gicleur de la position de graissage avant le retour du bras de transfert entre les deux demi-moules du moule ébaucheur. Par gicleur, on entend une pièce comportant un trou calibré servant à acheminer la graisse et à assurer sa diffusion dans les moules ébaucheurs .

L'utilisation d'un robot mobile configuré pour effectuer le graissage du moule ébaucheur lorsque ce dernier est en position ouverte, après le départ de la paraison du moule ébaucheur vers le moule finisseur, s'est révélée particulièrement avantageuse car un tel procédé de graissage n'entrave pas le procédé de fabrication des produits de verre creux et ne nécessite par conséquent pas d'interruption de la chaîne de production. De plus, le procédé de fabrication selon l'invention ne nécessite nullement l'éjection de paraisons destinées aux moules ébaucheurs en train d'être graissés car le gicleur est retiré avant le retour du bras de transfert au niveau du moule ébaucheur, et donc avant la chute de ces paraisons qui peuvent poursuivre normalement le cycle du procédé.

En raison de la non-interruption du procédé de fabrication, le procédé de graissage selon l'invention peut par conséquent être effectué à une fréquence plus élevée que les procédés de graissage de l'art antérieur qui impliquent une interruption du procédé de fabrication et dont une augmentation de la fréquence va de pair avec une diminution du rendement du procédé de fabrication. Il a pu par ailleurs être observé que la possibilité d'effectuer des graissages plus fréquents dans le cadre du procédé de fabrication selon l'invention permet de diminuer la quantité de lubrifiant délivré lors d'une opération de graissage du moule ébaucheur. L'augmentation de la fréquence des opérations de graissage, couplée à la diminution de la dose de lubrifiant délivrée à chaque opération de graissage s'est révélée de manière surprenante particulièrement avantageuse pour préserver les moules ébaucheurs de l'oxydation typiquement observée dans les procédés de l'art antérieur. Par position de graissage du gicleur, on entend une position du gicleur dans laquelle le lubrifiant délivré par le gicleur atteint la surface interne du moule ébaucheur en vue d'effectuer un graissage de ce dernier. La position de graissage est ainsi fonction de la portée et de la forme du jet de pulvérisation délivré par le gicleur.

Selon un mode de réalisation avantageux du procédé selon l'invention, le gicleur porté par le robot mobile est amené par un mouvement de translation dans une position de graissage située au-dessus des deux demi-moules ébaucheurs. Une telle position de graissage s'est en effet révélée avantageuse car elle ne nécessite pas l'introduction du gicleur dans l'espace délimité par les deux demi-moules et permet par conséquent un gain de temps en comparaison avec les procédés de l'art antérieur qui prévoient l'introduction d'une canne de pulvérisation à l'intérieur du moule ébaucheur. Selon un mode de réalisation avantageux, le bras du robot se subdivise en deux parties, de manière à former un Y, chacune des deux parties comprenant un gicleur assurant la pulvérisation d'un des deux demi-moules du moule ébaucheur.

Dans un tel mode de réalisation, lors de l'étape de graissage, le premier gicleur est orienté vers l'un des deux demi-moules, avant que le deuxième gicleur ne soit orienté vers l'autre des demi-moules par un mouvement du bras du robot. La présence de deux gicleurs portés chacun par une des parties du bras du robot permet de limiter la complexité et l'amplitude du mouvement du bras du robot pour lubrifier successivement les deux demi-moules.

Selon un mode de réalisation avantageux, le procédé de fabrication est effectué à l'aide d'une ligne de production comprenant une pluralité de moules ébaucheurs, le graissage des moules ébaucheurs étant effectué à intervalle de temps régulier, ou à la demande de l'opérateur, le robot mobile déplaçant le gicleur successivement au niveau des différents moules ébaucheurs, la ligne de production comprenant au moins une position de repos se trouvant à l'une de ses extrémités ou entre deux moules ébaucheurs successifs, le robot mobile étant stationné à ladite au moins une position de repos lorsqu' il n'a pas d'opération de graissage à effectuer pendant une durée minimale.

Une telle position de repos qui ne se trouve pas directement face à un moule ébaucheur s'est en effet révélée avantageuse afin d'éviter au robot une exposition trop importante aux sources de chaleur nécessaires au moulage du verre dans les moules ébaucheurs .

Un autre but de l'invention est de fournir une composition lubrifiante pour le graissage mis en œuvre par la méthode de fabrication selon l'invention.

A cette fin, la composition lubrifiante selon l'invention comprend :

-une huile minérale naphténique, ladite huile ayant une concentration en poids comprise entre 50 et 70 % ;

-une dispersion comprenant des particules de graphite dont la taille est comprise entre 0.5 ym et 25 ym, ladite concentration en graphite dans la dispersion étant supérieure à 15% en poids, ladite dispersion ayant une concentration en poids comprise entre 5 et 25 %;

-au moins un ester d'acide gras sulfuré, ledit ester d'acide gras comprenant de 4 à 22 atomes de carbone et étant saturé ou insaturé, ledit ester gras sulfuré ayant une concentration en poids comprise entre 10 et 16%.

Il a en effet pu être mis en évidence qu'une telle composition lubrifiante était particulièrement efficace pour des opérations de graissage fréquentes mais avec une quantité plus faible par opération de graissage que les quantités typiquement utilisées dans l'art antérieur. L'utilisation d'une telle composition lubrifiante dans la méthode de fabrication de l'invention permet une diminution de la consommation en lubrifiant tout en fournissant un nombre réduit de produits devant être rejetés suite à une opération de graissage. De plus, il a pu être observé qu'une telle composition lubrifiante a une action oxydante réduite sur les moules qu'elle lubrifie, ce qui accroît leur durée de vie.

Dans un mode de réalisation avantageux, la composition selon l'invention comprend du polydiméthylsiloxane (PDMS) , ledit polydiméthylsiloxane ayant une concentration en poids comprise entre 1 et 10%. Il a pu en effet être observé que l'ajout d'un tel additif augmentait la qualité des produits issus du procédé de fabrication juste après une opération de graissage et diminuait encore l'action oxydante sur les moules de la composition selon l'invention.

Dans un mode de réalisation avantageux, la composition selon l'invention comprend un alcène sulfuré comprenant de 8 à 18 atomes de carbone, ledit alcène sulfuré ayant une concentration en poids comprise entre 5 et 12%. Dans un mode de réalisation avantageux, la composition selon l'invention comprend un ester méthylique d'acide gras comprenant de 12 à 22 atomes de carbone et étant saturé ou insaturé, ledit ester gras sulfuré ayant une concentration en poids comprise entre 1% et 10%.

Il a en effet été observé que l'ajout de l'un des deux ou selon un mode de réalisation préféré des deux derniers additifs mentionnés ci-dessus fournissait des performances optimales en matière de consommation en lubrifiant, taux de produits rejetés directement après l'opération de graissage et oxydation des moules. Il a en particulier pu être observé que l'utilisation d'une composition comprenant l'ensemble des constituants ci- dessus permet d'obtenir un taux de produits rejetés égal à zéro, ce qui assure un rendement maximal du procédé.

L' invention porte donc également sur un procédé de fabrication selon l'invention dans lequel le graissage est effectué à l'aide d'une des compositions lubrifiantes selon l'invention détaillées ci-dessus.

Le procédé de fabrication selon l'invention lorsqu'il est mis en œuvre avec une composition selon l'invention permet en effet de supprimer totalement les pertes de rendement inhérentes aux opérations de graissage mises en œuvre par les procédés de fabrication de l'art antérieur. De plus, comme déjà exposé ci-dessus, l'utilisation d'une composition lubrifiante selon l'invention optimise la durée de vie des moules mis en œuvre par le procédé de fabrication .

Un autre but de l'invention est de fournir un dispositif pour la mise en œuvre des opérations de graissage du procédé de fabrication selon l'invention.

A cette fin, le dispositif pour la mise en œuvre des opérations de graissage du procédé de fabrication selon l'invention comprend :

- un robot comprenant un réservoir de lubrifiant sous pression et un bras mobile comprenant un gicleur, le robot étant mobile le long du côté moules ébaucheurs de la machine I.S. ledit robot étant configuré pour (i) amener le gicleur en position de graissage après le départ de la paraison en verre du moule ébaucheur vers le moule finisseur ;

(ii) pulvériser le lubrifiant à l'intérieur dudit moule ébaucheur ;

(iii) retirer le gicleur de la position de graissage avant le retour du bras de transfert entre les deux demi-moules du moule ébaucheur. Selon un mode de réalisation avantageux, le dispositif selon l'invention comprend un rail le long duquel ledit robot peut se déplacer, ledit rail longeant les différents moules ébaucheurs de la machine I.S.. Selon un mode de réalisation avantageux, le rail est plus long que la machine I.S., l'excédent de longueur une position de repos suffisamment large pour stationner le robot à l'écart des sources de chaleur de la machine I.S. nécessaires au moulage du verre.

Une telle position de repos permet en effet d'éviter un échauffement continu du robot et par conséquent de le stationner le robot dans de bonnes conditions lorsqu' il n'effectue pas d'opérations de graissage.

Selon un mode de réalisation avantageux, une réplique du moule ébaucheur à graisser est mis en œuvre par la machine I.S. est installée au niveau de la position de repos. Une telle réplique s'est en effet révélée très utile pour calibrer le robot du dispositif selon l'invention. Une bonne répartition du lubrifiant sur la surface interne des moules requière en effet un calibrage du gicleur et du robot. Une réplique installée au niveau de la position de repos fournit une aide précieuse à l'opérateur qui peut effectuer des réglages fins sur le robot et le gicleur sans interrompre la ligne de production. Selon un mode de réalisation avantageux, ladite réplique est d'une couleur offrant un contraste visible à l'œil nu avec la couleur de la composition lubrifiante mise en œuvre dans le procédé de fabrication. Un tel contraste visuel permettra une observation aisée par l'opérateur de la répartition du lubrifiant sur la surface interne du moule, ce qui facilitera le calibrage du robot et du gicleur .

Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, la réplique est d'une couleur plus claire que les moules ébaucheurs mis en œuvre ébaucheurs mis dans la machine I.S.. La graisse et les moules mis en œuvre par la machine I.S. étant en général de couleur foncée, il est intéressant de réaliser la réplique dans une couleur plus claire en vue d'offrir un contraste optimal.

Selon un mode de réalisation avantageux, le bras du robot comprend une partie amovible sur laquelle est fixée le gicleur. Il a en effet pu être observé qu'en pratique le bras du robot est exposé à des mouvements parfois complexes et difficilement prévisibles des différents organes de la machine I.S.. Il s'est donc révélé fort utile de prévoir que la partie du bras du robot supportant le gicleur puisse aisément être remplacée en cas d' endommagement dû à un choc trop violent entre celle-ci et la machine I.S.. Cette partie amovible peut donc être détachée et remplacée par l'opérateur sans devoir effectuer de réparation lourde au robot . Selon un mode de réalisation avantageux, la pièce amovible du bras du robot se subdivise en deux parties de manière à former un Y, chacune des parties comprenant un gicleur. Cet arrangement particulier s'est en effet avéré efficace en vue du graissage successif des deux demi-moules car il diminue la complexité et l'amplitude du mouvement du bras du robot pour lubrifier successivement les deux demi- moules .

Selon un mode de réalisation avantageux, ledit rail est monté au-dessus de la machine I.S. du procédé de fabrication, ledit rail étant solidaire d'une poutre comprenant des perforations, lesdites perforations donnant accès à des boutons de contrôle de la machine I.S..

Selon un mode de réalisation avantageux, le robot selon l'invention est muni d'une caméra de détection en vue de prévenir les collisions avec les organes de la machine I.S.. Dans ce mode de réalisation, le robot est configuré pour adapter sa trajectoire en cas de rencontre avec un organe de la machine I.S. en vue de réduire fortement le risque d' endommagement du robot et de la machine I.S.. II est important de noter que le robot peut être configuré de sorte que le graissage soit entièrement automatisé et effectué à intervalle de temps régulier mais il peut également être configuré dans un mode semi- automatique dans lequel le contrôle est en partie assuré par un opérateur humain qui peut par exemple déterminer quel moule a besoin d'être graissé et orienter le robot dans cette direction. De plus, dans un mode de réalisation avantageux, le robot du dispositif selon l'invention peut être configuré pour effectuer le graissage des moules de bague des moules ébaucheurs . Dans ce cas, le graissage est cependant effectué suite à un arrêt de la ligne de production, avec les moules ébaucheurs en position refermée.

Brève description des figures

Ces aspects ainsi que d'autres aspects de l'invention seront clarifiés dans la description détaillée de modes de réalisation particuliers de l'invention, référence étant faite aux dessins des figures, dans lesquelles :

La Fig.l est une vue schématique du graissage mis en œuvre par un mode de réalisation du procédé de fabrication selon l'invention;

Fig.2 est une vue en élévation d'un mode de réalisation du bras du robot;

Les figures ne sont pas dessinées à l'échelle.

Généralement, des éléments semblables sont dénotés par des références semblables dans les figures.

Description détaillée de modes de réalisation particuliers

La Fig. 1 illustre donc bien le graissage mis en œuvre par le procédé de fabrication pressé-soufflé ou soufflé-soufflé selon l'invention. Le moule ébaucheur comprenant deux demi-moules 101, 102 à section double se refermant à chaque cycle de fabrication, deux paraisons en verre 103 étant chargée dans le moule ébaucheur par gravité. Les paraisons 103 sont transférées du moule ébaucheur vers le moule finisseur à l'aide d'un bras de transfert 104 après une ouverture des deux demi-moules 101, 102 du moule ébaucheur. Le bras de transfert 104 est apte à effectuer des mouvements d'aller-retour entre le moule ébaucheur et le moule finisseur en passant entre les deux demi-moules 101, 102 du moule ébaucheur afin de transféré les paraisons préformées 103 du moule ébaucheur vers le moule finisseur. Le graissage dudit moule ébaucheur, le graissage comprenant une pulvérisation par des gicleurs 105a, 105b, lesdits gicleurs 105a, 105b étant portés par le bras en Y 105 d'un robot mobile le long du côté moules ébaucheurs de la machine I.S.. Le robot mobile est configuré pour

(i) amener lesdits gicleurs 105a, 105b en position de graissage après le départ de la paraison en verre du moule ébaucheur vers le moule finisseur ;

(ii) pulvériser le lubrifiant à l'intérieur dudit moule ébaucheur ;

(iii) retirer lesdits gicleurs 105a, 105b de la position de graissage avant le retour du bras de transfert entre les deux demi-moules du moule ébaucheur .

La Fig. 2 représente le bras du robot mis en œuvre dans le procédé de fabrication selon l'invention. La partie 1 qui se subdivise en deux parties 11 et 12 de manière à former un Y, constitue la partie amovible du bras du robot qui peut aisément être remplacée en cas de collision destructrice avec des organes de la machine I.S. ou d'autres outillages environnants. Cette partie 1 est au robot à l'aide d'une bride d'adaptation 2. Les deux parties 11 et 12 sont destinées à accueillir les gicleurs 105a et 105b qui lubrifient respectivement chaque demi-moule 101, 102 du moule ébaucheur. La lubrification de chaque demi- moule est effectuée de manière séquentielle, c-à-d en lubrifiant d'abord le premier demi-moule 101 et ensuite le second demi-moule 102 (ou l'inverse) après que le robot ait orienté adéquatement le bras respectivement dans la position de graissage du premier demi-moule 101 et ensuite dans la position de graissage du second demi-moule 102 (ou l'inverse) . La présence deux gicleurs 105a et 105b réduit avantageusement la complexité et l'amplitude du mouvement du bras à mettre en œuvre par le robot pour orienter le bras dans la position de graissage du premier et du second demi-moule .

Il apparaîtra évident pour l'homme du métier que la

présente invention n'est pas limités aux exemples illustrés et décrits ci-dessus. L'invention comprend chacune des caractéristiques nouvelles ainsi que leur combinaison. La présence de numéros de référence ne peut être considérée comme limitative. L'usage du terme « comprend » ne peut en aucune façon exclure la présence d'autres éléments autres que ceux mentionnés. L'usage de l'article défini « un » pour introduire un élément n'exclut pas la présence d'une pluralité de ces éléments. La présente invention a été décrite en relation avec des modes de réalisations

spécifiques, qui ont une valeur purement illustrative et ne doivent pas être considérés comme limitatifs