L'invention concerne un procédé de traitement thermique d'articles de verrerie et de cristallerie dans un plan perpendiculaire à un axe de rotation et un dispositif mettant en oeuvre le procédé.

Le traitement thermique d'articles de verrerie ou de cristallerie dans un plan perpendiculaire à un axe de rotation a généralement pour but d'introduire dans le matériau constitutif de l'article, généralement fragile, des contraintes mécaniques transitoires ou à porter une partie ou la totalité de la matière constituant l'article, située à proximité de ce plan, dans le domaine plastique.

Une opération faisant intervenir des contraintes transitoires est le décallotage à froid. Dans ce cas, les contraintes sont destinées à provoquer ou à propager des fissures, qualifiées de fissures thermiques, dont le but est de séparer de l'article proprement dit la masse de verre ou de cristal, ci- après appelée calotte, qui a servi à tenir l'article lors de sa phase de mise en forme par déformation plastique à chaud. Le décallotage proprement dit est généralement précédé d'une opération de traçage qui a pour but de créer à la surface du matériau fragile constituant l'article, dans le plan souhaité pour la séparation de la calotte, ci-après appelé plan de décallotage, par l'action d'un outil contondant, une fissure mécanique généralement de

profondeur réduite qui, en jouant le rôle d'amorce, guide la fissuration profonde engendrée par contrainte thermique et fait en sorte que cette fissuration profonde se produise dans l'environ le plus immédiat du plan de décallotage.

Une opération où une partie de la matière constituant l'article est portée dans le domaine plastique est le rebrûlage de bords d'articles ^' de table, verre à boire par exemple, ayant subi une opération de décallotage. Il s'agit dans ce cas d' éliminer d'éventuelles contraintes parasites résiduelles résultant d'opérations antérieures et d'arrondir le bord de l'article de manière à rendre son utilisation plus agréable.

Le traitement thermique d'articles de verrerie ou de cristallerie dans un plan perpendiculaire à un axe de rotation est classiquement réalisé à l'aide d'une source de calories ou de frigories, par exemple un ou plusieurs brûleurs classiquement utilisés, un ou plusieurs faisceaux laser, une ou plusieurs sources radiantes infra-rouge, ou tout autre type de générateurs de calories ou de frigories appropriés, judicieusement disposée dans l'environnement de l'article, de manière à induire dans cet article un champ de température adéquat. Les articles sont classiquement animés d'un mouvement de rotation autour de l'axe de rotation considéré de manière à ce que le champ de température soit le plus semblable possible dans chaque section de l'article passant par cet axe. Le traitement est réalisé, soit sur un seul poste de travail, soit sur plusieurs postes de travail par indexage périodique, soit de manière continue et progressive par une source de calories ou de frigories disposée en rampe rectiligne ou curviligne; dans ce

dernier cas, les articles à traiter défilent devant cette rampe à une vitesse appropriée et la position de la source de calories ou de frigories constituée par la rampe par rapport à l'article est définie conventionnellement par la projeαion de la configuration dans un plan perpendiculaire au déplacement relatif de l'article par rapport à la rampe.

La position relative de la source de calories ou de frigories par rapport aux articles est classiquement réglable pour chaque type d'article, et en - particulier la position relative de la source de calories ou de frigories par rapport aux articles dans un plan passant par l'axe de rotation de l'article en cours de traitement. L'inclinaison de la source de calories ou de frigories par rapport à l'axe de rotation de l'article, surtout si la source est fortement directionnelle, est également importante et classiquement réglable pour chaque type d'article.

La pratique du traitement thermique d'articles de verrerie ou de cristallerie dans un plan perpendiculaire à un axe de rotation montre que, dans la plupart des cas, le meilleur résultat est obtenu lorsque la distance entre la source de calories ou de frigories et la paroi de l'article à traiter est maintenue constante. La pratique du traitement thermique utilisant le brûleur à flamme ou toute autre source de calories fortement directionnelle montre également que, dans la plupart des cas, le meilleur résultat est obtenu lorsque la direction de la flamme ou plus généralement du flux de calories, dans un plan comprenant l'axe de rotation de l'article, est perpendiculaire à la paroi de l'article.

Dans la pratique courante, la source de calories ou de frigories n'étant positionnée par rapport à l'article à traiter, manuellement ou par un automatisme plus sophistiqué, que pour un type d'article, sans tenir compte des disparités d'article à article ou de géométries particulières liées au type d'ar icle, il s'ensuit que les conditions optimales ne sont réalisées pendant tout le traitement d'un article particulier que lorsque celui-ci est rond et si son axe de symétrie se confond rigoureusement avec son axe de rotation.

Or, on sait par la pratique que, si les articles d'un même type sont évidemment semblables, ils ne sont pas rigoureusement identiques. On définit comme le défaut géométrique la différence dimensionnelle entre un article réel et son modèle idéal. Les articles réalisés grâce à des machines automatiques de façonnage à chaud présentent généralement des défauts géométriques de quelques dixièmes de millimètres alors que les articles fabriqués de façon artisanale peuvent présenter des défauts géométriques beaucoup plus importants, de l'ordre de plusieurs millimètres ; on connaît également des cas où on est amené à traiter des articles dont la section n'est délibérément pas ronde, mais se présente sous la forme de polygone régulier ou de toute autre forme régulière ou irrégulière.

La variation de la distance entre la source de calories ou de frigories et la paroi de l'article à traiter, d'un article à l'autre, ou, pour un même article, durant la rotation de celui-ci devant la source de calories ou de frigories engendre des variations du champ de température dans différentes sections de l'article passant par son axe de rotation. De plus, dans la pratique du . traitement thermique utilisant comme source de calories le brûleur à

flamme ou toute autre source fortement directionnelle, dans le cas où la source de calories est inclinée par rapport à l'axe de rotation de l'article, une variation de la distance entre la paroi de l'article et la source de calories engendre un déplacement proportionnel du point de rencontre de la paroi et du flux de calories par rapport au plan de traitement choisi; ce fait est hautement préjudiciable et, dans le cas du décallotage, engendre des fractures irrégulières qui condamnent l'article ou nécessitent, pour le récupérer, de longues opérations d'usinage postérieures.

La présente invention a pour but de remédier à cet inconvénient.

L'invention telle qu'elle est décrite dans les revendications consiste en un procédé de traitement thermique d'articles de verrerie et de cristallerie dans un plan perpendiculaire à un axe de rotation caractérisé en ce que la position relative de la source de calories ou de frigories par rapport à l'intersection de la paroi extérieure de l'article à traiter et du plan de traitement choisi dans la direction de la source de calories ou de frigories est maintenue constante durant toute la durée du traitement et en particulier durant la rotation de l'article devant la source de calories ou de frigories.

Un dispositif destiné à mettre en oeuvre le procédé et comprenant un mandrin en rotation autour d'un axe et maintenant l'article à traiter est caractérisé en ce qu'il comporte un système d'acquisition de données et de pilotage de la source de calories ou de frigories.

L'avantage obtenu grâce à cette invention consiste essentiellement en ceci que le champ de température engendré par la source de calories ou de frigories est sensiblement constant dans toutes les sections de l'article passant par son axe de rotation par rapport au plan de traitement choisi et donc que l'effet de ce traitement est lui aussi sensiblement constant dans toutes les sections de l' article passant par son axe de rotation par rapport au plan de traitement choisi.

L'invention est exposée ci-après plus en détail à l'aide de dessins représentant seulement et de manière non limitative différents modes d'exécution.

La figure 1 représente, en élévation, une partie du dispositif réalisant le traitement thermique d'articles de verrerie et de cristallerie dans un plan perpendiculaire à un axe de rotation suivant la présente invention, à savoir le dispositif d'acquisition des données géométriques.

La figure 2 représente, en élévation, une partie du dispositif réalisant le traitement thermique d'articles de verrerie et de cristallerie dans un plan perpendiculaire à un axe de rotation suivant la présente invention, à savoir le dispositif de traitement proprement dit.

La figure 3 représente schématiquement une réalisation possible de l'unité de mémorisation et de commande représenté aux figures 1 et 2.

La figure 4 représente schématiquement une partie d'une réalisation possible de l'unité de mémorisation et de commande représenté aux figures 1,2 et 3.

La figure 5 représente schématiquement une partie d'une réalisation possible de l'unité de mémorisation et de commande représenté aux figures 1,2 et 3.

Là figure 6 représente, en élévation, une réalisation particulièrement simple du dispositif réalisant le traitement thermique d'articles de verrerie et de cristallerie dans un plan perpendiculaire à un axe de rotation suivant la présente invention.

La figure 7 représente, en plan, une réalisation possible du dispositif réalisant le traitement thermique d'articles de verrerie et de cristallerie dans un plan perpendiculaire à un axe de rotation suivant la présente invention, dans le cas où l'article est de forme sensiblement circulaire ou assimilée et la source de calories ou de frigories de forme annulaire.

Les figures représentent un dispositif réalisant le traitement thermique d'articles de verrerie et de cristallerie dans un plan perpendiculaire à un axe de rotation suivant la présente invention, comprenant essentiellement un mandrin 1 maintenant un article 2 à traiter thermiquemeπt dans un plan 3 sensiblement perpendiculaire à l'axe de rotation 4 du mandrin 1; l'intersection 6 de la paroi extérieure 5 de l'article 2 avec le plan 3 dans une

direction donnée 9 varie généralement avec la position angulaire de l'article 2; le point 6' indique une autre position du point 6 à un autre moment de la rotation de l'article.

Lors de la phase d'acquisition des données géométriques, un capteur 7 faisant partie d'une chaîne de mesure 8 enregistre à des instants connus la position du point 6 dans la direction 9 perpendiculaire à l'axe de rotation 4 alors qu'aux mêmes instants connus un autre capteur 10 faisant partie d'une autre chaîne de mesure 11 enregistre la position angulaire 12 du mandrin 1 et donc également de l'article 2; ces enregistrements sont transmis par l'intermédiaire des lignes 34 et 35 vers une unité de mémorisation et de commande 13.

Le traitement proprement dit est réalisé par une source de calories ou de frigories 14 montée sur un support 15 lui-même mobile suivant une direction 17 parallèle à la direction 9 par rapport à une embase 16 constituant une unité de pilotage; les informations nécessaires au pilotage du déplacement du support 15 par rapport à l'embase 16 suivant la direction 17 sont transmises à des instants connus par l'unité de mémorisation et de commande 13 par l'intermédiaire de la ligne 20 en fonction de la position angulaire 22 du mandrin 1 et donc également de l'article 2, mesurée aux mêmes instants connus par le capteur 18 faisant partie d'une chaîne de mesure 19 et transmise par la ligne 21 à l'unité de mémorisation et de commande 13.

Comme le montre schématiquement la figure 3, lors de la phase d'acquisition des données, les informations provenant du capteur 10 par la ligne 35 concernant la position angulaire 12 du mandrin 1 sont mémorisées sur un support informatique 23 et les informations provenant du capteur 7 par la ligne 34 concernant la position géométrique du point 6 dans la direcuon 9, parallèle dans ce cas à la direction 17, sont mémorisées sur un support informatique 24; les supports informatiques 23 et 24 sont tels qu'une relation biunivoque est établie entre les données prises à des moments identiques. Lors du traitement proprement dit, l'information provenant du capteur 18 par l'intermédiaire de la ligne 21 concernant la position angulaire 22 du mandrin 1 est ^" comparée aux informations précédemment enregistrées sur le support informatique 23 et l'information correspondant à la valeur courante de la position angulaire 22 de l'article 2, précédemment enregistrée sur le support informatique 24 et concernant la position géométrique du point 6 dans la direction 17, est envoyée par l'intermédiaire de la ligne 20 vers l'embase 16 constituant une unité de pilotage.

Dans le cas où plusieurs articles sont à traiter en même temps à des postes de travail différents, ce qui est le cas pour une machine transfert comprenant plusieurs postes de traitement successifs, plusieurs couples de supports informatiques 23 et 24 sont nécessaires afin de conserver en mémoire simultanément les caractéristiques de plusieurs articles 2; la mémorisation des informations concernant chaque nouvel article 2 à traiter est alors réalisée sur les couples de supports informatiques 23 et 24

successifs suivant le principe de la pile informatique "premier entré, premier sorti".

La figure 4 montre schématiquement que, dans le cas où la direction ou la grandeur du déplacement du support 15 de la source de calories ou de frigories 14 suivant la direction 17 n'est pas directement égale à la grandeur du déplacement du point 6 enregistrée par le capteur 7 dans la direction 9, une unité de calcul 25 est prévue entre le support informatique 24 et l'embase 16 constituant l'unité de pilotage.

La figure 5 montre schématiquement que, dans le cas où le déplacement du support 15 de la source de calories ou de frigories 14 se fait suivant plusieurs directions 17, 17', 17',.. combinées, l'unité de calcul 25 est pourvue de plusieurs sorties 20, 20', 20".. dont chacune fournit l'information nécessaire aux différents axes de positionnement de la source de calories ou de frigories 14.

La figure 6 montre une réalisation particulièrement simple du dispositif réalisant le traitement thermique d'articles de verrerie et de cristallerie dans un plan perpendiculaire à un axe de rotation dans lequel le capteur 7 est remplacé par un élément d'appui 36 monté sur le même support mécanique 26 que la source de calories ou de frigories 14; le support mécanique 26 possède un degré de liberté suivant la direction 30 perpendiculaire à l'axe de rotation 4 par rapport par rapport à un support 27 fixe et est appliqué souplement sur la paroi extérieure 5 de l'article 2

dans le voisinage du point 6, intersection de la paroi extérieure 5 de l'article 2 et du plan de traitement 3, par l'action d'un système de ressort 28 et amortisseur 29; par ce système, la source de calories ou de frigories 14 reste sensiblement fixe par rapport au point 6 pour autant que l'inclinaison de la paroi 5 de l'article 2 par rapport à l'axe de rotation 4 soit sensiblement constante dans le voisinage du point 6 au cours de la rotation de l'article 2.

La figure 7, dans laquelle l'article 2 est représenté, en plan, par la trace 31 de l'intersection avec le plan de traitement 3 de sa paroi extérieure 5, montre que, dans le cas où l'article 2 est de forme sensiblement circulaire ou assimilée et la source de calories ou de frigories 14 de forme annulaire, on envisage de maintenir concentriques l'article 2 et la source de calories ou de frigories 14 durant toute la durée du traitement; dans le cas où le centre géométrique 32 de l'intersection 31, également sensiblement circulaire ou assimilée, n'est pas confondu avec l'axe de rotation 4, une réalisation possible du dispositif réalisant le traitement thermique d'articles de verrerie et de cristallerie dans un plan perpendiculaire à un axe de rotation consiste en ce que le support 15 de la source de calories ou de frigories 14 se déplace par rapport à l'embase 16 suivant deux directions 17 et 17 de telle sorte qu'à tout moment, l'intersection 31 est maintenue concentrique avec la source de calories ou de frigories 14 ; dans ce cas, les informations fournies par le capteur 7 et stockées dans l'unité de mémorisation et de commande 13 sont traitées par une unité de calcul 25 comme indiqué à la figure 5 de telle sorte que la combinaison des déplacements suivant les directions 17 et 17' décrit le cercle 33, lieu de

déplacement du centre 32 de la trace 31 au cours de la rotation de l'article 2 autour de l'axe de rotation 4.