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WO1999003789A1 - Dispositif pour le refroidissement d'elements de moules - Google Patents

Dispositif pour le refroidissement d'elements de moules Download PDF

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WO1999003789A1
WO1999003789A1 PCT/FR1998/001486 FR9801486W WO9903789A1 WO 1999003789 A1 WO1999003789 A1 WO 1999003789A1 FR 9801486 W FR9801486 W FR 9801486W WO 9903789 A1 WO9903789 A1 WO 9903789A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
channels
mold
cooling
shells
elements
Prior art date
Application number
PCT/FR1998/001486
Other languages
English (en)
Inventor
Jean-Pierre Pagnac
Original Assignee
Saint-Gobain Emballage
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Saint-Gobain Emballage filed Critical Saint-Gobain Emballage
Priority to AU86337/98A priority Critical patent/AU8633798A/en
Publication of WO1999003789A1 publication Critical patent/WO1999003789A1/fr

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B9/00—Blowing glass; Production of hollow glass articles
    • C03B9/30—Details of blowing glass; Use of materials for the moulds
    • C03B9/38—Means for cooling, heating, or insulating glass-blowing machines or for cooling the glass moulded by the machine
    • C03B9/3875—Details thereof relating to the side-wall, body or main part of the moulds

Definitions

  • the invention relates to new devices for cooling molds and more particularly molds for the manufacture of glass articles such as bottles, flasks, jars, etc.
  • the role of the mold and the associated tools is on the one hand to evacuate part of the heat energy contained in the glass, in order to freeze it and on the other hand to communicate drop by drop of glass, the shape of the object to be manufactured.
  • the cooling of the glass that is to say to reach as quickly as possible the temperature of the glass corresponding to a viscosity such that the glass container can be released from the mold without collapsing on itself, while maintaining a quality level of the article formed.
  • the forming machines usually used in the container manufacturing industry such as bottles, flasks are of the IS machine type operating according to the press-blown or blown-blown modes.
  • the inventor thus set himself the task of developing a device for cooling mold elements which overcomes the drawbacks mentioned above and more particularly by ensuring an increase in production rates under acceptable working conditions.
  • the invention also aims at a slightly increased, or even lower, energy cost than that corresponding to current devices.
  • a device for cooling mold elements for the manufacture of glass articles such as bottles, flasks, ..., in which channels pass through the body of said elements, said channels being connected to a cooling water circuit and the diameter of the channels, the number of channels and the flow of water in the cooling circuit being chosen to limit the heat exchange.
  • the inventor has been able to demonstrate that it is possible to cool the article by means of a circulation of water within the mold elements, while guaranteeing complete forming of the article. It is therefore in particular thus possible to optimize the cooling of the article in the finishing mold.
  • the diameter of the channels is between 2 and 4 mm and the flow of water passing through said channels is between 25 and 100 liters per hour, depending on the production rate and the model of article manufactured.
  • the mold elements comprising the channels are made of a material chosen to limit the heat exchange.
  • the device according to the invention provides, according to a variant, for reducing said conductivity of the material. This choice of material can make it possible to improve other properties.
  • the molds, and more particularly the finishing mold are made of materials of the cast iron or bronze type which are fragile materials and which present significant risks of oxidation which lead to significant maintenance and frequent repairs.
  • the material can be a steel, a weakly conductive material in comparison with the previously mentioned materials. More preferably, the material chosen is an alloy steel based on chromium, which leads to a material having good resistance to corrosion, in particular with regard to glass.
  • the steel has undergone a heat treatment to improve its mechanical properties, in particular its hardness.
  • it has a higher HRC hardness of around 50.
  • This characteristic of the mold makes it possible to avoid degradation of the latter, in particular in the event of impact or wear during conventional cleaning of the type by microbead, abrasive cloth, etc.
  • the tests carried out showed that the molds produced according to the invention could have a thermal conductivity reduced by half compared to those of the molds usually used.
  • the life of these molds is increased from four to five times, in particular due to their hardness and their better mechanical strength and better corrosion resistance. Despite the higher manufacturing costs for the molds according to the invention, they prove to be more economically advantageous.
  • the circulation channels for the cooling water are produced in tubes, for example made of stainless steel, inserted in the mold elements previously drilled.
  • tubes for example made of stainless steel
  • the tubes inserted into the mold elements have at least one indented area at their periphery.
  • a notch which will create an air space between the tube and the material constituting the mold will allow the conductivity to be reduced at least locally.
  • Such an embodiment can allow either to decrease the overall conductivity or for example to create a cooling gradient, for example in a vertical direction in the case of a bottle to freeze more or less quickly certain areas of the bottle.
  • the channels pass vertically through the mold shells and are associated with upper and lower collectors.
  • This variant which relates more particularly to the cooling of the shells of a mold allows using the collectors to create a cooling circuit associating for example the channels two by two and for example because of the lower collector, to obtain a routing of the water in these two channels in opposite directions , that is to say, that the water which crosses the first channel from top to bottom rises by the second channel by crossing this one from bottom to top.
  • the lower collector therefore makes it possible to connect these two channels by conducting the water from one to the other.
  • the upper collector can allow it to associate on the one hand all the channels leading the water from top to bottom and on the other hand all the channels leading the water from bottom to top; the upper collector can then act as a distributor by being associated with an outside water inlet and an outside water outlet. According to such an embodiment of the invention, it is therefore possible to limit the size of the cooling device since only two water inlet and outlet pipes must be provided around each of the mold shells.
  • the invention has more particularly been described with reference to the cooling of the shells of a finishing mold; indeed, as it was said previously, the cooling of the article in the finishing mold is the factor limiting the manufacturing time of an article. However, since the invention makes it possible to reduce this cooling time in the finishing mold, the invention can also be used for the shells of the roughing mold, the cooling in said roughing mold then being able to become the limiting factor.
  • the invention is not limited to use at the level of the mold shells but can also be adapted to the cooling of the mold bases, both finishers and blanks, as well as to the ring mold.
  • FIGS. 1, 2, 3, 4 represent:
  • FIG. 1 a front view in section of a diagram illustrating a half-shell of a mold equipped with a device according to the invention
  • FIG. 2 a diagram in partial section of a tube used in the device according to the invention
  • Figure 3 a top view of a shell fitted with a device according to the invention
  • FIG. 4 a top view of an upper collector according to the invention
  • Figure 5 a front view, in partial section, of a diagram illustrating a shell of another mold equipped with a device according to the invention. The figures are not shown to scale to simplify understanding.
  • Figure 1 a sectional diagram of a half-shell 1 of a finishing mold of an I.S. machine provided for liquid cooling according to the invention.
  • the shell 1 is a part of the mold directly in contact with the glass; as shown in Figure 1, this shell 1 contributes to the formation of the cavity 2 forming the outer surface of the article.
  • the bottom of the mold is not shown but its adaptation appears in the mold 1: it is the wedge 3.
  • Figure 1 shows a channel 4 passing through the shell 1 along a vertical axis parallel to the axis of the article of manufacture.
  • the channel 4 according to the representation, has a diameter of about 10 mm which makes it very easy to machine.
  • a tube 5 illustrated in Figure 2 on which it will be returned later.
  • the upper 6 and lower collectors 7. It will be returned more specifically to their functions during the description of Figure 4.
  • the assembly of the collectors 6, 7 to the shell 1 is advantageously carried out by screws, not shown in the figures, 0.5 mm thick flat seals 8, 9 being interposed between said collectors and the shell 1.
  • the tube 5 shown in Figure 2 has a larger outside diameter, substantially equivalent to that of the channel 4, that is to say about 10 mm. These almost identical diameters will enable the tube 5 to be inserted into the channel 4 and to keep the tube 5 in position by shrinking.
  • the channel 10 in which the cooling water circulates.
  • the tubes 5 can be found commercially quite easily, this type of tubes used for many other applications. It therefore remains only to produce the peripheral notches 11 and machine the outside diameter to prepare them for their use for the device according to the invention. These can be carried out by any means known to those skilled in the art.
  • the hooping is therefore exerted by the shell 1 on the non-indented areas of the tube 5.
  • the indented areas will create air spaces between the shell 1 and the tube 5 which will limit the heat exchanges between the tube 5 and the shell 1.
  • FIG. 4 shows the upper collector 6 intended to come over the shell 1 shown in FIG. 3.
  • This collector 6 has a connection 13 for connecting the manifold 6 to a water inlet pipe and a connection 12 for connecting the manifold 6 to a water discharge pipe.
  • connections 12, 13 are chosen as being “quick couplings" which do not increase the mold change times. These connections 12, 13 are also connected respectively to distributors 14, 15, shown in broken lines in Figure 4, to be each connected to two channels, 4a, 4d on the one hand and 4b, 4c on the other. It is therefore clear that channels 4a and 4d conduct water from bottom to top and that channels 4b and 4c conduct water from top to bottom.
  • the collector 7 which is not detailed in the figures, furthermore comprises pipes for connecting on the one hand the channels 4a, 4b and on the other hand the channels 4c, 4d.
  • FIG. 5 is shown a diagram in partial section of a shell 1 of a blank mold of an I.S. machine. provided for liquid cooling according to the invention.
  • the shell 1 delimits a cavity 2 forming the outer surface of the blank.
  • the location 3 of the roughing bottom and the wedge 16 of the ring mold also appear in this figure.
  • FIG. 5 also shows a vertical channel 4 parallel to the axis of the blank and intended to receive a tube 5 as illustrated in FIG. 2, as well as the upper 6 and lower 7 collectors.
  • FIG. 5 Analogously to the preceding description of a finishing mold with reference to FIG. 1, four channels 4 are formed in the shell 1.
  • the position of the roughing mold in FIG. 5 corresponds to an opening of the glass article at the bottom of the mold, that is to say that it is inverted with respect to that of the finishing mold shown in FIG. 1.
  • the locations 17 and 18 of one of the four fixing screws of the upper 6, respectively lower 7 collectors to the shell 1, as well as the seals 19 and 20 of the upper 6, respectively lower 7 collectors are also visible.
  • the profile 21 is used for attaching the mold to the machine. An operation of the cooling circuit with water inlet and outlet by the upper collector, as explained above, can be transposed to the present roughing mold.
  • a preferred embodiment of the invention provides a closed cooling water circuit using filtered and softened water. This avoids any risk of fouling and scaling of the channels 10 of the tubes 5 in which the water circulates. Indeed, such a problem could disrupt the desired heat exchange and therefore disrupt the manufacture of glass articles.
  • the cooling circuit can then be itself cooled by a water / water or water / air exchanger.
  • the cooling water flow rate was 50 liters per hour per channel 10.
  • the thermal conductivity of the material constituting the shells was 17 W / m. ° K, at 20 ° C.
  • the tubes 5 have a length of 265 mm, an internal diameter of 3.2 mm.
  • the overall average water flow is 300 l / hour, that is to say 75 l / hour per channel.

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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Abstract

L'invention concerne de nouveaux dispositifs pour le refroidissement d'éléments de moules pour la fabrication d'articles en verre. Selon l'invention, le dispositif se caractérise par des canaux (4) traversant le corps des éléments (1) de moules, ceux-ci étant raccordés à un circuit d'eau de refroidissement, le nombre de canaux, le diamètre des canaux et le débit de l'eau étant choisis pour limiter l'échange thermique. Ce dispositif est utilisé, notamment, pour le refroidissement des coquilles d'un moule ébaucheur ou d'un moule finisseur d'une machine I.S. L'invention a également trait à un procédé de fabrication d'articles en verre utilisant des éléments de moules ainsi refroidis.

Description

DISPOSITIF POUR LE REFROIDISSEMENT
D'ELEMENTS DE MOULES
L'invention concerne de nouveaux dispositifs pour réaliser le refroidissement de moules et plus particulièrement de moules pour la fabrication d'articles en verre tels que bouteilles, flacons, pots...
Le rôle du moule et des outillages annexes (fond, bague, etc.) est d'une part d'évacuer une partie de l'énergie calorifique contenue dans le verre, afin de le figer et d'autre part de communiquer à la goutte de verre, la forme de l'objet à fabriquer.
De tels outillages doivent être refroidis d'autant plus que la vitesse de fabrication est importante.
Dans la majorité des applications industrielles existantes à ce jour, l'air est le fluide utilisé. Ce type de refroidissement à l'air présente divers inconvénients ; il nécessite une puissance de ventilation mécanique par tonne de verre produit relativement importante et occasionne des nuisances sonores obligeant le personnel de production au port de protections individuelles contre le bruit.
De plus, l'évacuation de l'air réchauffé au contact des outillages s'effectue dans l'ambiance de travail, ce qui a pour effet d'élever sensiblement la température de l'atmosphère à proximité de la machine.
Afin d'augmenter les cadences de production, il est en premier lieu nécessaire d'améliorer, d'un point de vue vitesse, le refroidissement du verre, c'est-à-dire d'atteindre le plus rapidement possible la température du verre correspondant à une viscosité telle que le récipient en verre puisse être libéré du moule sans s'affaisser sur lui-même, tout en maintenant un niveau de qualité de l'article formé. Les machines de formage habituellement utilisées dans l'industrie de fabrication de récipients tels que bouteilles, flacons sont du type machine I.S. fonctionnant selon les modes pressé-soufflé ou soufflé-soufflé.
Ces machines I.S. réalisent le formage des articles en deux temps. Tout d'abord, il est procédé à la réalisation d'une ébauche de l'article dans un « moule ebaucheur », durant cette étape une ébauche du corps de l'article est réalisée et par exemple la bague, dans le cas d'une bouteille est totalement formée. La viscosité du corps de l'article doit rester telle à l'issue de l'étape d'ébauchage, qu'il soit possible de finir le formage de l'article. Le refroidissement du verre doit donc être limité au niveau du corps de l'article. Concernant la bague de la bouteille, celle-ci doit être suffisamment refroidie pour pouvoir servir de prise à un outil qui permet le transfert vers le « moule finisseur ». Dans ledit moule finisseur, l'article est fini d'être formé et suffisamment refroidi pour être libéré.
Il apparaît que le facteur limitant les cadences de production est le temps de refroidissement de l'article dans le moule finisseur. II a déjà été proposé d'améliorer ce temps en augmentant la vitesse de passage de l'air sur ou dans le moule ; ce type de solution, si elle permet d'améliorer les cadences, conduit inévitablement à des conditions de travail très bruyantes. En effet, l'augmentation de la vitesse de l'air entraîne un bruit très important, pouvant atteindre 100 à 110 Db A, et une température ambiante de la machine pouvant avoisiner 50°C, pour certaines fabrications.
L'inventeur s'est ainsi donné pour mission de développer un dispositif de refroidissement d'éléments de moules palliant les inconvénients précédemment évoqués et plus particulièrement en assurant une augmentation des cadences de production dans des conditions de travail acceptables. L'invention a également pour but un coût énergétique peu augmenté, voir inférieur, à celui correspondant aux dispositifs actuels.
Ces buts sont atteints selon l'invention par un dispositif pour le refroidissement d'éléments de moules pour la fabrication d'articles en verre, tels que bouteilles, flacons, ..., dans lequel des canaux traversent le corps desdits éléments, lesdits canaux étant raccordés à un circuit d'eau de refroidissement et le diamètre des canaux, le nombre des canaux et le débit de l'eau dans le circuit de refroidissement étant choisis pour limiter l'échange thermique. L'inventeur a su mettre en évidence qu'il est possible de refroidir l'article par l'intermédiaire d'une circulation d'eau au sein des éléments de moule, tout en garantissant un formage complet de l'article. Il est donc notamment ainsi possible d'optimiser le refroidissement de l'article dans le moule finisseur.
Les choix de caractéristiques des canaux et de débit permettent un refroidissement de l'article optimisé au vu des techniques antérieures, mais autorisant la formation de l'article en préservant une viscosité de formage adaptée à chaque modèle fabriqué.
Selon l'invention, dans le cas de canaux d'une longueur de 130 mm, par exemple disposés verticalement dans les coquilles du moule finisseur, le diamètre des canaux est compris entre 2 et 4 mm et le débit de l'eau traversant lesdits canaux est compris entre 25 et 100 litres par heure, selon la cadence de fabrication et le modèle d'article fabriqué.
De façon préférée encore, les éléments de moules comportant les canaux, sont réalisés, en un matériau choisi pour limiter l'échange thermique. Contrairement aux techniques de refroidissement usuelles selon lesquelles il est toujours nécessaire d'améliorer le refroidissement, le dispositif selon l'invention prévoit selon une variante de diminuer ladite conductivité du matériau. Ce choix de matériau peut permettre d'améliorer d'autres propriétés. Selon les techniques antérieures, les moules, et plus particulièrement le moule finisseur, sont réalisés en des matériaux du type fonte ou bronze qui sont des matériaux fragiles et présentant des risques d'oxydation importants qui conduisent à un entretien important, et des réparations fréquentes.
Selon une réalisation avantageuse de l'invention, le matériau peut être un acier, matériau faiblement conducteur en comparaison des matériaux préalablement cités. De préférence encore, le matériau choisi est un acier allié à base de chrome, qui conduit à un matériau présentant une bonne résistance à la corrosion, notamment à l'égard du verre.
De préférence encore, l'acier a subi un traitement thermique pour améliorer ses propriétés mécaniques, notamment sa dureté. Avantageusement, il présente une dureté HRC supérieure et voisine de 50. Cette caractéristique du moule permet d'éviter une dégradation de celui-ci notamment en cas de choc ou d'usure lors de nettoyage classique du type par microbille, toile abrasive,... Les essais réalisés ont montré que les moules réalisés selon l'invention pouvaient présenter une conductivité thermique diminuée de moitié par rapport à celles des moules utilisés habituellement. Par ailleurs, la durée de vie de ces moules est augmentée de quatre à cinq fois, notamment du fait de leur dureté et de leur meilleure résistance mécanique et meilleure résistance à la corrosion. Malgré des coûts de fabrication plus élevés pour les moules selon l'invention, ils s'avèrent économiquement plus intéressants. En outre, lors de leur utilisation, leur fréquence d'entretien, c'est-à-dire de nettoyage, est moins importante que pour les moules usuels ; cette conséquence liée à leur nature permet également d'optimiser les cadences de production. Selon une variante de l'invention, les canaux de circulation pour l'eau de refroidissement, sont réalisés dans des tubes, par exemple en acier inoxydable, insérés dans les éléments de moules préalablement percés. Une telle réalisation permet de réaliser les moules de façon économique d'une part en réalisant un usinage simplifié des moules en formant des passages avec des diamètres relativement importants et d'autre part, en utilisant des tubes aux diamètres internes et externes voulus que l'on trouve aisément dans le commerce pour d'autres applications.
Selon une réalisation préférée de l'invention, les tubes insérés dans les éléments de moules comportent au moins une zone échancrée à leur périphérie. Une telle échancrure qui va créer un espace d'air entre le tube et le matériau constituant le moule va permettre de diminuer au moins localement la conductivité. Une telle réalisation peut permettre soit de diminuer la conductivité globale soit par exemple de créer un gradient de refroidissement, par exemple selon une direction verticale dans le cas d'une bouteille pour figer plus ou moins rapidement certaines zones de la bouteille.
Selon une variante de l'invention, les canaux traversent verticalement les coquilles du moule et sont associés à des collecteurs supérieurs et inférieurs. Cette variante qui concerne plus particulièrement le refroidissement des coquilles d'un moule permet à l'aide des collecteurs de créer un circuit de refroidissement associant par exemple les canaux deux à deux et par exemple du fait du collecteur inférieur, d'obtenir un cheminement de l'eau dans ces deux canaux en sens inverses, c'est-à-dire, que l'eau qui traverse le premier canal de haut en bas remonte par le second canal en traversant celui-ci de bas en haut. Le collecteur inférieur permet donc de relier ces deux canaux en conduisant l'eau de l'un à l'autre. Le collecteur supérieur peut quant à lui permettre d'associer d'une part l'ensemble des canaux conduisant l'eau de haut en bas et d'autre part l'ensemble des canaux conduisant l'eau de bas en haut ; le collecteur supérieur peut alors faire office de répartiteur en étant associé à une arrivée d'eau extérieure et une sortie d'eau extérieure. Selon une telle réalisation de l'invention, il est donc possible de limiter l'encombrement du dispositif de refroidissement puisque seules deux conduites d'arrivée et d'évacuation de l'eau doivent être prévues autour de chacune des coquilles du moule. L'invention a plus particulièrement été décrite en référence au refroidissement des coquilles d'un moule finisseur ; en effet, comme il l'a été dit précédemment, le refroidissement de l'article dans le moule finisseur est le facteur limitant le temps de fabrication d'un article. Toutefois, dès lors que l'invention permet de réduire ce temps de refroidissement dans le moule finisseur, l'invention peut également être utilisée pour les coquilles du moule ebaucheur, le refroidissement dans ledit moule ebaucheur pouvant alors devenir le facteur limitant.
Par ailleurs, l'invention n'est pas limitée à une utilisation au niveau des coquilles de moules mais peut également être adaptée au refroidissement des fonds de moules tant finisseurs qu'ébaucheurs ainsi qu'au moule de bague.
D'autres détails et caractéristiques avantageuses de l'invention ressortiront ci-après de la description d'un exemple de réalisation de l'invention en référence aux figures 1 , 2, 3, 4 qui représentent :
• figure 1 : une vue de face en coupe d'un schéma illustrant une demi-coquille d'un moule équipé d'un dispositif selon l'invention,
• figure 2 : un schéma en coupe partielle d'un tube utilisé dans le dispositif selon l'invention,
• figure 3 : une vue de dessus d'une coquille équipée d'un dispositif selon l'invention,
• figure 4 : une vue de dessus d'un collecteur supérieur selon l'invention,
• figure 5 : une vue de face, en coupe partielle, d'un schéma illustrant une coquille d'un autre moule équipé d'un dispositif selon l'invention. Les figures ne sont pas représentées à l'échelle pour en simplifier la compréhension.
Sur la figure 1 , est représenté un schéma en coupe d'une demi-coquille 1 d'un moule finisseur d'une machine I.S. prévu pour un refroidissement liquide selon l'invention. La coquille 1 est une partie du moule directement au contact du verre ; comme le montre la figure 1 , cette coquille 1 contribue à la formation de la cavité 2 formant la surface extérieure de l'article. Sur la figure 1 , le fond du moule n'est pas représenté mais son adaptation apparaît dans le moule 1 : il s'agit de l'enclavure 3.
La figure 1 montre un canal 4 traversant la coquille 1 selon un axe vertical parallèle à l'axe de l'article fabriqué. Le canal 4 selon la représentation, présente un diamètre d'environ 10 mm qui le rend très facile à usiner. Dans ce canal 4 sera inséré un tube 5 illustré sur la figure 2 sur lequel il sera revenu ultérieurement. Sont également représentés sur la figure 1 , les collecteurs supérieur 6 et inférieur 7. Il sera revenu plus spécifiquement sur leurs fonctions lors de la description de la figure 4. L'assemblage des collecteurs 6, 7 à la coquille 1 est avantageusement réalisé par des vis, non représentées sur les figures, des joints d'étanchéité plats de 0,5 mm d'épaisseur 8, 9 étant interposés entre lesdits collecteurs et la coquille 1.
Le tube 5 représenté sur la figure 2 présente un diamètre extérieur le plus grand, sensiblement équivalent à celui du canal 4, c'est-à-dire environ 10 mm. Ces diamètres quasi-identiques vont permettre de pouvoir insérer le tube 5 dans le canal 4 et de maintenir le tube 5 en position par frettage. Dans la zone représentée partiellement en coupe, apparaît le canal 10, dans lequel l'eau de refroidissement circule. Sont également représentées sur la figure 2, des zones échancrées 11 en périphérie du tube 5. Les tubes 5 peuvent être trouvés dans le commerce assez facilement, ce type de tubes servant à de nombreuses autres applications. Il ne reste donc qu'à réaliser les échancrures périphériques 11 et usiner le diamètre extérieur pour les préparer en vue de leur utilisation pour le dispositif selon l'invention. Celles-ci peuvent être réalisées par tout moyen connu de l'homme du métier. Lorsque le tube 5 est inséré dans le canal 4, le frettage est donc exercé par la coquille 1 sur les zones non échancrées du tube 5. Une fois le tube 5 inséré, les zones échancrées vont créer des espaces d'air entre la coquille 1 et le tube 5 qui vont limiter les échanges thermiques entre le tube 5 et la coquille 1.
Sur la figure 3, est représentée une vue de dessus d'une coquille 1 comportant quatre canaux 4a, b, c, d. Le nombre de ces canaux 4 est variable en fonction des dimensions de la coquille et de la nature de l'article fabriqué, et plus exactement en fonction de l'échange thermique à réaliser. Le choix du matériau constituant la coquille et l'emplacement des canaux 4 dans l'épaisseur de la paroi de la coquille 1 contribuent également à l'échange thermique obtenu. Le concepteur des coquilles 1 pourra donc optimiser ces différents paramètres lors de la fabrication desdites coquilles 1. La figure 4 représente le collecteur supérieur 6 destiné à venir coiffer la coquille 1 représentée sur la figure 3. Ce collecteur 6 comporte un branchement 13 pour raccorder le collecteur 6 à une conduite d'arrivée d'eau et un branchement 12 pour raccorder le collecteur 6 à une conduit d'évacuation de l'eau. Les branchements 12, 13 sont choisis comme étant des « raccords rapides » qui permettent de ne pas augmenter les temps de changement de moules. Ces branchements 12, 13 sont par ailleurs raccordés respectivement à des répartiteurs 14, 15, représentés en traits discontinus sur la figure 4, pour être chacun reliés à deux canaux, 4a, 4d d'une part et 4b, 4c d'autre part. Il apparaît donc clairement que les canaux 4a et 4d conduisent l'eau de bas en haut et que les canaux 4b et 4c conduisent l'eau de haut en bas. Le collecteur 7 qui n'est pas détaillé sur les figures, comporte par ailleurs des conduites pour relier d'une part les canaux 4a, 4b et d'autre part les canaux 4c, 4d.
Sur la figure 5 est représenté un schéma en coupe partielle d'une coquille 1 d'un moule ebaucheur d'une machine I.S. prévu pour un refroidissement liquide selon l'invention. La coquille 1 délimite une cavité 2 formant la surface extérieure de l'ébauche. L'emplacement 3 du fond ebaucheur et l'enclavure 16 du moule de bague apparaissent également sur cette figure.
La figure 5 montre, en outre, un canal 4 vertical parallèle à l'axe de l'ébauche et destiné à recevoir un tube 5 tel qu'illustré sur la figure 2, ainsi que les collecteurs supérieur 6 et inférieur 7.
De manière analogue à la description qui précède d'un moule finisseur en référence à la figure 1 , quatre canaux 4 sont ménagés dans la coquille 1. Conformément à la réalité du procédé de fabrication d'articles en verre au moyen d'une machine I.S., la position du moule ebaucheur sur la figure 5 correspond à une ouverture de l'article en verre en bas du moule, c'est-à-dire qu'elle est inversée par rapport à celle du moule finisseur représenté en figure 1.
Les emplacements 17 et 18 de l'une des quatre vis de fixation des collecteurs supérieur 6, respectivement inférieur 7 à la coquille 1 , ainsi que les joints 19 et 20 des collecteurs supérieur 6, respectivement inférieur 7 sont également visibles. Le profilé 21 sert à l'accrochage du moule à la machine. Un fonctionnement du circuit de refroidissement avec entrée et sortie d'eau par le collecteur supérieur, comme explicité précédemment, est transposable au présent moule ebaucheur.
Une réalisation préférée de l'invention prévoit un circuit d'eau de refroidissement fermé utilisant une eau filtrée et adoucie. Cela permet d'éviter tout risque d'encrassement et d'entartrage des canaux 10 des tubes 5 dans lesquels l'eau circule. En effet, un tel problème pourrait perturber l'échange thermique souhaité et donc perturber la fabrication des articles en verre. Le circuit de refroidissement peut ensuite être lui-même refroidi par un échangeur eau/eau ou eau/air.
Il apparaît au vu de ces figures que la réalisation du dispositif selon l'invention ne vient pas perturber la conception de base des moules de verrerie. En effet, l'encombrement extérieur des moules n'est pas modifié et ne change donc absolument pas l'équipement de la machine I.S. D'autre part, la partie externe au moule du circuit de refroidissement à proximité immédiate de la machine I.S. peut n'être constituée que de deux conduites d'eau qui ne présentent également pas un encombrement important. Des essais ont été réalisés, notamment pour la fabrication de petites bouteilles plus particulièrement destinées au marché de la bière. Ces essais ont été réalisés avec des tubes 5 d'une longueur de 130 mm et présentant un diamètre interne (diamètre du canal 10) de 3,2 mm. Les tubes 5 étaient au nombre de quatre, insérés dans des canaux 4, tels que sur la figure 3, au sein des coquilles 1 d'un moule finisseur. Le débit de l'eau de refroidissement était de 50 litres par heure par canal 10. La conductivité thermique du matériau constituant les coquilles était de 17 W/m.°K, à 20°C. Dans le cas d'un moule finisseur pour bouteille de type « Champenoise », les tubes 5 ont une longueur de 265 mm, un diamètre interne de 3,2 mm. Quatre tubes étant mis en œuvre, le débit moyen global de l'eau est de 300 l/heure, c'est- à-dire 75 l/heure par canal. En utilisant les mêmes matériaux de coquilles que pour les bouteilles de bière, une diminution substantielle du temps de contact verre/moule est obtenue par rapport à ce qui est réalisable avec un refroidissement à l'air.
Le même résultat est obtenu avec un moule ebaucheur pour bouteille de type « Champenoise » dont le système de refroidissement liquide ne diffère de celui précédemment décrit que par une longueur des canaux de 235 mm au lieu de 265 mm.
Les résultats de ces essais ont mis d'une part en évidence qu'il était possible d'augmenter les cadences de production et d'autre part que le bruit émis autour des machines est diminué.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif pour le refroidissement d'éléments de moules pour la fabrication d'articles en verre, tels que bouteilles, flacons, ... , caractérisé en ce que des canaux traversent le corps des éléments, en ce qu'ils sont raccordés à un circuit d'eau de refroidissement, et en ce que le nombre de canaux, le diamètre des canaux et le débit de l'eau sont choisis pour limiter l'échange thermique.
2. Dispositif selon la revendication 1 comportant des canaux d'une longueur de 130 mm, caractérisé en ce que le diamètre est compris entre 2 et 4 mm et en ce que le débit de l'eau est compris entre 25 et 100 litres par heure.
3. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les éléments de moules sont réalisés en un matériau choisi pour limiter l'échange thermique.
4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le matériau est un alliage tel qu'un acier allié à base de chrome.
5. Dispositif selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que le matériau présente une dureté HRC supérieure à 50.
6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les canaux sont réalisés dans des tubes insérés dans les éléments de moules préalablement percés.
7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les tubes comportent au moins une zone échancrée à leur périphérie.
8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les canaux traversent verticalement les coquilles du moule et en ce qu'ils sont associés à des collecteurs supérieur et inférieur.
9. Utilisation d'un dispositif décrit selon l'une des revendications 1 à 8 pour le refroidissement des coquilles d'un moule finisseur d'une machine I.S.
10. Utilisation d'un dispositif décrit selon l'une des revendications 1 à 8 pour le refroidissement des coquilles d'un moule ebaucheur d'une machine I.S.
11. Procédé de fabrication d'articles en verre, tels que bouteilles, flacons, ... , dans lequel sont utilisés des éléments de moules dont le corps est traversé par des canaux raccordés à un circuit d'eau de refroidissement, le nombre de canaux, le diamètre des canaux et le débit de l'eau étant choisis pour limiter l'échange thermique.
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