CA2842149A1

CA2842149A1 - Procede de traitement d'un article en verre creux comportant un revetement et installation pour mettre en oeuvre le procede

Info

Publication number: CA2842149A1
Application number: CA2842149A
Authority: CA
Inventors: Loic Quentin De Gromard
Original assignee: Saverglass SAS
Current assignee: Saverglass SAS
Priority date: 2011-07-29
Filing date: 2011-07-29
Publication date: 2013-02-07
Also published as: US20140193582A1; EP2736858A1; WO2013017739A1

Abstract

Selon un procédé de traitement d'un article (2) en verre creux comportant un revêtement (21), on projette un flux (F) d'abrasif (A) sous forme de particules solides organiques contre l'article (2) pour enlever au moins partiellement le revêtement (21). Installation mettant en uvre le procédé.

Description

, Procédé de traitement d'un article en verre creux comportant un revêtement et installation pour mettre en uvre le procédé.
DOMAINE DE L'INVENTION
L'invention concerne un procédé de traitement d'un article en verre creux comportant un revêtement. Elle concerne également un procédé de décoration d'un tel article et une installation pour la mise en uvre du procédé de traitement.
TECHNIQUE ANTÉRIEURE
Les domaines de l'industrie alimentaire et de l'industrie cosmétique utilisent depuis longtemps des W articles en verre creux, tels que des flacons pour contenir en particulier des liquides tels que des boissons alcoolisées ou non, des lotions, des crèmes ou des parfums. Le terme de flacon désigne ici de manière générique des contenants en verre tels que les pots, les gobelets, les carafes et les bouteilles. Il est fréquent d'appliquer sur de tels articles en verre des impressions afin de donner des informations et de réaliser des décorations. On applique aussi des revêtements sur des surfaces larges afin de conférer des propriétés fonctionnelles particulières ou de modifier l'aspect esthétique de l'article. Dans le cas des impressions, on utilise typiquement des techniques de sérigraphie, de transfert telles que la décalcomanie ou la tampographie.
Dans le cas de revêtements larges, de la matière est déposée en film mince par pulvérisation. Dans les deux cas, les revêtements sont composés par exemple par des encres, des peintures ou des vernis à base de résines organiques. Les résines polymérisent une fois appliquées sur le flacon, par exemple par exposition à la chaleur ou aux rayonnements ultraviolets ou après séchage physique.
Certaines résines sont sensibles à la fois à la chaleur COPIE DE CONFIRMATION

2 et aux rayonnements ultraviolets. Les résines peuvent être de nature époxy, acrylique ou polyuréthane.
Les revêtements peuvent également être non organiques, tels que de l'émail. Un tel revêtement est appliqué sous la forme d'une pâte contenant les minéraux sous forme de fritte et un liant organique. Après passage dans un four, le liant est calciné et les minéraux se lient et forment l'émail à la surface de l'article.
D'autres revêtements sont essentiellement métalliques. Pour cela, on utilise par exemple une composition contenant des pâtes organo-métalliques, avec des métaux sous forme cationique. La composition est déposée sur la surface de l'article et on réalise une réduction des cations qui prennent alors une forme métallique. Ce procédé s'applique en particulier à l'or, à l'argent ou à des alliages de ces métaux ou d'autres métaux. Le document US 2,490,399 montre un exemple d'une telle technique.
Ces revêtements sont appliqués sur l'article, par exemple par sérigraphie. On obtient ainsi la possibilité
de faire une application localisée et une grande finesse des décors. Cependant, l'application de cette technique est limitée à des surfaces développables. Il n'est pas rare d'avoir des flacons de forme complexe qui ne permettent pas une telle technique. La technique par décalcomanie connaît également les mêmes limitations.
Parmi les effets décoratifs qui sont réalisés, on trouve l'aspect satiné de la surface extérieure du flacon, appelé aussi aspect givré. Historiquement, cet aspect est obtenu par un dépolissage de la surface grâce à une attaque chimique, avec une solution contenant en particulier de l'acide et des sels, tels que de l'acide fluorhydrique et des sels d'ammonium. Généralement, la totalité de la surface extérieure du flacon est dépolie par ce procédé. Ce procédé pose d'importants problèmes de sécurité et environnementaux, avec en particulier

3 l'utilisation de grande quantité d'eau et du fait de la difficulté d'élimination des rejets.
Il est possible de créer des décors par dépolissage partiel en appliquant un vernis qui forme un masque sur des zones qui ne seront pas attaquées et qui resteront lisses. On forme ainsi des sortes de fenêtres par lesquels l'intérieur du flacon reste visible tandis que le reste de la surface est rendu translucide. Le vernis est ensuite éliminé, par exemple par voie chimique avec une attaque à la soude, ou par voie mécanique grâce à des jets d'eau sous pression. Les fenêtres retrouvent ainsi la transparence du verre comme à l'origine. Mais l'application du vernis est soumise à la limitation aux surfaces développables, comme exposé précédemment. On a tenté aussi de rendre un aspect lisse et transparent à
des portions dépolies en appliquant sur celles-ci un vernis incolore, pour combler les rugosités du satinage chimique. Les résultats obtenus ne sont guère satisfaisants au niveau de la qualité de transparence obtenue.
Une solution alternative pour réaliser un aspect satiné a été proposée, par exemple dans le document WO 2008/155576 Al, dans lequel il est proposé d'appliquer un vernis particulier sur la surface du flacon, ce vernis conférant un aspect dépoli à l'article en verre.
Par ailleurs, dans le cas d'une application d'une laque ou d'un vernis par pulvérisation sur l'article, il est parfois souhaitable de n'avoir le revêtement synthétique que sur certaines portions de l'article. Pour cela, différentes techniques ont été proposées.
On connaît par exemple une technique consistant à
appliquer un masque souple adhésif sur l'article avant l'application du revêtement. Le masque est retiré après l'application du revêtement, ce qui laisse intacte la surface de l'article qui était protégée par le masque. Le masque doit cependant résister aux contraintes

4 environnantes pendant l'opération de polymérisation des résines du revêtement, par exemple aux contraintes thermiques pour une polymérisation par chaleur. De plus, l'opération de retrait du masque est délicate et essentiellement manuelle. Le revêtement est déchiré et peut subir des décollements à la périphérie du masque lors du retrait, ce qui confère une séparation d'aspect dentelé. Enfin, la technique est limitée aux surfaces développables, compte-tenu des contraintes d'application du masque, et est inadaptée à des décors fins, tels que des textes qui nécessiteraient la multiplication des masques à déposer et à retirer et dont l'accès est très difficile.
On a également utilisé une technique de dépôt de la résine par pulvérisation à travers un masque comportant des ouvertures et placé devant l'article. Ainsi, la résine n'est déposée que sur les endroits en regard des ouvertures. La qualité du revêtement est délicate à
maîtriser. En effet, il est important que l'espace entre le masque et l'article soit très faible, afin de ne pas laisser pénétrer de la laque ou du vernis sous forme de gouttelettes derrière le masque. Ces gouttelettes finiraient par se déposer sur la surface de l'article devant rester exempte de laque ou de vernis et former ainsi un voile plus ou moins important. Or, la surface des flacons en verre présente une dispersion géométrique importante d'un article à l'autre. Si on se réfère à des normes de fabrication de flacons en verre, on peut trouver par exemple des tolérances de 1,4 mm sur un diamètre. De ce fait, si la position du masque est fixe, l'espace entre l'article et le masque est très variable.
Il faut donc pouvoir l'ajuster à chaque article, ce qui rend l'outillage complexe. De plus, de la peinture s'accumule progressivement sur le masque, ce qui a tendance à modifier le contour des ouvertures. Il est donc nécessaire de prévoir de fréquents nettoyages du masque, ce qui immobilise l'installation de production ou nécessite des jeux supplémentaires de masques pour les échanger entre les opérations de nettoyage. Cette contrainte est importante du fait que ce type de

5 nettoyage est réalisé soit thermiquement par calcination des dépôts, ce qui nécessite un masque réfractaire, soit par voie chimique, ce qui présente des contraintes réglementaires sur l'aspect environnemental.
Selon une autre technique de réalisation des W décors, le revêtement est extrait localement par sublimation et pyrolyse réalisées par l'exposition à un rayonnement laser, par exemple du type ultraviolet. La surface à libérer du revêtement est balayée par le faisceau laser. Ce procédé a une durée de mise en uvre proportionnelle à la surface à traiter, et utilise des lasers dont la puissance est limitée, ce qui peut amener à des durées de traitement très longues. De plus, l'efficacité dépend de la capacité du revêtement à
absorber le rayonnement. Il ne s'applique donc pas à tous les revêtements, et sur un même article certaines parties pourraient ne pas être traitées du fait de la nature du revêtement différente, en particulier de sa pigmentation.
Si la localisation de la focalisation du rayon laser n'est pas suffisamment bien maîtrisée, et que celle-ci est réalisée sur la surface du verre, le procédé dégrade la surface de l'article. Cette maîtrise est loin d'être acquise pour les flacons, dont la dispersion dimensionnelle a déjà été évoquée précédemment. On notera également que la sublimation et la pyrolyse du revêtement génère des composés gazeux dont il faut prévoir le traitement.
Il est à noter par ailleurs que les articles en verre reçoivent en général un traitement de surface à
chaud qui consiste à déposer une fine couche d'oxyde d'étain ou de titane sur la surface extérieure des articles. Cette couche a pour objet de renforcer

6 mécaniquement l'article, notamment sa résistance à la pression interne dans le cas de bouteilles, et d'assurer l'adhérence durable des traitements à froid de protection.
Lorsque les contrôles de qualité de la production après l'application du décor déclassent certains articles à cause de défauts sur le décor, ces derniers sont broyés puis recyclés dans un four de préparation du verre. Cette matière servira au formage de nouveaux articles. Même W s'il n'y a pas de perte de matière, il est nécessaire de répéter de nombreuses opérations, dont certaines sont grandes consommatrices d'énergie. Toute la valeur ajoutée des opérations réalisées précédemment sur les articles est perdue.
OBJECTIFS DE L'INVENTION
L'invention vise à fournir un procédé de décor d'articles en verre permettant d'obtenir des zones revêtues et des zones à nu, avec une délimitation franche et reproductible entre elles et dont la mise en uvre soit simple en limitant les inconvénients évoqués précédemment. C'est un autre objectif de l'invention de fournir un procédé de traitement des articles en verre pour éviter de détruire et recycler les articles lorsque le décor en revêtement synthétique n'est pas satisfaisant.
EXPOSÉ DE L'INVENTION
Avec ces objectifs en vue, l'invention a pour objet un procédé de traitement d'un article creux en verre comportant un revêtement, caractérisé en ce qu'on projette un flux d'abrasif formé de particules solides organiques contre l'article pour enlever au moins partiellement le revêtement.
On constate que ce procédé permet le retrait du revêtement déjà en place et de mettre à nu la surface du verre en retrouvant son aspect d'origine. La plupart des

7 encres ou des revêtements en matière synthétique utilisés habituellement peuvent être retirés de manière sélective ou complète, sans détériorer la surface de l'article en verre. Dans le cas d'articles ayant reçu une couche d'oxyde de titane ou d'étain à chaud, on constate également que cette couche n'est pas affectée, ce qui préserve la résistance mécanique de l'article ainsi que les propriétés d'adhérence physique des futurs traitements de surface à froid.
De manière particulière, les particules d'abrasif sont d'origine végétale. De par leur nature, ces particules sont suffisamment dures pour attaquer le revêtement, mais suffisamment souples pour préserver la surface de l'article en verre. On constate aussi que la géométrie propre des particules a une influence sur l'efficacité du procédé, en particulier par la présence d'arêtes anguleuses créées par la fracture des particules. De par leur origine, les particules sont en matière renouvelable et n'exploitent pas de ressources finies. De plus, leur élimination ne comporte pas de risque environnemental.
L'abrasif est par exemple constitué d'un matériau choisi parmi un polysaccharide, en particulier l'amidon sous forme vitrifiée, ou des coques de fruits concassées.
Les essais ont montré que ces matériaux permettaient d'obtenir les résultats attendus. En particulier, des particules en amidon de maïs sous forme vitrifiée vendues sous le nom de ENVIROSTRIP XL (marque déposée) par la société ADM ont été utilisées de manière satisfaisante.
Le document EP 396 226 A2 décrit ce genre de particules.
De manière particulière, le revêtement de l'article est organique. Ce type de revêtement est moins résistant que le verre et que son éventuel traitement de surface à
chaud et est bien délimité par rapport au support. Il est donc possible de facilement enlever ce revêtement et de mettre à nu le verre sans laisser de traces dudit

8 revêtement. A titre d'exemple, le revêtement est un vernis, une laque ou une encre, en matière acrylique, polyuréthane ou époxyde, et à séchage physique, à
polymérisation thermique ou par exposition aux rayons ultraviolets, ou encore à polymérisation mixte. Le revêtement peut avoir au final un aspect brillant, satiné
ou lisse. Il peut comporter des composants pour lui conférer des effets colorés, nacrés ou métallisés par la dispersion de particules, en général d'aluminium. Le W revêtement peut aussi être d'aspect métallisé par dépôt de couches minces sous vide ou par projection de solutions oxydo-réductrices, comme décrit dans le document FR 2 934 609 Al. De manière avantageuse, le vernis ou la laque est hydrosoluble, ce qui limite l'utilisation et l'émission atmosphérique de composés organiques volatils. Le revêtement peut avoir été
appliqué en une ou plusieurs couches de même matière, de matières différentes mais de même nature ou de matière de natures différentes, typiquement d'une épaisseur de l'ordre de 10 à 25 pm par couche. On constate que l'enlèvement du revêtement est plus rapide lorsque celui-ci est plus souple.
Selon une déclinaison du procédé, l'article en verre comporte un revêtement sous-jacent au premier revêtement et d'une résistance mécanique plus importante et on enlève au moins partiellement le premier revêtement pour mettre à nu le revêtement sous-jacent. Le revêtement sous-jacent étant plus résistant, celui-ci n'est pas enlevé par la projection de l'abrasif. Le revêtement sous-jacent peut être un décor de base minérale, qui est en général plus dur qu'un revêtement organique, ou également un revêtement organique plus résistant, par exemple obtenu avec une composition polymérisée grâce aux rayons ultraviolets. Ce peut être aussi un décor métallique.
Dans une application particulière du procédé, le

9 PCT/FR2011/000451 traitement a pour objet le décor d'un article en verre, procédé selon lequel on applique un revêtement sur l'article, on effectue un traitement tel que décrit précédemment, un masque étant interposé entre l'article et le flux d'abrasif de manière à préserver le revêtement derrière le masque et l'enlever ailleurs. On peut obtenir ainsi des effets décoratifs particuliers. On constate qu'une telle méthode permet d'obtenir des séparations précises et propres entre les zones revêtues et les zones à nu. On peut donc délimiter des zones de manière précise, quelque soit la forme de la surface de l'article. Ces zones sont par exemple des fenêtres préservant la transparence du verre tandis que le reste de la surface est rendue opaque ou translucide par le revêtement. Avec un vernis ou une laque d'épaisseur courante, on ne perçoit aucune discontinuité de surface entre une zone à nu et une zone encore revêtue, ni visuellement ni tactilement. D'une autre manière, un revêtement sous-jacent peut être visible par l'arrière, à
travers l'intérieur du contenant. On obtient ainsi un effet particulier où par exemple, une image complètement différente de ce qui est visible de l'extérieur peut être vue à l'intérieur du contenant à travers une fenêtre.
De plus, comme le masque est également nettoyé par le flux d'abrasif qu'il arrête, on ne constate pas d'accumulation de matière sur le masque et la zone délimitée par le masque est constante et reproductible, sans qu'il soit nécessaire de prévoir des interventions de maintenance fréquentes. La productivité en est ainsi augmentée et l'outillage spécifique à une production est réduit en quantité. Le masque est par exemple métallique, en acier, en aluminium ou en zamak. Il peut être rigide et placé à faible distance de l'article, ou souple afin d'être plaqué contre l'article et d'épouser sa forme. La durée de vie d'un tel masque est très importante du fait que l'abrasif n'a pratiquement aucun effet sur le masque et n'est pas soumis à des opérations de nettoyage spécifiques.
Dans le cas où l'article comporte un revêtement sous-jacent, celui-ci devient apparent là où il a été mis 5 à nu et masqué là où le premier revêtement est laissé en place. Il peut être plus simple de masquer une partie du revêtement sous-jacent que d'appliquer ledit revêtement sous-jacent uniquement là où il doit rester apparent. Le revêtement sous-jacent peut par exemple être un

10 revêtement métallique par la cuisson de pâtes organométalliques. On peut ainsi combiner facilement des portions de décor laquées et des portions métalliques. En effet, dans l'art antérieur, le revêtement métallique doit être réalisé avant le revêtement synthétique, pour des contraintes thermiques. Cette combinaison est donc contrainte par la difficulté d'application de revêtements organiques limités à certaines zones. Grâce à
l'invention, le revêtement métallique peut être appliqué
de manière large et recouvert dans un premier temps par le revêtement synthétique, par exemple opaque, puis découvert dans un deuxième temps sur certaines zones par l'élimination du revêtement synthétique. Le revêtement métallique est alors visible uniquement sur les zones où
il est mis à nu. Cette technique peut également remplacer avantageusement une technique de marquage à chaud dans laquelle on dépose par transfert une mince couche métallique sur une laque ou un vernis organique. Elle s'applique également en réalisant un revêtement sous-jacent métallisé par dépôt de couche mince, comme évoqué
précédemment.
Selon une application particulière du procédé de décor, l'article en verre comporte des surfaces dépolies avant l'application d'un revêtement coloré au moins sur une partie desdites surfaces, le revêtement étant ensuite enlevé au moins sur une partie des surfaces dépolies. On constate que les aspérités des parties dépolies et H
traitées selon l'invention conservent des traces du revêtement coloré, ce qui confère aux surfaces traitées un aspect avec des reflets colorés, visibles uniquement sous certaines conditions d'éclairage. Globalement, l'aspect dépoli est retrouvé, mais il reste ce qui peut être une image très estompée.
Selon une autre application du procédé de décor, l'article en verre a une surface lisse, et le revêtement a un aspect satiné. On peut ainsi obtenir au final un aspect visuel et un toucher de l'article équivalent à
celui obtenu par un dépolissage chimique limité à
certaines zones. Le revêtement organique d'aspect satiné
est interrompu par endroit et laisse certaines zones telles qu'a l'origine, c'est-à-dire lisses et transparentes. Ces zones lisses correspondraient à des zones protégées contre l'attaque d'acide selon l'art antérieur. Le procédé selon l'invention permet d'obtenir un effet similaire à celui de l'art antérieur tout en se dispensant de l'utilisation de produits chimiques dangereux pour la santé et peu respectueux de l'environnement. Il permet aussi d'obtenir d'autres effets non accessibles précédemment. On peut par exemple donner une coloration au vernis satiné tout en ayant une fenêtre parfaitement transparente, sans teinte, ou avec une autre teinte.
Selon un autre aspect de l'invention, le procédé de traitement peut aussi être un procédé de nettoyage d'un article en verre, selon lequel l'article comporte un revêtement et on enlève la totalité du revêtement. On constate que l'on retrouve un article ayant un aspect et des propriétés de surface similaires à ceux qu'il avait avant l'application du revêtement. Une nouvelle application du revêtement peut être entreprise directement, sans préparation de surface particulière, et ceci sans incidence sur la qualité du revêtement en termes d'aspect, de toucher ou de résistance chimique. Si des défauts sont constatés dans l'application du revêtement, on peut ainsi reprendre l'article et le réintroduire dans la chaîne de production et se dispenser ainsi de détruire l'article. Ceci s'applique en particulier lorsque l'article comporte déjà un revêtement sous-jacent tel que défini précédemment.
Pour l'application du procédé de traitement, les plages de réglage des paramètres ont été déterminées comme étant satisfaisantes :
- une buse de projection des particules est alimentée en air avec une pression comprise entre 1,5 et 3,5 bar ;
la pression est fonction d'un compromis entre la vitesse d'exécution du procédé et le risque d'obtenir des traces d'impact des particules sur la surface ;
dans le cas du procédé de décor, la limite entre les zones à nu et avec revêtement est mieux définie lorsque la pression d'alimentation en air est plus faible ; au-dessous d'un certain seuil, l'abrasif n'a plus d'efficacité ;
- le flux d'abrasif est orienté par rapport à la surface de l'article d'un angle compris entre 60 et 900, de préférence entre 75 et 900 ; on constate que lorsque le flux est incliné par rapport à la surface, on obtient bien le décapage du revêtement, mais dans le cas d'un abrasif constitué d'amidon sous forme vitrifiée, des traces d'amidon peuvent subsister sur la surface de l'article, ce qui nécessite un nettoyage avant la suite des opérations ; dans le cas du procédé de décor, la limite entre les zones à nu et avec revêtement est plus nette lorsque l'attaque par le flux d'abrasif est bien perpendiculaire à la surface ; de plus la forme de la zone mise à nu correspond mieux à la géométrie de l'ouverture du masque ;
- une sortie de buse pour le flux de particules est située à une distance de la surface de l'article comprise entre 20 et 250 mm, de préférence entre 80 et 120 mm ;
- lorsque l'abrasif est de l'amidon sous forme vitrifiée, la granulométrie de l'abrasif est telle que 90% des particules ont une taille comprise entre 200 et 850 pm ; les particules trop fines n'ont pas suffisamment d'énergie pour abraser le revêtement, tandis que les plus grosses risquent de produire des impacts sur la surface en verre ; dans le cas du procédé de décor, les grosses particules génèrent des bordures du revêtement de moins bonne définition ;
- le flux d'abrasif a une intensité comprise entre 25 et 300 kg/m2/s en sortie de buse ; cette plage d'intensité
permet d'obtenir des résultats satisfaisants.
L'invention a aussi pour objet une installation de traitement d'un article en verre creux comportant des moyens de préhension de l'article, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens d'alimentation en abrasif sous forme de particules solides et des moyens de projection d'un flux dudit abrasif contre l'article en verre, les moyens d'alimentation comportant un système de récupération de l'abrasif après projection pour les recycler dans le procédé, le système de récupération comprenant un dispositif de filtration pour éliminer les particules les plus grossières et les plus fines, le système d'alimentation comportant un dispositif de distribution pour fournir de l'abrasif neuf en compensation de la matière éliminée par le dispositif de filtration. L'abrasif peut ainsi être utilisé plusieurs fois, ce qui limite la génération de déchets par le procédé. Les particules les plus fines proviennent des fragmentations des particules lors de l'impact sur la surface de l'article et sur les outillages dans le flux de l'abrasif. Elles n'ont plus d'efficacité et leur remplacement régulier permet de préserver l'efficacité du stock d'abrasif. Par ailleurs, les gros éléments ne correspondent pas principalement à des particules M
présentes à l'origine et sont essentiellement des fragments enlevés du revêtement. Il est donc utile de les éliminer. Par l'ajout de matière en compensation de la matière rejetée, la qualité du stock d'abrasif est stabilisée en permanence et en continu, ce qui évite ou limite les opérations d'arrêt qui auraient pour objet le remplacement complet de l'abrasif.
Selon une disposition constructive, le système de récupération comporte une balance pour peser la matière éliminée par le dispositif de filtration, le dispositif de distribution étant piloté en fonction en outre des informations fournies par la balance. La masse globale de l'abrasif en circulation dans l'installation est sensiblement maintenue constante en continu.
Selon un perfectionnement, l'installation selon l'invention comporte en outre une station de dépoussiérage de l'article. L'article est susceptible de retenir des poussières issues des particules. Il peut donc s'avérer utile de les éliminer avant la poursuite des opérations dans la chaîne de production. Le dépoussiérage peut également concerner l'outillage tel que les moyens de préhension et les masques. Cette opération peut être réalisée par brossage et/ou par soufflage d'air comprimé.
Selon une disposition constructive, les moyens de projection comportent au moins une buse et permettent un mouvement relatif de la buse et de l'article pendant l'opération de projection de l'abrasif. La buse peut être animée de mouvements de translation et de rotation pour que le flux de matière soit bien orienté par rapport à la surface de l'article, notamment en termes de direction et en termes de distance. Cependant le mouvement peut être communiqué à l'article. Ce peut être aussi une combinaison de mouvements de la buse et de l'article. Ce dernier peut par exemple être entraîné autour d'un axe de révolution tandis que la buse se déplace parallèlement à

cet axe pour parcourir toute la longueur de l'article.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
L'invention sera mieux comprise et d'autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de 5 la description qui va suivre, la description faisant référence aux dessins annexés parmi lesquels :
- la figure 1 est une vue schématique d'une installation de traitement d'articles en verre selon l'invention ;
- les figures 2 à 6 sont des vues schématiques 10 représentant les étapes successives du procédé de traitement selon un premier mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 7 est une vue similaire à la figure 4 selon un deuxième mode de réalisation du procédé selon 15 l'invention - la figure 8 est une coupe d'un article en cours de traitement.
DESCRIPTION DETAILLÉE
Une installation permettant de mettre en uvre le procédé selon l'invention de traitement d'articles creux en verre est montré sur la figure 1. Une telle installation comporte plusieurs stations placées côte-à-côte et dans lesquelles les articles en verre défilent successivement. Parmi ces stations, l'installation comporte une station de décapage 1 dans laquelle de l'abrasif sous forme de particules solides est projeté
contre l'article 2 qui se trouve dans ladite station de décapage 1. La station de décapage 1 comporte une trémie 10 pour récolter l'abrasif après projection. La station de décapage 1 est suivie par une station de dépoussiérage 3 dans laquelle l'article 2 en verre est déplacé après son passage dans la station de décapage 1. La station de dépoussiérage 3 comporte également une trémie 30 pour récupérer le reste des particules d'abrasif décollées de l'article 2 en verre par l'opération de dépoussiérage.

L'installation comporte en outre des moyens d'alimentation 4 pour fournir l'abrasif à la station de décapage 1 et un système de récupération 5 pour recycler l'abrasif après la projection de celui-ci. Le système de récupération 5 comprend en particulier les trémies 10, 30 des stations 1, 3. Le cycle de l'abrasif à partir de la station de décapage 1 va maintenant être décrit.
Le système de récupération 5 comporte en outre un système de filtration 50 vers lequel l'abrasif récupéré
dans les stations de décapage et de dépoussiérage est transféré. Puis l'abrasif est transféré vers les moyens d'alimentation 4, en particulier vers un système de stockage 40. Puis il est envoyé à nouveau vers la station de décapage 1. Les poussières ainsi récoltées sont envoyées vers un réservoir de matière rejetée 504 et y sont pesées par une balance 5040. Une centrale d'extraction 51 permet aussi de mettre les stations en dépression et d'éviter la diffusion de poussières dans l'atelier. Elle permet également l'entraînement de l'abrasif vers le système de filtration 50.
Le système de filtration retient les particules les plus grosses, lesquelles sont envoyées en continu vers un réservoir de matière rejetée 504. Il retient également les particules les plus fines, lesquelles sont envoyées aussi vers le réservoir de matière rejetée 504. L'abrasif retenu, de granulométrie intermédiaire entre les particules les plus fines et les plus grossières, est envoyé vers le système de stockage 40.
Les moyens d'alimentation 4 comportent le système de stockage 40 et une chambre d'entraînement 41 dans laquelle l'abrasif est mélangé avec de l'air comprimé
pour être transporté vers des moyens de projection 42 dans la station de décapage 1. L'alimentation de la chambre en air comprimé comporte une vanne de réglage 44 et un débitmètre 43 afin de régler de manière reproductible le débit d'air comprimé. Le système de stockage est relié à la chambre d'entraînement 41 par une vanne de dosage 407 permettant de régler le débit d'abrasif transféré vers la chambre 41. Une telle vanne est par exemple une vanne de type Accuflow (TM) fournie par Pauli Systems Inc. .
Les moyens d'alimentation 4 comportent en outre un dispositif de distribution 43 pour fournir de l'abrasif neuf A en compensation de la matière éliminée par le dispositif de filtration. Ce dispositif de distribution 43 comporte un silo muni d'une vanne pilotée et qui déverse l'abrasif neuf dans la trémie 30 de la station de dépoussiérage 3. La dose d'abrasif A est pilotée en fonction de la masse de matière rejetée déterminée par la balance 5040 au fur et à mesure que de la matière est rejetée. Un système de détection de niveau 406 dans le système de stockage 40 permet également d'éviter des excès ou des manques d'abrasif.
Les moyens de projection comportent au moins une buse 42 et permettent un mouvement relatif de la buse et de l'article 2 pendant l'opération de projection de l'abrasif, d'une manière connue de l'homme du métier.
Dans un premier mode de réalisation de l'installation, en se référant aux figures 2 à 6, une station de chargement 0 est prévue en amont de la station de décapage 1. Comme le montre la figure 2, la station de chargement 9 comporte des moyens de préhension de l'article 2 sous la forme d'une pince 90 permettant de prendre l'article 2 en verre, tel qu'une bouteille, chaque mors de la pince 90 étant un masque 901 en métal enveloppant la forme de l'article 2 en verre. La pince comporte également des moyens d'obturation 902 du flacon 2, afin de préserver l'intérieur de celui-ci contre la pénétration de particules d'abrasif. Les masques 901 sont interchangeables de manière à adapter l'installation au traitement de différents modèles d'article 2. Les moyens de préhension 90 sont prévus pour se déplacer vers la station de décapage 1, une fois l'article 2 saisi par la fermeture de la pince 90, comme montré sur la figure 3, de manière à placer l'article 2 devant les moyens de projection 42.
La pince 90 est entraînée en rotation devant les moyens de projection 42, tandis que ceux-ci se déplacent doucement afin de balayer complètement la surface à
traiter, comme le montre la figure 4. Chaque masque 901 comporte des ouvertures 9010 à travers lesquelles le flux W de particules passe pour atteindre la surface de l'article 2 en verre. Un espace peut également être prévu entre les masques 901, cet espace jouant le même rôle qu'une ouverture 9010. La buse 42 peut être animée de mouvements de translation selon un, deux ou trois axes de déplacement. Elle peut également être animée de mouvements de rotation selon un, deux ou trois axes. Le choix du nombre d'axes de mouvement dépend de la forme de l'article 2, de celle du flux F d'abrasif et de la répartition des ouvertures 9010. Une fois l'ensemble des ouvertures 9010 traitées, le flux d'abrasif est arrêté et la pince 90 est déplacée vers la station de dépoussiérage 3, dans laquelle l'article 2 en verre est nettoyé par des brosses 31 et/ou par des soufflettes 32 à l'air comprimé, comme montré sur la figure 5. Après le passage dans la station de dépoussiérage 3, la pince 90 est ouverte et l'article 2 est déchargé dans une station de déchargement 6, comme montré sur la figure 6. La pince 90 peut recommencer un cycle.
Typiquement l'installation est configurée sous la forme d'un carrousel, dans lequel les stations 9, 1, 3, 6 sont disposées autour d'un cercle. L'une des stations 9 est le point de chargement de la pince 90 avec les articles 2, la dernière étant le point de déchargement 7.
Les articles 2 sont transférés par pas d'une station à
l'autre. Cependant, il est envisageable que le transfert soit réalisé à vitesse constante et continue. D'autres configurations que celles en carrousel sont également possibles, comme une disposition en chaîne fermée. Le chargement et le déchargement peuvent être manuels ou automatiques.
Dans un deuxième mode de réalisation, les articles 2 sont placés sur un convoyeur 8 qui les déplace et les supporte entre les différentes stations. Le fonctionnement du déplacement est discontinu, c'est-à-dire que les articles 2 sont déplacés par pas jusqu'à la position où ils sont traités. Dans la station de décapage l', comme montré sur la figure 7, les masques 11 sont déplacés en regard de l'article 2, puis le flux F
d'abrasif est projeté à travers les ouvertures 110 des masques 11. Les autres opérations sont similaires à
celles selon le premier mode de réalisation, hormis le fait qu'il peut ne pas être nécessaire d'effectuer un déchargement du convoyeur 8.
La figure 8 montre un article 2 en cours de traitement selon le procédé de l'invention. La surface 20 de l'article 2 comporte un revêtement 21 appliqué dans une étape précédente. Un masque 901 métallique comportant une ouverture 9010 est placé devant la surface 20. Un flux F d'abrasif est envoyé
sensiblement perpendiculairement à la surface 20. Une part Fi du flux est arrêtée par le masque 901, tandis que l'autre part F2 du flux atteint la surface 20 et met à nu le verre.
Dans la variante montrée sur la figure 9, l'article comporte un revêtement sous-jacent 22, sur lequel le premier revêtement 21 est réalisé. Le revêtement sous-jacent 22 est d'une plus grande dureté que le premier revêtement 21. Lors du traitement de l'article, le premier revêtement 21 est conservé derrière le masque 901, mais il est décapé en regard de l'ouverture 9010, de manière à faire apparaître le revêtement sous-jacent 22.
Dans un troisième mode de réalisation, non représenté, les moyens de préhension ne comportent pas de masque et la totalité de la surface extérieure de l'article est traitée, de manière à décaper complètement le revêtement.
Différents articles en verre ont été traités selon 5 le procédé de l'invention. Dans ces exemples, un article en verre a été placé dans une station de décapage. De l'abrasif a été projeté contre des surfaces revêtues de l'article soit avec un mouvement manuel de la buse, soit avec un mouvement tournant autour d'un axe vertical 10 fourni à l'article en verre, la buse étant fixe. Les résultats observés sont présentés ci-après.
Exemple 1 L'article en verre est une bouteille cylindrique avec une surface lisse d'origine. Il est revêtu sur toute 15 sa surface extérieure d'une couche unique d'un vernis sec satiné incolore acrylique diluable à l'eau, en épaisseur comprise entre 15 et 25 pm. L'abrasif utilisé est constitué de particules d'amidon sous forme vitrifiée vendues sous le nom de ENVIROSTRIP XL par la société
20 ADM.
Une buse était utilisée ayant une section de sortie de 10 x 100 mm. Un masque est placé sur un outillage de mise en rotation de la bouteille autour de son axe de révolution. Le masque est placé contre l'article et est donc mis en mouvement avec l'article. La buse est fixée à
80 mm de la surface de l'article et envoie un flux d'abrasif perpendiculairement à la surface de l'article.
Le flux d'abrasif est envoyé grâce à une pression d'air alimentant la buse à 2 bars. L'ouverture de la vanne de dosage est faible (environ un quart d'ouverture). Une zone d'environ 110 cm2 est décapée en 5 secondes. On estime que le flux d'abrasif à la sortie de la buse est de 40 kg/m2/s et qu'il faut projeter 18 kg/m2 d'abrasif.
Résultats : les zones décapées apparaissent transparentes et forment des fenêtres, tandis que les zones non décapées sont d'aspect satiné. L'aspect des zones est satisfaisant. La séparation entre les zones n'est pas perceptible tactilement.
Exemple 2 Cet essai se distingue de l'essai précédent en ce que l'article est une bouteille de section carrée, que la buse est man uvrée manuellement et que le vernis est satiné et coloré. Le flux d'abrasif est envoyé grâce à
une pression d'air alimentant la buse à 3 bars. La vanne de dosage est réglée à une ouverture moyenne, c'est-à-dire à moitié. Une zone d'environ 128 cm2 est décapée en 3,5 secondes. On estime que le flux d'abrasif à la sortie de la buse est de 80 kg/m2/s et qu'il faut projeter 21 kg/m2 d'abrasif.
Résultats : ceux-ci sont similaires à ceux de l'exemple 1.
Exemple 3 Cet essai cherche à déterminer l'effet du décapage sur la couche sous-jacente. L'article en verre est une bouteille conique avec une surface lisse d'origine. Il comporte un revêtement sous-jacent en or. Il est revêtu sur toute sa surface extérieure d'une couche unique d'une laque sèche satinée opaque noire acrylique diluable à
l'eau, en épaisseur comprise entre 15 et 25 pm. L'abrasif utilisé est le même que précédemment. La buse utilisée a une section de sortie circulaire de diamètre 20 mm. Un masque est placé contre l'article. La buse est man uvrée manuellement à une distance comprise entre 100 et 200 mm de la surface de l'article et envoie un flux d'abrasif perpendiculairement à la surface de l'article.
Le flux d'abrasif est envoyé grâce à une pression d'air alimentant la buse à 2 bars. L'ouverture de la vanne de dosage est faible (environ un quart d'ouverture). On estime que le flux d'abrasif à la sortie de la buse est de 125 kg/m2/s.
Résultats : le revêtement sous-jacent à l'or est rendu apparent et n'est pas détérioré.

Exemple 4 Cet exemple se distingue de l'exemple 3 en ce que la bouteille est cylindrique, que le revêtement sous-jacent est de l'émail et que le revêtement est formé de deux couches, d'une laque sèche brillante opaque bleue acrylique diluable à l'eau et d'un vernis incolore de même nature, pour une épaisseur totale de 30 à 50 pm. La pression d'air est de 2,5 bars et l'ouverture de la vanne de dosage est moyenne. On estime que le flux d'abrasif à
la sortie de la buse est de 250 kg/m2/s.
Résultats : le revêtement sous-jacent en émail est rendu apparent et n'est pas détérioré.
Exemple 5 L'article en verre est une bouteille conique avec une surface lisse d'origine. Il comporte un revêtement sous-jacent réalisé par sérigraphie avec une encre à
polymérisation aux ultraviolets. Il est revêtu sur toute sa surface extérieure d'une première couche d'une laque sèche satinée noire acrylique diluable à l'eau, et d'une deuxième couche d'un vernis nacré incolore de même nature, pour une épaisseur totale comprise entre 30 et 50 pm. L'abrasif utilisé est le même que précédemment. La buse utilisée a une section de sortie de 10 x 100 mm. La buse est fixée à 100 mm de la surface de l'article qui est mis en rotation autour de son axe de révolution. La buse envoie un flux d'abrasif perpendiculairement à la surface de l'article.
Le flux d'abrasif est envoyé grâce à une pression d'air alimentant la buse à 2,5 bars. L'ouverture de la vanne de dosage est moyenne. On estime que le flux d'abrasif à la sortie de la buse est de 80 kg/m2/s.
Résultats : le revêtement sous-jacent à l'encre est rendu apparent et n'est pas détérioré.
Exemple 6 L'article en verre est une bouteille cylindrique avec une surface lisse d'origine ayant subi un traitement à chaud. Il comporte un revêtement réalisé par sérigraphie avec une encre à polymérisation d'une part thermique et d'autre part aux ultraviolets en trois couches, pour une épaisseur totale comprise entre 10 et 20 pm. L'abrasif utilisé est le même que précédemment. La buse utilisée a une section de sortie de 10 x 100 mm. La buse est fixée à 100 mm de la surface de l'article qui est mis en rotation autour de son axe de révolution. La buse envoie un flux d'abrasif perpendiculairement à la surface de l'article.
Le flux d'abrasif est envoyé grâce à une pression d'air alimentant la buse à 3 bars. L'ouverture de la vanne de dosage est moyenne. Une zone d'environ 265 cm2 est décapée en 45 secondes. On estime que le flux d'abrasif à la sortie de la buse est de 80 kg/m2/s et qu'il faut projeter 132 kg/m2 d'abrasif pour obtenir le décapage.
Résultats : la surface décapée de l'article n'est pas détériorée. L'analyse de la surface montre que le traitement à chaud est intégralement préservé. Un nouveau décor par sérigraphie est appliqué sans problème de qualité, en particulier concernant l'adhérence du nouveau décor.
Exemple 7 L'article en verre est une bouteille conique avec une surface lisse d'origine. Il est revêtu sur toute sa surface extérieure d'une couche unique d'un vernis sec incolore acrylique diluable à l'eau, en épaisseur comprise entre 15 et 25 pm. L'abrasif utilisé est composé
de particules de coques de noix concassées. La buse utilisée a une section de sortie de 10 x 100 mm. La buse est fixée à 100 mm de la surface de l'article qui est mis en rotation autour de son axe de révolution. La buse envoie un flux d'abrasif perpendiculairement à la surface de l'article.
Le flux d'abrasif est envoyé grâce à une pression d'air alimentant la buse à 2 bars. L'ouverture de la vanne de dosage est moyenne. Une zone d'environ 235 cm2 est décapée en 5 secondes. On estime que le flux d'abrasif à la sortie de la buse est de 80 kg/m2/s et qu'il faut projeter 17 kg/m2 d'abrasif pour obtenir le décapage.
Résultats : la surface de l'article est décapée sans être détériorée.
W
L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui ont été présentés uniquement à titre d'exemple. La buse peut être mise en uvre manuellement ou de manière entièrement automatique.

Claims

1. Procédé de traitement d'un article (2) en verre creux comportant un revêtement (21), caractérisé en ce qu'on projette un flux (F) d'abrasif (A) sous forme de particules solides organiques contre l'article (2) pour enlever au moins partiellement le revêtement (21).

2. Procédé de traitement selon la revendication 1, selon lequel l'abrasif (A) est d'origine végétale.

3. Procédé de traitement selon la revendication 2, selon lequel l'abrasif (A) est constitué d'un matériau choisi parmi un polysaccharide, en particulier l'amidon sous forme vitrifiée, ou des coques de fruits concassées.

4. Procédé de traitement selon la revendication 1, selon lequel le revêtement (21) de l'article (2) est organique.

5. Procédé selon la revendication 1, l'article (2) en verre comportant un revêtement sous-jacent (22) au premier revêtement (21) et d'une dureté plus importante, selon lequel on enlève au moins partiellement le premier revêtement (21) pour mettre à nu le revêtement sous-jacent (22).

6. Procédé de décor d'un article (2) en verre selon lequel on applique un revêtement (21) sur l'article (2), caractérisé en ce qu'on effectue un traitement selon le procédé de l'une des revendications 1 à 5, un masque (901) étant interposé entre l'article (2) et le flux (F) d'abrasif (A) de manière à préserver le revêtement (21) derrière le masque (901) et l'enlever ailleurs.

7. Procédé de décor selon la revendication 6, selon lequel l'article (2) en verre comporte des surfaces dépolies avant l'application d'un revêtement coloré au moins sur une partie desdites surfaces, le revêtement étant ensuite enlevé au moins sur une partie des surfaces dépolies.

8. Procédé de décor selon la revendication 6, selon lequel l'article (2) en verre a une surface lisse, et le revêtement a un aspect satiné.

9. Procédé de nettoyage d'un article (2) en verre, caractérisé en ce que l'article (2) comporte un revêtement (21) et on enlève la totalité du revêtement (21) selon le procédé de l'une des revendications 1 à 5.

10. Procédé selon l'une des revendications 1 à 9, selon lequel une buse 42 de projection d'abrasif (A) est alimentée par une pression comprise entre 1,5 et 3,5 bar.

11. Procédé selon l'une des revendications 1 à 9, selon lequel le flux (F) d'abrasif (A) est orienté par rapport à la surface (20) de l'article (2) d'un angle compris entre 60 et 900, de préférence entre 75 et 90°.

12. Procédé selon l'une des revendications 1 à 9, selon lequel une sortie de buse (42) pour le flux (F) d'abrasif (A) est située à une distance de la surface de l'article comprise entre 20 et 250 mm, de préférence entre 80 et 120 mm.

13. Procédé selon la revendication 3, selon lequel, l'abrasif étant de l'amidon sous forme vitrifiée, la granulométrie de l'abrasif est telle que 90% des particules ont une taille comprise entre 200 et 850 µm.

14. Procédé selon l'une des revendications 1 à 9, selon lequel le flux (F) d'abrasif (A) a une intensité
comprise entre 25 et 250 kg/m2/s en sortie de buse.

15. Installation de traitement d'un article (2) en verre comportant des moyens de préhension (90) de l'article (2), caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens d'alimentation (4) en abrasif (A) sous forme de particules solides et des moyens de projection (42) d'un flux (F) desdites particules contre l'article (2) en verre, les moyens d'alimentation (4) comportant un système de récupération (5) de l'abrasif (A) après projection, le système de récupération (5) comprenant un dispositif de filtration (50) pour éliminer les particules les plus grossières et les plus fines le système d'alimentation comportant un dispositif de distribution (43) pour fournir de l'abrasif (A) neuf en compensation de la matière éliminée par le dispositif de filtration (50).

16. Installation selon la revendication 15, dans laquelle le système de récupération (5) comporte une balance (5040) pour peser la matière éliminée par le dispositif de filtration (50), le dispositif de distribution (43) étant piloté en fonction en outre des informations fournies par la balance (5040).

17. Installation selon la revendication 15, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre une station de dépoussiérage (3) de l'article (2) et de l'outillage.

18. Installation selon la revendication 15, dans laquelle les moyens de projection (42) comportent au moins une buse (42) et permettent un mouvement relatif de la buse (42) et de l'article (2) pendant l'opération de projection de l'abrasif (A).