FR3132856A1 - Dispositif de protection contre l’empoussièrement d’un appareil pour marquer à l’aide d’un faisceau laser, des récipients chauds en verre - Google Patents
Dispositif de protection contre l’empoussièrement d’un appareil pour marquer à l’aide d’un faisceau laser, des récipients chauds en verre Download PDFInfo
- Publication number
- FR3132856A1 FR3132856A1 FR2201511A FR2201511A FR3132856A1 FR 3132856 A1 FR3132856 A1 FR 3132856A1 FR 2201511 A FR2201511 A FR 2201511A FR 2201511 A FR2201511 A FR 2201511A FR 3132856 A1 FR3132856 A1 FR 3132856A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- marking
- compressed air
- production structure
- laser beam
- overpressure chamber
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
Links
- 239000011521 glass Substances 0.000 title claims abstract description 64
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 title claims abstract description 58
- 239000000428 dust Substances 0.000 title claims abstract description 29
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 74
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 15
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 13
- WYTGDNHDOZPMIW-RCBQFDQVSA-N alstonine Natural products C1=CC2=C3C=CC=CC3=NC2=C2N1C[C@H]1[C@H](C)OC=C(C(=O)OC)[C@H]1C2 WYTGDNHDOZPMIW-RCBQFDQVSA-N 0.000 claims description 9
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 9
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 claims description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 6
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 5
- 238000010330 laser marking Methods 0.000 description 4
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 3
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 3
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002679 ablation Methods 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 2
- 238000005816 glass manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 2
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 230000035508 accumulation Effects 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 238000007619 statistical method Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C23/00—Other surface treatment of glass not in the form of fibres or filaments
- C03C23/0005—Other surface treatment of glass not in the form of fibres or filaments by irradiation
- C03C23/0025—Other surface treatment of glass not in the form of fibres or filaments by irradiation by a laser beam
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/70—Auxiliary operations or equipment
- B23K26/702—Auxiliary equipment
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
- B41M5/00—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
- B41M5/24—Ablative recording, e.g. by burning marks; Spark recording
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
- B41M5/00—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
- B41M5/26—Thermography ; Marking by high energetic means, e.g. laser otherwise than by burning, and characterised by the material used
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
- B41M5/00—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
- B41M5/26—Thermography ; Marking by high energetic means, e.g. laser otherwise than by burning, and characterised by the material used
- B41M5/262—Thermography ; Marking by high energetic means, e.g. laser otherwise than by burning, and characterised by the material used recording or marking of inorganic surfaces or materials, e.g. glass, metal, or ceramics
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C8/00—Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
- Details Of Rigid Or Semi-Rigid Containers (AREA)
Abstract
Dispositif de protection contre l’empoussièrement d’un appareil pour marquer à l’aide d’un faisceau laser, des récipients chauds en verre L’invention concerne un dispositif de protection (3) contre l’empoussièrement d’un appareil (1) pour marquer des récipients chauds en verre à l’aide d’un faisceau laser (F), le dispositif comportant : - une chambre en surpression (15) configurée pour s’étendre à partir d’une vitre de protection (13) pour se terminer par une paroi de sortie (17) s’étendant en vis-à-vis et à distance de la vitre de protection et dans laquelle est aménagée une ouverture (17a) de passage pour le faisceau laser, - une structure de production (25) d’un flux d’air, reliée à un circuit (26) d’alimentation en air comprimé pour générer un flux d’air de forme conique (A) et convergeant en direction de l’ouverture (17a) et acheminé à partir de la vitre de protection (13). Figure pour l’abrégé : Fig. 6.
Description
La présente invention concerne le domaine technique du marquage à chaud à haute cadence, de récipients en verre tels que des bouteilles, flacons, pots, ampoules ou seringues sortant d'une machine de fabrication ou de formage.
Dans le domaine de la fabrication des récipients en verre, il est connu d'utiliser des systèmes de marquage en sortie de la machine de formage afin de réaliser un marquage correspondant à un numéro de moule ou ayant comme fonction notamment l’identification et/ou l’horodatage en vue d'assurer la traçabilité des récipients fabriqués.
De manière classique, une machine de formage est constituée de différentes sections indépendantes juxtaposées, comprenant chacune au moins une cavité, les cavités étant équipées chacune d'un moule dans lequel le récipient prend sa forme finale à haute température. En fin de formage dans une section, les récipients sont extraits des cavités de la section et déposés sur des plaques d’attente en bordure d’un convoyeur de sortie. Puis des mécanismes de mise en ligne de récipients, appelés mains de ripage, déplacent les récipients en les faisant glisser sur le convoyeur de sortie de la machine de formage. L’ordre dans lequel sont placés les récipients issus de différentes sections sur le convoyeur de sortie de la machine de formage est constant pour une production donnée, mais varie entre les productions et selon les lignes de fabrication. Autrement dit, par exemple pour une machine de dix sections et deux cavités par section, appelée 10 double gob, l’ordre de défilement des sections peut être connu par avance. En sortie de la machine de formage, les récipients sont acheminés de manière à constituer une file sur un convoyeur de transport amenant les récipients à défiler successivement devant divers postes de traitement tels que de pulvérisation et de recuit. Les récipients sont ensuite amenés dans un four de recuisson puis sont mis en ligne et acheminés vers des postes d’inspection successifs effectuant diverses mesures et détections de défauts.
Il apparaît intéressant de marquer les récipients le plus tôt possible à la sortie de la machine de formage. Cela permet d’éviter que lors du transport des récipients dans le four de recuisson ou sur les convoyages amenant les récipients aux différents postes d’inspection, des accumulations ou incidents de manutention qui modifient l’ordre de défilement des récipients ne créent des décalages temporels ou pertes de traçabilité individuelle. Par ailleurs, lors de la détection des défauts, les marquages portés par les récipients sont lus, ce qui permet de connaître de manière précise le moment de fabrication et les cavités d’origine des récipients, permettant ainsi une traçabilité précise et éventuellement individualisée, qui consiste à associer les données de fabrication et/ou les données d’inspection par récipients ou groupes de récipients, à des fins d’analyses statistiques et de correction du procédé de formage.
Dans l'état de la technique, diverses solutions ont été proposées pour marquer, dans une zone de marquage, des objets à haute température sortant d'une machine de formage. Par exemple, le brevet US 4 870 922 décrit un appareil de marquage par pulvérisation contrôlée d'un fluide. La tête de marquage est disposée le long du convoyeur acheminant les objets en sortie de la machine de formage. En pratique, il s'avère que le fluide déposé en surface sous la forme d'un code ou d'un marquage est altéré voire effacé, lors des opérations de manutention, remplissage ou lavage des articles en verre, inhérentes au procédé verrier.
Pour répondre aux problèmes de la tenue du code ou du marquage dans le temps, il est connu notamment par le document JP 09 128 578, d'utiliser un système de marquage par laser qui réalise des marquages ou codes sur la surface des articles, par ablation ou fusion du verre. La demande de brevet WO2020084239 décrit également un dispositif pour marquer à l’aide d’un faisceau laser, en sortie d'une machine de formage, des récipients chauds en verre défilant successivement selon une direction de déplacement. Le dispositif comporte un coffret dans lequel est monté un système de production d’un faisceau laser dirigé transversalement par rapport à la direction de déplacement des récipients. Le dispositif comporte également un système de déplacement du faisceau laser selon deux dimensions correspondant à une fenêtre de marquage d’un code sur chaque récipient chaud défilant successivement devant le dispositif.
L'intérêt de cette technologie de marquage laser réside dans le fait que le code est indélébile et résiste très bien aux opérations de manutention, remplissage ou lavage inhérentes au procédé verrier.
Toutefois, à proximité de certaines installations de marquage laser, il a été constaté au cours du temps, l’apparition de poussières se présentant sous la forme d’une poudre blanche dont au moins une partie provient de l’ablation du verre par le faisceau laser. Cet empoussièrement est à même de poser un problème de fiabilité de l’installation de marquage. En effet, le dépôt de poussières sur le trajet du faisceau laser et en particulier sur la vitre de protection, induit une absorption du faisceau par ces poussières, ce qui diminue la puissance efficace appliquée sur les récipients. Cette diminution de puissance à l’endroit de marquage pour réaliser la fusion du verre conduit à une réduction de la profondeur des points marqués et à une difficulté pour la relecture des codes. De plus l’encrassement de la vitre entraîne sa détérioration par effet thermique, due à l’absorption d’une partie de la puissance du faisceau laser
Dans l’état de la technique, il est connu d’utiliser des systèmes de purge d'air pour protéger des surfaces ou des zones particulières contre divers dangers présents dans l'environnement environnant. Par exemple, le brevet US 8 931 908 décrit un appareil de purge d'air fournissant un flux d'air primaire et un flux d'air secondaire pour protéger une fenêtre de visualisation, une lentille ou un système optique d'un capteur d'imagerie, de la contamination par des particules et d'autres substances dans le milieu ambiant.
Le brevet FR2428851 décrit un autre dispositif pour empêcher le dépôt de poussière sur un instrument optique. Ce dispositif comporte un bord placé à proximité immédiate de la fenêtre, et du bord, une lèvre fait saillie intérieurement dans l'ouverture, ce qui permet à l’air comprimé de traverser l'intervalle ainsi délimité et assurant un jet d’air se propageant le long de la surface de la vitre à protéger pour ensuite s’en éloigner perpendiculairement. La forme de l’anneau d’écoulement entre la vitre et la lèvre, ainsi que de la paroi latérale de l’ouverture libre sont optimisées pour produire uniquement des flux laminaires au plus près de la vitre.
Le brevet US 5 115 342 décrit un dispositif pour empêcher le dépôt de poussières sur un instrument optique. Ce dispositif comporte un diffuseur creux poreux tronconique monté à l'intérieur d’un tube. La surface transparente de l’instrument optique est placée à l'intérieur du tube et est alignée de sorte que la lumière puisse pénétrer dans l'instrument optique. Un gaz comprimé est introduit dans le tube, entre le tube et le diffuseur, de sorte que le gaz passe à travers le diffuseur pour fournir un écoulement laminaire à distance de la surface transparente, minimisant ainsi le dépôt de poussières sur la surface transparente.
Il apparait que de tels systèmes s’avèrent peu efficaces pour éviter l’empoussièrement des dispositifs de marquage de récipients chauds à l’aide d’un faisceau laser. Il est à noter que les inventeurs ont observé que des particules sont projetées directement depuis le lieu d’impact du laser sur la surface des récipients avec une vitesse initiale horizontale en direction de la vitre de protection. Ainsi, le marquage laser crée un flux de particules se propageant majoritairement vers l’optique du laser, ce qui augmente substantiellement les risques de dépôt de poussières sur les optiques. La plupart des dispositifs de protection par soufflage sont adaptés pour des environnements difficiles mais sans projection directe sur les optiques. De plus, une machine de marquage est constituée de plusieurs éléments à refroidir ou à protéger (cellules détections, caméra, électronique…) au moyen, la plupart du temps, d’air comprimé. Or, la quantité d’air comprimé nécessaire à ce type d’appareils, donc son coût d’utilisation, est un critère important pour les utilisateurs de tels dispositifs. Les précédents systèmes cités de l’art antérieur ne satisfont pas ces deux critères, à savoir, une grande efficacité sur la protection des projections directes et une consommation réduite d’air comprimé.
L'objet de l'invention vise donc à remédier aux inconvénients de l'art antérieur en proposant un dispositif de protection pour un appareil de marquage de récipients chauds en verre à l’aide d’un faisceau laser, ce dispositif étant adapté pour protéger l’appareil de marquage contre l’empoussièrement provenant notamment de la projection des particules de verres issues du marquage des récipients, de manière qu’un marquage efficace et durable dans le temps des récipients puisse être réalisé, avec une consommation minimale d’air comprimé.
Pour atteindre un tel objectif, l'objet de l’invention concerne un dispositif de protection contre l’empoussièrement d’un appareil pour marquer à l’aide d’un faisceau laser, en sortie d'une machine de formage, des récipients chauds en verre défilant successivement selon une direction de défilement, l’appareil de marquage comportant un coffret dans lequel est monté un système de production, dans une fenêtre de marquage, d’un faisceau laser de direction de tir qui est transversale à la direction de défilement, le dispositif de protection comportant :
- une chambre en surpression configurée pour s’étendre dans la direction de tir, à partir d’une vitre de protection destinée à être traversée par le faisceau laser selon la fenêtre de marquage, la chambre en surpression se terminant par une paroi de sortie et s’étendant en vis-à-vis et à distance de la vitre de protection et dans laquelle est aménagée une ouverture positionnée dans le prolongement de la fenêtre de marquage pour laisser passer le faisceau laser au cours de son déplacement,
- une structure de production à l’intérieur de la chambre en surpression, d’un flux d’air sous pression de forme conique et convergeant en direction de l’ouverture et acheminé à partir de la vitre de protection, la structure de production du flux d’air étant située en dehors de la fenêtre de marquage,
- un circuit d’alimentation en air comprimé reliant la structure de production du flux d’air, à une source amont de production d’air comprimé.
- une chambre en surpression configurée pour s’étendre dans la direction de tir, à partir d’une vitre de protection destinée à être traversée par le faisceau laser selon la fenêtre de marquage, la chambre en surpression se terminant par une paroi de sortie et s’étendant en vis-à-vis et à distance de la vitre de protection et dans laquelle est aménagée une ouverture positionnée dans le prolongement de la fenêtre de marquage pour laisser passer le faisceau laser au cours de son déplacement,
- une structure de production à l’intérieur de la chambre en surpression, d’un flux d’air sous pression de forme conique et convergeant en direction de l’ouverture et acheminé à partir de la vitre de protection, la structure de production du flux d’air étant située en dehors de la fenêtre de marquage,
- un circuit d’alimentation en air comprimé reliant la structure de production du flux d’air, à une source amont de production d’air comprimé.
Selon une variante de réalisation, la paroi de sortie est plate ou de préférence convexe avec la convexité tournée vers l’extérieur de la chambre en surpression.
Selon une variante préférée de réalisation, le dispositif comporte un système de chauffage du flux d’air comprimé afin que la structure de production génère à l’intérieur de la chambre en surpression, un flux d’air comprimé de température supérieure à 40°C.
Selon un exemple de réalisation, la structure de production est reliée à une source amont de production d’air comprimé équipée d’un système de chauffage pour produire l’air comprimé à une température supérieure à 40°C.
Selon un autre exemple de réalisation, le circuit d’alimentation comporte en amont du raccordement à la structure de production, en tant que système de chauffage, une partie réalisée en un métal conducteur de la chaleur s’étendant à l’extérieur de la chambre en surpression pour être exposée au rayonnement infra-rouge des récipients chauds en vue de réchauffer l’air comprimé avant son entrée dans la structure de production.
Avantageusement, la partie du circuit d’alimentation en air comprimé en métal conducteur de la chaleur est réalisée sous la forme d’un serpentin positionnée verticalement dans un plan orthogonal à la direction de tir.
Selon un autre exemple de réalisation, le système de chauffage comporte un tube vortex dont l’entrée est reliée à la source amont de production d’air comprimé tandis que la sortie chaude est reliée à la structure de production d’un flux d’air sous pression.
Avantageusement, le circuit d’alimentation en air comprimé délivre dans la structure de production, un flux d’air sous une pression comprise entre 0,3 et 10 bars.
Selon une caractéristique avantageuse de réalisation, la structure de production génère un flux d’air sous pression de forme conique présentant avec le plan de la vitre de protection, un angle compris entre 20° et 45° et de préférence entre 25° et 35°.
Avantageusement, la structure de production génère un flux d’air sous pression de forme conique convergeant en un point central situé entre 1 cm en dehors de la chambre en surpression et 1 cm à l’intérieur de la chambre en surpression, et de préférence situé à l’intérieur de la chambre en surpression, entre la paroi de sortie et 1 cm à l’intérieur de la chambre en surpression.
De préférence, l’ouverture est aménagée dans la paroi de sortie de la chambre en surpression, selon des dimensions sensiblement identiques à la fenêtre de marquage.
Selon un exemple préféré de réalisation, la paroi de sortie de la chambre en surpression est une paroi tronconique possédant un angle au sommet entre 90 et 160 degrés d’angle.
Selon un mode de réalisation, la structure de production du flux d’air est configurée pour générer une série de flux d’air sous pression, séparés les uns des autres et configurés pour créer ensemble le flux d’air sous pression de forme conique.
Par exemple, la structure de production du flux d’air est configurée pour générer une série d’au moins cinq flux d’air sous pression, séparés les uns des autres d’une distance d’écartement sensiblement identique.
Selon un exemple préféré de réalisation, la structure de production du flux d’air comporte une conduite réalisée sous la forme d’un tore relié au circuit d’alimentation en air comprimé, cette conduite étant positionnée contre la vitre de protection à l’intérieur de la chambre en surpression, en étant pourvue d’orifices de sortie pour des flux d’air sous pression convergents en direction de l’ouverture de passage.
Selon un autre mode de réalisation, la structure de production du flux d’air comporte une fente entourant la vitre de protection en débouchant dans la chambre en surpression, en affleurant la vitre de protection pour générer un unique flux d’air sous pression de forme conique.
Par exemple, la fente communique à l’opposé de la sortie du flux d’air sous pression, avec une chambre annulaire d’amenée reliée au circuit d’alimentation en air comprimé.
Selon un exemple préféré de réalisation, la chambre en surpression est délimitée par une bague sur laquelle est montée la vitre de protection, la bague étant pourvue d’un système de fixation amovible pour permettre le montage et le démontage du dispositif sur le coffret de l’appareil de marquage.
Un autre objet de l’invention est de proposer un appareil pour marquer à l’aide d’un faisceau laser, en sortie d'une machine de formage, des récipients chauds en verre défilant selon une direction de défilement successivement, l’appareil comportant un coffret dans lequel est monté un système de production d’un faisceau laser, le coffret présentant un trou de passage pour le faisceau laser, équipé d’un dispositif de protection conforme à l’invention.
La illustre de manière schématique un appareil 1 permettant de marquer ou de graver à chaud des récipients en verre 2 tels que par exemple des bouteilles, des pots, des flacons, des ampoules ou des seringues en verre. Cet appareil de marquage 1 est équipé d’un dispositif de protection contre l’empoussièrement 3 conforme à l’invention.
L'appareil de marquage 1 est placé de manière à assurer le marquage des récipients 2 sortant d'une machine de fabrication ou de formage 4 et présentant ainsi chacun une haute température. Dans l’exemple du procédé de fabrication de bouteilles, pots ou flacons, la machine de formage 4 comporte de manière classique, une série de cavités 5 assurant chacune le formage d'un récipient 2. De manière connue, les récipients 2 qui viennent d'être formés par la machine 4 sont déplacés en translation selon une direction de défilement D, par un convoyeur de sortie 6 de tous types connus, adapté au type de récipient à transporter. Les récipients 2 constituent ainsi une file sur le convoyeur 6. Les récipients 2 sont ainsi acheminés les uns à la suite des autres à différents postes de traitement.
L'appareil de marquage 1 est placé en relation du convoyeur de sortie 6 de la machine de formage 4 pour assurer le marquage des récipients alors qu’ils sont encore chauds. L'appareil de marquage 1 est ainsi placé en sortie de la machine de formage 4 sur le trajet du convoyeur de sortie 6 qui assure ainsi le défilement successif devant l’appareil de marquage 1 selon le sens de défilement D, des récipients 2 à haute température.
Dans d’autres procédés, l’appareil de marquage 1 sera similairement placé en relation d’un convoyeur portant des récipients en verre chauds amenés à défiler linéairement ou non linéairement, continûment ou non continûment, le plus près possible voire à l’intérieur de l’équipement de formage, afin de graver les récipients en verre le plus tôt possible après leur formage.
L'appareil de marquage 1 comporte un système 7 de production d'un faisceau laser F de tous types connus en soi par exemple de type CO2, appelé système laser 7 dans la suite de la description. Ce système laser 7 est apte à émettre un faisceau laser dont la direction de tir ou marquage L est transversale à la direction de défilement D. Le système laser 7 comporte un générateur de faisceau laser éventuellement pulsé et un système de déplacement bidimensionnel du faisceau laser dit scanner laser, comprenant par exemple au moins deux galvanomètres pour réaliser le balayage et une lentille f-thêta, de manière à réaliser sur chaque récipient en cours de déplacement, un marquage dans une zone de marquage R du récipient 2. Tel que cela ressort plus précisément de la , le système laser 7 réalise sur chaque récipient, un marquage dans une zone de marquage R du récipient 2 en défilement. La zone de marquage R désigne une région ou une portion de la paroi de chaque récipient, la même généralement sur chaque récipient, qui va recevoir le marquage. La zone de marquage R est positionnée selon une hauteur précise du récipient choisie selon divers critères et par exemple prise par rapport au fond du récipient. Le marquage se fait généralement à la surface externe des récipients, donc la zone de marquage est une portion de la surface de la paroi. Mais l’invention peut s’appliquer lorsque le marquage est fait dans l’épaisseur de la paroi des récipients en verre creux.
Chaque marquage peut être réalisé en alphanumérique ou par un codage symbolique comme un code barre ou un code DATAMATRIX. Les informations peuvent être cryptées ou en claires. Le marquage peut comporter plusieurs éléments comme par exemple un code DATAMATRIX et une information alphanumérique.
Le marquage comporte ainsi des motifs correspondant aux impacts du faisceau laser sur le récipient. Dans le cas d’un code DATAMATRIX, les motifs sont des creux correspondant chacun à un impact du laser pulsé, chaque creux constituant un point du code à points. Dans le cas d’un code alphanumérique, les motifs sont des lettres ou des chiffres.
Dans le cas d’un code DATAMATRIX, la région de marquage R se réduit à un carré. Dans le cas où le marquage est un texte, la région de marquage R est rectangulaire et définie par exemple horizontalement, par la longueur du texte et verticalement, par la hauteur des caractères. Si le marquage est composé de deux éléments graphiques différents et décalés l’un par rapport à l’autre, la zone de marquage est la région qui peut les contenir.
De manière avantageuse, le système laser 7 est synchronisé avec la machine de formage 4, de manière à réaliser sur chaque récipient, un marquage donnant au moins une information dépendante de la cavité d'origine de formage. Ainsi, il peut être prévu de marquer par exemple le numéro du moule ou de la cavité d'origine de formage. La synchronisation consiste par exemple à enregistrer dans la mémoire du système laser, l’ordre de sortie des sections de la machine de formage 4, donc l’ordre de défilement des récipients dans le poste de marquage, selon leur cavité d’origine.
Il est à noter que l'appareil de marquage 1 peut réaliser, sur chaque récipient 2, un marquage donnant des informations, par exemple sur la machine de formage, la ligne de fabrication et/ou l'usine de fabrication et/ou l’instant de marquage, constituant de préférence une identification unique pour chacun des récipients.
De manière classique, l’appareil de marquage 1 comporte un coffret 11 à l’intérieur duquel est installé notamment, le système laser 7 de production du faisceau laser F et de déplacement bidimensionnel du faisceau laser. Comme cela apparait sur les dessins, ce coffret 11 se présente sous la forme d’une armoire fermée présentant en particulier, une paroi avant 11a dans laquelle est aménagé un trou de passage 11b pour le faisceau laser F. Ce trou de passage 11b est pourvu d’une vitre de protection 13 traversée par le faisceau laser F. Cette paroi avant 11a est positionnée en regard des récipients, sensiblement parallèlement à la direction de défilement D. Le coffret 11 de l’appareil de marquage 1 est équipé du dispositif de protection 3 contre l’empoussièrement de la vitre de protection 13.
Selon l’exemple préféré de réalisation illustré sur les dessins, le dispositif de protection 3 est un équipement intégrant la vitre de protection 13 et conçu pour être monté et démonté de manière amovible sur le coffret 11. De cette façon, la vitre de protection 13 peut être changée rapidement et facilement par le démontage du dispositif de protection et par la mise en place d’un nouveau dispositif de protection ou du dispositif de protection démonté et pourvu d’une nouvelle vitre de protection 13. Bien entendu, la vitre de protection 13 peut être fixée directement sur la paroi avant 11a du coffret 11 de sorte que la vitre de protection 13 ne fait pas partie du dispositif de protection 3.
Le dispositif de protection 3 comporte une chambre en surpression 15 configurée pour s’étendre dans la direction de tir L, à partir de la vitre de protection 13. Dans l’exemple illustré, la chambre en surpression 15 est délimitée par une bague 16 s’étendant à partir de la vitre de protection 13 et se terminant par une paroi de sortie 17. Selon une première variante de réalisation, la paroi de sortie 17 est plate. Selon une deuxième variante préférée de réalisation, la paroi de sortie 17 est convexe dont la convexité est tournée vers l’extérieur de la chambre en surpression. La paroi de sortie 17 surmonte la bague 16 pour s’étendre en vis-à-vis et à distance de la vitre de protection 13. Cette paroi de sortie 17 est pourvue d’une ouverture 17a positionnée pour laisser passer le faisceau laser F.
La chambre en surpression 15 forme une enceinte étanche à l’air à l’exception de l’ouverture 17a pour la sortie d’air située à l’opposé du fond de la chambre en surpression 15 formé par la vitre de protection 13. Dans l’exemple de réalisation illustré sur les dessins, la chambre en surpression 15 est délimitée par l’intérieur de la bague 16 qui comporte une face d’extrémité avant 16a assemblée en contact avec la paroi de sortie 17 et à l’opposé, une face d’extrémité arrière 16b. La bague 16 comporte un alésage 16c de section circulaire, adapté pour laisser passer le faisceau laser F et présente un axe longitudinal de symétrie, avantageusement confondu avec la direction de tir L du faisceau laser. L’alésage 16c de la bague constitue une partie de la chambre en surpression 15.
A partir de l’alésage 16c est aménagé un premier épaulement 16d contre lequel vient en appui la périphérie de la vitre de protection 13 engagée à partir de la face d’extrémité arrière 16b. La bague 16 comporte également entre le premier épaulement 16d et la face d’extrémité arrière 16b, un deuxième épaulement 16e aménagé à partir de l’alésage 16c et servant d’appui pour un anneau 18 de fixation de la vitre de protection 13. L’anneau 18 est ancré à la bague 16 par des vis 19 pour venir appuyer via un joint d’étanchéité 20, sur la périphérie de la face arrière 13a de la vitre de protection 13 afin de la maintenir en contact avec le premier épaulement 16d. Le joint d’étanchéité 20 contribue donc à l’étanchéité de la chambre en surpression 15 vis-à-vis de l’environnement extérieur et en particulier vis-à-vis de l’intérieur du coffret 11.
Tel que cela ressort plus précisément de la , la vitre de protection 13 est traversée par le faisceau laser F dans une zone appelée fenêtre de marquage M, permettant au faisceau laser F, de réaliser sur chaque récipient 2 en défilement, le marquage dans la zone de marquage R. L’ouverture 17a de la paroi de sortie 17 représentée sur les dessins selon la variante préférée d’une paroi de sortie convexe, est positionnée dans le prolongement de la fenêtre de marquage M pour laisser passer le faisceau laser F au cours de son déplacement. Selon une caractéristique préférée de réalisation, l’ouverture 17a est aménagée dans la paroi de sortie 17 de la chambre en surpression, selon des dimensions sensiblement identiques à la fenêtre de marquage M. Eventuellement, l’ouverture 17a est plus grande que la fenêtre de marquage M afin de prendre en compte les angles pris par le faisceau laser et une marge de tolérance.
Selon une variante préférée de réalisation de l’invention, la chambre en surpression 15 est délimitée par une paroi de sortie convexe 17 tronconique ou hémisphérique dont le sommet est dirigé à l’opposé de la vitre de protection 13. Dans l’exemple illustré plus précisément par les figures 4 à 6, la paroi de sortie 17 présente une forme tronconique avec l’ouverture 17a aménagée au niveau de la petite base du tronc de cône. Selon une caractéristique préférée de réalisation, la paroi de sortie 17 de la chambre en surpression 15 est une paroi tronconique possédant un angle au sommet entre 90 et 160 degrés d’angle.
Par exemple, la hauteur de tronc de cône ou de la paroi hémisphérique est comprise entre 10 mm et 20 mm tandis que la hauteur de la chambre en surpression 15 entre la vitre de protection 13 et l’ouverture 17a est de 42 mm.
De préférence, la paroi de sortie 17 est réalisée en cuivre pour sa capacité à conduire la chaleur et sa propriété de malléabilité facilitant sa conformation. Dans l’exemple de réalisation illustré, la paroi de sortie 17 est fixée sur la face d’extrémité avant 16a de la bague 16 à l’aide d’un anneau de serrage 22 traversé par des vis 23 venant s’ancrer dans la bague 16.
Le dispositif de protection 3 comporte également une structure 25 de production d’un flux d’air sous pression, située en dehors de la fenêtre de marquage M de manière à être en dehors du trajet du faisceau laser F. La structure de production 25 est adaptée pour produire dans la chambre en surpression 15, à partir de la vitre de protection 13, un flux d’air sous pression de forme conique A et convergeant en un point P en direction de l’ouverture 17a ( ). Cette structure de production 25 est reliée à un circuit 26 d’alimentation en air comprimé communiquant avec une source de production d’air comprimé non représentée.
Selon une caractéristique avantageuse, le circuit d’alimentation 26 en air comprimé délivre dans la structure de production 25, un flux d’air sous une pression comprise entre 0,3 et 10 bars.
La structure de production 25 est configurée pour engendrer à l’intérieur de la chambre en surpression 15, un flux d’air sous pression A acheminé à partir de la vitre de protection 13 et présentant une forme conique, dirigé vers la paroi de sortie 17 et en particulier en direction de l’ouverture 17a. Ce flux d’air sous pression A est généré avec un angle déterminé β par rapport au plan de la surface externe 13b de la vitre de protection 13. Selon une caractéristique avantageuse de réalisation, le flux d’air sous pression A est généré avec un angle déterminé β par rapport au plan de la surface externe 13b de la vitre de protection 13 compris entre 20° et 45° et de préférence entre 25° et 35°.
Selon une autre caractéristique avantageuse de réalisation, la structure de production 25 génère un flux d’air sous pression de forme conique A convergeant en un point central P situé entre 1 cm en dehors de la chambre en surpression 15 et 1 cm à l’intérieur de la chambre en surpression 15. De préférence, la structure de production 25 génère un flux d’air sous pression de forme conique A convergeant en un point central P situé à l’intérieur de la chambre en surpression 15, entre la paroi de sortie 17 et 1 cm à l’intérieur de la chambre en surpression 15 (distance D sur la ).
Compte tenu de la forme conique du flux d’air sous pression A dirigé en direction de l’ouverture 17a, la structure de production 25 génère le flux d’air sous pression à la périphérie de la chambre en surpression 15, au niveau de son fond délimité par la vitre de protection 13. Le flux d’air sous pression A de forme conique est généré au plus près de la vitre de protection 13. Il doit être considéré que le flux d’air sous pression A présente une forme conique dès son introduction dans la chambre en surpression 15 et sur une partie seulement de son trajet en direction de la paroi de sortie 17. Compte tenu de la forme convexe de la paroi de sortie 17, le flux d’air de forme conique se propage ensuite en direction de l’ouverture 17a selon un flux laminaire qui sort par l’ouverture 17a de la paroi de sortie 17. Ce flux d’air laminaire sous pression sort sur la totalité de la section de l’ouverture 17a évitant ainsi la création de turbulences susceptibles de faire entrer des poussières par l’ouverture 17a en sens contraire du flux principal de sortie. De plus, ce flux d’air laminaire sort avec une vitesse s’opposant à la cinétique des particules de matière arrachées aux récipients et projetées en direction de l’ouverture 17a. Ce flux d’air sortant forme une véritable barrière à l’entrée de corps étrangers par l’ouverture 17a permettant d’éviter le dépôt de poussières sur la vitre de protection 13.
Dans le cas où la paroi de sortie 17 de la chambre en surpression 15 est une paroi plate, la dimension de l’ouverture 17a, la pression du flux d’air comprimé délivré par le circuit d’alimentation 26 dans la structure de production 25, la forme du flux d’air sous pression de forme conique A et convergeant en un point P en direction de l’ouverture 17a que produit la structure de production 25 sont adaptés pour produire une surpression dans la chambre en surpression 15, tout en permettant un flux de sortie sensiblement laminaire par l’ouverture 17a. Toutefois il est observé un fonctionnement plus stable du flux de sortie avec la variante préférée selon laquelle la paroi de sortie 17 est convexe par rapport à une paroi de sortie plate.
Il est à noter que la structure de production 25 est configurée pour engendrer le flux d’air sous pression A de forme conique soit sur toute la périphérie ou le pourtour de la chambre en surpression 15 ou soit en divers endroits localisés sur ce pourtour.
Les figures 6 et 7 illustrent un premier exemple de réalisation de la structure de production 25 configurée pour engendrer le flux d’air sous pression A de forme conique en divers endroits localisés sur la périphérie ou le pourtour de la chambre en surpression 15. La structure de production 25 est configurée pour générer une série de flux d’air sous pression dits élémentaires, séparés les uns des autres et formant ensemble le flux d’air sous pression A de forme conique.
Selon l’exemple de réalisation illustré aux figures 6 et 7, la structure de production 25 comporte une conduite 27 réalisée sous la forme d’un tore relié au circuit 26 d’alimentation en air comprimé. Dans l’exemple illustré, la conduite 27 est refermée sur elle-même pour former un tore refermé sur lui-même. Il est à noter que le tore peut ne pas être refermé complétement sur lui-même de sorte qu’une extrémité de la conduite 27 est reliée au circuit 26 tandis que l’autre extrémité positionnée à proximité de la première extrémité est obstruée. Cette conduite 27 est positionnée contre la vitre de protection 13, à l’intérieur de la chambre en surpression 15, de manière que l’axe de ce tore soit sensiblement confondu avec la direction de tir L. La conduite 27 repose ainsi sur la surface externe 13b de la vitre de protection 13, à la périphérie de la vitre de protection 13.
La conduite 27 est pourvue de buses ou d’orifices de sortie 29 pour des flux d’air sous pression convergents en direction de l’ouverture de passage. De préférence, au moins cinq orifices 29 sont aménagés pour produire une série de flux d’air sous pression élémentaires, séparés les uns des autres pour former ensemble le flux d’air sous pression A de forme conique. Comme indiqué précédemment, les orifices de sortie 29 sont orientés pour définir avec le plan de la vitre de protection 13, un angle β compris entre 20° et 45° et de préférence entre 25° et 35°.
Selon une caractéristique avantageuse de réalisation, la structure de production 25 est configurée pour générer une série de flux d’air sous pression, séparés les uns des autres d’une distance d’écartement sensiblement identique. Dans l’exemple de réalisation illustré sur les figures 6 et 7, neuf orifices de sortie 29 sont aménagés dans la conduite 27 de sorte que les orifices de sortie 29 sont distants deux à deux d’une distance angulaire de 40°. Bien entendu, le nombre d’orifices de sortie 29 peut être différent avec un écartement régulier ou non. Le diamètre des orifices de sortie 29 est déterminé de manière que la somme de leur surface soit inférieure à la surface de la conduite du circuit d’alimentation 26.
La illustre un deuxième exemple de réalisation de la structure de production 25 configurée pour engendrer le flux d’air sous pression A de forme conique sur toute la périphérie ou le pourtour de la chambre en surpression 15. Selon cet exemple de réalisation, la structure de production 25 comporte une fente 31 entourant la vitre de protection 13 en débouchant dans la chambre en surpression 15, en affleurant la vitre de protection pour générer un unique flux d’air sous pression de forme conique A. La fente 31 communique à l’opposé de la sortie du flux d’air dans la chambre en surpression 15, avec une chambre annulaire d’amenée 31a reliée au circuit 26 d’alimentation en air comprimé.
La fente 31 de cette structure de production génère dans la chambre en surpression, un flux d’air sous pression A de forme conique, continu sur tout le pourtour de la chambre en surpression 15. Comme expliqué ci-dessus, le flux d’air sous pression A est généré avec un angle déterminé β par rapport au plan de la surface externe 13b de la vitre de protection 13 compris entre 20° et 45° et de préférence entre 25° et 35°. Aussi, la fente 31 est orientée pour définir avec le plan de la vitre de protection, un angle compris entre 20° et 45° et de préférence entre 25° et 35°.
Selon l’exemple de réalisation illustré à la , la fente 31 de la structure de production 25 est délimitée entre une première partie annulaire 16a et une deuxième partie annulaire 16b, disposées en vis-à-vis et à distance l’une de l’autre pour diriger l’écoulement de l’air afin de produire dans la chambre en surpression 15, un flux d’air sous pression A de forme conique. Par exemple, la première partie annulaire 16a et la deuxième partie annulaire 16b forment ensemble la bague 16.
Selon un autre exemple de réalisation illustré par la , la première partie annulaire 16a et la deuxième partie annulaire 16b ne sont pas associées pour former une fente continue 31 mais sont pourvues de buses ou d’orifices de sortie 29 pour des flux d’air sous pression convergents en direction de l’ouverture de passage 17a, séparés les uns des autres pour former ensemble le flux d’air sous pression A de forme conique, comme expliqué ci-dessus.
Selon une caractéristique avantageuse de réalisation, le dispositif de protection 3 comporte un système de chauffage 32 du flux d’air comprimé afin que la structure de production 25 génère à l’intérieur de la chambre en surpression 15, un flux d’air comprimé de température supérieure à 40°C.
Selon une variante de réalisation, la structure de production 25 est reliée à la source amont de production d’air comprimé qui est équipée du système de chauffage 32 pour produire l’air comprimé à une température supérieure à 40°C. Bien entendu, la source amont de production d’air comprimé est équipée d’un système de chauffage 32 de tous types connus.
Selon une autre variante de réalisation illustrée sur les dessins, le circuit 26 d’alimentation comporte en amont du raccordement à la structure de production 25, en tant que système de chauffage 32, une partie de circuit 33 réalisée en un métal conducteur de la chaleur s’étendant à l’extérieur de la chambre en surpression 15 pour être exposée au rayonnement infra-rouge des récipients chauds en vue de réchauffer l’air comprimé avant son entrée dans la structure de production 25, sachant que la température des récipients défilant devant le poste de marquage est entre 300°C et 550°C, typiquement de 450°C. Le circuit d’alimentation en air comprimé 26 comporte en amont du raccordement à la structure 25 de production du flux d’air, une partie formant un serpentin 33 s’étendant à l’extérieur de la chambre en surpression 15 pour être exposée au rayonnement infra-rouge des récipients chauds en vue de réchauffer l’air comprimé avant son entrée dans la structure de production 25. Tel que cela ressort plus précisément des figures 4 à 6, le serpentin 33 du circuit d’alimentation 26 comporte plusieurs parties de circuit formant des allers et retours juxtaposés de sorte que le serpentin 33 s’étend dans un plan. Les parties de circuit formant des allers et retours du serpentin 33 sont maintenues par une bride 34 sur une plaquette de support 35 fixée sur la bague 16 par l’anneau de serrage 22.
Selon une caractéristique avantageuse de réalisation, la partie en serpentin 33 du circuit d’alimentation en air comprimé est positionnée verticalement et orthogonalement à la direction de tir L. De préférence, la partie en serpentin 33 du circuit d’alimentation en air comprimé est positionnée pour récupérer la chaleur émise par la radiation des récipients qui défilent devant. Par exemple, la partie en serpentin 33 du circuit d’alimentation en air comprimé est positionnée au-dessus de la paroi de sortie 17 ou sur ses côtés. L’air présent dans la partie en serpentin 33 est réchauffé avant son introduction dans la chambre en surpression 15. Avantageusement, la partie en serpentin 33 du circuit d’alimentation en air comprimé délivre dans la chambre en surpression 15, de l’air comprimé à une température supérieure à 40°C. Par exemple, la partie en serpentin 33 du circuit d’alimentation en air comprimé est en cuivre. La partie en serpentin est prévue d’une part pour permettre un trajet assez long de l’air se réchauffant, d’autre part pour présenter au rayonnement des bouteilles, une surface absorbante suffisante pour absorber l’énergie du rayonnement infra-rouge nécessaire au réchauffement.
Bien entendu, le système de chauffage 32 peut être réalisé de manière différente. Ainsi, le système de chauffage 32 peut comporter un tube vortex dont l’entrée est reliée à la source amont de production d’air comprimé tandis que la sortie chaude est reliée à la structure de production 25 du flux d’air sous pression. Par tube vortex, on entend un dispositif de type tube de Ranque-Hilsch.
Il a été constaté expérimentalement avec le dispositif de protection conforme à l’invention que le soufflage de l’air chaud à l’intérieur de la chambre en surpression 15 permet d’éviter les effets d’adhérence entre les poussières et la paroi de sortie 17, la formation de volumes d’air localisés avec un taux d’humidité important, tout en évitant les chocs thermiques que produirait un air froid sur les récipients chauds 2. L’air chaud offre l’avantage de contrer tout phénomène de condensation et toute participation de l’humidité à l’agglomération des particules ou leur adhérence à une paroi de la chambre en surpression 15. La mise en œuvre combinée de la production d’un flux d’air sous pression sous forme conique et réchauffée avant son introduction dans la chambre en surpression 15 permet d’augmenter la capacité à éviter le dépôt des poussières sur la vitre de protection 13.
Comme déjà indiqué, l’exemple préféré de réalisation du dispositif de protection 3 illustré sur les dessins, est un équipement intégrant la vitre de protection 13 et conçu pour être monté et démonté de manière amovible sur le coffret 11. A cet effet, le dispositif de protection 3 est pourvu d’un système de fixation 40 amovible ou démontable pour permettre le montage et le démontage du dispositif de protection 3 sur le coffret 11 de l’appareil de marquage 1. Avantageusement, le dispositif de protection 3 est monté de manière étanche sur le coffret 11 de l’appareil de marquage 1 pour éviter l’entrée de poussières à l’intérieur du coffret 11.
Le montage étanche du dispositif de protection 3 sur le coffret 11 de l’appareil de marquage 1 peut être réalisé de toute manière appropriée. Dans un exemple de réalisation illustré sur les dessins, le coffret 11 comporte une structure de réception 41 du dispositif de protection 3, comportant un support tubulaire 42 monté de manière étanche en appui sur la face interne de la paroi avant 11a en bordant le trou de passage 11b. Ce support tubulaire 42 est fixé à la paroi avant 11a du coffret 11 à l’aide de vis de fixation 43 traversant un anneau de serrage 44 appliqué contre la face externe de la paroi avant 11a et venant s’ancrer dans la face transversale avant du support tubulaire 42.
Le support tubulaire 42 délimite un alésage interne 42a de section circulaire présentant des dimensions adaptées pour recevoir le dispositif de protection 3 et pour permettre son montage et son démontage sur le coffret 11. Ainsi, tel que cela ressort de la , l’alésage interne 42a du support tubulaire est adapté pour recevoir la bague 16 du dispositif de protection 3. En position montée, la bague 16 est ainsi engagée par sa face d’extrémité avant 16a, à l’intérieur du support tubulaire 42. Dans l’exemple illustré sur les dessins, le système de fixation 40 du dispositif de protection est de type baïonnette. Le support tubulaire 42 est muni de pions fixes 45 coopérant avec des gorges 46 aménagées dans la face externe de la bague 16 du dispositif de protection 3. Il peut évidemment être prévu à l’inverse que le support tubulaire 42 comporte les gorges et le dispositif de protection 3 les pions. Le montage ou démontage du dispositif de protection 3 sur le coffret 11 peut donc se faire par un mouvement de poussé-tourné.
Avantageusement, le dispositif de protection 3 est monté de manière étanche sur le coffret 11, à l’aide d’un joint d’étanchéité 48 monté dans une rainure d’un lamage 49 aménagé au fond de l’alésage interne 42a du support tubulaire. Lors du montage du dispositif de protection 3, la face d’extrémité arrière 16b de la bague 16 vient en appui sur le joint d’étanchéité 48.
En position montée, le trou de passage 11b du coffret 11 est fermé de manière étanche par le dispositif de protection 3. Le trou de passage 11b du coffret 11 est obturé en particulier par la vitre de protection 13 supportée par le dispositif de protection 3. Bien entendu, comme déjà indiqué, le trou de passage 11b du coffret 11 peut être fermé par la vitre de protection 13 fixée directement de manière étanche sur la paroi avant 11a du coffret 11.
Claims (19)
- Dispositif de protection (3) contre l’empoussièrement d’un appareil (1) pour marquer à l’aide d’un faisceau laser (F), en sortie d'une machine de formage, des récipients chauds en verre (2) défilant successivement selon une direction de défilement (D), l’appareil de marquage comportant un coffret (11) dans lequel est monté un système de production, dans une fenêtre de marquage (M), d’un faisceau laser (F) de direction de tir (L) qui est transversale à la direction de défilement (D), le dispositif de protection comportant :
- une chambre en surpression (15) configurée pour s’étendre dans la direction de tir (L), à partir d’une vitre de protection (13) destinée à être traversée par le faisceau laser selon la fenêtre de marquage, la chambre en surpression (15) se terminant par une paroi de sortie (17) et s’étendant en vis-à-vis et à distance de la vitre de protection et dans laquelle est aménagée une ouverture (17a) positionnée dans le prolongement de la fenêtre de marquage (M) pour laisser passer le faisceau laser (F) au cours de son déplacement,
- une structure de production (25) à l’intérieur de la chambre en surpression (15), d’un flux d’air sous pression de forme conique (A) et convergeant en direction de l’ouverture (17a) et acheminé à partir de la vitre de protection (13), la structure de production du flux d’air étant située en dehors de la fenêtre de marquage (M),
- un circuit (26) d’alimentation en air comprimé reliant la structure de production du flux d’air (25), à une source amont de production d’air comprimé. - Dispositif selon la revendication 1 selon lequel la paroi de sortie (17) est plate ou de préférence convexe avec la convexité tournée vers l’extérieur de la chambre en surpression (15).
- Dispositif selon l’une des revendications précédentes selon lequel le dispositif comporte un système de chauffage (32) du flux d’air comprimé afin que la structure de production (25) génère à l’intérieur de la chambre en surpression (15), un flux d’air comprimé de température supérieure à 40°C.
- Dispositif selon l’une des revendications précédentes selon lequel la structure de production (25) est reliée à une source amont de production d’air comprimé équipée d’un système de chauffage pour produire l’air comprimé à une température supérieure à 40°C.
- Dispositif selon la revendication 3 selon lequel le circuit (26) d’alimentation comporte en amont du raccordement à la structure de production (25), en tant que système de chauffage (32), une partie réalisée en un métal conducteur de la chaleur s’étendant à l’extérieur de la chambre en surpression (15) pour être exposée au rayonnement infra-rouge des récipients chauds en vue de réchauffer l’air comprimé avant son entrée dans la structure de production (25).
- Dispositif selon la revendication précédente selon lequel la partie du circuit d’alimentation en air comprimé (26) en métal conducteur de la chaleur est réalisée sous la forme d’un serpentin (33) positionnée verticalement dans un plan orthogonal à la direction de tir (L).
- Dispositif selon la revendication 3 selon lequel le système de chauffage (32) comporte un tube vortex dont l’entrée est reliée à la source amont de production d’air comprimé tandis que la sortie chaude est reliée à la structure de production (25) d’un flux d’air sous pression.
- Dispositif selon l’une des revendications précédentes selon lequel le circuit d’alimentation (26) en air comprimé délivre dans la structure de production (25), un flux d’air sous une pression comprise entre 0,3 et 10 bars.
- Dispositif selon l’une des revendications précédentes selon lequel la structure de production (25) génère un flux d’air sous pression de forme conique (A) présentant avec le plan de la vitre de protection, un angle compris entre 20° et 45° et de préférence entre 25° et 35°.
- Dispositif selon l’une des revendications précédentes selon lequel la structure de production (25) génère un flux d’air sous pression de forme conique (A) convergeant en un point central situé entre 1 cm en dehors de la chambre en surpression (15) et 1 cm à l’intérieur de la chambre en surpression (15), et de préférence situé à l’intérieur de la chambre en surpression (15), entre la paroi de sortie (17) et 1 cm à l’intérieur de la chambre en surpression (15).
- Dispositif selon l’une des revendications précédentes selon lequel l’ouverture (17a) est aménagée dans la paroi de sortie (17) de la chambre en surpression, selon des dimensions sensiblement identiques à la fenêtre de marquage (M).
- Dispositif selon l’une des revendications précédentes selon lequel la paroi de sortie (17) de la chambre en surpression est une paroi tronconique possédant un angle au sommet entre 90 et 160 degrés d’angle.
- Dispositif selon l’une des revendications précédentes selon lequel la structure de production (25) du flux d’air est configurée pour générer une série de flux d’air sous pression, séparés les uns des autres et configurés pour créer ensemble le flux d’air sous pression de forme conique (A).
- Dispositif selon la revendication précédente selon lequel la structure de production (25) du flux d’air est configurée pour générer une série d’au moins cinq flux d’air sous pression, séparés les uns des autres d’une distance d’écartement sensiblement identique.
- Dispositif selon l’une des revendications précédentes selon lequel la structure de production (25) du flux d’air comporte une conduite (27) réalisée sous la forme d’un tore relié au circuit d’alimentation en air comprimé, cette conduite étant positionnée contre la vitre de protection à l’intérieur de la chambre en surpression, en étant pourvue d’orifices de sortie (29) pour des flux d’air sous pression convergents en direction de l’ouverture de passage (17a).
- Dispositif selon l’une des revendications précédentes selon lequel la structure de production (25) du flux d’air comporte une fente (31) entourant la vitre de protection (13) en débouchant dans la chambre en surpression, en affleurant la vitre de protection pour générer un unique flux d’air sous pression de forme conique.
- Dispositif selon la revendication précédente selon lequel la fente (31) communique à l’opposé de la sortie du flux d’air sous pression, avec une chambre annulaire d’amenée (31a) reliée au circuit d’alimentation en air comprimé.
- Dispositif selon l’une des revendications précédentes selon lequel la chambre en surpression (15) est délimitée par une bague (16) sur laquelle est montée la vitre de protection (13), la bague étant pourvue d’un système de fixation (40) amovible pour permettre le montage et le démontage du dispositif sur le coffret de l’appareil de marquage.
- Appareil (1) pour marquer à l’aide d’un faisceau laser (F), en sortie d'une machine de formage, des récipients chauds en verre défilant selon une direction de défilement (D) successivement, l’appareil comportant un coffret (11) dans lequel est monté un système (7) de production d’un faisceau laser (F), le coffret présentant un trou de passage (11b) pour le faisceau laser, équipé d’un dispositif de protection (3) conforme à l’une des revendications précédentes.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2201511A FR3132856A1 (fr) | 2022-02-21 | 2022-02-21 | Dispositif de protection contre l’empoussièrement d’un appareil pour marquer à l’aide d’un faisceau laser, des récipients chauds en verre |
| PCT/FR2023/050182 WO2023156725A1 (fr) | 2022-02-21 | 2023-02-10 | Dispositif de protection contre l'empoussierement d'un appareil pour marquer a l'aide d'un faisceau laser, des recipients chauds en verre |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2201511 | 2022-02-21 | ||
| FR2201511A FR3132856A1 (fr) | 2022-02-21 | 2022-02-21 | Dispositif de protection contre l’empoussièrement d’un appareil pour marquer à l’aide d’un faisceau laser, des récipients chauds en verre |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR3132856A1 true FR3132856A1 (fr) | 2023-08-25 |
Family
ID=81448622
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR2201511A Pending FR3132856A1 (fr) | 2022-02-21 | 2022-02-21 | Dispositif de protection contre l’empoussièrement d’un appareil pour marquer à l’aide d’un faisceau laser, des récipients chauds en verre |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR3132856A1 (fr) |
| WO (1) | WO2023156725A1 (fr) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2428851A1 (fr) | 1978-06-15 | 1980-01-11 | Aga Ab | Dispositif de protection pour element optique |
| US4870922A (en) | 1988-05-11 | 1989-10-03 | Telesis Controls Corporation | Apparatus for marking fragile surfaces |
| US5115342A (en) | 1991-02-26 | 1992-05-19 | Philip Morris Incorporated | Laminar flow dust shield for wide angle lens |
| JPH09128578A (ja) | 1995-10-27 | 1997-05-16 | Precision:Kk | ガラス容器の刻印型番による型番管理方法 |
| US20100024887A1 (en) * | 2008-07-31 | 2010-02-04 | Derek Williams | Air purge collar |
| WO2020084239A1 (fr) | 2018-10-22 | 2020-04-30 | Tiama | Procede et installation pour le marquage de recipients chauds en verre |
-
2022
- 2022-02-21 FR FR2201511A patent/FR3132856A1/fr active Pending
-
2023
- 2023-02-10 WO PCT/FR2023/050182 patent/WO2023156725A1/fr unknown
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2428851A1 (fr) | 1978-06-15 | 1980-01-11 | Aga Ab | Dispositif de protection pour element optique |
| US4870922A (en) | 1988-05-11 | 1989-10-03 | Telesis Controls Corporation | Apparatus for marking fragile surfaces |
| US5115342A (en) | 1991-02-26 | 1992-05-19 | Philip Morris Incorporated | Laminar flow dust shield for wide angle lens |
| JPH09128578A (ja) | 1995-10-27 | 1997-05-16 | Precision:Kk | ガラス容器の刻印型番による型番管理方法 |
| US20100024887A1 (en) * | 2008-07-31 | 2010-02-04 | Derek Williams | Air purge collar |
| US8931908B2 (en) | 2008-07-31 | 2015-01-13 | Fluke Corporation | Air purge collar |
| WO2020084239A1 (fr) | 2018-10-22 | 2020-04-30 | Tiama | Procede et installation pour le marquage de recipients chauds en verre |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2023156725A1 (fr) | 2023-08-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1824659B1 (fr) | Procede et installation de fabrication de recipients | |
| Chivel et al. | On-line temperature monitoring in selective laser sintering/melting | |
| KR100584310B1 (ko) | 분사액체로 주입되는 레이저빔으로 소재를 가공하는방법과 장치 | |
| US3696230A (en) | Laser lens cooling and cleaning system | |
| ES2655366T3 (es) | Aparato de fabricación por adición con una cámara y un módulo óptico montable extraíble; método para preparar un aparato de procesamiento láser con dicho módulo óptico montable extraíble | |
| EP3234102B1 (fr) | Procédé d'impression d'éléments biologiques par laser et dispositif pour sa mise en oeuvre | |
| EP3017398A1 (fr) | Systeme d'inspection d'un objet au moins translucide creux presentant au moins un marquage | |
| US20090266803A1 (en) | Process Chamber and Method for Processing a Material by a Directed Beam of Electromagnetic Radiation, in Particular for a Laser Sintering Device | |
| EP3870549A1 (fr) | Procede et installation pour le marquage de recipients chauds en verre | |
| WO2018029432A1 (fr) | Procédé de protection, par soufflage fluidique, d'un appareil d'émission et/ou de réception des ondes électromagnétiques, dispositif convenant a sa mise en oeuvre et un tel appareil équipé dudit dispositif | |
| FR2964901A1 (fr) | Procede de formage d'un recipient par chauffe laser selective et soufflage libre. | |
| EP3516377A1 (fr) | Installation pour l'inspection optique de recipients en verre en sortie de machine de formage | |
| FR3132856A1 (fr) | Dispositif de protection contre l’empoussièrement d’un appareil pour marquer à l’aide d’un faisceau laser, des récipients chauds en verre | |
| EP3105035A1 (fr) | Installation de conditionnement thermique de préformes avec refroidissement d'une portion de la préforme par une lame d'air pulsé | |
| BE1006252A3 (fr) | Procede de soudure ceramique et dispositif pour la mise en oeuvre de ce procede. | |
| EP3119582B1 (fr) | Unité de traitement d'ébauches équipée d'une section de confinement optique à parois convergentes | |
| EP0351308A1 (fr) | Procédé pour contrôler la température dans un four-tunnel ouvert à ses deux extrémités, et dispositif pour la mise en oeuvre du procédé | |
| EP2521642B1 (fr) | Unité de traitement d'ébauches de corps creux, équipée d'une chambre formant un piège à lumière | |
| EP1107048A1 (fr) | Procédé et dispositif d'usinage par laser de guides de lumière, guides de lumière obtenus et écrans rétro-éclairés incorporant ces guides | |
| EP2261179B1 (fr) | Buse de refroidissement, procédé de refroidissement l'utilisant, et procédé de division de substrat de matériau fragile | |
| Yudin et al. | Experimental modeling and high-speed photographic studies of gas laser cutting of sheet metal | |
| FR3124523A1 (fr) | Equipement d’impression additive par laser mid ir | |
| FR3054972A1 (fr) | Dispositif de traitement d'une surface ou d'une zone par faisceau laser avec systeme de maintien thermique | |
| EP2373435B1 (fr) | Procede d'ablation d'une couche superficielle d'une paroi, et dispositif associe | |
| FR3128397A1 (fr) | Machine d’impression en 3d équipée d’une chambre secondaire transparente permettant une fabrication sous atmosphère contrôlée |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 2 |
|
| PLSC | Publication of the preliminary search report |
Effective date: 20230825 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 3 |