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MEMOIRE DESCRIPTIF
Déposé à l'appui d'une Demande de
BREVET D'INVENTION
Par : La Société Anonyme des Verreries et Manufacture de Glaces ' d'ANICHE
Pour : "Machine à pocher et à verser".
La présente invention a pour objet une machine destinée à prendre ou à pocher une substance dans un ré- cipient pour la transporter ensuite et la verser en un point quelconque d'utilisation; cette machine dite "po- cheuse-verseuse" est agencée de manière qu'elle puisse être adaptée à n'importe quelle installation existante, quelles que soient les positions relatives du récipient et du point de versage.
Cette machine comporte une plateforme mobile sur des rails et sur laquelle est monté et peut se dépla- cer transversalement , par rapport aux rails, un chariot
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portant une plateforme pivotante ou touralle sur laquelle sont disposés les organes commandant le pochage et le ver- sage.
La poche destinée à préiever la matière dans le récipient et à la verser au point d'utilisation, est assujettie à l'extrémité d'un bras relié à un ar- bre auquel peut être imprimé un mouvement de rotation et qui est monté dans une pièce dite "canon" ; celle-ci peut pivoter autour d'un arbre dit "de versage" disposé parallèlement à l'arbre du canon et tourillonnant dans une pièce appelée berceau qui peut tourillonner elle- meme dans un support monté sur la tourelle; l'inclinaison résultante donnée au bras portant la poche, combinée avec la cotation de ce bras, permet de réaliser le pochage.
On a recours de préférence à l'air comprimé pour commander les différents mouvements de la poche de manière à imprimer à celle-ci, sans l'emploi d'organes ou de harnais démultiplicateurs, des mouvements très doux empêchant la formation de bulles d'air dans la matière lorsqu'elle est à l'état pâteux ;
Le dessin ci-annexé représente, schématiquement et à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention appliqué à une machine à pocher le verre dans un four à bassin et à le verser sur le tablier d'une échine à laminer ,
La fig.l est une élévation latérale de la machine.
La fig. 2 en est un plan partiel.
La fig.3 est une élévation latérale partiel- le de la machine vue du côté opposé à celui de la fig,l,
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La fig. 4 est un plan partiel correspondant.
La fig.5 est une coupe verticale suivant la,ligne 5-5 de la fig.3.
Les fig.6 à 10 sont des schémas servant à l'explication des divers mouvements de la poche.
La machine comporte une plateforme 1 qui peut rouler sur des rails 2, en face du four dont la paroi antérieure est indiquée en 3; sur la plateforme 1 ou pont peut rouler, transversalement aux rails 2, un chariot 4 sur lequel est montée et peu; tourner autour d'un pivot , la tourelle 5.
La commande des mouvements de translation du pont et du chariot et de pivotement de la tourelle est effectuée électriquement à partir d'un poste ou d'une cabine établie sur un prolongement 6 de la tourelle et comportant les organes de commande nécessaires, con- trollers, etc.. qui sont manoeuvrés par un seul homme en outre le conducteur de la machine a également à sa dis- pcsition dans la babine les robinets commandant l'ad- mission et l'échappement d'air comprimé servant par l'in- termédiaire des organes qui seront décrits plus loin, à imprimer à la poche les divers mouvements requis;
de même le conducteur de la machine commande de sa cabi- ne les mouvements d'ouverture et de fermeture du four à bassin pour donner passage à la poche,
Sur la tourelle ,du côté opposé à celui où se trouve la cabine, est fixé au moyen d boulons un bâti support 7 qui est en outre pourvu à sa base de quatre vis-vérins 8 à filets carrés de façon à pouvoir régler la machine, suivant les hauteurs respectives
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de la masse de verre fondu dans le four et du bord su- périeur du tablier de versage de la machine à laminer,
Ce bâti-suppert 7 est muni de deux paliers recevant les tourillons 9 d'une pièce 10 dite "berceau" dont la forme spéciale a été choisie pour répondre d'abord aux meilleures conditions de résistance mécani- que et pour permettre ensuite son oscillation et celle des organes qu'elle porte autour de seo deux tourillons 9.
Le berceau supporte une pièce 11 dite "canon" munie de doux coussinets dont on peut excentrer la ligne d'axe par rapport à ladite pièce 11 dans le cas où, pour une cause fortuite, il faudrait ajuster la hauteur d'axe de la machine dans une limite restreinte; dans ces coussinets est monté un arbre 12 recevant, à son extrémité opposée à la cabine de commande, une flèche 13 qui y est assujettie par emmanchement conique et par clavetage et qui porte la poche 14 de section ellipti- que.
A son extrémité opposée à celle reliée à la flèche 13 , l'arbre 12 porte un pignon spécial 15 dont le nombre de dents est défini par l'amplitude du mou- vement à réaliser et qui porte à sa périphérie deux encoches 15a et 15b; ces encoches sont destinées à coopérer avec un cliquet 16 indiqué schématiquement aux fig,6 à 10 et porté par le canon; le décalage (180 ) de ces encoches conditionne les positions extrêmes ocoy- pées par la poche dans sa rotation autour de son axe,
Le canon 11 est relie au berceau 10 par deux flasques 17 clavetés sur un arbre secondaire 18 qu'on ap- apellera dans ce qui va suivre "l'arbre de versage";
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cet arbre qui est parallèle à l'arbre 12 et par suite au canon 11 est monté dans des paliars appartenant au berceau 10 et sa distance au dit arbre 12 est légèrement supérieure à la longueur du demi petit axe do l'ouver- ture de la poche ;de cette manière, le canon, la flèche et la poche peuvent être entraînés, par une commande appropriée,à tourner autour de l'axe de l'arbre de versage dont le prolongement passe près du bec de la poche. L'avantage qui en résulte, c'est, qu'au moment où la poche se vide , la hauteur de chute du verre reste constante aux abords du bec de versage.
Le poids du canon, de l'arbre 12, de la flèche
13 et de la poche 14 est équilibre par un contrepoids
19 monté entre les flasques 17.
Sur l'arbre de versage 18 est claveté un sec- teur denté 20 avec lequel coopère une crémaillère 21 attelée à la tige d'un piston qui se déplace dans un cylindre à double effet 22 attenant au berceau et muni en outre d'un dispositif d'amortissement dont le but et le rôle seront expliqués plus loin.
L'air comprimé nécessaire à la manoeuvre du piston attaquant la crémaillère est fourni par un com- presseur 23 monté sur la tourelle 5 et entraîné par un moteur électrique et il est emmagasiné dans deux ré- servoirs 24 disposés de part et d'autre de la cabine de commande.
Sur l'arbre de versage est montée fmlle une roue dentée 25 comportant un nombre pair de dents et
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quatre encoches 25a j 25, 25çJ 25d (f.,6 10) à sa périphérie ; cetteroue, dont le diamètre est double de celui du pignon 15, engrène avec celui-ci.
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Pour rendre la rotation de la poche autour de son axe solidaire du mouvement de bascule du berceau
10 autour de ses tourillons 9, l'arbre de versage porte, monté fou sur lui,un étrier 26 entre les branches duquel est disposée la roue 25 et qui est muni d'un contre- poids 27 et d'un cliquet 28 destiné à coopérer avec les en- ruches 25a à 25d (fig.6 10).
Au delà du petit pignon 15 est calé sur l'arbre de pochage 18, un volant 29 convenablement équilibré et destine 3. permettre de commander l'arbre à la main au cas où, pour une raison quelconque, l'air comprimé viendrait '- faire défaut.
L'étrier 26, bien qu'il soit fou sur l'arbre
18, es cependant retenu dans une position bien déter- minée du. fait qu'il est relié à un point fixe de la tourelle 5 par ne bielle 30 de longueur réglable.
Le cliquet 28, orienté et disposé de manière à transmettre l'effort moteur à la roue 25, a une forme appropriée lui permettant de s'engager à volonté dans l'une des quatre encoches de la dite roue, d'y demeurer engagé si l'impulsion résultante tend à faire tourner la roue 2$ dans le sens des aiguilles d'une montre et au contraire de c'en dégager, si elle est sollicitée en sens opposé.
D'autre part, la rotation du pignon 15 n'est possible que si le cliquet 16 est dégagé des deux enco- ches 15 et 15b; la taille de celles-ci et la forme et la position du cliquet 16 sont telles que celui-ci se dégage lorsque le pignon 1 tourne dans le sens des ai- guilles d'une montre et vice-versa, c'est-à-dire que ce mouvement est 1'inverse de celui décrit ci-dessus pour la roue 25 et le cliquet 28.
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Le basculement du berceau et du canon autour des tourillons 9 pour le pochage est commandé au moyen d'un levier coudé 31 articulé en 32 (fig.3) entre deux flasques 33 fixés sur la tourelle 5, au-dessous du berceau et à l'arrière de celui-ci; ce levier attaque le berceau par l'intermédiaire d'une biellette 34 enga- gée entre les branches de la fourche que forme le levier 31 à son extrémité correspondante.
L'autre extrémité de ce levier est attelée à un coulisseau 35 assujetti à se déplacer horizontale- ment sous l'action d'un piston 36 auquel il est relié par une tige 37 et qui peut se déplacer dans un cylindre à air comprimé 38 fixé sur la tourelle au-dessous du ber- ceau.
Une commande appropriée (non représentée) et manoeuvrée à la main au moyen d'un volant, permet de relever la poche au cas où l'air comprimé vien- drait à faire défaut de manière à ne pas laisser la poche séjourner dans le bain de verre qui deviendrait de ce fait inutilisable.
Dans un but qui sera expliqué plus loin, il est nécessaire de rendre le canon solidaire du ber- ceau: au début de l'opération de pochage, par un dispositif de verrouillage qui désolidarise automa- tiquement le canon du berceau à la fin de l'opération de pochage , pour que le versage soit possible.
Ce dispositif de verrouillage est commandé par le levier coudé 31 et il se trouve ainsi sous la dépen- dance des mouvements du piston 36; à cet effet, sur le levier 31 est fixé un tourillon 39 sur lequel est arti- culée la tête d'une petite bielle 40 qui peut entraîner
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avec elle une tringle 41 munie d'une bague 42 portant un doigt 43. Cette tringle d isposée horizontalement au-dessc du cylindre 38 prend appui sur celui-ci et sur le bâti support 7 en coulissant dans deux bagues en bronze dont l'une est représentée en 14 (fig.3).
Le verrou proprement dit est constitué par uie tige cylindrique 45 muni à ses extrémités de deux pièces robustes 46 et 47 calmes sur elle de manière à constituer un double marteau. Cette tigo est maintenue parallèlement à la face latérale du berceau 10 dans deux oeillets 48 fixés sur celui-ci et elle est retenue pour ne pas glisser par deux bagues d'arrêt 49, Elle peut être ainsi orientée sous l'action d'une fourche 50, qui, disposée à sa partie inférieure, tourne sur celle-ci au moment où elle est poussée par le doigt 43 qu'entraî- ne la levier coudé 31.
Dans ces conditions, le verrouillage est obte- nu lorsque les becs 46 et 47 en forme de marteau, vien- nent se placer le premier à le partie inférieure sous le berceau, tandis que le second de trouve engagé sur un téton 51 vissa dans la paroi du canon .
Comme il importe que le verrouillage et le déverrouillage se fassent avec précision immédiatement au début ou à la fin de l'opération de pochags sans que le fourche du verrou gêne en rien les mouvements du pis- ton, il est venu à l'idée d'accélérer l'impulsion reçue par la fourche à l'aide d'un contrepoids 52 dont l'équi- libre est rompu à un moment donné.
A cet effet, sur le berceau est fixé un pontet
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portant en son milieu un tourillon sur lequel peut psciller au-dessous du milieu de sa longueur, une tige 53 portant le contrepoids 52 ; tige passe dans deux oeillets dont l'un 54 est solidaire de la tige 45 et dont l'autre 55 est rattaché comme la fourche de commande à la bague inférieure dans lesquels passe la tige 45. Le contrepoids 52 qui est en position d'équilibre suivant la verticale, peut en outre être retenu en deux autres points extrêmes conditionnés par la position et l'orientation que peuvent occuper les deux oeillets 54 et 55.
En résumé, le doigt d'entraînement 43 pousse d'abord la fourche 50 du verrou et par conséquent l'oeil- let oscillant 55 qui lui est opposé, cas deux pièces étant portées par la même bague, le contrepoids 52 in- clins à droite ou à gauche suivant le cas est amené sous cette influence jusqu'à la position verticale,
Puis l'équilibre étant rompu, le contrepoids en tombant fait tourner rapidement le verrou 45 et quand il maintient le berceau et le téton 51 du canon entre ses deux extrémités, les deux oeillets ,après avoir oscillé retiennent la tige 53 du contrepoids dans l'une ou l'au- tre des positions extrêmes qu'il doit oecuper.
Pendant ce temps, la fourche s'est orientée de telle manière que le doigt d'entraînement 43 s'en est dégagée mais sa position est telle que celui-ci pourra, pour le déver- rouillage, revenir à son contact dès le début de la cour- se inverse du piston, nécessaire au rétablissement de la poche en position horizontale pour la sortie du four.
Le fonctionnement de la machine est le suivant;
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Pour faciliter l'exposé des opérations et afin de fixer les positions relatives des différents organes dans leurs mouvements, on admettra une fois pour toutes dans ce qui va suivre, que les explications sont données par le conducteur de la machine se trouvant placé dans la cabine de manoeuvre et regardant la poche dans la direction de sa flèche 13.
La machine étant au repos fig.6, la poche 14 est retournée la flèche 13 et le canon 11 sont maintenus en position horizontale parce que le berceau 10 est re- tenu en équilibre sur ses tourillons 9 par le levier coudé 31. Dans cette position, le piston 3 6 du cy- lindre à air comprimé 38 est à fond de course arrière (côté cabine) (fig.3, 4 et 5).
Si la poche est introduite dans le four par la translation du chariot 4 sur le pont 1, l'opération de pochage peut commencer en introduisant , par un robinet spécial affecté à ce moment, de l'air comprimé sur la face arrière du piston 36. De ce fait, le berceau se soulève en pivotant autour des tourillons 9 et le mou- vement continue jusqu'à ce que le levier coudé 31 occu- pe la position symétrique de celle représentée sur la fige); ce levier tnaintient constamment l'ensemble en équilibr et évite des battements de la poche dane la masse de verre en fusion. Durant la descente, la ro- tation de la poche se produit simultanément de façon que son bord attaque la nappe de verre sous un angle de 40 .
En même temps que le piston 36 s'est déplacé vers la droite de la fig.3, le système de verrouillage du canon avec le berceau a fonctionné.
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L'explication du mouvement de pochage, mouve- ment, résultant qu'on obtient en combinant, par un sys- tème d'encliquetage, la plongée avec la rotation de la poche, peut se faire de la façon suivante :
Lorsque , sous l'action du piston 36 partant de fond de course arrière du cylindre 38, le levier 31 fait basculer le berceau, l'arbre de versage 18, la roue dentée 25 et l'étrier 26, ainsi que le canon de l'arbre de pochage, sont entraînés avec lui. Mais l'é- trier, étant retenu d'autre part par la bielle 30, il en résulte que, son cliquet 28 du fait qu'il ast logé dans l'encoche 25a de la roue 25, fait tourner celle- ci de 90 autour de l'arbre de versage pendant la durée du mouvement de plongée de la poche .
Cette rotation ayant lieu en @ens inverse du mouvement des aiguilles d'une montre, la roue dentée 25 entraîne avec elle, :nais en sens contraire , le pignon 15 cals sur l'arbre de la poche, car dane ce cas, le cliquet 16 peut glisser et se dégager de l'encoche 15a.* Comme le rapport entre le diamètre de la roue et de celui du pignon est égal à 1/2, lorsque la roue 25 fait un quart de tour, le pignon 15 fait un demi-tour et la poche se trouve com- plètement retournée (fig.7).
Autrement dit en partant de la position repré- sentée à la fig.6, le cliquet 28 engagé dans l'enco- che 25a, ayant entraîné la roue 25, cette encoche, primi- tivement située sur l'axe horizontal est venue vers le bas sur l'axe vertical . Pendant ce temps, le pignon 15 dégagé de son cliquet 16, à cause du sens de rotation, a tourné d'un demi-tour, soit de 180 , de sorte que
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l'encoche 15b est venue occuper la place de l'encoche
15a dans laquelle le bec du cliquet 16 est retombé.
Il est remarquer que lorsque la poche s'incline pour entrer dans le bain de verre, il peut arriver qu'en raison de la viscosité plus ou moins grande de calui-ci, la réaction sur la poche amplifiée par la longueur de la flèche 13 puisse contrebalancer l'effet prépondérant de la masse du canon 11 sur le contrepoids 19.
Il s'ensuit que, le mouvement de ver- sage tendant à se déclencher, la roue motrice 25 n'oc- cupant plus la position initiale correspondante à l'engagement du cliquet 28 dans les encoches 25a ou 25c suivant le cas, le pignon 15 et son cliquet 16 ne peuvent plus revenir, en fin de pochage, aux positions qui leur ont été assignées pour obtenir les mouvements réguliers de la poche et par suite son remplissage dlune quantité de verre toujours constante; cet in- convénient est précisément évité par le verrouillage du canon sur le berceau.
A la fin de l'opération de pochage, le piston 36 étant à fond de course avant.le levier 31 occu- part la position symétrique de celle représentée à la fig.3 . la poche se trouve dans la masse en fusion et pleine de verre, il faut alors la relever en action- nant le piston 36 vers la gauche de la fig.3 pour ramener le levier 31 à sa position initiale.
L'ensemble du berceau portant l'arbre de versage, de la roue 25 et de l'étrier 26, est ainsi ramené à la position horizontale. L'opération étant inverse de la précédente, le cliquet 28 s'est dégagée
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dans l'intervalle, de l'encoche 25a pour gagner l'en- coche suivante 25b décalée de 90 et s'y maintenir.
Le pignon 15 n'ayant reçu, dans aucun sens, d'impul- sion de la roue 25, demeure bloqué par son cliquet 16 placé dans l'eneoche 15b en maintenant ainsi horizontale- ment la poche remplie de verre (fig.8), La poche peut alors être retirée du four sans aucun inconvénient, par le recul du chariot 4, En effet, aucun organe ne peut plus entrer en mouvement sans une influence exté- rieure .D'une part le piston 36 est à fond de course, maintenu par l'air emprisonné, les deux engrenages 15 et 25 sont bloqués par leurs cliquets 16 et 28 prison- niers dans leurs encoches respectives. La machine est alors prête pour l'opération du versage.
Pour cette opération, le piston du cylindre 22 à double effet, attenant au berceau, attaque par la crémaillère 21 le secteur denté 20 calé sur l'arbre de versage 18 en entraînant dans sa rotation le canon de l'arbre de la poche qui en est solidaire par ses deux flasques 17. Pour le mouvement inverse, après versage, le canon, partant de sa position haute, revient à sa position initiale dans le berceau toujours sous l'ac- tion de la crémaillère 21, combinée avec l'action du dispositif d'amortissement prévu sur le cylindre 22 et constitué par exemple par une bille qui étrangle la section du passage offert à l'air comprimé d'échap- pement.
La poche étant en position horizontale de sortie, on admet de l'air à l'aide d'un robinet (dif- férent de celai du pochage) au cylindre 22, Sous l'ac-
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tion de la crémaillère 21 solidaire du piston le secteur 20 fait décrire un arc de cercle au canon et à la poche autour de l'arbre de versage, Cette rotation ayant lieu en sens inverse des aiguilles d'une montre, la poche bascule autour de son bord en décrivant un angle de 90 at en se vidant de son contenu.
Dans ce mouvement de bascule, l'étrier 26 n'étant pas sollicité, reste dans sa position; mais le pignon entraîné par la rotation autour de l'arbre de versage, tend à agir comme satellite de la roue 25 et à tourner dans le sens inverse des aiguilles d'une mon- tre, ce qui a pour effet de maintenir le cliquet 16 dans l'encoche 15b où il était déjà prisonnier, Par un effet de réaction, la roue 25 se trouve entraînée par le pignon 15 (qui lui ne peut tourner) do telle façon que la cliquet 28, se dégageant de l'encoche 25b, glisse peur retomber dans l'encoche 25c (fig.9)' A la fin de ce mouvement,les cliquets 28 et 16 étant prisonniers, l'un dans l'encoche 25c, l'autre dans l'encoche 15b,
la poche est vide at il reste alors à la ramener à sa position initiale (le canon coucha dans le berceau et la poche retournes dos en dessus) pour ensuite passer aa refroidissement
Sous l'action de la crémaillère 21 le canon et l'arbre reviennent en position dans un mouvement inver- se eu précédent.
La roue 25 étant retenue en position fixe par son cliquet 28 et, par la réaction du pignon satellite 15, celui-ci tourne de 180 dans le sens des aiguilles d'une montre puisque le cliquet 16 a pu sortir
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de l'encoche 15b pour glisser vers l'encoche 15a, 4 la fin de cette opération, les positions respectives des cliquets sont les suivantes: celui 28 est prisonnier dans l'encoche 25± et celui 16 est retenu, dans l'enco- che 15a (fig.10).
Cotte figure est Identique à la figure 6. Le cliquet 16 est de nouveau engage dans l'encoche 15a, seul le cliquet 28 est passé de l'encoche 25a à l'encoche 25è sur le même diamètre horizontal, la roue 25 dentée étant folle sur l'arbre 18. Ceci n'a aucune importance, car en examinant les figures 6 à 10, on constate que les en- coches 25b et 25d servent pour les positions inter- médiaires, mais qu'au contraire à la fin ou début d'une opération complète, le cliquet 28 sera toujours enga- gé soit dans l'encoche 25a soit dans l'encoche 25c.
Avant de retourner au four pour recommencer une autre opération de pochage ,le pont transporte la poche au-delà de l'angle du pignon du bassin opposé à la machine à laminer, et c'est à cet endroit que s'effec- tuent réellement las mouvements représentés par la fig.10 pour vider les fonds de poche.
La poche doit être ensuite rafraichie .Par la manoeuvre du chariot et de la tourelle, la poche est introduite dous une hotte où se trouve disposée une tuyauterie à eau sous pression permettant de l'arroser copieusement , tant à l'intérieur qu'à l'extérieur ,
D'après ce qui précède on voit que tout le réglage de la machine est conditionnépar la distance du point d'articulation de la bielle 30, dont la longueur est réglée une fois pour toutes au centre de la roue 25.,
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d'une part et d'autre part au point d'articulation de ladite bielle sur la tourelle 5.
Pour le pochage et le retournement, l'étrier 2b étant ainsi relié à la tourelle par la bielle 30 de longueur constante lorsque la poehe s'abaisse ou se lève autour de l'axe d'oscillation, le point d'attache de la bielle 30 au cliquet 28 occupe invariablement la même ppsition dans l'espace, mais sa position relative par rapport aux autres organes est modifiée, Pour fixer les idées, ¯ce point est assujetti à se maintenir, durant les mouvements ascendants et descendants du cen- tre de la roue 25 à égale distance de ce centre et ses deux position relatives sont limitées aux deux points d'intersection de l'arc décrit avec les direction des deux bissectrices des angles droits forcés par les deux axes 'principaux (vertical et horizontal),
Suivant la distance de la roue 25 par rapport
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à l'axe 3bscillation de tout le système, le mvement du point de centre de cette roue aura un déplacement d'amplitude plus ou moins grand et il s'ensuit que le point d'attache de la bielle 30 a l'étrier 26 n'est pas indifférent, car pour une amplitude déterminée de ce mouvement la roue 25 doit faire un quart de tour.
D'autre part, comme tous les organes sont en- tre eux dans un rapport fixe, il faut avoir soin de prévoir dans l'étrier 26 une lumière allongée dans la direction du centre de la roue 25 permettant de trouver par rapport à la longueur de la bielle 30 le point de réglage désiré,
Durant le mouvement de versage, la bielle ar-
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ticulée 30 ainsi réglée, joue le rôle d'un support ou d'une béquille maintenant l'ensemble du mécanisme en position horizontale par rapport à l'axe d'oscillation.
La position dans l'espace du tourillon reliant la tête de la bielle 30 à l'étrier 26 demeure invariable et pendant la rotation de cet étrier, seul son cliquet 28 sollicité dans un sens ou dans l'autre peut s'engager ou se dégager des encoches, conditionnant ainsi les mouve- . ments de rotation relatifs des engrenages droits 25 et
15.
En ajoutant à la machine une deuxième roue motrice identique à celle 25 et placé-e symétriquement à celle-ci par rapport à l'axe principal, on peut réaliser ainsi le pochage par l'un des bords de la poche et le versage par l'autre bord ; disposition a l'avantage d'éviter que, s'il s'est produit des bulles d'air dans la masse de verre au moment du pochage et du côté du bec de la poche, ces bulles ne soient pas entraînées et restent dans le fond de poche.
Enfin tout en conservant le même bâti support si l'on double la machine pour les manoeuvres à deux po- ches on peut réaliser ainsi toutes les combinaisons néces- saires à la fabrication du verre armé.
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DESCRIPTIVE MEMORY
Filed in support of a Request for
PATENT
By: Société Anonyme des Verreries et Manufacture de Glaces' D'ANICHE
For: "Poaching and pouring machine".
The present invention relates to a machine for picking up or poaching a substance in a container in order to subsequently transport it and pour it into any point of use; this so-called "poaching-pouring machine" is arranged so that it can be adapted to any existing installation, whatever the relative positions of the container and of the pouring point.
This machine comprises a mobile platform on rails and on which is mounted and can move transversely, with respect to the rails, a trolley
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carrying a pivoting or touralle platform on which are placed the organs controlling the poaching and pouring.
The bag intended to collect the material in the container and to pour it at the point of use is secured to the end of an arm connected to a shaft which can be imparted a rotational movement and which is mounted in a piece called "cannon"; the latter can pivot around a so-called "pouring" shaft arranged parallel to the shaft of the barrel and journaling in a part called a cradle which can itself journal in a support mounted on the turret; the resulting inclination given to the arm carrying the pocket, combined with the dimensioning of this arm, makes it possible to carry out the pocketing.
Compressed air is preferably used to control the various movements of the pouch so as to impart to the latter, without the use of reduction members or harnesses, very gentle movements preventing the formation of bubbles. air in the material when it is in the pasty state;
The accompanying drawing represents, schematically and by way of example, an embodiment of the object of the invention applied to a machine for poaching glass in a basin oven and for pouring it onto the apron of a lamination spine,
Fig.l is a side elevation of the machine.
Fig. 2 is a partial plan.
Fig. 3 is a partial side elevation of the machine seen from the side opposite to that of fig, l,
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Fig. 4 is a corresponding partial plane.
Fig.5 is a vertical section on line 5-5 of Fig.3.
Figs. 6 to 10 are diagrams used to explain the various movements of the pocket.
The machine comprises a platform 1 which can roll on rails 2, opposite the oven, the front wall of which is indicated at 3; on the platform 1 or bridge can roll, transversely to the rails 2, a carriage 4 on which is mounted and little; turn around a pivot, the turret 5.
The control of the translational movements of the bridge and the carriage and of the pivoting of the turret is effected electrically from a station or a cabin established on an extension 6 of the turret and comprising the necessary control members, controllers , etc .. which are operated by a single man in addition the machine operator also has at his disposal in the chuck the valves controlling the intake and exhaust of compressed air serving by the in- intermediary of the organs which will be described later, to imprint on the pocket the various movements required;
similarly, the machine operator controls the opening and closing movements of the basin oven from his cabin to give passage to the pocket,
On the turret, on the side opposite to that where the cabin is located, is fixed by means of bolts a support frame 7 which is furthermore provided at its base with four jack screws 8 with square threads so as to be able to adjust the machine, according to the respective heights
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the mass of molten glass in the furnace and the upper edge of the pouring apron of the laminator,
This support frame 7 is provided with two bearings receiving the journals 9 of a part 10 called a "cradle", the special shape of which has been chosen to first meet the best conditions of mechanical resistance and then to allow its oscillation and that of the organs that it carries around seo two trunnions 9.
The cradle supports a so-called "barrel" part 11 provided with soft bearings the axis line of which can be offset from said part 11 in the event that, for a fortuitous cause, the height of the axis of the machine should be adjusted. within a limited limit; in these bearings is mounted a shaft 12 receiving, at its end opposite the control cabin, an arrow 13 which is secured thereto by conical fitting and by keying and which carries the pocket 14 of elliptical section.
At its end opposite to that connected to the arrow 13, the shaft 12 carries a special pinion 15, the number of teeth of which is defined by the amplitude of the movement to be carried out and which carries at its periphery two notches 15a and 15b; these notches are intended to cooperate with a pawl 16 shown schematically in Figs, 6 to 10 and carried by the barrel; the shift (180) of these notches conditions the extreme positions occupied by the pocket in its rotation around its axis,
The barrel 11 is connected to the cradle 10 by two flanges 17 keyed to a secondary shaft 18 which will be called in what follows "the pouring shaft";
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this shaft which is parallel to the shaft 12 and hence to the barrel 11 is mounted in paliars belonging to the cradle 10 and its distance from said shaft 12 is slightly greater than the length of the semi-minor axis of the opening of the pocket; in this way, the barrel, the arrow and the pocket can be driven, by an appropriate control, to rotate about the axis of the pouring shaft, the extension of which passes close to the spout of the pocket. The resulting advantage is that when the bag empties, the drop height of the glass remains constant around the pouring spout.
The weight of the barrel, of the shaft 12, of the arrow
13 and pocket 14 is balanced by a counterweight
19 mounted between the flanges 17.
On the pouring shaft 18 is keyed a toothed sector 20 with which cooperates a rack 21 coupled to the rod of a piston which moves in a double-acting cylinder 22 adjoining the cradle and further provided with a device. depreciation, the purpose and role of which will be explained later.
The compressed air necessary for the operation of the piston driving the rack is supplied by a compressor 23 mounted on the turret 5 and driven by an electric motor and it is stored in two reservoirs 24 arranged on either side of the cylinder. the control cabin.
On the pouring shaft is mounted a toothed wheel 25 having an even number of teeth and
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four notches 25a j 25, 25çJ 25d (f., 6 10) at its periphery; this wheel, the diameter of which is double that of the pinion 15, meshes with the latter.
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To make the rotation of the pocket around its axis integral with the rocking movement of the cradle
10 around its journals 9, the pouring shaft carries, mounted idle on it, a stirrup 26 between the branches of which the wheel 25 is arranged and which is provided with a counterweight 27 and a pawl 28 intended for cooperate with the beehives 25a to 25d (fig. 6 10).
Beyond the small pinion 15 is wedged on the pocketing shaft 18, a flywheel 29 suitably balanced and intended to 3. allow the shaft to be controlled by hand in case, for some reason, the compressed air would come '- default.
Stirrup 26, although it is crazy on the shaft
18, are however retained in a well-defined position of. that it is connected to a fixed point of the turret 5 by a connecting rod 30 of adjustable length.
The pawl 28, oriented and arranged so as to transmit the driving force to the wheel 25, has an appropriate shape allowing it to engage at will in one of the four notches of said wheel, to remain engaged there if the resulting impulse tends to turn the wheel 2 $ clockwise and on the contrary to disengage it, if it is requested in the opposite direction.
On the other hand, the rotation of the pinion 15 is only possible if the pawl 16 is released from the two notches 15 and 15b; the size of these and the shape and position of the pawl 16 are such that it disengages when the pinion 1 turns clockwise and vice versa, that is to say say that this movement is the reverse of that described above for wheel 25 and pawl 28.
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The tilting of the cradle and the barrel around the journals 9 for the pocketing is controlled by means of an elbow lever 31 articulated at 32 (fig. 3) between two flanges 33 fixed on the turret 5, below the cradle and to the 'back of it; this lever engages the cradle via a link 34 engaged between the branches of the fork formed by the lever 31 at its corresponding end.
The other end of this lever is hitched to a slide 35 secured to move horizontally under the action of a piston 36 to which it is connected by a rod 37 and which can move in a fixed compressed air cylinder 38. on the turret below the cradle.
An appropriate control (not shown) and maneuvered by hand by means of a handwheel, allows the bag to be raised in the event that the compressed air should fail so as not to leave the bag remaining in the bath. glass which would therefore become unusable.
For a purpose which will be explained later, it is necessary to make the barrel integral with the cradle: at the start of the poaching operation, by a locking device which automatically separates the barrel from the cradle at the end of the process. poaching operation, so that pouring is possible.
This locking device is controlled by the angled lever 31 and it is thus dependent on the movements of the piston 36; for this purpose, on the lever 31 is fixed a journal 39 on which is articulated the head of a small connecting rod 40 which can drive
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with it a rod 41 provided with a ring 42 carrying a finger 43. This rod d isposed horizontally above the cylinder 38 bears on the latter and on the support frame 7 by sliding in two bronze rings, one of which is shown at 14 (fig. 3).
The lock itself is constituted by uie cylindrical rod 45 provided at its ends with two robust parts 46 and 47 calm on it so as to constitute a double hammer. This tigo is maintained parallel to the lateral face of the cradle 10 in two eyelets 48 fixed on the latter and it is retained so as not to slip by two stop rings 49, It can thus be oriented under the action of a fork 50, which, disposed at its lower part, rotates on it when it is pushed by the finger 43 which the angled lever 31 drives.
Under these conditions, locking is obtained when the hammer-shaped jaws 46 and 47 are placed first at the lower part under the cradle, while the second is engaged on a pin 51 screwed into the barrel wall.
Since it is important that the locking and unlocking be done with precision immediately at the start or at the end of the pocketing operation without the fork of the lock in any way interfering with the movements of the piston, the idea came to accelerate the impulse received by the fork with the aid of a counterweight 52, the balance of which is upset at a given moment.
For this purpose, on the cradle is fixed a trigger guard
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bearing in its middle a journal on which can twist below the middle of its length, a rod 53 carrying the counterweight 52; rod passes through two eyelets, one of which 54 is integral with rod 45 and the other 55 of which is attached like the control fork to the lower ring in which the rod 45 passes. The counterweight 52 which is in the equilibrium position following the vertical, can also be retained at two other end points conditioned by the position and orientation that can occupy the two eyelets 54 and 55.
In summary, the drive finger 43 first pushes the fork 50 of the lock and therefore the oscillating eye 55 opposite it, in the case of two parts being carried by the same ring, the counterweight 52 inclined at right or left depending on the case is brought under this influence to the vertical position,
Then the equilibrium being broken, the counterweight by falling rapidly turns the bolt 45 and when it maintains the cradle and the stud 51 of the barrel between its two ends, the two eyelets, after having oscillated, retain the rod 53 of the counterweight in the one or the other of the extreme positions that it must take.
During this time, the fork is oriented in such a way that the drive finger 43 is released from it, but its position is such that the latter can, for the unlocking, come back to its contact from the start of the reverse stroke of the piston, necessary to restore the ladle to a horizontal position for the exit from the oven.
The operation of the machine is as follows;
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To facilitate the description of the operations and in order to fix the relative positions of the various members in their movements, it will be admitted once and for all in what follows, that the explanations are given by the operator of the machine located in the cab. maneuver and looking at the pocket in the direction of its arrow 13.
The machine being at rest fig.6, the pocket 14 is turned over, the arrow 13 and the barrel 11 are kept in a horizontal position because the cradle 10 is held in balance on its journals 9 by the bent lever 31. In this position. , the piston 36 of the compressed air cylinder 38 is fully rearward (cab side) (fig. 3, 4 and 5).
If the ladle is introduced into the oven by the translation of the carriage 4 on the bridge 1, the bagging operation can begin by introducing, through a special valve assigned at this time, compressed air on the rear face of the piston 36 As a result, the cradle is raised by pivoting around the journals 9 and the movement continues until the angled lever 31 occupies the position symmetrical to that shown in the pin); this lever constantly keeps the assembly in balance and prevents the pocket from beating in the mass of molten glass. During the descent, the rotation of the pocket occurs simultaneously so that its edge attacks the glass sheet at an angle of 40.
At the same time as the piston 36 moved to the right of Fig. 3, the locking system of the barrel with the cradle worked.
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The explanation of the resulting poaching movement, which is obtained by combining, by a ratchet system, the plunge with the rotation of the pocket, can be done as follows:
When, under the action of the piston 36 starting from the rear end of the cylinder 38, the lever 31 switches the cradle, the pouring shaft 18, the toothed wheel 25 and the caliper 26, as well as the barrel of the 'pocket tree, are dragged with it. But the caliper, being retained on the other hand by the connecting rod 30, it follows that, its pawl 28, because it is housed in the notch 25a of the wheel 25, causes the latter to turn 90 around the pouring shaft for the duration of the pocket plunging movement.
This rotation taking place in the opposite direction of clockwise movement, the toothed wheel 25 drives with it,: but in the opposite direction, the pinion 15 wedges on the shaft of the pocket, because in this case the pawl 16 can slide and come free of notch 15a. * As the ratio of the diameter of the wheel to that of the pinion is equal to 1/2, when the wheel 25 makes a quarter turn, the pinion 15 makes a half -tour and the pocket is completely turned over (fig.7).
In other words, starting from the position shown in FIG. 6, the pawl 28 engaged in the notch 25a, having driven the wheel 25, this notch, originally located on the horizontal axis, has come towards the low on the vertical axis. During this time, the pinion 15 released from its pawl 16, because of the direction of rotation, has turned half a turn, or 180, so that
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notch 15b has taken the place of notch
15a in which the beak of the pawl 16 has fallen.
It should be noted that when the bag tilts to enter the glass bath, it may happen that due to the greater or lesser viscosity of the latter, the reaction on the bag amplified by the length of the arrow 13 can counterbalance the preponderant effect of the mass of the barrel 11 on the counterweight 19.
It follows that, the turning movement tending to be triggered, the driving wheel 25 no longer occupying the initial position corresponding to the engagement of the pawl 28 in the notches 25a or 25c as the case may be, the pinion 15 and its pawl 16 can no longer return, at the end of the poaching, to the positions which have been assigned to them in order to obtain the regular movements of the bag and consequently its filling of an always constant quantity of glass; this inconvenience is precisely avoided by locking the barrel on the cradle.
At the end of the poaching operation, the piston 36 being at the end of the front stroke, the lever 31 occupies the position symmetrical to that shown in FIG. the bag is in the molten mass and full of glass, it must then be raised by actuating the piston 36 to the left of FIG. 3 to return the lever 31 to its initial position.
The whole of the cradle carrying the pouring shaft, of the wheel 25 and of the caliper 26, is thus brought back to the horizontal position. The operation being the reverse of the previous one, the pawl 28 is released
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in the meantime, from the notch 25a to gain the next notch 25b shifted by 90 and remain there.
The pinion 15 not having received, in any direction, an impulse from the wheel 25, remains blocked by its pawl 16 placed in the slot 15b, thus keeping the pocket filled with glass horizontally (fig. 8). , The ladle can then be removed from the oven without any inconvenience, by the backward movement of the carriage 4, In fact, no member can move without an external influence. On the one hand, the piston 36 is at full stroke , held by the trapped air, the two gears 15 and 25 are locked by their pawls 16 and 28 captive in their respective notches. The machine is then ready for the pouring operation.
For this operation, the piston of the double-acting cylinder 22, adjoining the cradle, through the rack 21, attacks the toothed sector 20 wedged on the pouring shaft 18 by causing in its rotation the barrel of the shaft of the pocket which thereby is secured by its two flanges 17. For the reverse movement, after pouring, the barrel, starting from its high position, returns to its initial position in the cradle still under the action of the rack 21, combined with the action of the damping device provided on cylinder 22 and constituted for example by a ball which throttles the section of the passage offered to the compressed exhaust air.
With the bag in the horizontal outlet position, air is admitted by means of a tap (different from that of poaching) to cylinder 22, under the
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tion of the rack 21 integral with the piston the sector 20 causes the barrel and the pocket to describe an arc of a circle around the pouring shaft, This rotation taking place in the anti-clockwise direction, the pocket tilts around its edge by describing an angle of 90 at while emptying of its contents.
In this rocking movement, the caliper 26 not being stressed, remains in its position; but the pinion, driven by the rotation around the pouring shaft, tends to act as the satellite of the wheel 25 and to turn counterclockwise, which has the effect of holding the pawl 16 in the notch 15b where he was already prisoner, By a reaction effect, the wheel 25 is driven by the pinion 15 (which cannot turn) so that the pawl 28, disengaging from the notch 25b, slips in fear of falling back into notch 25c (fig. 9) 'At the end of this movement, pawls 28 and 16 being trapped, one in notch 25c, the other in notch 15b,
the pocket is empty and it remains then to bring it back to its initial position (the barrel lay down in the cradle and the pocket turned back up) to then pass a cooling
Under the action of the rack 21, the barrel and the shaft return to position in a previous reverse movement.
The wheel 25 being held in a fixed position by its pawl 28 and, by the reaction of the planet gear 15, the latter turns 180 in the direction of clockwise since the pawl 16 has been able to come out.
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from the notch 15b to slide towards the notch 15a, 4 at the end of this operation, the respective positions of the pawls are as follows: that 28 is trapped in notch 25 ± and that 16 is retained, in notch che 15a (fig. 10).
This figure is Identical to figure 6. The pawl 16 is again engaged in the notch 15a, only the pawl 28 is passed from the notch 25a to the notch 25è on the same horizontal diameter, the toothed wheel 25 being idle on shaft 18. This does not matter, because by examining Figures 6 to 10, it can be seen that the notches 25b and 25d are used for the intermediate positions, but that on the contrary at the end or beginning. of a complete operation, the pawl 28 will always be engaged either in the notch 25a or in the notch 25c.
Before returning to the oven to start another poaching operation, the bridge transports the ladle past the angle of the pelvis pinion opposite the laminator, and this is where the actual bagging takes place. las movements shown in fig.10 to empty pocket funds.
The bag must then be refreshed. By maneuvering the trolley and the turret, the bag is introduced into a hood where a pressurized water pipe is placed allowing it to be watered copiously, both inside and out. 'outside,
From the above it can be seen that all the adjustment of the machine is conditioned by the distance from the point of articulation of the connecting rod 30, the length of which is adjusted once and for all at the center of the wheel 25.,
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on the one hand and on the other hand at the point of articulation of said connecting rod on the turret 5.
For poaching and turning, the stirrup 2b thus being connected to the turret by the connecting rod 30 of constant length when the poehe lowers or rises around the axis of oscillation, the point of attachment of the connecting rod 30 to pawl 28 invariably occupies the same position in space, but its relative position in relation to the other organs is modified, To fix ideas, ¯ this point is subject to maintain itself, during the ascending and descending movements of the center of the wheel 25 at an equal distance from this center and its two relative positions are limited to the two points of intersection of the arc described with the directions of the two bisectors of the right angles forced by the two main axes (vertical and horizontal),
Depending on the distance of the wheel 25 from
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at the axis 3bscillation of the whole system, the movement of the center point of this wheel will have a greater or lesser amplitude displacement and it follows that the point of attachment of the connecting rod 30 to the caliper 26 n This is not unimportant, because for a determined amplitude of this movement, the wheel 25 must make a quarter turn.
On the other hand, as all the members are in a fixed relation to each other, care must be taken to provide in the caliper 26 a slot elongated in the direction of the center of the wheel 25 making it possible to find with respect to the length of the connecting rod 30 the desired adjustment point,
During the pouring movement, the connecting rod
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twisted 30 thus adjusted, plays the role of a support or a crutch holding the entire mechanism in a horizontal position relative to the axis of oscillation.
The position in space of the journal connecting the head of the connecting rod 30 to the caliper 26 remains invariable and during the rotation of this caliper, only its pawl 28 biased in one direction or the other can engage or disengage. notches, thus conditioning the movements. relative rotational elements of spur gears 25 and
15.
By adding to the machine a second driving wheel identical to that 25 and placed symmetrically to the latter with respect to the main axis, it is thus possible to carry out the poaching by one of the edges of the pocket and the pouring by the 'other edge; This arrangement has the advantage of preventing that, if air bubbles have occurred in the mass of glass at the time of poaching and on the side of the mouth of the bag, these bubbles are not entrained and remain in the pocket base.
Finally, while keeping the same support frame if the machine is doubled for the two-pocket maneuvers, it is thus possible to achieve all the combinations necessary for the manufacture of wired glass.