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Perfectionnements aux appareils servant à fabriquer dès bandes de verre doucies et polies.
Convention Internationale : Demande de brevet britannique n 7819 déposée le 17 mars 1937 par la demanderesse et par Frederic Barnes Waldron, Patrick Mackintosh Hogg et Granville Hugh Baillie dont elle est 1-layant-droit,
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Cette invention est relative à la fabrication du verre en bande douci ou poli à partir de la masse de verre fondue en un procédé continu et a pour objet un dispositif peur entraîner la bande à travers l'appareil.
Le type d'appareil auquel l'invention est applicable est celui dans lequel une bande de verre continue est fabriquée
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à partir du verre que contient un bassin de four par un laminoir ou l'équivalent et passe alors à travers un four à recuivre, puis à travers un appareil doucisseur - ou à la fois doucisseur et polisseur- dans lequel les daux faces de la bande sont simultanément doucies-ou à la fois doucies et polies.
Dans ce qui suit, les termes "appareil doucisseur" ou "outil doucisseur" s'entendront aussi pour un appareil polisseur ou un outil polisseur.
La vitesse de formation de la bande est principalement déterminée par la vitesse du laminoir ou autre appareil façonneur.
Toutefois, les rouleaux sur lesquels la bande repose pendant qu' elle est encore plastique sont quelquefois actionnés à une vitesse un peu plus grande que la bande sortant du laminoir, de façon à étirer cette bande, mais dans tous les cas, la bande est amenée au four à recuire à une vitesse prédéterminée. Les rouleaux du four à recuire sont actionnés à cette vitesse, ou bien cette vitesse est la moyenne de celles auxquelles des groupes de ces rouleaux sont actionnés. Les faibles différences de diamètre qui existent nécessairement entre les rouleaux ne donnent Lieu à aucune difficulté parce que la bande repose sur les rouleaux par son poids propre et que, si un rouleau quelconque possède un diamètre tel que sa vitesse périphérique diffère de celle de la bande, ce rouleau peut glisser sur la bande.
Toutefois, dans l'appareil doucisseur, dans lequel la bande est entraînée par des roule aux situés dans l'espace compris entre une paire d'mtils doucisseurs et les paires adjacentes, les rouleaux doivent exercer sur la bande une force de traction considérable pour surmonter la résistance de frottement entre cette bande et les outils doucisseurs.
Une force suffisante ne peut être appliquée que par des paires de rouleaux dont les éléments sont pressés l'un contre l'autre de façon à serrer la bande. Par conséquent, ces rouleaux ne peuvent pas glisser pour compenser les faibles différences de diamè-
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mètre ou, en tous cas, ils ne.peuvent glisser que jusqu'au moment où, la tension ou la compression de la bande a atteint une valeur beaucoup plus grande que la normale.
Dans les appareils tels qu'ils ont été construits jus- qu'à ce jour, les rouleaux d'entraînement prévus dans la machine à doucir ont été actionnés à une vitesse de rotatioh qui est dans un rapport constant avec celle des rouleaux du four à recuire.
Comme la bande se contracte entre le four à recuire et la machine à doucir en raison de son refroidissement, on donnait aux rouleaux de la machine à doucir une vitesse de rotation telle qu'on obtien - ne une vitesse périphérique aussi voisine que possible de la vites- se que possède la bande dans l'appareil doucisseur et qui est in- férieure à la vitesse prédéterminée susmentionnée de cette bande. im Il est évidemment/possible d'éviter de faibles différences de dia- mètre dans les rouleaux et, dans la pratique, la tension et la compression qui résultant de ces faibles différences ont provoqué la rupture de la bande, que ce soit par une force de traction di- recte ou comme résultat d'une flexion de la bande.
Suivant l'invention, un ou chacun des rouleaux de chaque padre de rouleaux d'entraînement de l'appareil doucisseur est ac- tionné par un dispositif qui exerce sur les rouleaux un couple prédéterminé. Chaque paire de rouleaux,peut être actionné par un moteur à induction, tous les moteurs étant de préférence alimen- tés par un alternateur et des moyens étant prévus pour actionner l'alternateur à une vitesse constante, mais réglable.
A titre d'alternative, chaque paire de rouleaux peut être actionnée par un moteur série à courant continu, tous les moteurs ou groupes de moteurs étant connectés en série avec le réseau d'alimentation à travers une résistance réglable. A titre de variante, chaque paire de rouleaux peut être actionnée par un moteur shunt à courant continu dont le shunt est relié au réseau alors que les induits de tous les moteurs sont reliés à une source de courant constant.
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Au lieu que chaque paire de rouleaux soit actionnée, par un moteur indépendant, un seul moteur peut actionner plusieurs paires de rouleaux, des différentiels étant intercalés dans le mécanisme de commande de façon que le couple total du moteur soit distribué également entre les paires de rouleaux.
Sur le dessin amexé :
Fig. 1 est une vue de c8té schématique d'un appareil à fabriquer les bandes, la portion A de la partie supérieure de cette figure étant continuée en A dans la partie inférieure.
Fig. 2 est une demi-vue en plan de cet appareil.
Fig. 3, 4 et 5 représentent schématiquement d'autres façons d'actionner les rouleaux.
Dans les fig. 1 et 2, le verre fondu 1 que contient le bassin de four coule par une goulotte 3 jusqu'au laminoir, dont les cylindres sont indiqués en 4. et 5. La bande 10 formée par le laminoir passe, par l'intermédiaire d'une table 6, sur un train de rouleaux 7, puis pénètre dans le four à recuire 8, dans lequel elle repose sur un train de rouleaux ±. En quittant le four à recuire, la bande passe entre des paires d'outils doucisseura 11 et des paires d'outils polisaeurs 12, ces outils travaillant simultanément sur les deux faces de la bande.
Entre ces outils sont placées des paires de rouleaux la, qui serrent la bande entre les rouleaux de chaque paire et sont actionnées par des moyens qu'on décrira plus loin pour entraîner la bande entre les outils. un moteur à vitesse variable 14 actionne l'arbfe 15, qui actionne le laminoir 4, 5, à une vitesse prédéterminée.
L'arbre 15 actionne aussi les rouleaux 2. par l'intermédiaire de pignons d'angle 16 et d'une chaine 17; et il entratne les rouleaux 9 du four à recuire à l'aide de pignons d'angle 18, soit directement, soit par l'intermédiaire de chaines 19, Les paires de rouleaux 13 que contiennent les appareils doucisseur
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et polisseur sont actionnées chacune par un moteur à induction indépendant 20, à l'aide d'arbres à vis sans fin 21 et 22. Tous les moteurs 20 sont commandés par un alternateur 23, qui est actionné à une vitesse constante, mais réglable, par un moteur
24.
A ou près de l'entrée du four à recuire 8, la bande
10 se meut à une vitesse qui est déterminée par le moteur 14 et, dans l'appareil doucisseur, cette bande se meut à une vites- se qui, en raison de la contraction de la bande, est inférieure à celle déterminée par le moteur 14, mais dans un rapport cons- tant avec celle-ci. Grâce à la dispositionreprésentée, la vi- tess.e périphérique de tous les- rouleaux 13 est celle de la ban- de, quoique leurs nombres de tours par minute diffèrent en rai- son des faibles différences inévitables de leurs diamètres. En même temps, le couple exercé sur toutes les paires de rouleaux est sensiblement le même.
Ainsi, si l'on suppose que les rouleaux
13 aient 254 mm de diamètre et qu'ils aient été usinés avec une tolérance inférieure à 0,25 mm. le nombre de tours par minute d'un rouleau ayant 0,25 mm. de plus que les rouleaux adjacents '- sera diminué d'un dixième d'un pour cent, ce qui, dans les mo- teurs à induction ordinaires, correspond approximativement à un accroissement de 1% du couple. Comme les variations de couple de cet ordre, et même allant jusque 10%, sont sans importance, les moteurs 20 entraînent la bande avec un couple sensiblement constant en dépit de la différence inévitable du diamètre.
Si l'on modifie maintenant la vitesse de la bande, par exemple pour fabriquer une bande de verre d'épaisseur différente, en faisant varier la vitesse du moteur 14, la fréquence du courant fourni aux moteurs 20 varie dans une mesure correspondante, comme résultat de la variation de la vitesse du moteur 24, et les rou- leaux 13 tournent avec un couple sensiblement constant sous la nouvelle vitesse de la bande.
On peut régler le couple exercé par
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tous les moteurs 20 en réglant la vitesse de l'alternateur 23, et on peut régler ce couple de façon qu'il existe dans la partie de bande comprise entre le four à recuire et l'appareil doucisseur tout faible degré désiré de tension ou de compression, comme on peut le déterminer en disposant près de cette partie de la bande un appareil permettant l'observation des efforts à l'aide de lumière p olarisée.
La fig. 3 montre, à titre d'alternative aux moteurs à induction 20, un groupe de moteurs série à courant continu 23 entratnant chacun une paire de rouleaux 13 et montés en série avec le réseau à travers un rhéostat 26. Dans ce cas, le couple exercé sur chaque paire de rouleaux est déterminé par le courant passant par les moteurs et, dans les limites de la pratique, ce couple est presque indépendant de la vitesse de la bande. On peut régler ce couple à l'aide du rhéostat 26.
La fig. 4 représente une autre disposition dans laquelle on utilise des moteurs shunt dont les bobines inductrices 27 sont reliées au réseau et dont les induits 28 sont reliés à une source de courant constant, mais réglable, qui peut être un dynamo à courant constant 29 ou un régulateur automatique alimenté par le réseau.
Au lieu d'utiliser un moteur indépendant pour actionner chaque paire de rouleaux 13, on peut actionner un groupe de paires de rouleaux par un moteur unique, par l'intermédiaire de différentiels, comme sur la fig. 5. Deux paires de rouleaux 13 sont reliées entre elles par des arbres 30 et un différentiel 31, et deux autres paires de rouleaux sont reliées entre elles par des arbres 32 et un différentiel 33. Les deux différentiels 31 et 33 sont reliés par des arbres 34 et un différentiel 35, et ce dernier est actionné par un moteur unique 36. Par suite, le ccuple exercé par le moteur 36 est distribué d'une façon égale entre les quatre paires de rouleaux 13, même si leurs nombres, de tours par minute diffèrent légèrement.
D'une manière analogue,
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on peut utiliser un moteur unique pour actionner deux paires de rouleaux ou huit paires de rouleaux.
De préférence, les deux rouleaux de chaque paire de rouleaux sont actionnés positivement, par exemple à l'aide de l'arbre à vis sans fin 22, mais l'invention est applicable lorsqu'un seul des rouleaux de chaque paire est actionné positivement.