<Desc/Clms Page number 1>
BREVET D'INVENTION " PROCEDE DE FABRICATION DES AMPOULES DE VERRE "
Cette invention est relative à la fabrication des ampoules de verre et, plus particulièrement, à un procédé et à un appareil permettant de supprimer le vide partiel susceptible de régner dans des ampoules scellées.
Dans la fabrication des ampoules sur des machines de certains types, les ampoules sont fermées à leurs extrémités après avoir été façonnées. Comme l'air que contiennent les ampoules a été raréfié pendant les diverses opérations de chauffage, qui précédent immédiatement le scellage des extrémités il se produit un vide partiel lorsque les ampoules ont éte refroidies. Par la suite, on casse le col de l'ampoule
<Desc/Clms Page number 2>
et bien que la cassure ainsi produite soit relativement nette, il existe un risque que de petites particules de verre ou de matière etrangère pénètrent dans l'ampoule si l'air à la pres- sion atmosphérique avait la possibilité de pénétrer brusquement dans l'ampoule.
Un des buts de la présente invention est d'empêcher la pénétration brusque d'air dans l'ampoule lorsqu' on casse le col, et on réalise ce but en perforant le col ou en y pratiquant de quelque autre manière une ouverture audessus de la ligne de cassure, avant d'effectuer la cassure, ce qui supprime le vide partiel.
Un autre but de l'invention est de chauffer l'ampoule vide scellée avant de pratiquer l'ouverture, de façon à élever la température de l'air à l'intérieur de l'ampoule, ce qui provoque la dilatation de cet air et son passage à l'ex- térieur lorsque l'ouverture a eté effectuée.
L'invention a, en outre, pour objet un mécanisme de construction perfectionnee servant à transporter les ampoules à travers les stades de chauffage et d'ouverture.
D'autres buts de l'invention seront mis en évidence au cours de la description qui en sera donnée ci-après en se référant aux dessins annexés sur lesquels :
La figure 1 est une vue en plan de l'appareil, cer- taines pièces étant supposées brisées pour la clarté.
La figure 2 est une vue de face du mécanisme de la figure 1. @
La figure 3 est une coupe à grande échelle par la ligne 3-3 de la figure 1.
La figure 4 est une coupe à Grande échelle par la ligne 4-4 de la figure 1.
Sur ces dessins, 10 est un bâti, qui est assujetti par tout moyen approprié au bâti d'une machine servant à fa-
<Desc/Clms Page number 3>
briquer les ampoules. Le bâti 10 peut toutefois être associé à n'importe quelautre type de machine servant à fabriquer des ampoules munies de col, et il n'est pas nécessaire qu'il fasse partie de cette machine ou qu'il soit placé sur elle ou près d'elle.
Une goulotte ou plan incliné 11 disposé latéralement au bâti 10 et assujetti à ce bâti ou à la machine guide les ampoules façonnées vers le transporteur, indiqué dans son ensemble par 12. A l'extrémité inférieure de la goulotte 11 se trouve, à l'alignement de cette goulotte et du transporteur, un support 13, qui est fixé à un arbre oscillant 14. Ce support comprend une plaque 15 à laquelle sont fixés deux doigts 16 placés à un certain écartement l'un de l'autre, la plaque étant fixée à l'arbre 14. On expliquera plus loin le rûle des doigts 16.
Sur la figure 2, le support est représenté dans sa position inférieure, mais, au moment où l'ampoule est déposée sur.lui, il reçoit un mouvement d'élévation jusqu'à une position dans laquelle il est beaucoup moins incliné vers le bas.
Lorsque le support occupe cette position supérieure, un volet 17 empêche les ampoules de rouler du support 13 sur le transporteur, jusqu'à ce que ce volet ait été relevé. Comme on le voit sur la figure 2, le volet 17 est monté sur une branche inférieure d'une pièce 18 fixée à l'arbre 19 et possédant sensiblement la forme d'un U renversé. Une plaque d'arrêt 21 est reliée à un bras 22 par une lame de ressort 23 et sert à empêcher les ampoules de glisser à l'écart du support 13 lorsqu'elles ont été déposées sur ce support. La lame de ressort 23 amortit le choc qui se produit lorsque l'ampoule heurte la plaque d'arrêt. Le bras 22 est fixé à une barre 24
<Desc/Clms Page number 4>
qui est disposée de façon coulissante et réglable par rapport à une équerre de support fixée à un montant 26 porté par le bâti 10.
Une vis de blocage 27 maintient la barre 24 dans sa position réglée, la position de la plaque d'arrêt étant ainsi réglable pour permettre d'amener l'extrémité inférieure de l'ampoule à l'alignement d'un guide 28 associé avec le transporteur.
On décrira maintenant le dispositif servant à faire osciller le volet 17 et le support 13. Si le transporteur est combiné avec une machine servant à fabriquer les ampoules, il est désirable qu'il soit entraîné en synchronisme avec cette machine et, pour cette raison, l'arbre 29 est, de préférence, entrainé par le moteur actionnant la machine. A cet arbre est fixée une came 31, que l'on voit clairement sur la figure 4. Sur le bâti 10 pivotent, de part et d'autre de l'axe de l'arbre 29, en 30, 30', deux bras oscillants 32, 33,portant respectivement deux galets 32', 33' destinés à coopérer avec la came 31. Ces bras sont sollicités vers la came et l'un vers l'autre par un ressort 34. Le bras 32 est relié par une biellette 35 à un bras 36 calé sur l'arbre 14 et le bras 33 est relié par une biellette 37 à un bras 38 calé ou autrement fixé sur l'arbre 19.
Le profil de la came 31 est tel que les bras 32 et 33 oscillent alternativement et en succession, de sorte que le volet 17 s'élève et s'abaisse pendant que le support 13 reste dans sa position supérieure, après quoi le support s'abaisse et s'élève pendant que le volet 17 reste stationnaire. Il est par conséquent évident que le volet 17 s'élève périodiquement pour.permettre à une ampoule reposant sur le
<Desc/Clms Page number 5>
support 13 (lorsque celui-ci occupe sa position élevée) de rouler sur le transporteur. Par contre, s'il se présente une ampoule cassée qui refuse de rouler sur le transporteur, le support et ses doigts déposent cette ampoule au-dessous du trarlsporteur lorsque ledit support s'abaisse.
Le transporteur 12 comprend une chaîne sans fin 39 qui coopère avec des roues à chaîne 41 portées par des arbres 42, 43, et à chacun des maillons de la chaîne est assujettie une plaque entaillée 44 dont est solidaire un doigt 45. La chaîne 39 est entraînée d'une façon intermittente et, comme il ressort de la figure 2, les doigts 45 occupent des positions telles qu'ils guident les ampoules vers les entailles de la plaque lorsque le volet 17 reçoit un mouvement d'élévation. Le dispositif servant à actionner le transporteur comprend une roue à rochet 46 fixée à l'arbre 42 , un cliquet 47 pivotant sur un bras 48 monté de façon oscillante sur l'arbre 42, et une biellette 49 reliant le bras 48 au bras oscillant 32.
Par suite, chaque fois que le support 13 s'abaisse, le bras 48 oscille et le transporteur se meut d'une distance égale à celle qui sépare deux maillons adjacents.
Sur celui des côtés du transporteur qui supporte la partie élargie ou principale 51 de l'ampoule 52 se trou- ve un brûleur de forme allongée 53 supporté par des bar- res verticales 54 qui sont montées de façon réglable dans des colliers de support 55 dans lesquels elles peuvent être bloquées, après réglage de leur position par des vis de ser- rage 56. Les colliers 55 sont solidaires ou font partie intégrante de barres horizontales ..22,..elles-mêmes fixées
<Desc/Clms Page number 6>
de façon réglable dans des paliers 58 et des vis de blocage 59. Les paliers 58 constituent des éléments d'une barre trans- versale 61 fixée au bâti. Le brûleur 53 est ainsi réglable à la fois verticalement et horizontalement, ce qui permet de l'utiliser avec des ampoules de diverses longueurs et diamètres.
Au-dessus du brûleur est fixée de façon réglable au bâti 10 à l'aide de barres 62, , une plaque 64 munie sur sa face de dessous d'une garniture en amiante. Bien que, dans l'exemple représenté, cette plaque soit relativement étroite, on peut lui donner une largeur suffisante pour qu' elle s'étende en travers du transporteur jusqu'à un rail de guidage 65. Ce rail 65 et le rail 28 sont fixés au bâti par des barres 66, 67, montées de façon réglable dans leurs supports respectifs et, grâce à des ressorts 68, intercalés entre lesdits supports et le bâti, les rails de guidage peuvent céder plus ou moins élastiquement pour com- penser les variations qui interviennent dans les dimensions des ampoules.
Sur celui des côtés du bâti 10 qui est opposé au brûleur est disposé de façon réglable un brûleur à flamme vive . La position de ce dernier brûleur est telle qu'il est situé au-dessous du col ou partie rétrécie 71 d'une am- poule au moment ou le transporteur est temporairement au re- pos. La flamme de ce brûleur 69 est suffisaient intense et vive pour que, pendant que l'ampoule est ainsi placée au- dessus de lui, elle puisse perforer ou pratiquer un trou près de l'extrémite fermée du col.
On remarquera que la flam- me 69 n'est dirigée contre le col de l'ampoule qu'après que la partie principale de l'ampoule a ete soumise à l'action de chauffage du brûleur 53 pendant un temps considérable.
<Desc/Clms Page number 7>
Par suite, lorsque la flamme vive perfor le col de l'ampoule, la température de l'air que contient l'ampoule a été portée au point où la pression intérieure est plus grande que celle de l'atmosphère environnante, c'est-à-dire que la pression atmosphérique. Par conséquent, lorsque le col est perforé, l'air que contient l'ampoule passe à l'extérieur, ce qui évite tout risque de pénétration d'une matière étrangère quelconque dans l'ampoule.
Le fonctionnement de la machine et la façon dont on supprime le vide partiel dans l'ampoule ressortent clairement de la description qui précède. Pendant les opérations de façonnage, un dispositif ferme l'extrémité inférieure de l'ampoule, et un chalumeau coupant ferme le col lorsqu'il a été détaché du tube. Lorsque le façonnage d'une ampoule est terminé dans la machine, l'ampoule tombe.dans la goulotte 11 et sur le support 13. Le volet 17 libère l'ampoule pour lui permettre d'être déposée sur le transporteur, qui l'entraîne par un mouvement intermittent au-dessus du brûleur et place alors le col de l'ampoule au-dessus de la flamme vive pendant un temps suffisamment long pour permettre au brûleur de pratiquer un trou près de l'extrémité fermée du col.
Quoique l'air que contient l'ampoule soit raréfié au moment où s'effectue le dépôt de l'ampoule sur le transporteur, son chauffage a pour effet de le dilater lorsque s'effectue l'ouverture du col et de le chasser hors de l'ampoule. Dans la continuation de son mouvement, le transporteur dépose les ampoules dans un récipient approprié dans lequel, après refroidissement, la pression de l'air que contient l'ampoule est égale à celle qui l'entoure.
Avant le remplissage et la fermeture hermétique des ampoules on les coupe ou les casse à l'endroit des parties
<Desc/Clms Page number 8>
rétrécies les plus petites de leurs cols, comme indiqué en S.
Bien entendu, si un vide partiel régnait dans l'ampoule, il existerait un risque que de petites particules de verre ou d'autre matière étrangère pénètrent dans l'ampoule sous l'influence de l'appel d'air qui se produit lorsqu'on casse l'ampoule, avec le danger qui ea résulterait que ces particules soient injectées dans le courant sanguin avec les sérums ou anti-toxines. Toutefois, on évite ce danger en supprimant le vide partiel.
Dans le mode de réalisation préf éré de l'invention, le mécanisme est réglé de telle sorte que les mouvements d'entraînement du transporteur coïncident avec des mouvements intermittents analogues de la machine servant à façonner les ampoules. Il est toutefois évident que le dispositif supprimant le vide n'est pas nécessairement tributaire du fonctionnement de la machine façonnant les ampoules et, par conséquent, l'invention ne doit pas être considérée comme limitée à cette disposition, pas plus, d'ailleurs, qu'aux détails exacts représentés sur les dessins annexés.
<Desc / Clms Page number 1>
PATENT FOR THE MANUFACTURING OF GLASS BULBS
This invention relates to the manufacture of glass ampoules and, more particularly, to a method and to an apparatus making it possible to eliminate the partial vacuum liable to prevail in sealed ampoules.
In the manufacture of bulbs on machines of certain types, the bulbs are closed at their ends after being shaped. As the air in the ampoules has become scarce during the various heating operations, which immediately precede the sealing of the ends, a partial vacuum occurs when the ampoules have cooled down. Then we break the neck of the ampoule
<Desc / Clms Page number 2>
and although the break thus produced is relatively clean, there is a risk that small particles of glass or foreign material will enter the bulb if air at atmospheric pressure were able to suddenly enter the bulb. .
One of the objects of the present invention is to prevent the sudden penetration of air into the blister when the neck is broken, and this object is achieved by perforating the neck or by making an opening in it in some other way above the neck. break line, before breaking, which eliminates the partial vacuum.
Another object of the invention is to heat the sealed empty ampoule before making the opening, so as to raise the temperature of the air inside the ampoule, which causes the expansion of this air and its passage outside when the opening has been carried out.
The invention further relates to an improved construction mechanism for transporting the bulbs through the heating and opening stages.
Other objects of the invention will become apparent during the description which will be given below with reference to the appended drawings in which:
Figure 1 is a plan view of the apparatus with some parts assumed to be broken away for clarity.
Figure 2 is a front view of the mechanism of Figure 1. @
Figure 3 is an enlarged section through line 3-3 of Figure 1.
Figure 4 is an enlarged section through line 4-4 of Figure 1.
In these drawings, 10 is a frame, which is secured by any suitable means to the frame of a machine for making.
<Desc / Clms Page number 3>
brick light bulbs. The frame 10 may, however, be associated with any other type of machine for making ampoules with necks, and need not be part of that machine or be placed on or near it. 'she.
A chute or inclined plane 11 disposed laterally to the frame 10 and secured to this frame or to the machine guides the shaped bulbs towards the conveyor, indicated as a whole by 12. At the lower end of the chute 11 is located, at the alignment of this chute and the conveyor, a support 13, which is fixed to an oscillating shaft 14. This support comprises a plate 15 to which are fixed two fingers 16 placed at a certain distance from each other, the plate being attached to the shaft 14. The role of the fingers 16 will be explained later.
In Figure 2, the holder is shown in its lower position, but, as the bulb is placed on it, it receives an upward movement to a position in which it is much less tilted downward. .
When the support occupies this upper position, a flap 17 prevents the bulbs from rolling from the support 13 on the conveyor, until this flap has been raised. As seen in Figure 2, the shutter 17 is mounted on a lower branch of a part 18 fixed to the shaft 19 and having substantially the shape of an inverted U. A stop plate 21 is connected to an arm 22 by a leaf spring 23 and serves to prevent the bulbs from sliding away from the support 13 when they have been placed on this support. The leaf spring 23 absorbs the shock which occurs when the bulb hits the stopper plate. The arm 22 is fixed to a bar 24
<Desc / Clms Page number 4>
which is slidably and adjustable with respect to a support bracket fixed to an upright 26 carried by the frame 10.
A locking screw 27 holds the bar 24 in its adjusted position, the position of the stop plate thus being adjustable to allow the lower end of the bulb to be brought into alignment with a guide 28 associated with the carrier.
We will now describe the device for oscillating the shutter 17 and the support 13. If the conveyor is combined with a machine for making the ampoules, it is desirable that it be driven in synchronism with this machine and, for this reason, the shaft 29 is preferably driven by the motor operating the machine. To this shaft is fixed a cam 31, which can be seen clearly in FIG. 4. On the frame 10 pivot, on either side of the axis of the shaft 29, at 30, 30 ', two arms oscillating 32, 33, respectively carrying two rollers 32 ', 33' intended to cooperate with the cam 31. These arms are urged towards the cam and towards each other by a spring 34. The arm 32 is connected by a connecting rod 35 to an arm 36 wedged on the shaft 14 and the arm 33 is connected by a link 37 to an arm 38 wedged or otherwise fixed on the shaft 19.
The profile of the cam 31 is such that the arms 32 and 33 oscillate alternately and in succession, so that the flap 17 rises and falls while the support 13 remains in its upper position, after which the support s' lowers and rises while the flap 17 remains stationary. It is therefore evident that the shutter 17 periodically rises to allow a bulb resting on the
<Desc / Clms Page number 5>
support 13 (when the latter occupies its elevated position) to roll on the conveyor. On the other hand, if there is a broken bulb which refuses to roll on the conveyor, the support and its fingers deposit this bulb below the trarlsporteur when said support is lowered.
The conveyor 12 comprises an endless chain 39 which cooperates with chain wheels 41 carried by shafts 42, 43, and to each of the links of the chain is attached a notched plate 44 which is integral with a finger 45. The chain 39 is attached. driven intermittently and, as can be seen from FIG. 2, the fingers 45 occupy positions such as to guide the bulbs towards the notches in the plate when the shutter 17 receives an upward movement. The device for operating the conveyor comprises a ratchet wheel 46 attached to the shaft 42, a pawl 47 pivoting on an arm 48 mounted oscillatingly on the shaft 42, and a link 49 connecting the arm 48 to the swing arm 32. .
As a result, each time the support 13 is lowered, the arm 48 oscillates and the conveyor moves a distance equal to that between two adjacent links.
On that of the sides of the conveyor which supports the enlarged or main portion 51 of the bulb 52 is an elongated burner 53 supported by vertical bars 54 which are adjustably mounted in support collars 55 in. which they can be blocked, after adjusting their position by tightening screws 56. The collars 55 are integral with or form an integral part of horizontal bars ..22, .. themselves fixed
<Desc / Clms Page number 6>
adjustably in bearings 58 and set screws 59. The bearings 58 constitute elements of a cross bar 61 fixed to the frame. The burner 53 is thus adjustable both vertically and horizontally, which makes it possible to use it with bulbs of various lengths and diameters.
Above the burner is fixed in an adjustable manner to the frame 10 by means of bars 62, a plate 64 provided on its underside with an asbestos lining. Although, in the example shown, this plate is relatively narrow, it can be given a width sufficient to extend across the conveyor to a guide rail 65. This rail 65 and the rail 28 are fixed to the frame by bars 66, 67, mounted in an adjustable manner in their respective supports and, thanks to springs 68, interposed between said supports and the frame, the guide rails can yield more or less elastically to compensate for the variations which intervene in the dimensions of the bulbs.
On that of the sides of the frame 10 which is opposite the burner there is an adjustable flame burner. The position of the latter burner is such that it is situated below the neck or narrowed part 71 of a bulb when the conveyor is temporarily at rest. The flame of this burner 69 is sufficiently intense and lively so that, while the bulb is thus placed above it, it can puncture or make a hole near the closed end of the neck.
It will be appreciated that the flame 69 is only directed against the neck of the bulb after the main part of the bulb has been subjected to the heating action of the burner 53 for a considerable time.
<Desc / Clms Page number 7>
As a result, when the living flame pierces the neck of the bulb, the temperature of the air in the bulb has been raised to the point where the internal pressure is greater than that of the surrounding atmosphere, i.e. ie atmospheric pressure. Therefore, when the neck is perforated, the air contained in the ampoule passes to the outside, which avoids any risk of penetration of any foreign material into the ampoule.
The operation of the machine and the manner in which the partial vacuum in the ampoule is eliminated is apparent from the above description. During the shaping operations, a device closes the lower end of the bulb, and a cutting torch closes the neck when it has been detached from the tube. When the shaping of an ampoule is finished in the machine, the ampoule falls into the chute 11 and onto the support 13. The shutter 17 releases the ampoule to allow it to be placed on the conveyor, which drives it. intermittently over the burner and then place the bulb neck over the open flame for a time long enough to allow the burner to make a hole near the closed end of the neck.
Although the air contained in the ampoule is rarefied when the ampoule is deposited on the conveyor, its heating has the effect of expanding it when the neck is opened and expelling it out of the air. the bulb. In the continuation of its movement, the conveyor deposits the ampoules in a suitable container in which, after cooling, the pressure of the air which the ampoule contains is equal to that which surrounds it.
Before filling and sealing the ampoules, they are cut or broken at the location of the parts
<Desc / Clms Page number 8>
narrowed the smaller of their necks, as shown in S.
Of course, if a partial vacuum were to prevail in the ampoule, there would be a risk that small particles of glass or other foreign matter would enter the ampoule under the influence of the inrush which occurs when the ampoule is broken, with the danger which would result from these particles being injected into the blood stream with the serums or anti-toxins. However, this danger is avoided by removing the partial vacuum.
In the preferred embodiment of the invention, the mechanism is adjusted such that the driving movements of the conveyor coincide with similar intermittent movements of the machine for shaping the ampoules. It is, however, obvious that the vacuum suppressing device is not necessarily dependent on the operation of the ampoule-forming machine and, therefore, the invention should not be regarded as limited to this arrangement, nor, moreover, than the exact details shown in the accompanying drawings.