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Procédé de fabrication de corps creux en verre .
La fabrication de corps creux en verre suivant le procédé de pressage se fait jusqu'à présent de telle ma- nière que la masse de verre liquide est déposée en quantité approximativement correcte dans un moule dans lequel et dans la masse de verre le poinçon'de pressage plonge par le haut et répartit la masse de verre de telle manière qu'à la fin de l'opération de pressage elle remplit l'espace entre le moule et le poinçon. Le moule détermine la surface exté- rieure et le poinçon la surface intérieure du corps creux en verre. Lors du pressage, la masse de verre doit s'élever en et la.paroi une épaisseur de couche déterminée entre le poincon/du mou- le, le mouvement du verrest donc en sens inverse du mouve- ment du poinçon.
Or, il est connu que le verre colle au fer et à d'autres métaux du moule lorsque ceux-ci ont une tempéra- ture d'environ 5000 C. Ceci signifie que la masse et la tem- pérature du fer du moule doivent être déterminées lors du ' commencement du pressage de telle façon que, par l'introduc- tion du verre à une température d'environ 1100 C, à la fin du pressage et lors de l'enlèvement du poinçon et lors du dé- moulage, la température de collage n'est pas encore atteinte.
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La grande différence de température entre la masse de verre liquide et la surface de moule ou du poinçon a pour effet un enlèvement rapide et intense de chaleur du verre et par conséquent un refroidissement rapide partout ou le verre vient en contact avec le moule et le poinçon. Si l'on se re- présente alors que le verre porté déjà son épaisseur de paroi correcte lors du premier mouvement du poinçon doit s'élever encore entre le moule et le poinçon lors de l'enfoncement subséquent du poinçon et vient toujours en contact avec de - nouvelles surfaces de fer qui sont essentiellement plus froi- des que le verre, on peut expliquer les circonstances nuisi- bles suivantes dans le procédé normal de pressage ;
1.) La paroi de corps creux en verre pressés peut être pressée seulement jusqu'à une certaine épaisseur minima.
Plus le verre doit s'élever fortement dans le moule, c'est à dire plus est grand le trajet que le verre déjà moulé doit par- courir entre le moule et le poinçon, plus la paroi doit être épaisse pour que de l'intérieur de la couche de verre une quantité de chaleur suffisante puisse encore être cédée à la surface pour maintenir celle-ci molle et moulable. Cette épaisseur de paroi minima est en général pour des corps creux en verre pressé plus grande que pour des corps soufflés, c'est à dire qu'on a dû limiter le procédé de pressage à des corps creux en verre à parois nécessairement épaisses ou bien accepter une épaisseur de verre anormale. A ceci s'ajoute la longueur limitée du corps creux en verre à mouler, car sinon il prendrait naissance des épaisseurs de verre insupportables.
Comme après l'achèvement de l'opération de pressage, le poinçon doit de nouveau être retiré du corps de verre creux durci, il est absolument indispensable de lui donner une forme conique. La conicité vaut en diamètre au moins 2@, ce qui si- gnifie que par exemple un tube pressé de 1000 mm. de long au- rait à une extrémité une paroi plus épaisse de 10 mm. qu'à l'au- tre.
2.) La pression de pressage doit être relativement grande car la masse de verre très visqueuse doit effectuer un mouvement @
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opposé à celui du poinçon de pressage et il faut surmonter non seulement le frottement interne de la masse de verre fortement visqueuse mais il faut déplacer encore la masse de verre s'élevant et devenant toujours de plus en plus froide et par conséquent plus visqueuse. Les tensions se présentant dans tout façonnage de verre et qui doivent être éliminées par un refroidissement subséquent deviennent entre autres d'autant plus grandes qu'est plus grande la force employée pour le façonnage et que la paroi est plus épaisse.
Lorsque la masse de verre déjà façonnée doit être pressée par montée dans l'espace entre le moule et le poinçon avec une dépense élevée de force (parce qu'elle est devenue plus visqueuse par le refroidissement) il prend naissance des tensions sup- plémentaires dont l'élimination exige une dépense d'énergie élevée et est entre autres réellement difficile.
S'il faut munir par exemple un tube.pressé de nervures transversales ou d'autresépaissiissements nécessaires sur la surface extérieure ou profilages (pas de vis, etc.) il fau- drait en ces endroits une plus grande quantité de verre qui lors de la montée devrait toutefois passer par une section antérieure plus étroite'. Il est facile de voir quel trajet compliqué la masse de verre à surface déjà fortement refroi- die doit suivre dans ce cas et quelles possibilités de nais- sance de tensions sont ainsi données.
3.) La formation de fendillements de durcissement au bord terminal de corps creux en verre est une conséquence de ce que le verre lors de sa montée est très fortement refroi- di -et que le verre es,t devenu trop froid à la surface mar- ginale lors de la pression contre l'anneau qui obture la cavité entre le moule et le poinçon, a perdu sa façonnabili- té et a été brisé par la grande pression. On observe alors, de fines fentes s'étendant vers le coté, le plus souvent à angle droit, qui diminuent la solidité du corps creux en verre au point que de telles pièces représentent du rebut.
Un autre inconvénient très important du procédé normal de pressage est l'impossibilité de fabriquer en une opération des corps creux en verre ouverts des deux côtés, par exemple @
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des tubes. Le moule sert avant le commencement de l'opéra- tion de pressage de récipient récepteur pour la masse de verre liquide et doit donc être fermé vers le bas, les pièces pressées se présentent donc toujours aussi fermées d'un côté. Un tube pressé dont la longueur de fabrication est en elle-même très étroitement limitée devrait encore être raccourci par suppression du fond le plus souvent épais.
Suivant la présente invention, les inconvénients du procédé connu de pressage ne sont pas seulement éliminés, mais en outre on indique de nouvelles voies pour le pres- sage de corps creux en verre qui devaient jusqu'à présent être fabriqués par d'autres procédés quele procédé de pres- sage.
La présente invention concerne par conséquent un procédé pour la fabrication de corps creux en verre au moyen d'un poinçon de pressage, mais qui se distingue des procédés connus essentiellement par le fait que le façonnage de la niasse de verre se fait, en combinaison avec le mouvement du poinçon par introduction d'air comprimé, de gaz comprimé ou de vapeur sous pression.
Dans une forme préférée de l'invention, l'air comprimé est introduit de telle manière qu'une partie s'é- coule dans la direction du mouvement du poinçon devant le poinçon et une autre partie derrière celui-ci et cela de préférence en sens inverse dé son mouvement. En outre, .L'in-
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trocuction de l'air se fait avantaGeusement au-uessus du poinçon savoir à la tête et à l'extrémité ou au fond. L'ex- trémité du poinçon tournée vers la masse de verre liquide est établie de telle manière, suivant laprésente invention, que la masse de verre est refoulée latéraimenent et que les ouvertures de sortie d'air peuvent être disposées convena- blement.
L'air comprimé s'écoulant dans la direction du mou- vement du poinçon prend de l'avance sur le poinçon et répartit la masse de verre tandis que l'air comprimé s'écoulant derrière le poinçon presse la masse de verre façonnée l ar le poinçon jusqu'à son durcissement contre la paroi du moule.
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La force à employer pour le façonnage se répartit donc en- tre l'air comprimé et le poinçon, oelui-ci faisant en sorte dans une certaine mesure que la paroi ait partout une épais- seur uniforme tandis que l'air comprimé répartit le verre et maintient la forme donnée. Dans le cas d'introduction derrière le poinçon, il peut s'écouler non pas en sens in- verse, mais également dans la direction du mouvement du poinçon. Le mouvement du poinçon se fait avantageusement dans la même direotion que le verre qui s'élève, o'est à dire de bas en haut et non comme jusqu' à présent en sens inverse, ce qui n'exclut pas l'emploi de l'autre mouvement du poinçon dans le procédé suivant l'invention.
On peut éga- lement, dans le sens de la présente invention, travailler avec un seul écoulement d'air comprimé, f'est à dire que l'air comprimé est introduit en éooulement devant le poinçon seule- ment ou en action derrière celui-ci. D'autres particularités de l'invention résultent de l'exemple de réalisation repré- senté au dessin en partie en vue de côté et en partie en cou- pe longitudinale.
Sur la plaque de base 1 perforée de la presse se dresse le moule cylindri que en deux pièces 2 qui est relié à la plaque d'obturation inférieure 3 par un rebord et sur lequel est montée, à la partie supérieure, la coupole 4. La fermeture inférieure du moule est formée par le poinçon 5 qui est plus court que le trajet à parcourir par lui et qui est monté librement sur une tige 6 pourvue d'un pas de vis qui présente un trou 7. s'étendant exial ement et est empêchée de tourner dans le palier 8 par une rainure et un tenon. En- tre deux plaques fixes 9, on a monté la roue de vis sans fin 10, qui possède un trou fileté pour le vissage et le dévis- sage de la tige filetée 6 et est mise en rotation par le mé- canisme à vis sans fin 11.
Suivant le sens de rotation de la vis 10, la tige 6 est soulevée ou abaissée et par conséquent le poinçon 5 est déplacé de façon correspondante. Le poinçon 5 est fermé de-façon étanche à l'air par rapport à la plaque de base 1 au moyen du logement 12. Le poinçon 5 a une forme
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cylindrique et se termine en pointe de telle façon que la masse de verre liquide est refoulée latéralement lors desen mouvement vers le haut. Le poinçon 5 est creux et possède à la pointe des ouvertures 13 et dans le fnnd des ouvertures 14..La coupole 4 possède une soupape 15 déplaçable pour l'in- troduction et l'échappement de l'air comprimé.
Le procédé suivant la présente invention s'effec- tue de la manière suivante :
La coupole 4 est d'abord enlevée ou rabattue et la masse de verre appropriée est introduite. La coupole 4 est ensuite remise en place et l'on ouvre le robinet ou la soupape 15 par lequel l'air comprimé arrive et refoule la mas- se de verre liquide vers le bas. Ensuite se produit l'amenée d'air comprimé par la tige 6 et le poinçon 5 et en même temps le moteur est mis en service et déplace vers le haut le poin- çon 5 par l'intermédiaire de la commande à vis sans fin 11,10.
Le poinçon refoule la masse de verre vers l'extérieur contre les parois du moule. Le mouvement est encore favorisé par l'air comprimé entrant en 13. L'arrivée d'air comprimé par la soupape 15 est alors arrêtée et cette soupape est mise en position telle que la coupole 4 reste sous une pression d'air qui empêche l'étirage du verre vers le haut. L'air comprimé introduit en 13 favorise l'opération de pressage par souffla- ge de la masse deverre devant le poinçon et empêche le poin- çon 5 de devenir trop chaud, ce qui est favorisé encore, par l'air comprimé sortant en 14 qui refoule la masse de verre contre le moule 2 jusqu'à ce que le verre ait fait prise.
La quantité de verre éventuellement en excès est moulée en 16 en un cylindre mince qui est séparé ultérieurement en 17.
Après 1'achèvement de l'opération de pressage, on établit après l'ouverture de la soupape 15 l'équilibre avec l'air extérieur, la coupole4 est soulevée, le poinçon 5 est enlevé de la tige 6, le moule 2 est ouvert et le cylindre de verre 18 en est extrait. Pendant l'ouverture du moule le moteur tourne en sens inverse et ramène la tige 6 dans la position de départ.
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Pour obtenir un meilleur refroidissement en- core du poinçon 5, l'espace 19 peut être mis en communication avec l'air extérieur par l'intermédiaire d'une soupape de sortie à régler pour une pression déterminée, de sorte qu'on peut insuffler à travers le poinçon 5 la quantité d'air com- primé ou de vapeur qui est nécessaire pour le réglage de sa température.
Le procédé suivant l'invention est utilisable également lors de la fabrication de corps creux en verre ou- verts d'un seul côté et cela dans l'hypothèse que la cavité du corps est cylindrique car dans ce cas seulement le poinçon se trouvant dans la position de base peut former une obtura- tion inférieure du moule.
Les corps creux ouverts des deux côtés dont les ouvertures sont toutefois de grandeurs différentes sont fabriqués suivant la présente invention de telle manière que la petite ouverture se trouve dans le moule à la partie su- périeure et que sur le poinçon 5 on pose un cylindre creux ayant le diamètre de la petite ouverture,de telle sorte que, dans la position de base du poinçon, ce cylindre dépasse au- delà de la quantité de verre introduite et que celle-ci est donc posée en anneau autour du cylindre mis en place.
Revendications.
1.- Procédé de fabrication de corps creux en verre au moyen d'un poinçon de pressage, caractérisé en ce que le façonnage de la masse de verre se fait en combinaison avec le mouvement du poinçon par introduction d'air comprimé, de gaz comprimé ou de vapeur sous pression .