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PROCEDE .ET MACHINE .POUR .LA .FABRICATION D'OBJETS CREUX .EN .VERREo
La présente invention est relative à la fabrication d'objets en verre creux;,tels que verres à boire, vases, articles d'éclairage,appareils de chimie, etco..
Dans la fabrication d'objets en verre creux présentant une ouver- ture assez large, on est obligé de mouler cet objet en lui constituant un pro- longement dont le diamètre diminue lorsque on va vers son extrémité, afin que le soufflage de 1?objet puisse être exécuté plus commodèment; ce prolongement doit être ensuite sectionné de façon à donner à l'objet sa longueur défini- tive et à former en même temps son ouverture.
Pour séparer le prolongement d'avec 1-'objet proprement dit, on peut opérer soit à chaud, soit à froid. La plupart des procédés utilisés pour séparer le prolongement à chaud ont 1?inconvénient de laisser un bourre- let épais sur le bord de l'objet après le sectionnement.- Si le sectionnement a lieu à froid, on doit recourir à une suite d'opérations et de manoeuvres coûteuses, et là fréquence de la casse rend prohibitif le prix de la fabri- cation.
La présente invention a pour objet, d'une part, un procédé per- mettant d'éviter la formation d'un bourrelet pendant le sectionnement à chaud, d'autre part les machines pour la mise en oeuvre dudit procédé.
Ce procédé pour séparer ?avec un objet en verre creux le prolon- gement dudit objet formé en vue du soufflage de ce dernier est cara.ctérisé en ce que l'on assure la rotation relative autour de l'objet muai de son pro- longement, d'une pluralité de flammes disposées en cercle autour dudit objet., en ce qu'on procède ensuite hors des flammes à un étirage de la zone annulaire de l'objet ainsi chauffée ledit étirage étant arrêté avant la rupture du ver-
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re, et en ce qu'on présente à nouveau auxdites flammes la zône annulaire de l'objet ainsi étiré et aminci, ce qui provoque un sectionnement correct et instantané le long de ladite zone.
On forme de préférence sur le prolongement de 1?objet une aspé- rité périphérique pour sa préhension en vue des opérations de chauffage et d' étirage, le reste de la surface du prolongement étant unie pour permettre le glissement des organes de préhension.
La rotation relative des flammes autour de l'objet peut être ob- tenue par rotation des flammes autour de l'objet fixe ou par rotation de l'objet devant les flammes fixes.
Les machines pour la mise en oeuvre dudit procédé sont caractéri- sées en ce qu'elles comportent en combinaison un porte-objet, un dispositif de préhension'du prolongement de l'objet, disposé dans l'axe dudit porte-ob- jet, un jeu de brûleurs répartis en cercle autour de l'axe de ces deux orga- nes, des moyens pour effectuer suivant ladite ligne le déplacement relatif du porte-objet par rapport au dispositif de préhension et au jeu de brûleurs, des moyens pour effectuer autour de ladite ligne la rotation relative des brûleurs par rapport à l'objet.
Le porte-objet est de préférence constitué par un mandrin muni d'un dispositif d'aspiration.
Le dispositif de préhension peut être constitué par une pluralité de supports disposés radialement et munis d'organes susceptibles d'accrocher automatiquement une aspérité périphérique de l'objet lorsqu'on déplace ce der- nier dans le sens correspondant à l'opération d'étirage.
Suivant une variante convenant plus particulièrement aux objets de grand diamètre, il est constitué par un jeu de machoires commandées par un dispositif à leviers articulés.
Suivant un mode de réalisation préféré de l'invention les becs des brûleurs produisant les flammes sont inclinés par rapport au plan du cercle sur lequel ils sont répartis et ils sont disposés dans des plans -parallèles à l'axe de ce cercle et situés à une certaine distance dudit axe.
Les brûleurs peuvent être des brûleurs coudés dont les tubes sont disposés radialement et les becs disposés comme indiqué ci-dessus, c'est-à- dire faisant un certain angle avec le plan commun auxdits tubes et avec le plan radial du tube correspondant.
Le dispositif de déplacement relatif du porte-objet peut être constitué par un jeu extensible de parallélogramme articulés commandé par un levier à cames et .provoquant le coulissement d'une tige à laquelle est fixé le porte-objet.
Suivant une variante, ce dispositif comporte un pignon ou secteur denté engrenant avec une crémaillère solidaire d'une tige coulissante à la- quelle est fixé le porte-objet.
Des butées réglables permettent de limiter le déplacement relatif du porte-objet à la longueur correspondant à la série d'objets à section- ner.
On a décrit ci-après à titre purement indicatif et nullement li- mitatif une forme d'exécution de ces machines et quelques variantes préférées de ses dispositifs.
La description du procédé ressort de l'explication de leur fonc- tionnement.
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Les références se rapportent au dessin ci-annexé dans lequel g
La fig. l représente une vue'en élévation de la machinée
La fig. 2 est une vue de dessus.
La fige 3 représente le dispositif', de déplacement vertical de . l'objet, en position basse.
La fig. 4 représente un des éléments du dispositif d'accrochage du prolongement de l'objeto
Les figs 5 et 6 sont des vues de côté et de face d'une varian- te de ce dispositif.
Les figs 7 et 8 montrent le fonctionnement du dispositif daccro- chage automatique.
Les figs 9 à 11 représentent à titre d'exemple plusieurs formes quon peut donner au prolongement de 12'objet.
Les figs. 12 à 19 représentent la succession des opérations effectuées.
Les figs. 20 et 21 représentent schématiquement en élévation et en plan la disposition des brûleurs suivant une variante préférée du dispo- sitif.
La fige, 22 représente en coupeun brûleur coudé utilisable de façon à réaliser une disposition des flammes'analogue à celle des figures 20 et 21.
Les figs. 23 et 24 représentent schématiquement en élévation et en plan le dispositif destiné à accrocher et à maintenir des objets de grand diamètre.
La fige 25 représente en élévation le dispositif de commande du déplacement du porte-objet.
La fig. 26 représente en coupe longitudinale le mandrin porte=- objet monté sur sa tige coulissante.
La Machine -(fig. 1) comporte une colonne centrale 1 montée sur un chariot 2 ; cette colonne supporte un bâti 3 susceptible de coulisser ver- ticalement; ce bâti est composé d'une table 4 sur laquelle est monté un mo- teur électrique 5 et d'un support annulaire 6 dans lequel est ajustée une couronne rotative 7 supportant une autre couronne 8 munie de cames qui re- goivent un certain nombre de brûleurs ou chalumeaux 9 susceptibles de cou- lisser suivant leurs directions respectives.
Ces cames permettent d'approcher ou décarter les brûleurs 9 afin d'obtenir instantanément le diamètre correspondant à celui de 1?objet cet ensemble, qui est solidaire de la couronne 7, se trouve entraîner en; -rotation à l'aide d'une courroie ou autre dispositif le reliant au moteur électrique 5.
Un mélange gazeux est amené aux brûleurs par un robinet tournant 10, qui est entraîné en rotation par la couronne 7 et par 1-'intermédiaire d' un bras rigide Il., le mélange gazeux arrive par un tuyau 12 et passe dans un canal annulaire creusé dans la surface de jonction du robinet 10; ce robinet est relié par une canalisation 13 à un canal circulaire ménagé dans la couronne 7 et servant de distributeur à une sétie, de conduits 14, reliés respectivement aux différents brûleurs par des tuyaux 15.
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Sur le support annulaire non rotatif 6 sont fixés des supports 16 destinés à maintenir le prolongement de l'objet au moment de l'opération d'étirage.
A la partie supérieure de la colonne 1 est fixé un bâti 17 ser- vant de support à une tige 18 susceptible de coulisser verticalement;.cette tige comporte un canal axial 19 et porte à son extrémité un mandrin 20 ayant une forme appropriée pour recevoir l'objet à sectionner, qui est maintenu par aspiration.
L'aspiration produite par un appareil indépendant ou non de la machine s'effectue par une canalisation 21 articulée à chacune de ses ex- trémités 22 et 23,afin de suivre le mouvement vertical de la tige 18.
Si l'objet n'offre pas une forme convenable pour être maintenu par aspiration, on remplace le mandrin 20 par un mandrin mécanique extensi- ble. généralement employé pour ce genre d'objet.
La tige 18 doit pouvoir être animée d'un mouvement vertical très rapide ; obtenir cette rapidité, on emploie un appareil élévateur extensible composé de pièces 24, 25, 26, 27, assemblées par des axes for- mant pivot 28, 29, 30, 31, 32 ; ces pièces forment les unes avec les autres des parallélogrammes articulés. Les extrémités de cet ensemble de pièces sont reliées à des coulisseaux 33, 34, 35, 36. Les coulisseaux 33,34 sont supportés par une glissière fixe 37 ; sont entrainés par une came 38, à l'aide d'une manette 39 qui les oblige à se déplacer horizontalement.
Les coulisseaux 35, 36 se déplacent obligatoirement dans les mêmes condi- tions, mais étant montés sur une glissière 40 qui est solidaire de la ti- ge 18, on obtient, en écartant les coulisseaux 33, 34 un affaissement des parallélogrammes, et, par conséquent, la descente instantanée de la tige 18, le mouvement contraire permet d'obtenir une remontée aussi rapide de cette tige.
L'ensemble de ce mécanisme est parfaitement équilibré par un contre-poids 41 relié à la tige 18 par un câble ou une chaîne 42, montée sur des galets 43 et 44, il est possible ainsi d'arrêter en un point déter- miné, le mouvement montant ou descendant de la tige 18, ceci étant indis- pensable pour faire subir à l'objet les opérations nécessaires à son sec- tionnement. Une butée réglable 45 rencontrant le taquet 46 permet de ré- gler avec précision la hauteur de sectionnement de l'objet.
La vue de dessus représentée à la fig. 2 montre les trois sup- ports 16 destinés à maintenir le prolongement de l'objet et qui sont fixés sur le bâti annulaire 6 ; on remarque la came 38 servant à commander les cou- lisseaux 33, 34 et la manette 39 servant à commander la came 38.
On voit à la fig. 3 la tige 18 descendue par suite de l'écarte- ment des coulisseaux 33, 34, cet écartement ayant provoqué l'affaissement du dispositif à parallélogrammes articulés.
La fig. 4 représente le dispositif d'accrochage automatique du prolongement, il est constitué par un certain nombre de supports 16 solidai- res du support annulaire 6 et par conséquent non rotatifs. Chacun de ces supports 16 est composé d'un cylindre 47 dans lequel est ajusté un piston 48 muni, à l'avant, d'une charnière 49 dans laquelle est ajusté un taquet 50 de forme appropriée; ce taquet est monté sur un axe 51, lui permettant de basculer et de reprendre sa place primitive, sous l'action d'un doigt 52 poussé par un ressort 53;
ce taquet est garni à sa partie inférieure, d'une matière isolante ou réfractaire 54; une partie plate 55 forme butée sur le piston 48. On peut déplacer horizontalement ledit piston 48 dans le cylindre 47 à l'aide d'une vis 56 et un bouton de commande 57, afin de ré- gler le diamètre du passage libre pour l'objet et pour son prolongement.
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Suivant une-variante de ce dispositif représentée à la fig. 5, le taquet 50 est muni d'une tige 62 sur laquelle on peut déplacer un. contre- poids 63 permettant de l'équilibrer convenablement afin que ledit taquet se trouve ramené automatiquement contre la butée 55.
La fig. 6 représente une vue de face de ce dispositif montrant le taquet 50 ajusté dans une chape 49 formant charnière et dans laquelle il est maintenu par un axe 51.
On-voit à la fige 7 le taquet 50 basculant sous la poussée de 1-'objet au moment de la descente de ce dernier sur les brûleurs ; prolon- gement 58 ainsi que la gorge 59 passent aisément devant le taquet; la butée 55 se trouve soulevée en raison du basculement de ce dernier.
La fig. 8 montre que,, lorque l'on remonte l'objet le taquet 50 s'engage automatiquement dans la gorge 59, la butée 55, en reposant sur le piston 48 permet au taquet de maintenir rigidement le prolongement 58 sans que ce dernier puisse se dégager lorsque l'on continue le mouvement de. remontée de 1',objet, en vue de provoque l'étirage de la partie annulaire chauffée.
Les figs. 9, 10, 11 représentent à titre d'exemple diverses for- mes qu'on peut donner au prolongement ; aspérités peuvent être de forme quelconque à condition qu'elles permettent aux taquets de les accrocher.
La fig. 12 représente l'objet 60, mis en place dans le mandrin 20 où il est maintenu par aspiration.
La fig. 13 représente l'objet descendant sur les brûleurs rota- tifs 9 ; les taquets 50 basculent sous la pression de l'objet et laissent passer le prolongement.
La fige 14 représente l'objet au cours du chauffage de la partie annulaire qui devra subir l'étirage.
La fig. 15 représente l'objet, au cours de sa remontée au mo- ment où les taquets 50, sous la poussée des doigts 52 accrochent l.aspérité ménagée dans le prolongement.
La fig. 16 représente l'opération d'étirage; le prolongement est maintenu rigidement par les taquets 50, tandis que le mandrin 20, sup- portant l'objet 60, continue son mouvement de remontée et provoque un étirage de la partie annulaire 61 préalablement chauffée.. l'opération s'effectue en dehors des flammes des brûleurs 9.
La fig. 17 représente l'objet redescendu sur les brûleurs 9, les taquets 50 se sont de nouveau écartés, le sectionnement s'est produit in- stantanément à la jonction de la partie amicie par l'étirage et de la. partie de 1-'objet restée à son épaisseur normale.
La fig. 18 représente l'objet séparé de son prolongement.
La fig. 19 représente l'objet remonté dans sa position première.
Suivant une disposition préférée les axes géométriques 64 des becs des brûleurs 65 (figs 20 & 21) sont inclinés d'un certain angle sur le plan horizontal H contenant les becs de brûleurs et sont disposés dans des plans verticaux situés à une même distance D de l'axe 0 du dispositif.
Il en résulte que les brûleurs attaquent suivant un angle.5!: assez faible, la circonférence C de l'objet à sectionner.
On peut, dans le cadre de cette variante, utiliser des brûleurs coudés comportant des tubes 69 montés radialement par rapport à 1-'axe 0 du dispositif ou .munis d'embouts 70 montés au bout desdits tubes 69 et coudés
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à l'inclinaison voulue de façon que l'axe 71 de leur partie coudée fasse l'angle voulu avec l'horizontale et avec la circonférence C de l'objet; des becs 72 sont montés à l'extrémité de ces embouts. Cette dernière solution permet d'utiliser sans transformation les machines conçues pour une dispo- sition radiale des brûleurs.
De toute 'façon, les becs des brûleurs étant ainsi inclinés par rapport à l'horizontale et par rapport au plan radial, les flammes viennent lécher tangentiellement ou sous un angle faible a la circonférence C de sec- tionnement de l'objet et ne tendent pas à refouler le verre amolli vers l'in- térieur dudit objet au moment du sectionnement, d'autre part, elles ne con- vergent pas vers le centre de l'objet et ne s'y rencontrent pas une fois le sectionnement effectué, mais elles lèchent en même temps la paroi inter- ne et la paroi externe en tourbillonnant à l'intérieur de l'objet, ce qui produit un rebrûlage parfait et évite ainsi une tension du verre toujours possible autrement. Le nombre des brûleurs est fonction de l'épaisseur du verre et du diamètre de l'objet.
Suivant une variante, on peut, pour le sectionnement de certaines sortes d'objets, animer les objets d'un mouvement rotatif, les brûleurs pou- vant être maintenus fixes; pour faire subir à l'objet les -opérations d'étira- ge, on arrête momentanément sa rotation, que l'on reprend ensuite en vue du sectionnement de la partie étirée.
Suivant une autre disposition plus particulièrement recommandée en vue du sectionnement d'objets de grand diamètre et représentée aux figs 23 et 24, le dispositif de préhension et de maintien de la calotte comporte un manchon 73 coulissant verticalement sur la colonne 1 et maintenue à hauteur voulue par une vis 74. A la partie supérieure du manchon, deux bossages 75, 76 supportent des bras pivotants 77, 78 munis à leurs extrémités de porte-mâchoires 79, 80 et de mâchoires 81, 82. La position des porte- mâchoires est réglable par coulissement, suivant le diamètre de l'objet à saisir.
Les bras 77, 78 pivotent autour des axes 83, 84 et sont articulés avec des biellettes 85, 86 elles-mêmes articulées en 87, 88, 89, 90 et commandées par une pièce 91 coulissant sur une glissière 92 fixée au man- chon 73; la course de la pièce coulissante 91 est limitée par les butées 93 et 94. La pièce coulissante 91 est -elle-même commandée par un levier 95 articulé autour d'un pivot 96; à l'extrémité de ce levier est pratiquée une boutonnière 97 dans laquelle est logé un tourillon 98 monté sur la pièce coulissante 91.
Lorsqu'on actionne le levier 95 dans le sens de la flèche f. la pièce 91 coulisse vers la butée 93, occasionnant le déplacement des articulations 87 et 88 vers l'extérieur et obligeant ainsi les bras 77, 78 à refermer les mâchoires 81, 82 sur la partie de l'objet à sectionner.
Ce dispositif permet d'obtenir une très grande ouverture des bras 77, 78 avec un petit déplacement du levier 95.
Suivant une variante du dispositif destiné à faire subir à l'objet les déplacements verticaux nécessaires aux différentes opérations (voir figs. 25 et 26), le bâti fixé à la partie supérieure de la colonne 1 comporte un fût 99 et un carter 100 solidaire dudit fût. Le carter 100 supporte un axe 101 sur lequel est fixé un pignon ou un secteur denté 102 de rayon assez grand pour qu'il soit possible, au moyen d'un levier 103 solidaire dudit pignon ou secteur 102, de faire coulisser verticalement une tige 104 munie d'une crémaillère 105 engrenant avec ledit pignon ou secteur 102. Cette tige coulissante 104 comporte un canal axial 106 ser- vant de conduit d'aspiration pour le maintien de l'objet à sectionner.
La base 107 de la partie externe de la tige est filetée en vue de la fixa- tion du mandrin porte-objet ; partie interne de la tige 104 comporte un logement axial pour ledit mandrin porte-objet. A la partie supérieure de la tige 104 est fixé un robinet tournant 108 qui est relié à un dispositif d'aspiration non représenté au dessin par la tuyauterie 109 montée sur un
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support articulé 110 autour dyuquel elle pivote suivant le déplacement vertical de la tige coulissante 104; l'ensemble des pièces mobiles est équilibré au moyen d'un contrepoids 111 relié à la tige 104 par un câble ou une chaîne 112 ou par tout autre moyen de ce genre.
En vue de son montage sur la tige coulissante 104, le mandrin por- te-objet (fig. 26) comporte une queue 113 percée d'un canal longitudinal 114 et se terminant par un épaulement, 115, une partie cylindrique 116 et un file- tage 117 sur lequel est vissé un plateau 118 recevant le mandrin 119 de forme appropriée à l'objet à sectionner., ce dernier est retenu par aspiration, cette aspiration se faisant par les canaux 109, 106 et 114, et par les trous 120 prattiqués au fond du mandrin.
Un écrou 121 fixe l'ensemble sur la partie fi- letée 107 de la tige 104. Pour changer de mandrin, il suffit de desserrer 1'écrou 121 dont la face inférieure, lorsqu-on continue à la desserrer, vient exercer une pression sur la face supérieure du plateau 118, débloquant ainsi la queue 113 du mandrin.
REVENDICATIONS
1 - Procédé pour séparer d'avec un objet 60 en verre creux le prolongement 58 dudit objet formé en vue du soufflage de ce derniercaracté- risé en ce que l'on assure la rotation relative, autour de l'objet 60 muni de son prolongement 58, d'une pluralité de flammes disposées en cercle autour dudit objet, en ce qu'on procède ensuite hors des flammes à un étirage de la zône annulaire 61 de l'objet ainsi chauffée ledit étirage étant arrêté avant la rupture du verre., et en ce qu'on présente à nouveau auxdites flammes la zône annulaire 61 de l'objet ainsi étiré et amincie ce qui provoque un sec- tionnement correct et instantané le long de ladite zône 61.