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PILKINGTON BROTHERS LIMITED, résidant à LIVERPPOL, Lancashire (Gde Bretagne) .
PERFECTIONNEMENTS AUX APPAREILS EFFECTUANT SIMULTANEMENT LE POLISSAGE DES DEUX FACES D'UN RUBAN DE VERRE MOBILE.
La présente invention se rapporte aux appareils polissant simulta- nément les deux faces d'un ruban de verre en mouvement continu.
Pour fabriquer le verre laminé, rectifié et poli, la technique ha- bituelle consiste à faire couler le verre en fusion d'une cuve entre des cy- . lindres de calibrage qui produisent un ruban continu de verre lequel, soute- nu par des cylindres de support, traverse ensuite un tunnel à recuire desti- né à régler la vitesse de refroidissement du v erre. Puis ce ruban est en- traîné entre une série d'outils de rectification en forme de disques, ali- mentés en abrasif en suspension dans l'eau, cet abrasif étant habituellement du sable très soigneusement classé de telle sorte que les particules les plus grosses soient fournies aux premiers outils que rencontre le ruban.
La sé- rie d'outils de rectification est agencée par paires coaxiales dont les axes sont perpendiculaires au verre et elle est complétée par des paires coa- xiales alimentées en particules de sable plus fines, destinées à effectuer l'opération connue sous le nom d'"adoucissage", expression désignant le meu- lage fin effectué par les quelques outils venant en dernier lieu, de telle sorte que le ruban est d'abord soumis à un meulage, puis à l'adoucissage en une opération continue, et la surface finalement obtenue est dite "adoucie".
Après avoir passé entre les meules adoucisseuses, le ruban est sou- mis à l'action de frottement d'une série d'outils de polissage, puis à la sor- tie des polisseuses, il est coupé, de manière répétée, à une distance déter- minée de son extrémité libre. Les outils effectuant le meulage, l'adoucissa- ge et le polissage sont collectivement désignés dans l'exposé ci-dessous par les termes ;.'outils de surfaçage.
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Les outils de surfaçage ont été jusqu'à présent disposés par pai- res avec leurs axes dans des plans verticaux disposés obliquement par rap- port au trajet suivi par le ruban, le but visé consistant à obtenir une sur- fagage aussi uniforme que possible sur toute la largeur du ruban.
Le ruban, de verre est entraîné dans la série d'outils de' surfa- gage par des paires de cylindres d'entraînement s'étendant en travers du ru- ban, un cylindre de chaque paire se trouvant au-dessus et l'autre au-dessous du ruban, les axes d'une paire passant par un plan vertical perpendiculaire au sens de déplacement du ruban.
On remarquera donc qu'une installation de meulage et de polissage d'un ruban de verre mobile sur ses deux faces simultanément augmente de lon- gueur lorsqu'on essaie d'obtenir l'uniformité de l'effet de surfaçage sur la largeur du ruban, augmentation qui implique un plus grand encombrement de l'atelier,un capital et des frais d'entretien plus élevés,et donne plus de risques de fêlure ou de rupture du ruban qu'en cas d'utilisation d'une série linéaire d'outils tous disposés au centre du ruban.
La présente invention a principalement pour but de supprimer les inconvénients énumérés en cas d'utilisation d'outils agencés par paires dis- posées dans des plans verticaux qui s ont obliques par rapport au trajet du ruban, afin d'obtenir ainsi les conditions optima d'uniformité du surfa- gage sur toute la largeur du ruban, d'une manière plus économique.
L'appareil destiné à effectuer simultanément le surfaage des deux faces d'un ruban de verre continu, comporte des paires associées d'outils dont les axes passent par des plans verticaux disposés obliquement par rap- port au parcours du ruban, les outils d'une paire travaillant sur une des fa- ces étant coaxiaux avec ceux d'une paire analogue travaillant sur l'autre fa- ce et des moyens d'entraînement du ruban opérant sur chacune dés faces du ruban, agencés entre une paire d'outils et une paire adjacente placée à la suite, longitudinalement sur le trajet du ruban.
Cet appareil est caractéri- sé par le fait que chaque dispositif d'entraînement est constitué par un jeu de galets montés sur une poutrelle disposée obliquement par rapport au tra- jet du ruban, de manière que ces galets se trouvent échelonnés d'un bord à l'autre du ruban, avec leurs axes perpendiculaires au sens de déplacement de ce dernier, de telle sorte que les galets d'entraînement supportent le ruban dans des zones contiguës aux deux outils d'une paire coaxiale oblique- ment disposés.
Chaque poutrelle supportant les galets d'entraînement peut être pourvue d'une série de supports creux équipés de roulements maintenant les axes des galets, ces supportants abritant les dispositifs de commande de ces axes.
Selon une forme préférée de construction de l'invention, l'appa- reil comprend : un arbre de commande entraînant t chaque jeu de galets,lo- gé dans la poutrelle correspondante ; roues dentées coniques clavetées à l'arbre et réglables axialement sur celui-ci ; broche montée dans chaque support perpendiculairement à l'arbre, et entraînée par une roue dentée co- nique qui y est fixée et qui s'engrène dans une roue dentée conique fixée sur l'arbre; un dispositif d'entraînement des axes comprenant une roue héli- coïdale fixée sur l'axe correspondant et une vis sans fin située sur cha- que broche, en prise avec la roue hélicoïdale; et un dispositif entraînant en synchronisme les arbres de commande situés au-dessus et au-dessous du ruban de verre.
Les galets de chaque jeu peuvent être montés par paires, un galet étant claveté à chaque extrémité de chaque axe.
Au lieu d'actionner les galets associés à chaque support au moyen d'une broche motrice et d'un engrenage à vis sans fin logé dans ce dernier, on peut loger dans la poutrelle un moteur électrique pour actionner l'axe correspondant, la poutrelle creuse supportant les câbles amenant le courant aux moteurs.
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Selon l'agencement représenté sur les figures 1 à 11, chaque en- semble d'entraînement comprend une série de paires de galets entraînés indi- viduellement soit au moyen d'un engrenage d'angle (16, 23) soit par un moteur individuel (59). Par conséquent, ainsi que dans la construction représentée sur les figures 12 à 14, il n'est pas nécessaire que tous les galets de cha- que jeu soient entraînés, et l'invention envisage une série de galets échelon- nés, que ceux-ci soient tous entraînés ou non.
Selon une autre forme préférée de construction de l'invention, dans laquelle chaque poutrelle supportant les galets d'entraînement est pour- vue d'une série de supports creux pourvus de roulements pour les axes des galets, les supports renfermant le dispositif de commande des axes, chaque axe successif, à partir d'une extrémité de la poutrelle, peut être entraîné par le précédent au moyen de roues à denture droite logées dans les supports, chaque support abritant une roue à denture droite pour chacun des deux axes pénétrant dans celui-ci et une roue dentée intermédiaire folle en prise avec les roues à denture droite, ainsi qu'au moyen d'un dispositif entraî- nant le premier axe de ladite extrémité de la poutrelle.
Lorsqu'on désire réparer les galets d'entraînement, il est natu- rellement nécessaire de relever la poutrelle supérieure ou d'abaisser la pou- trelle inférieure, et il est ensuite nécessaire de régler à nouveau la pou- trelle déplacée afin d'appliquer au verre la pression requise pour effectuer l'entraînement dans le sens désiré. On peut donc utiliser tout dispositif de relèvement ou d'abaissement des poutrelles maintenant l'entraînement des galets respectifs par la broche verticale 12 et la paire de pignons d'angle 13, 14, ceux-ci, ainsi qu'il sera décrit ci-dessous plus en détail, étant montés sur les extrémités des poutrelles adjacentes à la broche verticale 12, c'est-à-dire du côté entraînement de la machine.
Les pignons coniques 13 sont montés à coulisse sur la broche 12, cette dernière étant agencée pour permettre le maintien de l'entraînement pendant le déplacement des pignons d'angle axialement par rapport à la bro- che.
L'invention comporte aussi un dispositif destiné à relever ou à abaisser les poutrelles, dans lequel les extrémités de l'une des poutrelles, se vissent sur une paire de broches verticales actionnées par un volant et celles de l'autre poutrelle s'engagent par un pas de vis sur une seconde pai- re de broches actionnées par un second volant, de manière que la manoeuvre des volants permette de relever ou d'abaisser l'une ou l'autre des poutrel- les, ou les deux, afin de régler les galets pour supporter le ruban au ni- veau correct.
L'invention ressortira mieux de la description suivante de ces formes préférées de réalisation citées à titre d'exemple en référence aux des- sins schématiques annexés sur lesquels : la figure 1 est une vue en plan d'une série d'outils de polissage disposés par paires, dont les axes passent par des plans verticaux disposés obliquement par rapport au parcours du ruban de verre, et de la disposition générale de deux jeux de galets d'entraînement du ruban selon l'invention; la figure 2 est une élévation-coupe suivant la ligne II-II de la figure 1, en regardant dans le sens de déplacement du ruban; la figure 3 est une coupe d'une paire de galets d'entraînement re- présentés sur-la figure 2, mais à échelle agrandie, montrant le mécanisme de commande de chaque paire de galets dans les deux jeux; la figure 4 est une coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 3;
la figure 5 est une vue en plan de l'agencement représenté sur la figure 3; la figure 6 est une vue fragmentaire en plan, partie en coupe,
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suivant la ligne VI-VI de la figure 2' représentant, à échelle'agrandie, l'agencemat des volants servant à relever et à abaisser les poutrelles portant les galets d'entraînement; les figures 7 et 8 sont des coupes suivant les lignes VII-VII et VIII-VIII, respectivement, de la figure 2, représentant la connexion entre les volants et le dispositif de relevage et d'abaissement des poutrelles; la figure 9 est une coupe suivant la ligne IX-IX de la figure 2, montrant le dispositif destiné à guider les extrémités des poutrelles du côté commande de la machine,c'est-à-dire du côté de la machine sur lequel les volants sont montés;
la figure 10 est une coupe suivant la ligne X-X de la figure 2, montrant le dispositif de guidage des extrémités des poutrelles de-l'autre cote de la machine, ainsi que le montage des dispositifs solidaires de l'en- traînement des jeux de galets permettant la continuation de l'entraînement pendant le relevage et l'abaissement des poutrelles; la figure 11 est une vue analogue à celle de la figure 4 montrant l'utilisation d'un moteur électrique individuel pour chaque paire de galets du système d'entraînement supporté par la poutrelle; la figure 12 est une vue partie en plan, partie en coupe horizon- tale, montrant un autre agencement de montage et d'entraînement des galets des deux jeux; la figure 13 en est une élévation, en regardant dans le sens de déplacement du ruban de verre;
la figure 14 est une coupe suivant la ligne XIV-XIV de la figure 13, et la figure 15 est une coupe dont la description est donnée ci-des- sous.
Sur les dessins, les mêmes références désignent les parties iden- tiques ou analogues.
Si l'on considère d'abord les figures 1 à 10;
Un ruban de verre laminé 1, venant d'être formé de la manière con- nue par les cylindres lamineurs, et ayant passé dans une arche de refroidis- sement ainsi qu'entre une série d'outils coaxiaux de meulage travaillant si- multanément sur les deux faces du ruban, est représenté sur la figure 1 avan- çant dans le sens indiqué par les flèches 2 entre des outils coaxiaux de po- lissage, dont les axes sont indiqués en 3-3, ces outils étant agencés de ma- nière à travailler sur chaque face du ruban par paires associées dont les axes passent par les plans verticaux indiqués par les traits mixtes 4-4, les- quels plans sont obliques par rapport au trajet du ruban.
Chaque outil se compose d'un châssis moteur indiqué en 5 sur lequel sont montées les meules polisseuses 6, garnies de feutre, le tout agencé de la manière bien connue des techniciens, les outils étant entraînés d'un mouvement de rotation con- tinu par paires associées au moyen d'un moteur correspondant indiqué en 7.
L'avance continue du ruban est obtenue, selon la présente inven- tion, au moyen de mécanismes d'entraînement disposés à intervalles appropriés, et comprenant deux jeux associés de galets indiqués en 8, agencés en paires analogues au-dessus et au-dessous du ruban 1, chaque paire de galets étant supportée par des poutrelles creuses 9 de section rectangulaire (voir figure 4), disposées obliquement par rapport au trajet du ruban. Dans la construc- tion représentée, les poutrelles sont parallèles aux plans verticaux 4 con- tenant les axes des polisseuses associais, mais les axes des galets-sont tous perpendiculaires au sens de déplacement du verre.
Ainsique le montre clairement la figure 1, les galets d'entraî- nement sont agencés par paire dans chaque jeu, et sont échelonnés en travers
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du ruban en avant et à la suite des deux paires associées d'outils coaxiaux de polissage représentés.
Dans l'agencement représenté sur la figure 1, un jeu analogue de galets échelonnés en travers du ruban est représenté entre les deux paires d'outils associés. Ces galets peuvent également aider à 1' entraînement du verre, mais en général, il n'est pas nécessaire que chaque jeu de galets soit entraîné, auquel cas les galets des jeux non entraînés tournent librement et supportent simplement le ruban de verre entre les paires respectives as- sociées d'outils de polissage.
Les poutrelles creuses 9 sont montées sur des colonnes creuses 10 de la manière décrite ci-dessous, à chacune de leurs extrémités, et, ainsi que le montre clairement la figure 2, chaque jeu de galets d'entraînement au-dessus et au-dessous du ruban est pourvu d'un moteur 11 entraînant un ar- bre vertical 12 portant les pignons d'angle 13, en prise avec les pignons d'angle 14 montés sur les arbres horizontaux 15 situés à l'intérieur des pou- trelles creuses respectives 9.
Les arbres 15 sont pourvus de pignons coniques 16 axialement régla- bles sur ces arbres (voir figure 3), un pour chaque paire de galets, ces pi- gnons 16étant en correspondance avec une série de supports 17, un pour cha- que paire de galets 8. Chaque support 17 est pourvu de roulements 18 suppor- tant un axe 19 à chaque extrémité duquel est fixé un galet. A chaque axe est fixée une roue hélicoïdale 20 actionnée par une vis sans fin 21 montée sur une broche motrice 22 pourvue d'un pignon conique 23 en prise avec le pi- gnon conique correspondant 16 de l'arbre horizontal 15. Chaque broche motri- ce 22 est montée dans un roulement 24 situé dans le support 17 correspon- dant, et ainsi que le montre clairement la figure 4, chaque support 17 est fixé à sa poutrelle respective par des goujons 25.
On remarquera, d'après ce qui précède, que chaque moteur 11 (un pour chaque paire de jeux de galets d'entraînement 8) transmet la forme, au moyen de l'arbre vertical correspondant 12, à la paire associée d'arbres horizontaux 15, laquelle entraîne en synchronisme tous les pignons coniques 16 pour entraîner les broches 22 correspondantes actionnant elles-mêmes les roues hélicoïdales 20, à chacune desquelles est accouplée une paire de ga- lets 8, un à chaque extrémité de l'axe 19 passant à travers chaque roue hé- licoidale. On peut donc dire que, dans la construction représentée sur les figures 1 à 5, les paires de galets de chaque jeu sont entraînées en paral- lèle par les arbres horizontaux 15. Les galets 8 sont tous recouverts de caoutchouc, et communiquent ainsi un entraînement par friction au ruban 1 situé entre chaque jeu de galets.
Les poutrelles 9 sont montées de manière à pouvoir être réglées verticalement l'une par rapport à l'autre et par rapport à la machine, au moyen de dispositifs logés dans les colonnes creuses 10. A cette fin, les volants 26,27, sont montés sur l'une des colonnes 10 décrites ci-dessous (pour plus de clarté) comme se trouvant du côté "commande" de la machine, l'autre côté de cette dernière étant appelé côté "d'entraînement".
La partie supérieure de la colonne 10 du côté commande est pour- vue (figure 6) d'une plaque amovible 28 comportant une portée 29 destinée à recevoir un manchon 30, à travers lequel passe un arbre 31; sur ce dernier est claveté le volant 26, et le volant 27 est claveté sur le manchon 30, de sorte que l'on fait tourner l'arbre 31 au moyen du volant 26 et le manchon 30 à l'aide du volant 27. L'arbre 31 porte une roue à denture droite 32 et le manchon 30 une roue à denture droite 33, la première étant en prise a- vec un pignon 34, et la seconde avec un pignon 35, situés chacun aux extré- mités de diamètre réduit 36 et 37 des arbres parallèles 38 et 39, logés dans une poutrelle creuse 40 reliant les extrémités supérieures des colonnes 10.
Sur ces extrémités de diamètre réduit 36 et 37 sont également fixés les pignons coniques 41 et 42, respectivement en prise avec les pignons
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coniques 43, 44, fixés aux broches verticales 45 et 46 situées du côté comman- de de la machine. Chaque broche est filetée, la broche 45 se vissant dans la poutrelle inférieure 9 et la broche 46 dans la poutrelle supérieure 9.
Du côté "entraînement" de la machine, les arbres 38, 39, portent respectivement (figure 8) les pignons coniques 47 et 48, en prise avec les pignons coniques 49 et 50, fixés aux broches verticales 51 et 52. La broche 51 se visse dans la portée inférieure et la broche 52 dans la portée supé- rieure.
La manoeuvre du volant 26 permet donc, par rotation des broches 45 et 51, de faire mouvoir latéralement dans un plan vertical la poutrelle inférieure 9, et celle du volant 27, en faisant tourner les broches 46 et 52, permet de faire mouvoir de même la poutrelle supérieure 9.
Du côté "commande" de la machine, l'extrémité de chaque poutrelle 9 est pourvue d'un bloc de guidage 53 présentant un orifice lui permettant de coulisser le long des tiges de guidage 54,montées de manière appropriée dans les colonnes creuses 10 sur des plaques 55, et, du côté "entraiement" de la machine, l'extrémité de chaque poutrelle présente un logement 56, dont les côtés sont pourvus d'une rainure, indiquée en 47 (voir figure 10) afin de coulisser le long des barres de guidage 58 montées sur les colonnes respectives 10. Ces logements portent également les roulements des paires de pignons coniques 13, 14, entraînés au moyen du moteur 11, par l'intermé- diaire de la broche verticale 12, sur laquelle sont clavetés les pignons 13.
L'entraînement des deux jeux de galets est donc maintenu pendant le réglage des poutrelles 9 effectué par la manoeuvre des volants 26,27.
Au lieu d'entraîner mécaniquement les paires de galets 8 de la ma- nière précédemment décrite, un moteur électrique peut être logé dans chaque support 17 et accouplé à l'axe 19 correspondant, le courant d'alimentation de chaque moteur étant pris sur des conducteurs disposés à l'intérieur des poutrelles respectives, de manière que toutes les paires soient entraînées en synchronisme au moyen des canalisations électriques principales, de la manière bien connue des spécialistes électriciens.
La figure 11 représente l'utilisation d'un moteur électrique pour actionner la broche motrice 22, ce moteur, portant la référence 59, étant logé dans la poutrelle 9 et fixé au support 17, par des moyens non représen- tés, de manière à se trouver sur le même axe que la broche 22. La construc- tion représentée sur cette figure 11 diffère donc seulement de celle de la figure 4, par la suppression de l'arbre de commande 15 et de la paire de pi- gnons coniques actionnant la broche motrice 22, remplacée par le moteur 59 directement accouplé à la broche 22 correspondante, les canalisations élec- triques principales alimentant les moteurs étant logées dans la poutrelle.
Si l'on considère maintenant les figures 12, 13 et 14, représentant une autre forme de réalisation, les galets d'entraînement échelonnés sur la largeur du ruban sont dans ce cas entraînés en série.
L'entraînement des'galets s'effectue mécaniquement et l'attaque du galet situé à une extrémité de la série échelonnée se transmet par les galets successifs au dernier galet à l'autre extrémité de la série, A cette fin, la poutrelle creuse 9 est pourvue de supports 18 fixés à intervalles appropriés le long de cette dernière afin de permettre entre ces supports le montage des galets 8, chacun de ceux-ci étant monté sur un axe 19 dont les extrémités sont logées dans les supports 17 adjacents, et à chaque extrémi- té de chaque axe 19 se trouve un pignon 60. Entre les deux pignons 60, si- tués dans chaque support 17, se trouve une roue dentée folle 61, afin que tous les axes 19 soient entraînés dans le même sens.
Ainsi que dans la forme de construction précédemment décrite, un moteur 11 actionne un arbre vertical 12 qui entraîne un pignon conique 13 en prise avec un pignon conique 14 monté sur un court arbre horizontal 15. Cet agencement utilise un arbre horizontal 15 court, représenté sur les figures
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12 et 13.
La force appliquée de l'arbre 15 est communiquée au premier pi- gnon 60 puis transmise, par la roue dentée folle'61,au second pignon 60, logé à l'intérieur du premier support 17. Le premier galet 8 est donc ac- tionné par l'engrenage logé dans ce premier support 17.
De même, l'axe 19, avec le pignon 60 fixé à son extrémité de droite (selon la figure 12), et par l'intermédiaire de la roue dentée fol- le associée 61, devient le dispositif de commande du galet suivant de la série, et de même, dans toute la série, chaque galet transmet successive- ment à l'engrenage du support 17 suivant, la force nécessaire à l'entraî- nement du galet 8 suivant.
Grâce à cet agencement, les galets sont échelonnés, et¯leurs axes sont perpendiculaires au sens de déplacement du ruban de verre 1, la série échelonnée étant disposée obliquement au trajet du verre, et de préférence, ainsi qu'on l'a déjà dit, parallèlement au plan vertical contenant les axes des outils de surfaçage auxquels les galets d'entraînement sont associés.
Pour éviter la détérioration du verre pendant la manoeuvre du vo- lant 27 pour amener les galets 8 en contact avec-la surface supérieure du ruban de verre 1, les broches 46, 52 sont reliées aux extrémités 53,56 de la poutrelle 9 correspondante de la manière clairement représentée sur la figure 15, sur laquelle on remarquer a que l'extrémité filetée de la broche s'engage dans une noix 62 maintenue en place par une clavette 63 dans l'ex- trémité de la poutrelle 9. Grâce à cet agencement, la noix dans laquelle se visse la broche coulisse dans la poutrelle.
Par conséquent, lorsqu'on abaisse la poutrelle pour amener les galets en contact avec la surface supé- rieure du verre, si, après avoir obtenu ce contact, on continue à faire tour- ner le volant 27, cette rotation supplémentaire fait coulisser le noix le long de la clavette 63 au lieu d'exercer sur le verre une pression descendan- te préjudiciable. La broche 46 est pourvue d'une clavette d'extrémité for- mant butée 64, empêchant la noix 62 de quitter la broche.
Grâce à la présente invention, l'appareil de surfaçage d'un ruban continu de verre est pourvu d'un dispositif d'entraînement occupant un mini- mum de place, et permettant ainsi une importante économie d'espace comparati- vement à l'espace occupé par un tel appareil quand les galets d'entraînement sont disposés de la manière habituelle perpendiculairement au sens de dépla- cement du verre.