Procédé de fabrication d'un objet creux en verre et dispositif pour la mise en aeuvre de ce procédé La présente invention se rapporte à un pro cédé de fabrication d'un objet creux en verre, par exemple d'enveloppes de tubes images de télévision tout verre.
Dans la pratique industrielle, de telles enveloppes sont généralement faites de fenêtre, panneau ou pla que de face avant, entonnoir à appendice tubulaire, façonnés séparément et assemblés afin de former une enveloppe complète. Les panneaux de ces envelop pes sont généralement pressés du fait que l'épaisseur de leurs parois doit être uniforme et ils sont ensuite doucis et/ou polis pour leur assurer une qualité opti que comparable à celle des panneaux en feuille de verre utilisés dans les enveloppes des tubes images de télévision à entonnoir métallique.
Les entonnoirs des enveloppes tout verre sont généralement, dans les, grandes dimensions, formés par centrifugation sur des machines très coûteuses et, dans les petites dimensions, soit formés de cette façon, soit pressés. Il est bien connu que la fabrica tion d'entonnoirs rectangulaires par centrifugation impose des limites précises à leur forme. Toutefois, dans la fabrication des entonnoirs de tubes images de télévision aussi bien à entonnoir métallique que tout verre, une partie importante de leur prix de revient provient de la soudure de la face avant à l'entonnoir.
Le procédé selon l'invention, qui vise en particu lier à remédier à ces inconvénients, est caractérisé en ce que l'on produit une feuille plane de verre, en ce que l'on applique au moins partiellement la feuille, à l'état plastique, sur une surface de conformation dont la forme est celle à donner à au moins une partie de l'objet, et en ce que l'on sépare la feuille ainsi con formée de la surface de conformation.
L'invention se rapporte également à un dispositif pour la mise en oeuvre dudit procédé, caractérisé en <I>ce</I> qu'il comprend un moule creux ayant une ouver ture d'entrée et un fond muni d'un passage, des moyens pour poser une feuille de verre contre l'ou verture d'entrée du moule et des moyens pour rac corder une source de vide audit passage.
On décrit ci-après, en se référant au dessin, une forme d'exécution du dispositif que comprend l'in vention, et une mise en aeuvre du procédé selon l'in vention au moyen de ce dispositif.
La fig. 1 est une vue en plan de ladite forme d'exécution.
La fig. 2 est une coupe suivant la ligne 2-2 de la fig. 1.
La fig. 2a est une coupe d'un détail.
La fig. 3 est une vue en bout de ladite forme d'exécution avec certaines parties en coupe.
La fig. 4 est un schéma de câblage et de tuyau terie de ladite forme d'exécution.
Les fig. 5, 6 et 7 sont des coupes verticales d'un détail des objets en cours de formation.
Le dispositif représenté comprend un cadre muni d'éléments latéraux 12 et 13 et d'éléments d'extré mité 14 et 17. Les éléments latéraux 12 et 13 portent des rainures opposées 15 (fig. 2 et.3) se faisant face et occupées par une plaque support de moule 16 pouvant glisser le long de l'espace entre les éléments d'extrémité du cadre 14 et 17. Au bord de la plaque 16 est fixé (fig. 2) un fer en U peu profond 18 auquel est fixée en 21 une chaine transporteuse 20.
La chaîne 20 est commandée par des roues 22 et 23 portées respectivement par des arbres transversaux 24 et 25. L'arbre 25 est prévu pour être commandé par un moteur hydraulique 30 (fig. 1 et 4) par l'in termédiaire d'un engrenage réducteur 31. Comme on pourra le voir dans ce qui suit, le moteur 30 est sélectivement alimenté en fluide par une valve à 4 voies 33 (fig. 4) pour faire glisser la plaque 16 le long des éléments latéraux 12 et 13.
La plaque support de moule 16 est traversée par un passage central d'une dimension suffisante pour loger une plaque 11 (fig. 2) destinée à recevoir un moule d'entonnoir 19 ou similaire. La paroi du moule 19 comporte, à son extrémité supérieure, une sur face extérieure généralement perpendiculaire qui, comme on le montrera ci-après, peut être utilisée en connexion avec une jupe pendante 54 d'un couvercle pour ledit moule et sert, en liaison avec la paroi du moule, de matrice de découpage pour cisailler les excédents de verre des feuilles 85 et 86 précédem ment déposés sur l'extrémité supérieure du moule.
Le moule 19 comporte un fond tubulaire dont l'alésage est en partie occupé par une valve à fer meture rapide 26 dont le passage est en communi cation avec un conduit flexible 27 allant à une valve 28 à l'aide de laquelle une çonduite de vide 36 peut être mise en communication avec le moule 19 pour former un entonnoir 34 et perforer son extrémité tubulaire et au moyen de laquelle une conduite à air comprimé 37 peut être mise en communication avec l'entonnoir pour façonner un panneau 39 au contour du couvercle 53. La valve à fermeture rapide 26 est accouplée par un collier 29 à un levier à action rapide 32 manaeuvré à la main.
Des ensembles semblables de formation de feuil les de verre 40, 41 convenablement espacés l'un de l'autre sont disposés au-dessus d'une région centrale des éléments latéraux 12, 13 du cadre. L'ensemble 40, par exemple, comporte des cylindres lamineurs 42 et 43 espacés l'un de l'autre d'une distance déter minée par l'épaisseur de la feuille de verre à laminer. Le cylindre lamineur 42 est prévu pour être entraîné par un moteur hydraulique 44 (fig. 1) par l'intermé diaire d'un réducteur de vitesse 45.
Le cylindre lami- neur 43 est commandé par l'arbre du cylindre 42 au moyen d'engrenages 46 et 47. Les cylindres lamineurs 48 et 49 de l'ensemble 41 sont commandés de la même façon par un moteur hydraulique 50. Dans un but de simplification, les cylindres 42, 43, 48 et 49 ont été représentés avec des surfaces cylindriques lis ses, mais ces surfaces pourraient comporter un dessin en relief ou en creux.
Une traverse 60, munie d'un cylindre hydraulique 51 ayant une tige de piston 52 à laquelle est attaché le couvercle 53 du sommet du moule, est disposée en pont sur les éléments latéraux 12, 13 du cadre. Le mouvement vertical du couvercle 53 par le cylin dre hydraulique 51 est sous le contrôle d'une valve à 4 voies 76 (fig. 4) à commande magnétique sem blable à la valve 33.
Aux extrémités de la traverse 60 sont fixés des paliers 61 et 62 dans lesquels coulissent des tiges de guidage 63 et 64 réunies par une traverse 65 du cou vercle du moule fixée sur ces tiges. Les extrémités inférieures des tiges 63 et 64 pénètrent dans des manchons 66 et 67 respectivement fixés à la plaque support de moule 16 en ligne avec les passages qui la traversent pour assurer un alignement parfait du moule 19 et du couvercle 53 quand la jupe du cou vercle 54 est en position de cisaillement avec le bord extérieur supérieur de la paroi du moule 19.
La fig. 4 montre un moyen d'alimentation hy draulique d'un modèle courant comportant un moteur M pour commander une pompe de fluide P et un réservoir de fluide RES. Le conduit de débit 69 de la pompe P fournit le fluide hydraulique, en passant par une valve de détente de pression 71 et des valves à commande à main 72 et 73, aux moteurs hydrauli ques de commande 44 et 50 des cylindres. D'autres conduites d'alimentation en fluide 74 et 75 sont reliées respectivement aux valves magnétiques à 4 voies 76 et 33.
Les manoeuvres de la valve 76 sont commandées directement par un commutateur à main 77. Les manoeuvres de la valve 33 sont commandées conjoin tement par un commutateur à main 70 et des com mutateurs 78 et 79 manoeuvrés par la plaque support de moule. Un commutateur 83 associé à la tige de piston 52 commandant le couvercle du moule est intercalé dans un branchement commun des circuits de commande d'électro-aimants 80 et 81 de la valve 33 pour éviter son fonctionnement éventuel et l'ali mentation en fluide du moteur 30 lorsque le couver cle 53 est disposé sur le moule et au moment où la plaque 16 est verrouillée pour éviter tout déplace ment.
En cas d'emploi du dispositif uniquement à la fabrication d'entonnoirs, le dispositif de commande du couvercle peut être remplacé par toute forme de dispositif de rainurage. La fig. 2a montre un cylin dre hydraulique<I>51a</I> remplaçant le cylindre 51. Une tige de piston tubulaire 52a porte, à son extrémité inférieure, un dispositif pneumatique 90 dont la tige de piston est munie d'un outil 91 destiné à tailler une rainure, le piston étant normalement maintenu en position de retrait par un ressort 92.
Un pignon 93 est claveté à la tige 51a et est entraîné en rotation, par une crémaillère 94 et un cylindre pneumatique 95 quand une valve 96 est ouverte pour exécuter une opération d'entaillage. Une valve 97 est prévue pour fournir de l'air au cylindre 90 pour amener l'outil 91 au contact de la paroi de l'entonnoir lors que la tige 52n a abaissé le cylindre 90 et l'outil 91 dans l'entonnoir.
Dans le fonctionnement du dispositif, les cylin dres lamineurs 42, 43, 48 et 49, le moule 19, son couvercle 53 et la jupe 54 sont initialement conve nablement réchauffés pour éviter le refroidissement préjudiciable du verre fondu avec lequel ils sont en contact. Un tel réchauffage peut être effectué, par exemple, par des flammes de combustion.
Le moule 19, tel qu'il est représenté, renferme une enveloppe de tube image de télévision complète comprenant un entonnoir 34 et un panneau 39. Pour décharger le moule 19, un opérateur amène le com- mutateur 77 en engagement avec son contact supé rieur, excitant ainsi l'électro-aimant 86 de la valve 76 pour déplacer sa bobine (non représentée) vers la droite afin de permettre à cette valve d'amener le fluide de commande par le conduit 82 à l'extrémité inférieure du cylindre hydraulique 51 pour soulever et libérer le couvercle 53 et sa jupe 54 de l'enve loppe formée.
L'opérateur place ensuite le commutateur 70 en engagement avec son contact supérieur pour établir le circuit de l'aimant 81 de la valve 33, provoquant ainsi le déplacement de sa bobine 55 vers la droite, position dans laquelle est fourni du fluide au moteur 30 dans la direction voulue pour avancer la plaque 16 vers la gauche. Lorsque la plaque 16 est adja cente à l'élément d'extrémité du cadre 14, elle ouvre le commutateur 78, interrompant ainsi le circuit de l'électro-aimant 8 L pour permettre à la bobine de la valve 33 de retourner à sa position de fermeture de l'alimentation du fluide, comme représenté.
L'enlèvement de l'enveloppe du moule 19 est effectué en manoeuvrant le levier 32 pour soulever l'enveloppe dans le moule 19, par l'intermédiaire de la valve 26. Pour amorcer la formation d'une autre enveloppe, les valves 72 et 73 sont ouvertes pour fournir le fluide aux moteurs de commande des cylin dres 44 et 50,à moins qu'ils n'aient été laissés en rotation depuis l'opération précédente et qu'une cer taine quantité de verre ait été déposée dans le creux formé entre les cylindres lamineurs 42 et 43.
En même temps, le commutateur 70 est engagé avec son contact inférieur pour fermer le circuit et alimenter l'électro-aimant 80 de la valve 33 par l'intermédiaire du commutateur 79, provoquant le déplacement de la bobine de cette valve vers la gauche afin d'alimen ter en fluide le moteur 30 dans la direction convena ble pour ramener la plaque 16 dans la position où elle est représentée.
Par réglage de l'avance d'une feuille 85 (fig. 2) de verre fondu sortant des cylin dres lamineurs 42 et 43 et de l'avancement de la plaque 16 vers la droite, la feuille se trouve déposée sur la cavité du moule et s'affaisse à l'intérieur, comme on peut le voir aux fig. 2 et 5. La valve 28 (fig. 2 et 4) est alors manoeuvrée de façon à réunir la conduite de vide 39 au moule 19, à l'extrémité de son col, aidant ainsi la pesanteur à conformer la feuille en un entonnoir 34 et provoquant finalement un perçage de l'extrémité tubulaire extérieure de l'entonnoir ainsi formé, comme indiqué.
Une seconde charge de verre fondu est alors déposée dans le creux formé entre les deux cylindres lamineurs 48 et 49 et la feuille de verre fondu 86 produite est déposée sur l'entonnoir 34 formé pendant que la plaque 16 continue son avance vers la droite. La valve 2.8 est fermée avant l'achèvement du dépôt de la feuille 86 mais, dès que le dépôt de la feuille 86 est terminé, la valve 28 est manauvrée de façon à fournir, par la conduite 37, une quantité d'air suffisante à l'intérieur de l'entonnoir pour arrêter l'affaissement de la feuille dans cet entonnoir.
A l'arrivée de la plaque 16 à l'extrémité de droite de l'ensemble, le commutateur 79 coupe le circuit de commande de l'électro-aimant 80, permettant ainsi à la bobine 55 de la valve 33 de revenir à sa position initiale afin d'interrompre l'alimentation du fluide au moteur 30.
Le commu tateur 77 est alors engagé avec son contact inférieur pour exciter l'électro-aimant 87 et manoeuvre ainsi la valve 76 de manière à fournir du fluide à l'extré mité supérieure du cylindre hydraulique 51 afin d'abaisser le couvercle 53 sur le moule 19 en provo quant ainsi, par la jupe 54, le cisaillage du verre en excès à l'intérieur et autour du moule. La valve 28 est ensuite ouverte à nouveau pour fournir rapide ment une quantité suffisante d'air à l'entonnoir pour conformer le panneau 39 au contour du couvercle de moule 53.
Au cours de l'opération précédente, le panneau et l'entonnoir sont soudés l'un à l'autre le long de leur ligne de jonction grâce à la chaleur res tante des feuilles à l'aide desquelles ils ont été formés.
En vue d'extraire du moule l'enveloppe terminée après avoir, tout d'abord, fermé la valve 28, le commutateur 77 est réengagé avec son contact supé rieur pour obliger la valve 76 à fournir du fluide à l'extrémité inférieure du cylindre hydraulique 51 afin de soulever le couvercle de moule 53 à sa position initiale. Le commutateur 70 est alors engagé avec son contact supérieur afin de provoquer à nouveau l'excitation de l'électro-aimant 81 de la valve 33 pour ramener la plaque 16 à sa position de gauche.
Avec la plaque 16 à la position de gauche, le levier 32 peut être manoeuvré pour soulever du moule l'enveloppe terminée au moyen de la valve 26, comme déjà décrit.
Si le dispositif doit être utilisé pour fabriquer uniquement des entonnoirs, l'entonnoir 100 (fi-. 2a) semblable à l'entonnoir 34 est formé suivant le pro cédé décrit ci-dessus, sauf en ce qui concerne la dépression créée dans le moule 19 qui peut être réduite à celle nécessaire pour former le tube d'en tonnoir. Lorsque l'entonnoir 100 atteint la position occupée fig. 2 par l'entonnoir 34, le cylindre hydrau lique 51a (fi-. 2a) est commandé pour abaisser le cylindre 90 dans l'entonnoir ; la valve 97 est man#u- vrée pour amener l'outil 91 en contact avec la paroi de l'entonnoir ; la valve 96 est alors manoeuvrée pour effectuer le rainurage.
La valve 97 est fermée pour permettre au ressort 92 d'écarter l'outil 91 de la paroi de l'entonnoir et le cylindre hydraulique 51 a (fig. 2a) est commandé pour retirer le cylindre 90 de l'entonnoir. La= valve 96 est ensuite ouverte pour permettre au ressort 98 du cylindre hydraulique 95 de ramener son piston à la position à gauche en vue de l'opération suivante de rainurage. Le cisaillage réel le long de la ligne de découpage est effectué ultérieu rement de toute manière désirée, mais de préférence par rupture thermique suivant un procédé connu.
Bien que l'enveloppe représentée ait une face extérieure convexe, le procédé décrit permet aussi de produire des articles ayant des surfaces extérieu res concaves. Par exemple, en laissant la valve 28 fermée après la formation d'un entonnoir ou en la mettant à ce moment en communication avec l'atmo sphère, l'affaissement de la seconde feuille déposée peut être commandé de façon variable pour former une enveloppe ayant la surface extérieure concave désirée. Alternativement, si l'on désire obtenir une concavité plus grande, la valve peut être comman dée pour réunir l'intérieur d'une enveloppe à une canalisation de vide.
D'autre part, au lieu d'utiliser un moule creux tel que celui représenté, ce moule peut être remplacé par un moule ayant une surface convexe, par exem ple de la forme d'un moule à pâté ou à gâteau ou d'un plat à rôtir renversé, sur la surface duquel une feuille de verre fondu s'affaissera par la pesanteur et sur le bord duquel l'excédent de verre de la feuille sera cisaillé par une jupe ou une matrice de décou page convenable.
En outre, on pourrait également produire des enveloppes ou autres objets, à partir de feuilles de verre d'épaisseur ou de configuration de surface uni formes ou variables produites en continu à partir d'une réserve de verre fondu et fournies à une série de moules de conformation d'objets concaves ou con vexes amenés successivement sous les feuilles de verre plastique.