Brevet FR2015342A1 — publié le 19700424

L'invention est relative à une machine pour travailler le verre, qui convient tout particulièrement à la fabrication d'ampoules ou capacités analogues et dans laquelle les pièces parcourent de préférence plusieurs stations de travail, où elles sont mises en forme à l'aide de brûleurs à gaz Pour fabriquer des ampoules sur des machines connues de ce genre, on façonne des tronçons de tubes de verre en rotation serrés dans des mandrins et on les sépare ensuite par éclatement ou fusion .I1 s'est révélé en pratique que les Aimensions des articles finis dépendent dans une large mesure de celles du produit de départ mis en oeuvre, notamment Au diamètre et de l'épaisseur de paroi des tubes utilisés .Etant donné que les tolérances sur le diamètre des tubes usuels sont Ae l'ordre de 0,5 à 1 mm et que leur épaisseur de paroi est également soumise à des fluctuations relativement importantes. il faut s'attendre à des écarts consi érables sur les dimensions extérieures des articles Ces écarts sont particulièrement gênants lors de la fabrication A'ampoules , qui sont remplies du contenu voulu et fermées par des machines .Celles-ci comportentune aiguille en acier ultra-réfractaire, qui plonge dans le col de l'ampoule en cours de remplissage Pour éviter la rupture, la pollution, ou autres incidents il faut veiller, d'une part , à ce que la distance entre l'aiguille et la paroi interne du col de l'ampoule centrée pendant le remplissage reste comprise entre certaines limites .It faut, d'autre part, que le diamètre de l'ouverture du col de l'ampoule ne soit pas trop grand, faute de quoi les ampoules risquent de népas être correctement fermées .Pour satisfaire à ces conditions, on devait jusqu'à présent trier les ampoules avant leur remplissage, pour mettre de côté celles Aont le col était trop petit ou trop grand Le but que s'est fixé l'invention est de trouver un moyen permettant d'agir sans aucun retard sur les diamètres extérieurs Hes articles à fabriquer au cours de leur exécution sur la machine Par travailler le verre, c'est-à-dire sans faire intervenir un dispositif de triage monté à la suite de la machine Ce problème est résolu par l'invention grâce au fait que l'alimentation en air, oxygène et/ou gaz A'une partie au moins des brûleurs , ou leur durée d'action sur les pièces, est réglée par des organes qui sont commandés par un dispositif de mesure associé à l'une des stations de travail de la machine et qui dé pend de la température des pièces L'appareillage conforme à l'invention offre l'avantage d'éviter des variations indésirables du diamètre des articles dans la machine grâce à la commande de l'apport de chaleur, ce qui exclut tout risque d'une.mise au rebut ultérieure de tous les articles fabriqués, par exemple à partir d'un tube de verre trop épais ou trop mince .L'invention augmente donc sensiblement la rentabilité de la fabrication L'appareillage mis en oeuvre peut être utilisé en outre pour le contrôle de lachaleur cédée par la flamme des brûleurs , ce qui s'avère d'autant plus avantageux que la résistance chimique superficielle des articles en verre produits dépend du taux de leur échauffement et qu'une surchauffe peut avoir des conséquent ces extrêmement préjudiciables Il est particulièrement avantageux de prévoir, pour mesurer la chaleur rayonnée par les articles chauffés pendant le façonnage, un élément photo-électrique ou équivalent, dont les tensions ou intensités commandent, de préférence par l'intermédiaire d'un amplificateur, les organes pour le réglage de l'alimentation en air, oxygène et/ou gaz, ou de la durée d'action des brûleurs Dans une forme de réalisation préférée de'l'invention, l'élé- ment photo-électrique alimente un galvanomètre, muni de contacts à valeurs limites, qui émet une impulsion de commande lors de la fermeture des contacts à valeur inférieure ou supérieure L'invention est décrite ci-après en référence aux dessins schématiques annexés, donnés à titre d'exemples illustratifs seulement et dans lesquels la-Fig.l montre la disposition des organes de commande sur une première machine à travailler le verre selon l'invention destinée à la fabrication d'ampoules les Fig.2 et 3 représentent en élévation deux autres formes de réalisation de l'invention Dans la Fig.l, la référence 11 désigne un tube de verre qui est chauffé par la flamme 12 d'un brûleur 13. Le volume instantané d'air, d'oxygène ou de gaz admis est réglé par des organes 14 et 15 Il suffit de régler la quantité d'air ou d'oxygène au moyen de l'organe .15, constitué par exemple par une électro-vanne. Pour commander les organes de réglage 14 et 15, ou l'organe de réglage l$seul, il est prévu un élément photo-électrique 16 ou un autre organe réagissant à l'énergie rayonnée par le tube de verre 11. L'élément photo-électrique fournit un courant qui est fonction du chauffage du tube de verre et est amené à un galvanomètre sensible 17, muni d'un contact 18 pour une première impulsion de commande et d'un contact 19 pour une deuxième impulsion de commande supplémentaire Si I'épaisseur de la paroi d'un tube est inférieure à la valeur prescrite, la quantité de chaleur apportée par unité de masse serait plus grande qu'il ne faut et l'échauffement du tube trop important: on devrait par conséquent s'attendre à un diamètre du col de l'ampoule trop petit.Le tube ne peut cependant pas être chauffé trop fortement, étant donné que, si le tube est trop chaud, l'aiguille 20 du galvanomètre vient s'appliquer sur le contact 18, ou sur le contact 19 si l'échauffement est encore plus grand Par ces contacts sont déclenchées des impulsions de commande, qui sont amenées par des lignes appropriées 21,22 et 23,24 à un amplificateur et appareil de reseau 25, actionnant par des lignes 26,27 les organes 14, 15 pour le réglage de l'admission d'air d'oxygène et/ou de gaz .Dans le cas où le tube est trop fortement chauffé, l'admission d'air ou d'oxygène est par conséquent diminuée, ce qui entratne un refroidissement de la flamme et un abaissement de la pression exercée sur le tube par la flamme Le tube est donc déformé moins fortement que par une flamme normale et le diamètre de l'ampoule possède la valeur nominale désirée, bien que l'épaisseur de sa paroi soit intérieure à la valeur prescrite La température minimum du tube est déterminée par une source lumineuse 28, qui émet une quantité d'énergie réglable au moyen d'un potentiomètre 29. Le principe de fonctionnement de la forme de réalisation de l'invention selon la Fig.2 est analogue à celui de la Fig.l .Pour cette raison, on a désigné les organes qui se correspondent dans les deux cas par les mêmes signes de référence Tandis qu'il est prévu, dans la forme de réalisation décrite en premier lieu, un galvanomètre rendant superflue l'utilisation d'un relais à action différée, il est prévu dans la deuxième forme de réalisation , deux éléments photo-électriques 30,31, qui sont directement reliés à un amplificateur double 32 et commandent les organes de réglage 14,15 par l'intermédiaire d'un relais à action différée connu et non représenté, lequel fixe les temps de connexion des organes de réglage, par exemple à 1 ou 2 secondes L'élément photo-électrique 31 fournit un courant Ae comparaison constant qui dépend de la brillance instantanée de la source lumineuse 28, tandis que l'élément photo-électrique 30 forme l'em- placement de mesure proprement dit .Les écarts positifs et négatifs entre les deux courants-mesurés sont mis à profit pour la commande .La deuxième forme de réalisation de l'invention permet, non seulement de Aiminuer l'échauffement du tube, mais aussi de l'augmenter Une machine particulièrement avantageuse, permettant pareillement des modifications de la température vers le haut et vers le bas, est représentée à-la Fig.3, dans laquelle on a également utilisé les mmes signes de référence pour désigner des éléments identiques . Les deux éléments photo-électriques 30,31 sont connectés de manière à fournir un courant différentiel lorsque l'énergie irradiée par la lampe 28 n'est pas égale à l'énergie rayonnée par le tube ll le courant différentiel est amené à un galvanomètre de zéro 33 , qui est équipé de deux micro-barrières lumineuses 34,35 pour l'exploration de ltaiguille 36. Les barrières lumineuses sont reliées à un amplificateur 37 à deux canaux, commandant à son tour les électro-vannes 14,15 Si la déviation de l'aiguille 36 du galvanomètre est de longue durée, la barrière lumineuse correspondante agit également penflant longtemps, de sorte qu'un relais à action différée est superflu La commande est mise en action par des interrupteurs 3,39 au moment où le tube considéré 11 se trouve dans la position la plus favorable pour la mesure, c'est-à-dire lorsque l'emplacement de mesure se trouve vis-à-vis de la cellule photo-électrique et que celle-ci est protégée Ae la lumière incidente extérieure Aussi longtemps que la position désirée n'est pas atteinte,le circuit de courant de la cellule photo-électrique 30 est court-circuité et la lampe 28 n'est pas sous tension Au lieu de faire varier l'admission d'air, d'oxygène ou de gaz, on peut également régler la durée d'action Au brûleur ou la distance le séparant Ae la pièce: en cas de surchauffe, le bradeur est éloigné prématurément, par basculement ou d'une autre manière, de l'emplacement chauffé R E V E N D I C A T I O N S l-Machine pour travailler le verre, notamment pour fabriquer des ampoules, dans laquelle les pièces parcourent de préférence plusieurs stations Ae travail , où elles sont mises en forme a l'aide de~ brûleurs à gaz, caractérisée en ce que l'alimentation en air, oxygène et/ou gaz d'une partie au moins des brûleurs (13), ou leur durée d'action sur les pièces, est réglée par des organes (14,15)quoi sont commandés par un dispositif de mesure (16), associé à l'une des stations de travail de la machine et qui dépend de la température des pièces 2-Machine pour travailler le verre suivant la rerendication 1, caractérisée en ce que l'organe (14,15) pour le réglage de l'alimentation en air, oxygène et/ou gaz des brûleurs (13) est une électro-vanne 3-Machine pour travailler le verre suivant la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que ltorgane pour régler la durée d'action des brûleurs (13) sur les pièces est constitué-par des butées,susceptibles d'être amenées dans la trajectoire d'un bras oscillant portant le brûleur . 4-Machine pour travailler le verre suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la chaleur rayonnée par les pièces chaudes pendant le façonnage est mesurée au moyen d'un élément photo-électrique (16,30) ou analogue, dont les tensions ou intensités commandent, par l'intermédiaire d'un amplificateur, les organes (14,15) pour le réglage de l'alimentation en air, oxygène et/ou gaz3 ou la durée de l'action des brA- leurs 5-Machine pour travailler le verre suivant la revendication 4, caractérisée en ce que élément photo-électrique alimente un galvanomètre (17) muni de contacts de commande (18,19) 6-Machine pour travailler le verre suivant la revendication 4 ou 5, caractérisée en ce que l'élément photo-électrique est installé entre deux stations de travail où le tube est chauffé et mesure la chaleur résiduelle dans le tube ayant franchi la première station, pour commander le ou les brûleurs de la station sui vante 7-Machine pour travailler le verre suivant la revendication 4 ou 5, caractérisée en ce que l'élément photo-électrique réagit à la coloration de la flamme agissant sur la pièce 8-Machine pour tria ailler le verre suivant la revendication 3, caractérisée en ce que 1 1élément photo-électrique réagit à la chaleur résiduelle de la pièce après son passage à travers une station préliminaire de travail ou de réchauffage