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Article en verre et procédé et appareil pour sa fabrication
La présente invention comprend un procédé pour couper le verre et pour finir le bord coupé, un appareil pour la mise en oeuvre du procédé, et un récipient en verre possédant un bord formé par le procédé et l'appareil.
Diverses caractéristiques de l'invention sont susceptibles d'une utilisation étendue, mais pour la commodité l'invention sera décrite en combinaison avec la fabrication de vases ou verres à boire. Les verres sont soufflés avec des queues de soufflage adhé-
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rentes, les corps étant façonnés dans des moules à pâte
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oonnuu. L'invention oal; rol.l.ivo à la uuito du traitement des articles après qu'ils ont été soufflés.
Il est d'usage de recuire les articles de verre soufflés avec la queue adhérant encore, de nom- breuses heures étant nécessaires pour recuire ainsi le
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gobelet aouffly, ot upras roouicuon la qaouo eot sopnruu par cassure de l'article. Tout essai pour casser la queue avant recuisson est susceptible de provoquer la rupture de l'article. Après que la queue est séparée par cassure, le bord est meulé et l'article est ensuite lavé, séché, et poli au feu dans le but de donner un nord uni, glacé. Le polissage au feu pendant lequel le verre de surface du bord est fondu, tandis que le corps principal de l'article reste beaucoup plus froid, laisse subsister un travail permanent près du bord de l'article.
Le gobelet soufflé ordinaire, fini de la manière ci-dessus décrite, comporte une ou plusieurs ban- des de lignes de travail, parallèles au bord, bandes qui peuvent être facilement décelées en examinant le verre à la lumière polarisée. Cette tension ne peut être éliminée que par une deuxième opération de recuisson coûteuse.
Le bord autour de l'ouverture d'un vase en verre est particulièrement exposé à des chocs mécaniques qui peuvent provoquer une rupture, et une félure peut débuter plus facilement au bord que partout ailleurs, et
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en conséquence les fêlures débutent fréquemment sur le bord.
Lorsqu'un vase de verre est soumis à de brus- ques changements de température, le verre situé au bord possède une surface externe et interne découverte égale à celle dtune partie de la paroi plus éloignée du bord, et il possède en outre la surface découverte du bord, En conséquence le bord s'échauffe et se refroidit plus rapi- dement que d'autres parties de l'article, et court ainsi le risque d'une rupture.
D'après la présente invention, la queue est enlevée de l'article par fusion, de préférence avant sa recuisson et pendant qu'il est encore chaud du souffla- ge. La recuisson peut alors se faire rapidement, et l'article est en forme définitive, de sorte qu'aucun travail permanent n'est introduit ensuite. En combinaison avec l'enlèvement de la queue par fusion, un cordon renforcé est formé sur le bord de l'article. Ce cordon ajoute à la résistance mécanique du bord, et le volume de verre augmenté sur le bord tend à égaliser son degré
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de chauffage et de 1.'e:CroidisS01!H:i1::tt avec oolai clou uuLruu parties de l'article, de façon à réduire un minimum les risques de rupture;.par suite de chocs mécaniques et de changements de température.
D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la suite de la description.
Dans les dessins ci-joints:
La fig. 1 est une élévation latérale schémati-
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que d'une partie d'un appareil adapté pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention.
La fig. 2 montre une partie de l'appareil de la fig. 1 réglée d'autre manière.
La fig. 3 est une vue à plus grande échelle du brûleur et de l'article, ainsi que représenté sur la fig. 1.
La fig. 4 est une vue en plan à plus grande échelle d'une partie arrachée du brûleur et montre sa relation avec l'article.,
La fige 5 est une vue latéralepartie en coupe, de la portion inférieure de l'appareil.
La fig. 6 est un détail de l'appareil ropré- senté sur la fig. 5.
La fig. 7 est une vue semblable à la fig. 5, mais montre une variante.
Ka fige 8 est une vue d'un gobelet complet.
Dans la forme d'appareil représentée, un ar- bre de commande horizontal 1 est équipé à une extrémité d'un plateau'de friction 2. La face du plateau de fric- tion 2 est attaquée par une bande de friction 3 prévue sur un collier 4 claveté sur un arbre vertical 13.
Le plateau de friction comporte en son centre une par- tie échancrée 5. Une.bielle à fourche 6 est pivotée de manière convenable sur le bâti et son extrémité en fourche embrasse le collier 4. Une vis 7 peut être réglée pour porter la bielle ou tige 6 une hauteur désirée. L'extrémité fourchue de la bielle 6 comporte
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des tétons pénétrant dans une gorge 8 du collier 4.
Un collier d'arrêt 9 est fixé sur l'arbre 13 dans un but qui sera décrit plus loin.
Ltappareil est porté sur une table 10 montée de , manière convenable quelconque, Une console Il,, s'élevant sur la table, porte des supports convenables pour l'appa- roil ci-dessus décrit. Un manchon 12 est monté pour se déplacer d'un mouvement vertical alternatif dans la conso- le. L'arbre 13 s'étend vers le bas à travers le manchon
12, et normalement l'arbre est porté par le collier 9 repo- sant sur le sommet du manchon 12. L'arbre 13 porte à son extrémité inférieure un mandrin 14 de construction convo- nable quelconque, adapté pour maintenir un article A avec sa queue B en bas.
Le manchon, l'arbre et le mandrin peuvent être soulevés et abaissés au moyen d'une bielle 15, pivotée sur le manchon et portée sur l'extrémité d'une branche
16 d'un arbre oscillant 17 monté et tournant dans la console 11. L'arbre oscillant 17 peut recevoir son mouve- ment oscillant de manière convenable quelconque; il peut par exemple porter un bras 18 pourvu d'une roue anti- friction 19 adaptée pour être actionnée par une came, non représentée, afin de soulever le mandrin à des inter- valles convenables.
Sur l'avant de la table 10 se trouve une pièce de fonte 22 possédant deux oreilles 23,dans lesquelles on a monté des Ligoa verticales 24. Une oonoolo de support
25 est montée pour un réglage vertical sur les tiges 24,
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au moyen d'oreilles 26. Un brûleur 27 est monté sur un porte-brûleur 28. Le porte-brûleur possède uhe presse tubulaire 29 montée avec un mouvement alternatif vertical dans la console 25. Une rainure longitudinale 30 de la partie tubulaire 29 est adaptée pour recevoir l'extrémité d'une vis 31 à travers la paroi de la console 25, dans le but d'empêcher la rotation de la partie tubulaire à l'in-' térieur de la console.
Une bielle articulée 32 est pivotée à un coulis- seau 33 verticalement mobile dans la console 25, et son extrémité supérieure est pivotée en 34 à une barre de genouillère 35.qui, à son tour, est pivoté en 36 au porte- brûleur 28. Un déclic 37 est pivoté en 38 sur le porte- brûleur 28, de façon à s'étendre sous le brûleur, et son autre extrémité est pivotée en 39 à une bielle 40. Cette bielle 40 est reliée par son autre extrémité à une partie saillante de la barre de genouillère 35. Une vis 42 forme une butée verticalement réglable, sur laquelle repose l'extrémité inférieure du coulisseau 33.
Une console 43 est fixée à la console 25, et est rainée sur son côté la plus proche de la console 25 pour former un guide pour
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le oou11sueau 33, Un luviur 44 est: pivoté en 4j sur la console 43..Un bras 46, fixé au levier 44 porte un élément percuteur 47 adapté pour frapper par moments la bielle 32. Une barre-guide 48 est montée dans le porte-brûleur 28 et à cette barre est pivotée en 49 une bielle 50 dont l'autre extrémité est pivotée en 51 à une extrémité du levier 44. L'autre extrémité du levier 44 est pivotée
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en 52 à une bielle 53 suspendue à un pivot 54 sur le bord oscillant 16. La bielle 53 est réglable du fait quTelle est en deux parties, une rainure 55 prévue dans une partie recevant des verrous 56 fixés dans l'autre partie.
Un brûleur 57 est monté en position pour
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jouer aur lu mandrin lorsque 001u1.....01 no trouve c3rm sa position inférieure. Une soupape de contrôle 58 pour le brûleur porte un bras de commande 59, qui est actionné par des pattes 60 et 61 prévues sur la bielle 53.
Dans la forme d'appareil représentée sur la fige 7 le porte-brûleur 28 est coupé en 65, et une con- sole porte-brûleur 66 est montée directement sur la table 10. Ainsi que représenté, cette console 66 possède une patte horizontale 67 adaptée pour se trouver au-des- sus de la table et une patte 68 adaptée pour faire con- tact avec le côté de la table. La console peut être réglée verticalement au moyen d'une vis 69 traversant la patte 67 et sappliquant sur le sommet de la table, tandis qu'une rainure 70 de la patte 68 reçoit une vlu 71 pour fixer la console en position réglée. Des oreil- les porte-barres 23a pendent de la console 66.
Un levier 72 est pivoté sur une patte 73 s'étendant vers le bas sur la table 10. Une extrémité du levier 72 est pivotée en 74 au porte-brûleur 28, tandis que son autre extrémité est pivotée en 75 une tige-poussoir 76. La tige 76 est guidée par une console 77 fixée à la console 11. Une vis 78, prévue à l'extré-
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mité supérieure de la tige-poussoir 76, est maintenue en position-!pour être en contact avec un 'butée 79 du bras oscillant 16.
Le brûleur 27 comprend de préférence une pièce de fonte annulaire 80 pourvue sur sa surface supérieure d'une gouttière'annulaire 81. Un peigne annulaire 82 se trouve au-dessus de la gouttière 81* et sur le côté, supérieur- de 1' élément 80. Le poigne est maintenu on pla- ce en étant serré entre la pièce 80 et un couvercle 83, qui peut être fixé et serré par des vis 84.
La gouttière 81 est alimentée de combustible par un tuyau 85. alimenté de préférence de deux tuyaux 86, 87. Un'-des tuyaux peut débiter du gaz combustible, tandis que-l'autre peut débiter de l'air ou de l'oxygène, ou chacun peut débiter du combustible. Une soupape peut être interposée dans l'un ou l'autre ou dans les deux tuyaux, et une branche du levier 72, ou d'un lovior similaire, peut être utilisée pour fermer automatiquement, en totalité ou en partie, la soupape de contrôle du brû- leur lorsque la queue de soufflage tombe.
On se sert de préférence de gaz et d'oxygène, l'oxygène étant amené par le tuyau 87,et contrôlé par une soupape 88, qui est fermée lorsque l'enlèvement par fusion est terminé, l'ar- rivée de gaz du tuyau 86 continuant et donnant ensuite une flamme de gaz et d'air.
La bieillè 15 est de préférence réglable pour se conformer à des articles de longueur différente. Une patte 89 s'étend sur la console 11 et porte une vis 90
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en position pour former un arrêt pour. le bras 16 et déterminer ainsi la position exacte du mandrin par rapport au brûleur. On se rend compte que le mandrin est abaissé de par la pesanteur, de sorte que l'appareil n'est pas endommagé si du Verre cassé ou un autre obs- tacle empêche la descente du mandrin. La position normale du mandrin peut être réglée en réglant la vis 90, et le mandrin peut être soulevé par un dispositif désiré quelconque et dans la mesure désirée lorsque la sépara- tion est terminée.
Le fonctionnement de l'appareil ci-dessus décrit est le suivant :
Pendant que le mandrin 14 se trouve dans sa position supérieure, un article A est placé dans le mandrin avec sa queue de soufflage B tournée vers le bas.
On permet alors à l'arbre oscillant 17 de contrôle de came d'osciller et au mandrin*de descendre jusqu'à ce que le bras 16 rencontre la vis d'arrêt 90, qui dé- termine avec précision la position du mandrin par rap- port au brûleur.
Lorsque le manchon 12 se trouve dans la posi- tion supérieur'-). le collier 4 repose sur le collier 9 à une hauteur telle que'la bande -3 se trouve en face du creux 5. Lorsque le manchon 12et le collier 9 sont abaissés, le collier 4 tombé jusqu'à ce que la bielle 6 repose sur la vis d'arrêt 7. Le réglage de la vis 7 détermina la position de la bande 3 par rapport au plateau 2, et détermine ainsi la vitesse de rotation du mandrin.
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Un mélange inflammable jaillit du brûleur 27 à travers chaque entredent 91 du peigne 82. Les jets de flamme 92 .qui en résultent frappent le verre, en for- mant une flamme pratiquement continue le long de la ligne de la séparation désirée. La rotation du mandrin assure le chauffage pratiquement uniforme du verre le long de la ligne de séparation, en dépit de faibles irrégularités
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(là lu r;ULmt1!r..) ou ddr. LH'tIL1 d,.'iVui'.. uur lu IGCI,(.cm.
Le même résultat peut être obtenu en faisant osciller le mandrin, ou en faionut 080:i :l.1'H' on t',Ol1rnO;r.' lu bn1.l.o\lr.
On se sert de. préférence d'une flamme si chaude ,que le verre est fondu et séparé le long de la ligne de séparation, sans amollir le verre contigu, de façon à éviter la production de bandes ou autres déforma- -Lions. Le 'verre constituant le bord 93 de l'article termi- né resLe exactement à sa position initiale par rapport
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à 1' articl-ejsauf du'une mince couche de verre fondu ad.érë- lè=ltin-y: dé la-'ligne de séparation au bord coupé, et est façonnée en un cordon ou filet 94 sur ce bord.
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:":¯1àiension superficielle tend fortement à duiïasr rm vsrro fondu 1. :Comu;ca c:i'Ux'1 filot h ooction tz'nsversâ7.é-à^:;géù prs circulaire. La force contri- i:ge én;ri-ï:é4e:pr. l'a rotation de l'article tend à pro- je}ternrerÍf0:1,Lè:t'érier le verre fondu adhérant au bord côu,é=;:¯¯t;nis.qû4-¯ l'ëcforce des gaz venant du brûleur et se"dirige'a5f"v'ers r'.axe de l'article tend à pousser le verre fondu versai'intérieur. Si la vitesse do rotation,
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est considérable ;par exemple lorsque la vis 7 est ré- glée de la manière représentée sur la fig.l, et que la pres- sion du gaz est faible, il en résulte un filet saillant vers l'extérieur , tel que représenté en 95 sur la fig.l.
Une rotation lente et une forte pression gazeuse peuvent donner un filet rabattu vers l'intérieur, ainsi que repré- senté en 96 sur la fig.2. La forme rpréférée est celle représentée sur la fig.3 et s'obtient lorsque l'effet de la tension superficielle n'est gêné ni par la force centrifuge ni par la force des gaz en mouvement , ces forces s'équilibrent pratiquement l'une l'autre. La pesan- teur tend à tirer le verre fondu vers le bas et à réduire ainsi l'épaisseur du filet dans la position représentée sur les dessins. Si l'article est au contraire coupé la queuo de soufflage en dessus, la pesanteur a un effet oppc se et tend à produire un filet plat et épais.
Toute posi- tion de l'axe suivant un angle par rapport à la verticale exerce une action modifiée en conformité sur l'action de la pesanteur.
Il faut noter que le verre fondu, situé sur le bord d'un article traité de la manière ci-dessus décrite, forme, sauf dans lés cas extrêmes de variation intention- nelle du résultat, un filet de section approximativement circulaire, et que les surfaces des]parois continues de l'article passent dans les surfaces du filet par des sur- faces à courbure inversée, tangentes à chacune des sur- faces précédemment mentionnées, le long des lignes de rencontre.
Dans l'appareil représenté sur la fig.5, le
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déclic 37 se trouve sous la queue de soufflage.Lorsque la séparation est terminée, la queue tombe sur le déclic, en rompant la genouillère formée par les bielles 32 et 35, et en permettant au brQleur de tomber, la distance de cette chute étant déterminée par la distance de soulè- vement du porte#brûleur par la genouillère au-dessus de l'élément 25, et cette distance dépend à son tour du réglage de l'a vis 42.
La tige 48 agit comme un guide pour empêcher la queue de basculer de manière excessive si la sépara- tion est effectuée sur un côté avant l'autre, ce qui peut avoir lieu lorsque le verre est plus mince sur un côté de l'article que sur l'autre. La tige guide aussi la queue dur le déclic. La tige 48 est beaucoup plus mince que l'ouverture do l'oxtrémité de la queue ,mais pout être élargie, si on le désire jusqu'à presque toucher le verre.
Cet élargissement de la tige 48 est particuliè- ment désirable lorsque l'axe de l'article n'est pas ver- tical pendant la séparation, car il empêche la queue de se tordre hors de position avant d'être coupée par fusion,
Après la chute du brûleur, sa flamme joue en travers du bord coupé, à une légère distance au-des- sous Ceci assure une finition au feu et un effacement de toutes irrégularités possibles dans le bord coupée sans fondre une nouvelle quantité de verre et augmenter les dimensions du filet.
Un résultat semblable peut être
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obtenu en laissant le brûleur fixe et en soulevant le mandrin, par un mécanisme comprenant l'équivalent du le- vier 72 et de la bielle 76 de la fig. 7, ou de toute autre manière convenable, ou en actionnant'une soupape de con- trôle du brûleur, telle que $$,¯par un moyen semblable au levier 72, ou de toute autre manière convenable le but étant de réduire l'intensité de la chaleur appliquée sur les bords de façon qu'elle ne fonde pas de verre additionnel.
Si on désire un filet plus épais, le mandrin et le brûleur leur$ positions rela- tives initiales jusqu'à ce tension superficielle retire le verre du plan de la¯ flamme, ou bien l'opération ci-dessus décrite peut âtre inversée et le verre peut être poussé plus avant dans -la flamme pour donner un filet robuste.
Apres un temps suffisant pour finir convena- blement le bord de l'article, on fait osciller l'arbre 17, do façon à soulever lu mandrin et à actionner la levier 44 pour abaisser la tige-guide 48 et permettre à la quoue do glisser du déclics Près de la fin du mony ment du levier 44, le percuteur 47 tend la genouillère formée par les bielles 32 et 35 et ramené le déclic 37.
Lorsque le mandrin est soulevé, le collier 9 entre en contact avec le collier 4 et le soulève jusqu'à ce que la bande de friction 3 se trouva en face de l'évi- dement 5 au milieu du plateau 2, de sorte que la rotation
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du mandrin s'arrête, et que la chargement et le déchar-
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gerënt-s'effectuent, le mandrin étant au repos.
L'article est de préférence chaud lorsqu'il est placé dans le mandrin, et le mandrin est maintenu chaud par le brûleur 57. Le mandrin chaud et la chaleur s'éle- vant du brûleur 27 -sont suffisants pour empêcher un refroidissement excessif du mandrin, et peuvent être uti-
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lisés pour, élever la température do l'artiolo loroqtio cela est nécessaire ou désirable.
La recuisson du verre se fait en élevant sa température au-dessus du point critiquo où le regroupement des molécules est possible, et après une période suffisan-' te pour ce regroupement, en refroidissant graduellement le verre. Le regroupement des molécules est d'autant plus rapide que la température est plus élevée, et en conséquen- ce la température la plus élevée possible, sans déforma- tion du verre, assure la recuisson la plus rapide.
Le verre est porté quelque peu lentement à la température de recuisson, dans le but d'éviter des tensions excessives.dues'aux différentes températures des différentes parties d'un .article, et après recuisson l'article est refroidi lentement pour éviter l'introduc- Lion de tensions dans le verre par suite d'un chauffage , inégal, tensions qui détruiraient les effets de la
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recuUssonxjg " #- :\¯ -recuit des articles avec la queue de so..fflagé::
ß âadhçârant encore, il est usuel d'utiliser une faible température de recuisson et de maintenir les ar-
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ticles à cette température pendant de nombreuses heures, dans le but d'éviter les difficultés provoquées par le chauffage à une forte température de recuisson.
Dans la mise en oeuvre de la présente inven- tion, il est préférable que l'ensemble de l'article soit ..près de la température critique à la fin de l'opération de séparation et de placer l'article immédiatement dans un four de recuisson. On peut ensuite porter le verre , très rapidement à une température de recuisson aussi élevée qu'on le désire.
Comme la queue de soufflage est enlevée et que le reste de l'article a une épaisseur relativement uniforme et comme la forme du bord provoque un chauffage égal sur ce bord le chauffage peut se faire beaucoup plus rapidement qu'il n'est d'usage dans la recuisson d'articles soufflés, même si l'article n'est pas chaud lorsqu'il est placé dans le four, et lorsqu'il est déjà près de la température critique, le chauffage nécessaire peut se faire en moins de deux minutes dans des conditions favorables, et n'exige jamais plus de dix minutes.
En raison des mêmes caractéristiques , le re- froidissement peut être rapide jusqu'à la température critique et au-dessous de cette température un refroi- dissement rapide ne détruit pas les effets de la recuis- son,,
A des températures élevées de recuisson , le regroupement, des molécules a lieu avec une grande rapidi- té et avec le rapide refroidissement possible, l'article peut, dans des conditions favorables, être prêt peur l'en-
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ballage moins de dix minutes après qu'il a été introduit dans le four, e dans des conditions moins favora-
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blooe la dUfa dc 'tempo !l' ".xc6d.e pari quarante minutes,
L'épaisseur du bord nécessaire pour rendre la vitesse de chauffage et de refroidissement égale à celle de la paroi contigue de l'article,
peut être d'une fois et demie à deux fois l'épaisseur de cette paroi contigue . Si le filet a une épaisseur de plus de deux fois supérieure à celle de la paroi contigue , il change de température plus lentement que cette paroi, à moins d'être soumis à une influence de chauffage et de refroidissement plus intense que la paroi. Une épais- seur de filet inférieure à une fois et demie la paroi est utile , mais légalise pas entièrement la vitesse de changement de température.
La partie à courbure inverse par laquelle le filet passe dans la paroi contigue transmet les chocs mécaniques et les changements de température unifor- mément et sans former de ligne quelconque le long de la- quelle un clivage peut se faire aisément. Lorsqu'un article, pourvu d'un filet ainsi formée est soumis à un effort de rupture , le filet ne se rompt jamais de la paroi contigue.
La saillie du filet de façon à surplomber l'intérieur et l'extérieur de la paroi contigue, con- tribue à une distribution égale des efforts mécaniques et à un chauffage et refroidissement uniformes.
Bien qu'on préfère utiliser le procédé de
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séparation par fusion tel que décrit, certains avantages de l'invention peuvent être obtenus en séparant la queue de soufflage par cassure au moyen d'une flamme annulaire et en continuant l'application de la flamme pour former un filet sur le bord coupé.
L'invention a été décrite en détail dans son
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apn7 i Ca,ti on der, gobelets de verre souffl4 maip 1 est évident qu'elle peut être appliquée à la production de divers articles de verre, et il faut également noter que le procédé et l'appareil ci-dessus décrits ne sont donnés qu'à titre d'exemple et qu'on peut procéder à des modifications sans s'écarter de l'esprit de l'invention.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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Glass article and method and apparatus for its manufacture
The present invention includes a method for cutting glass and finishing the cut edge, an apparatus for performing the method, and a glass container having an edge formed by the method and the apparatus.
Various features of the invention are susceptible of wide use, but for convenience the invention will be described in conjunction with the manufacture of vases or drinking glasses. The glasses are blown with blown tails adhered to
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annuities, the bodies being shaped in dough molds
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oonnuu. The invention oal; rol.l.ivo at the uuito of processing the items after they have been blown.
It is customary to anneal blown glass articles with the tail still adhering, many hours being required to thereby anneal the
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gobelet aouffly, ot upras roouicuon la qaouo eot sopnruu by breaking the article. Any attempt to break the tail before annealing is likely to cause the article to break. After the tail is broken apart, the edge is ground and the item is then washed, dried, and fire polished in order to give a smooth, glossy north. Fire polishing in which the surface glass of the edge is melted, while the main body of the article remains much cooler, leaves a permanent job near the edge of the article.
The ordinary blown cup, finished in the above-described manner, has one or more bands of working lines parallel to the edge which bands can be readily seen by examining the glass in polarized light. This tension can only be removed by an expensive second annealing operation.
The rim around the opening of a glass vase is particularly exposed to mechanical shocks which can cause it to rupture, and a crack can start more easily at the rim than anywhere else, and
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as a result cracks frequently start on the edge.
When a glass vessel is subjected to sudden changes in temperature, the glass at the edge has an exposed external and internal surface equal to that of a part of the wall farther from the edge, and it further has the exposed surface. As a result, the edge heats up and cools down more quickly than other parts of the article, and thus runs the risk of breakage.
In accordance with the present invention, the tail is removed from the article by melting, preferably before it is annealed and while it is still hot from the blast. Annealing can then be done quickly, and the article is in final shape, so that no permanent work is introduced afterwards. In combination with fusion tail removal, a reinforced bead is formed on the edge of the article. This bead adds to the mechanical strength of the edge, and the increased glass volume on the edge tends to equalize its degree
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heating and 1.'e: CroidisS01! H: i1 :: tt with oolai nail uuLruu parts of the article, so as to minimize the risk of breakage;. as a result of mechanical shocks and temperature changes.
Other characteristics of the invention will appear in the remainder of the description.
In the attached drawings:
Fig. 1 is a schematic side elevation
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as part of an apparatus suitable for carrying out the method of the invention.
Fig. 2 shows part of the apparatus of FIG. 1 regulated otherwise.
Fig. 3 is a view on a larger scale of the burner and of the article, as shown in FIG. 1.
Fig. 4 is a plan view on a larger scale of a part broken away from the burner and shows its relation to the article.
Figure 5 is a side view, partly in section, of the lower portion of the apparatus.
Fig. 6 is a detail of the apparatus shown in FIG. 5.
Fig. 7 is a view similar to FIG. 5, but shows a variant.
Ka freeze 8 is a view of a complete goblet.
In the form of the apparatus shown, a horizontal control shaft 1 is provided at one end with a friction plate 2. The face of the friction plate 2 is attacked by a friction strip 3 provided on a friction plate. collar 4 keyed on a vertical shaft 13.
The friction plate has in its center a notched part 5. A forked connecting rod 6 is pivoted in a suitable manner on the frame and its forked end embraces the collar 4. A screw 7 can be adjusted to carry the connecting rod or rod 6 a desired height. The forked end of the connecting rod 6 has
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nipples entering a groove 8 of the collar 4.
A stop collar 9 is fixed on the shaft 13 for a purpose which will be described later.
The apparatus is carried on a table 10 mounted in any suitable manner. A bracket II, rising on the table, carries suitable supports for the apparatus described above. A sleeve 12 is mounted to move in a reciprocating vertical movement in the console. Shaft 13 extends downward through the sleeve
12, and normally the shaft is carried by the collar 9 resting on the top of the sleeve 12. The shaft 13 carries at its lower end a mandrel 14 of any convoyable construction, adapted to hold an article A with its. tail B at the bottom.
The sleeve, the shaft and the mandrel can be raised and lowered by means of a connecting rod 15, pivoted on the sleeve and carried on the end of a branch
16 of an oscillating shaft 17 mounted and rotating in the console 11. The oscillating shaft 17 can receive its oscillating movement in any suitable manner; it may for example carry an arm 18 provided with an anti-friction wheel 19 adapted to be actuated by a cam, not shown, in order to lift the mandrel at suitable intervals.
On the front of the table 10 is a cast iron piece 22 with two ears 23, in which vertical Ligoa 24 have been mounted. A support oonoolo
25 is mounted for vertical adjustment on the rods 24,
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by means of ears 26. A burner 27 is mounted on a burner holder 28. The burner holder has a tubular press 29 mounted with a vertical reciprocating movement in the console 25. A longitudinal groove 30 of the tubular part 29 is fitted to receive the end of a screw 31 through the wall of the console 25, for the purpose of preventing rotation of the tubular part within the console.
An articulated link 32 is pivoted to a vertically movable slider 33 in console 25, and its upper end is pivoted at 34 to a toggle bar 35 which, in turn, is pivoted at 36 to burner holder 28. A click 37 is pivoted at 38 on the burner holder 28, so as to extend under the burner, and its other end is pivoted at 39 to a connecting rod 40. This connecting rod 40 is connected by its other end to a projecting part of the toggle bar 35. A screw 42 forms a vertically adjustable stop, on which the lower end of the slider 33 rests.
A bracket 43 is attached to bracket 25, and is slotted on its side closest to bracket 25 to form a guide for
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the oou11sueau 33, A luviur 44 is: pivoted in 4 days on the console 43 .. An arm 46, fixed to the lever 44 carries a striker element 47 adapted to strike at times the connecting rod 32. A guide bar 48 is mounted in the door -burner 28 and at this bar is pivoted at 49 a connecting rod 50, the other end of which is pivoted at 51 at one end of the lever 44. The other end of the lever 44 is pivoted
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at 52 to a connecting rod 53 suspended from a pivot 54 on the oscillating edge 16. The connecting rod 53 is adjustable because it is in two parts, a groove 55 provided in one part receiving latches 56 fixed in the other part.
A burner 57 is mounted in position for
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play on the chuck when 001u1 ..... 01 no finds c3rm its lower position. A control valve 58 for the burner carries a control arm 59, which is actuated by tabs 60 and 61 provided on the connecting rod 53.
In the form of apparatus shown in fig 7, the burner holder 28 is cut at 65, and a burner holder console 66 is mounted directly on the table 10. As shown, this console 66 has a horizontal tab 67. adapted to sit above the table and a tab 68 adapted to make contact with the side of the table. The console can be adjusted vertically by means of a screw 69 passing through the leg 67 and applying to the top of the table, while a groove 70 of the leg 68 receives a vlu 71 to secure the console in the adjusted position. The bar holders 23a hang from the console 66.
A lever 72 is pivoted on a tab 73 extending downwardly on the table 10. One end of the lever 72 is pivoted at 74 at the burner holder 28, while its other end is pivoted at 75 a push rod 76. The rod 76 is guided by a console 77 fixed to the console 11. A screw 78, provided at the end.
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upper end of push rod 76, is held in position to contact a stopper 79 of swing arm 16.
The burner 27 preferably comprises an annular cast iron piece 80 provided on its upper surface with an annular gutter 81. An annular comb 82 is located above the gutter 81 * and on the upper side of the element. 80. The handle is held in place by being clamped between the part 80 and a cover 83, which can be fixed and tightened by screws 84.
The gutter 81 is supplied with fuel by a pipe 85. preferably supplied from two pipes 86, 87. One of the pipes can deliver fuel gas, while the other can deliver air or oxygen. , where each can deliver fuel. A valve may be interposed in either or both pipes, and a branch of lever 72, or the like, may be used to automatically close, in whole or in part, the control valve. of the burner when the blower tail drops.
Gas and oxygen are preferably used, the oxygen being supplied through pipe 87, and controlled by a valve 88, which is closed when the melt removal is complete, the gas entering the pipe. 86 continuing and then giving a flame of gas and air.
The yoke 15 is preferably adjustable to conform to articles of different length. A tab 89 extends over the console 11 and carries a screw 90
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in position to form a stop for. the arm 16 and thus determine the exact position of the mandrel relative to the burner. It will be appreciated that the mandrel is lowered by gravity, so that the apparatus is not damaged if broken glass or some other obstacle prevents the descent of the mandrel. The normal position of the chuck can be adjusted by adjusting screw 90, and the chuck can be lifted by any desired device and to the desired extent when separation is complete.
The operation of the apparatus described above is as follows:
While mandrel 14 is in its upper position, an item A is placed in the mandrel with its blow tail B facing downward.
The cam control swing shaft 17 is then allowed to oscillate and the mandrel * to descend until the arm 16 meets the stop screw 90, which precisely determines the position of the mandrel by speed. - port to the burner.
When the sleeve 12 is in the upper position '-). the collar 4 rests on the collar 9 at a height such that the strip -3 is in front of the recess 5. When the sleeve 12 and the collar 9 are lowered, the collar 4 falls down until the connecting rod 6 rests on the stop screw 7. The adjustment of the screw 7 determines the position of the strip 3 with respect to the plate 2, and thus determines the speed of rotation of the mandrel.
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Flammable mixture spurts from burner 27 through each recess 91 of comb 82. The resulting flame jets 92 strike the glass, forming a substantially continuous flame along the desired separation line. The rotation of the mandrel ensures virtually uniform heating of the glass along the separation line, despite minor irregularities
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(there read r; ULmt1! r ..) or ddr. LH'tIL1 d,. 'IVui' .. uur lu IGCI, (. Cm.
The same result can be obtained by oscillating the mandrel, or in faionut 080: i: l.1'H 'on t', Ol1rnO; r. ' lu bn1.l.o \ lr.
We use. preferably such a hot flame, that the glass is melted and separated along the separation line, without softening the adjacent glass, so as to avoid the production of bands or other deformation. The glass constituting the edge 93 of the terminated article resLe exactly to its initial position relative to
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except for a thin layer of molten glass ad.érë- ltin-y: from the parting line to the cut edge, and is shaped into a bead or net 94 on that edge.
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: ": Superficial ¯1àiension strongly tends to duiïasr rm vsrro molten 1.: Comu; ca c: i'Ux'1 filot h ooction tz'nsversâ7.é-à ^ :; géù prs circular. The force contri- i: ge en; ri-ï: é4e: pr. the rotation of the article tends to pro- je} ternrerÍf0: 1, Lè: t'érer the molten glass adhering to the côu edge, é = ;: ¯¯t; nis .qû4-¯ the force of the gases coming from the burner and "going" towards the axis of the article tends to push the molten glass towards the interior. If the speed of rotation,
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is considerable; for example when the screw 7 is adjusted as shown in fig.l, and the gas pressure is low, a thread protruding outwards, as shown at 95, results. in fig.l.
Slow rotation and high gas pressure can result in an inward folded net, as shown at 96 in fig.2. The preferred shape is that shown in fig. 3 and is obtained when the effect of the surface tension is not hampered either by the centrifugal force or by the force of the moving gases, these forces practically balance each other out. the other. Gravity tends to pull the molten glass down and thereby reduce the thickness of the thread in the position shown in the drawings. If, on the contrary, the article is cut with the blown tail up, gravity has a negative effect and tends to produce a thick, flat thread.
Any position of the axis at an angle to the vertical exerts a modified action in conformity with the action of gravity.
It should be noted that the molten glass, located on the edge of an article treated in the manner described above, forms, except in extreme cases of intentional variation of the result, a thread of approximately circular section, and that the surfaces of the continuous walls of the article pass into the surfaces of the net through surfaces of reverse curvature, tangent to each of the aforementioned surfaces, along the meeting lines.
In the apparatus shown in fig. 5, the
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Click 37 is located under the blow tail. When the separation is complete, the tail falls on the click, breaking the toggle formed by the connecting rods 32 and 35, and allowing the burner to fall, the distance of this fall being determined. by the lifting distance of the burner holder # by the toggle above element 25, and this distance in turn depends on the setting of screw 42.
The rod 48 acts as a guide to prevent the tail from tilting excessively if the separation is made on one side before the other, which can take place when the glass is thinner on one side of the article than on the other. The rod also guides the tail hard when it clicks. Rod 48 is much thinner than the opening at the end of the shank, but can be widened, if desired, to almost touch the glass.
This enlargement of the shank 48 is especially desirable when the axis of the article is not vertical during separation, as it prevents the tail from twisting out of position before being fused cut.
After the burner has dropped, its flame plays across the cut edge, at a slight distance below This ensures a fire finish and erasing of any possible irregularities in the cut edge without melting a new amount of glass and increasing the dimensions of the net.
A similar result can be
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obtained by leaving the burner stationary and by lifting the mandrel, by a mechanism comprising the equivalent of the lever 72 and the connecting rod 76 of FIG. 7, or in any other suitable manner, or by actuating a burner control valve, such as $$, ¯ by a means similar to lever 72, or in any other suitable manner the object being to reduce the intensity. of heat applied to the edges so that it does not melt additional glass.
If a thicker thread is desired, the mandrel and the burner are in their initial relative positions until the surface tension removes the glass from the plane of the flame, or the above described operation can be reversed and the glass can be pushed further into the flame to give a strong net.
After sufficient time to properly finish the edge of the article, the shaft 17 is oscillated so as to lift the mandrel and actuate the lever 44 to lower the guide rod 48 and allow the quow to slide. clicks Near the end of the mony ment of lever 44, striker 47 tightens the toggle formed by connecting rods 32 and 35 and returns click 37.
When the mandrel is lifted, the collar 9 contacts the collar 4 and lifts it until the friction strip 3 is opposite the recess 5 in the middle of the plate 2, so that the rotation
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chuck stops, and loading and unloading
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gerënt-are carried out, the mandrel being at rest.
The article is preferably hot when placed in the mandrel, and the mandrel is kept hot by the burner 57. The hot mandrel and the heat rising from the burner 27 are sufficient to prevent excessive cooling of the burner. chuck, and can be used
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If necessary or desirable to raise the temperature of the artiolo loroqtio.
The annealing of the glass is accomplished by raising its temperature above the critical point where pooling of molecules is possible, and after a period sufficient for this pooling, gradually cooling the glass. The grouping of molecules is all the more rapid the higher the temperature, and consequently the highest possible temperature, without deformation of the glass, ensures the fastest annealing.
The glass is brought somewhat slowly to the annealing temperature, in order to avoid excessive stresses due to the different temperatures of the different parts of an article, and after annealing the article is cooled slowly to avoid introduction of tensions in the glass as a result of uneven heating, tensions which would destroy the effects of the
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receivedUssonxjg "# -: \ ¯ -recooked articles with the tail of so..fflage ::
Since still sticking, it is customary to use a low annealing temperature and to maintain the ar-
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ticles at this temperature for many hours, in order to avoid the difficulties caused by heating to a high annealing temperature.
In practicing the present invention, it is preferred that the entire article is near the critical temperature at the end of the separation process and that the article is immediately placed in an oven. annealing. We can then bring the glass very quickly to an annealing temperature as high as desired.
As the blow tail is removed and the remainder of the article has a relatively uniform thickness and the shape of the edge causes even heating on that edge heating can be done much faster than usual. in the annealing of blown articles, even if the article is not hot when placed in the furnace, and when it is already near the critical temperature, the necessary heating can be achieved in less than two minutes under favorable conditions, and never requires more than ten minutes.
Due to the same characteristics, cooling can be rapid to the critical temperature and below this temperature rapid cooling does not destroy the effects of annealing.
At high annealing temperatures the pooling of molecules takes place with great rapidity and with the rapid cooling possible the article can, under favorable conditions, be ready for incorporation.
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balling less than ten minutes after it has been introduced into the oven, e under less favorable conditions.
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blooe the dUfa of tempo! the ".xc6d.e bet forty minutes,
The thickness of the edge necessary to make the heating and cooling rate equal to that of the adjoining wall of the article,
may be one and a half to two times the thickness of this contiguous wall. If the net is more than twice the thickness of the adjoining wall, it changes temperature more slowly than that wall, unless it is subjected to a more intense heating and cooling influence than the wall. A thread thickness of less than one and a half times the wall is useful, but does not fully legalize the rate of temperature change.
The reverse curvature portion through which the thread passes into the adjoining wall transmits mechanical shocks and temperature changes evenly and without forming any line along which cleavage can readily occur. When an article provided with a net thus formed is subjected to a breaking force, the net never breaks from the adjoining wall.
The protrusion of the net so as to overhang the interior and exterior of the adjoining wall contributes to an even distribution of mechanical forces and to uniform heating and cooling.
Although it is preferred to use the process of
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melt separation as described, certain advantages of the invention can be obtained by separating the blow tail by breaking by means of an annular flame and continuing the application of the flame to form a net on the cut edge.
The invention has been described in detail in its
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apn7 i Ca, ti on der, glass goblets souffl4 maip 1 is obvious that it can be applied to the production of various glass articles, and it should also be noted that the above described method and apparatus are only given only by way of example and that modifications can be made without departing from the spirit of the invention.
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