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Procédé et appareil perfectionnés pour la fabrication d'objets de verre creux.
Cette invention concerne les procédés et appareils de fabrication des objets de verre creux tels que bouteilles, flacons, etc, et plus particulièrement la fabrication d'ob- jets de ce genre selon le procédé général dans lequel on in- troduit dans des moules à façonner le verre des paraisons ou charges de verre dont la masse est insuffisante pour remplir complètement les cavités de moules de ce genre. Les charges de ce genre sont ordinairement produites par un appareil d'a- limentation qui les transfère ou dont elles passent aux mou- les.
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Dans un procédé usuel de fabrication d'objets en verre creux, tels que des bouteilles, à l'aide de charges amenées aux moules par un appareil d'alimentation, les élé- ments d'une série de moules sont amenés successivement à une position où chacun d'eux peut recevoir une charge de l'appa- reil d'alimentation,ce moule occupant la position renversée et étant ouvert à son extrémité supérieure lorsqu'il est si- tué à la station de réception des charges, et la charge tom- bant dans la cavité du moule à travers ladite extrémité supé- " rieure ouverte. La partie extrême inférieure du moule renver- sé peut être agencée pour constituer le col de l'objet à fabriquer. Il est usuel de prévoir un goujon ou mandrin de col qui, à la station de réception des charges, pénètre dans la partie du moule renversé qui forme le col.
Pour contrain- dre le verre de la charge à descendre jusqu'à l'extrémité inférieure de la cavité du moule renversé et autour du gou- jon de col faisant saillie vers le haut que contient cette extrémité, on peut exercer sur la surface supérieure du verre que contient le moule une pression d'air ou action de souffla- ge dite de "tassement" ou de "compression". On peut d'ailleurs créer dans l'espace entourant le goujon de col de la partie de moule servant à former le col une aspiration en remplace- ment ou en supplément de la pression d'air exercée sur la . surface du verre.
Lorsque le verre a été comprimé dans la cavité du moule, il est usuel de retirer le goujon de col, d'appliquer une plaque inférieure sur l'extrémité ouverte du moule et de provoquer un contre-soufflage du verre en introduisant de l'air sous pression dans l'espace précédemment occupé par le goujon de col. Cette opération de contre-soufflage pro- duit ce qu'on appelle la "bulle" dans le verre que contient
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le moule et, en dilatant ce verre, l'applique contre les pa- rois de la partie extrême précédemment inoccupée de la cavi- té du moule près de la plaque inférieure et contre cette pla- que. Cette opération de contre-soufflage peut avoir lieu pendant que le moule est encore renversé ou après qu'il a été redressé.
Le corps de verre creux ou ébauche ainsi constitué peut être et est usuellement transféré à un autre moule, plus grand, dans lequel cette ébauche est soumise à une nouvelle dilatation par de l'air sous pression introduit à l'intérieur de ladite ébauche. Lorsque ce mode opératoire est adopté, le moule dans lequel s'effectuent les opérations de formation du col et de contre-soufflage est appelé "moule ébaucheur" et le moule dans lequel s'effectue le soufflage final du corps de l'objet est appelé "moule finisseur" ou 'Tmoule de soufflage".
Les objets fabriqués en substance de la façon précé- demment décrite présentent usuellement des ondulations dites "lignes de contre-soufflage" sur les parois de l'ébauche des dits objets, ces lignes indiquant des variations d'épaisseur de ces parois.
On a proposé d'éviter ces lignes ondulées par des perfectionnements apportés.au mode opératoire général précé- demment décrit. Suivant un des dispositifs proposés, un plongeur est destiné à être enfoncé de haut en bas dans le verre que contient le moule renversé aussitôt que cette ac- tion est possible dans la pratique, après que le moule a reçu sa charge et pendant que ce moule est encore à la sta- tion de réception des charges. Le fait d'enfoncer ainsi le plongeur vers le bas à l'intérieur du verre tend à la fois à comprimer le verre de la charge en le faisant descendre dans la partie de col du moule et à déplacer le verre vers le haut entre le plongeur et les parois de la partie extrême su-
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périeure de la cavité du moule renversé.
Par conséquent, les différences qui se produisent entre les durées du contact refroidissant les différentes parties de la charge avec les parois de la cavité du moule se trouvent notablement diminuées, et il se forme une cavité axiale dans la partie extrême supé- rieure du verre que contient le moule renversé, en plus de l'ouverture ou cavité de soufflage initiale, plus petite, constituée dans le verre que contient la partie extrême in- férieure ou partie du moule effectuant le finissage du col.
Dans ces conditions, lorsque l'opération de contre-soufflage s'effectue, la formation de la bulle dans le verre que con- tient le moule est effectuée par le déplacement d'une partie interne relativement molle de l'ébauche, laquelle ébauche est déjà en contact sensiblement par toute la longueur de sa surface latérale avec les parois longitudinales de la cavi- té du moule. Le corps ou ébauche de verre creux peut ensuite être transféré à un moule finisseur dans lequel il reçoit par soufflage sa forme finale.
La fabrication de bouteilles et autres articles de verre soufflés par des appareils et un procédé basés sur l'application d'un plongeur servant à comprimer le verre et à former la cavité, en substance comme il vient d'être dé- crit, fait l'objet du brevet anglais n .368.302 au nom de Arthur Edgar SMITH.
On a trouvé dans la pratique que la fabrication d'ar- ticles de verre soufflés par le procédé perfectionné qui vient d'être décrit, tout en évitant efficacement la produc- tion des ['lignes de contre-soufflage" du procédé antérieur usuellement appliqué, peut donner lieu à certaines difficul- tés dues au fait que le plongeur animé d'un mouvement de descente a à la fois pour rôle de comprimer le verre de la
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charge dans la partie extrême inférieure de la cavité du moule renversé et de déplacer le verre vers le haut pour constituer un anneau de verre au contact de la paroi de la partie extrême supérieure non remplie de la cavité du moule renversé.
Si un plongeur de ce genre possède des dimensions et une course telles qu'il déplace le verre de bas en haut de la manière et dans la mesure désirées, il se peut qu'il soit impropre à comprimer fermement le verre de la charge dans l'espace entourant le goujon de col dans la partie ex- tréme inférieure du moule renversé. Si l'on augmente la pé- riode de repos du plongeur pour effectuer le fini désiré, le verre en contact avec le plongeur peut être soumis à un refroidissement excessif.
En outre, la force exercée de haut en bas par un plongeur de ce genre peut alors déplacer le goujon de col vers le bas, et provoquer une rayure ou une usure exagérée de la partie de col du moule et même repous- ser légèrement les deux moitiés de cette partie du moule l'une à l'écart de l'autre lorsque ladite partie est composée de deux moitiés séparables ainsi qu'il est usuel.
Ces difficultés peuvent varier avec différentes conditions de service telles que les dimensions et la forme de la cavité du moule, le degré de plasticité du verre que contient le moule, la section transversale du plongeur, la construction du moule, les dimensions du goujon de col, le caractère du dispositif servant à maintenir ce goujon dans sa position élevée ou de travail, l'efficacité du dispositif servant à maintenir les moitiés de la partie de col du moule fermées à la station de réception des charges, etc. Dans des conditions particulièrement favorables, il se peut que ces difficultés ne soient pas très marquées. Elles sont toutefois, inhérentes au procédé dans lequel on se repose sur le mouve- ment de descente d'un plongeur pour réaliser le double rôle
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précédemment décrit.
La présente invention a pour objet un procédé et un appareil perfectionnés de fabrication d'objets de verre soufflés grâce auxquels on évite les difficultés énumérées ci-dessus, et plus spécialement un procédé et un appareil du caractère général précédemment décrit, mais dans lequel la compression du verre de la charge dans la partie de col du moule renversé est effectuée par un volume indépendamment réglable d'air sous pression qui est appliqué sur la surface du verre pendant que le déplacement du verre vers le haut, à l'effet de constituer un anneau de verre dans la partie supé- rieure de la cavité du moule renversé, est effectué par un plongeur.
L'invention a en outre pour objet un dispositif perfectionné assurant l'association et la corrélation cor- rectes du plongeur servant à déplacer le verre et du dispo- sitif distributeur d'air compresseur et du fonctionnement de ces organes.
Suivant l'invention, le procédé appliqué pour éta- blir le corps de verre creux comprend les phases consistant à introduire une charge de verre dans un moule, à appliquer de l'air sous pression à la surface du verre à l'une des extrémités de ce moule de façon à tasser ou comprimer le verre et à l'appliquer contre l'extrémité opposée de la cavité du moule,et à exercer une force (dans le même sens que celui dans lequel la pression d'air de tassement a été appliquée) sur une partie axiale du verre que contient le moule dont la section est moindre que celle de la surface complète du verre sur laquelle la pression d'air a été exercée, afin de consti- tuer une cavité axiale dans le verre que contient le moule en déplaçant une partie du verre vers l'arrière.
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Un plongeur peut être appliqué pour exercer la for- ce sur la partie axiale du verre, et ce plongeur et le dis- positif servant à distribuer l'air de soufflage peuvent l'un et l'autre être montés à l'intérieur d'un dispositif unitai- re.
Le verre déplacé vers le haut par le plongeur forme une ébauche ayant toute la longueur de l'objet et présentant une cavité dans sa partie extrême supérieure et, pendant cette opération, de l'air sous pression peut être appliqué sur le verre autour du plongeur, ce qui exerce un effet d'égalisation sur le verre qui est en train d'être déplacé vers le haut par suite de la course descendante du plongeur.
On peut effectuer divers réglages des instants re- latifs auxquels la pression d'air comprimant le verre et le plongeur agissent et de la durée de ces actions et régler in- dépendamment le caractère et l'effet de chacune de ces ac- tions.
Ainsi, le plongeur agit principalement de façon à déplacer le verre vers le haut en vue de la formation de la cavité. La durée de l'application de l'air servant à comprimer le verre peut être suffisamment longue pour finir l'objet dans la partie de col du moule sans qu'il soit nécessaire que le plongeur reste en contact avec le verre pendant cette pé- riode, ce qui évite de refroidir exagérément le verre dans la partie supérieure de la cavité du moule.
D'autre buts et avantages de l'invention seront mis en évi- dence au cours de la description donnée ci-après en se réfé- rant aux dessins annexés dans lesquels:
Fig. 1 est la coupe verticale d'un moule ébaucheur situé à une station de réception des charges et d'un enton- noir placé à l'extrémité supérieure du moule, cette figure ,
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montrant à l'intérieur du moule une paraison ou charge de verre avant que l'opération de compression ou de tassement du verre ait été effectuée.
Fig. 2 est une vue analogue à fig. l, mais représen- te en outre,monté sur l'entonnoir qui se trouve à l'extrémi- té supérieure du moule, un dispositif combiné servant à ef- fectuer la compression par soufflage et à supporter et guider le plongeur, cette figure montrant la position qu'occupent les pièces après que le soufflage d'air compresseur a été exer- cé sur le verre que contient le moule mais avant que le plon- geur ait été enfoncé de haut en bas à l'intérieur de ce verre, cette vue montrant aussi en coupe le goujon de col et une partie de son support, pour montrer comment ce goujon de col peut être refroidi et comment une dépression peut être exer- cée dans l'espace entourant la pointe de ce goujon.
Fig. 3 est une vue généralement similaire à fig. 2, mais représentant le plongeur à la fin de sa course descen- dante, une partie du verre de la charge ayant été déplacée vers le haut jusqu'au niveau désiré pour constituer un anneau de verre entre le dit plongeur et les parois de la partie extrême supérieure de la cavité du moule, laquelle partie n'avait pas été remplie précédemment.
Fig. 4 est une coupe du moule ébaucheur des figures précédentes après que ce moule a été redressé, l'extrémité inférieure précédemment ouverte de ce moule ayant été re- couverte d'une chicane ou plaque inférieure, le goujon de col ayant été retiré et de l'air sous pression ayant été introduit dans l'espace laissé vacant par le dit goujon en vue d'effectuer le contre-soufflage du verre et la formation d'une ébauche creuse à l'intérieur du moule.
Fig. 5 est une coupe du moule finisseur renfermant
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l'ébauche creuse de fig. 4.
Fig. 6 est une vue analogue à fig. 5, mais montrant l'article ayant reçu sa forme finale par soufflage comme ré= sultat de la dilatation de l'ébauche de fig: 5 dont les pa- rois viennent s'appliquer contre les parois du moule finis- seur.
Fig. 7 est une vue en plan schématique d'une machine à deux tables qui comprend un appareil établi suivant l'in- vention et agencé en vue de la production d'un objet de verre soufflé par le procédé suivant l'invention.
Fig. 8 est une vue de côté à plus grande échelle du mécanisme servant à supporter de façon réglable et à action- ner le dispositif combiné de soufflage d'air compresseur et de support du plongeur suivant l'invention, ainsi que cer- tains autres mécanismes associés faisant partie de la machine.
Fig. 9 est une vue en plan de la structure de fig.8, le moule de cette dernière figure n'étant pas représenté.
Fig. 10 est une coupe suivant 10-10 (fig.8).
Fig. 11 est une coupe suivant 11-11 (fig. 10).
Un dispositif combiné servant à effectuer le souffla- ge d'air compresseur et à supporter le plongeur, établi sui- vant l'invention et agencé pour réaliser le présent procédé est représenté dans les figs. 2 et 3. Ce dispositif comprend une douille extensible et contractile longitudinalement, cette douille étant composée de deux pièces tubula.ires télescopi- ques indiquées en 1 et 2, respectivement. La pièce 2 possède un diamètre plus petit que la pièce 1 et porte à son extré- mité inférieure un rebord externe 3 qui s'ajuste exactement mais de façon coulissante dans la pièce 1. Une garniture d'étanchéité annulaire 4 peut être logée dans une gorge pé- riphérique du rebord 3 pour assurer un joint coulissant her-
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métique entre l'extrémité inférieure de la pièce 2 et la pièce 1.
La partie extrême supérieure de la pièce 2 est sup- portée de façon réglable dans une ouverture verticale 5 pra- tiquée dans la partie extrême d'un bras 6 mobile verticale- ment.
La pièce 2 peut être composée de deux sections ali- gnées, désignées respectivement par 2a et 2b. La section 2a est munie du susdit rebord 3 à son extrémité inférieure, tandis que la section 2b est placée plus haut et s'étend à travers l'ouverture verticale 5 du bras 6. Cette dernière section peut porter à son extrémité supérieure (voir fig. 9) des re- bords de support latéraux 7 reposant sur la surface supérieu- re du bras 6 de part et d'autre de l'ouverture 5.
La section 2a est munie d'un rebord interne 8 qui sert de butée à l'extrémité supérieure d'un plongeur 9 ser- vant à déplacer le verre. Une goupille de repérage 10 s'é- tend vers le bas à partir du rebord 8 et à l'intérieur de la section 2a et est reçue dans une creusure ou entaille 11 ménagée à l'extrémité supérieure du plongeur 9. Le rôle com- biné de la goupille 10 et-de l'en)aille .Il est d'assurer la mise en position du plongeur 9 suivant un angle déterminé dans la section 2a. Ceci est utile pour le cas où le plon- geur 9 posséderait une forme autre que circulaire en section transversale, en particulier si la cavité de moule dans la- quelle le plongeur est destiné à. être abaissé possédait aussi une forme autre que circulaire en section transversale.
Pour assembler le dispositif, on abaisse la section 2b à travers l'ouverture 5 du bras 6 jusqu'au moment où les rebords 7 reposent sur la surface supérieure de ce bras. Un ressort de compression 12, prévu à l'extrémité externe de l'ouverture 5, s'ajuste dans une creusure latérale 13 Ména- gée dans la partie adjacente de la section 2b et maintient
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celle-ci élastiquement contre l'extrémité d'une vis de réglage 14 qui est vissée à travers une ouverture ménagée dans la partie du bras 6 située à l'arrière de l'ouverture 5. En fai- sant tourner la vis de réglage 14, on peut régler la position de la section 2b dans la direction longitudinale de l'ouvertu- re 5.
Une goupille de verrouillage 15, soumise à la pression d'un ressort, entre en prise avec la tête de la vis de réglage 14 pour empêcher cette vis de tourner accidentellement à l'écart de la position de réglage à laquelle elle est suscep- tible d'avoir été amenée.
Après avoir monté la pièce 1 sur la section 2a on place cette section au contact et à l'alignement axial de la section 2b. On insère alors le plongeur 9 de bas en haut à travers la pièce 1 dans la section 2a et on l'applique contre le rebord 8, comme il est dit précédemment. On retient alors les pièces dans cet état d'assemblage par un noyau de rete- nue tubulaire 16 qui s'ajuste dans les sections alignées 2a et 2b et qui est muni d'une tête 16a reposant sur l'extré- mité supérieure de la section 2a et d'une extrémité inférieure filetée 16b qui se visse dans l'extrémité supérieure taraudée du plongeur 9.
Un rebord interne la prévu à l'extrémité supé- rieure de la pièce 1 coopère avec le rebord 3 pour empêcher la section 2a de s'élever complètement à travers la pièce 1 et pour supporter la pièce 1 par la section 2a lorsque l'en- semble a été soulevé à l'écart de tout support inférieur. La pièce 1 peut aussi porter à son extrémité inférieure un re- bord externe 1b présentant une surface inférieure plane d'assez grande étendue. Ce rebord peut aussi se comporter à la façon d'une butée pour l'extrémité inférieure d'un ressort de compression 23 qui entouré les pièces 1 et 2 et tend à allonger la douille composée de ces pièces.
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Le plongeur 9 peut être creux à partir de son extré- mité supérieure jusqu'à un point très voisin de sa pointe ou extrémité inférieure, comme représenté, et un tuyau d'admis- sion d'air 19 peut descendre à travers le noyau de retenue 16 et à l'intérieur de l'alésage ou cavité axiale du plongeur 9 jusqu'à une distance prédéterminée de l'extrémité inférieure de ladite cavité. Une vis de blocage 20 peut *être vissée à travers la tête 16a du noyau 16 et prendre appui contre le tube 19 pour retenir ce dernier dans une position réglée à l'intérieur de l'ensemble.
L'air arrivant par le tube 19 passe par l'extrémité inférieure de ce tube dans l'extrémité inférieure de la cavité axiale du plongeur 9, remonte ensui- te à une chambre annulaire 21 ménagée dans le plongeur à l'extrémité inférieure du noyau 16, puis redescend de cette chambre dans l'espace entourant le plongeur 9 en passant par des orifices ou conduits 22.
Le tube 19 peut être relié par un tuyau convenable, qui peut comprendre une section-flexible telle que celle in- diquée en 24, à toute source appropriée d'air sous pression.
Le réglage de la position du tube 19 dans le plongeur 9 peut être utilisé pour régler le refroidissement interne du plon- geur ainsi que pour faire varier entre certaines limites la vitesse de l'air traversant le plongeur.
En plus de l'air sous pression arrivant par le tube 19, de l'air sous pression arrivant par un tuyau d'alimen- tation d'air convenable, tel que celui indiqué en partie en 25 dans la fig. 8, peut être admis à l'intérieur d'un conduit 26 de la section 2b de l'organe 2. Le conduit 26 est aligné avec un conduit 27 de la section 2a (fig. 2). Le conduit 27 aboutit à une chambre annulaire 28 qui communique elle-même, par des conduits verticaux indiqués par les lignes A
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pointillées 29 des figs. 2 et 3, avec l'espace entourant le plongeur 9.
On se référera maintenant à la fig. 8. On voit dans cette figure que le bras 6 porte à l'une de ses extrémités un collier de blocage convenable 30 comprenant des vis 31 à l'aide desquelles ce bras et les pièces portées par lui peu- vent être fixés à un arbre vertical 32, dans une position réglée verticalement sur cet arbre. L'arbre 32 est supporté par un piston 33 (fig.ll) monté dans un cylindre 34 (fig.8,
9 et 11). Le cylindre 34 peut être porté par une plaque de base ou de support convenable 35.
Lorsque le piston 33 est à l'extrémité supérieure du cylindre 34, comme représenté dans la fig. 11, l'arbre 32 occupe sa position élevée, et à ce moment, le dispositif de soufflage d'air compresseur et de support du plongeur a été élevé et amené par un mouvement de pivotement latéral à une position écartée, comme représen- té dans la fig. 8. Lorsque ce dispositif occupe cette posi- tion, un fluide réfrigérant provenant d'une source convena- ble telle que delle indiquée plus ou moins schématiquement en
36 dans la fig. 9 peut être projeté sur le plongeur 9 pour refroidir ce plongeur extérieurement. Le jet de fluide ré- frigérant peut être un jet d'air et d'eau ou un jet d'air et de tout autre liquide convenable ne risquant pas de mar- quer le verre.
Le mouvement de rotation qu'effectue l'arbre 32 pen- dant qu'il se meut verticalement peut être effectué par une plaque-came 37 (fig. 10 et 11) coopérant avec un galet 38 porté par un bras ou doigt latéral 39 de l'arbre 32. Le doigt 39 peut être fixé à l'arbre 32 de toute manière appro- priée, par exemple à l'aide du collier de blocage indiqué en
40 dans la fig. 10. Le galet 38 se meut dans une fente 41 de la plaque-came 37, la partie supérieure de cette fente étant
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convenablement recourbée pour contraindre le dispositif com- biné de soufflage compresseur d'air, et de support du plon- geur à pivoter latéralement entre sa position écartée, repré- sentée dans la fig. 8, et une position située directement au- dessus et à l'alignement d'un moule ébaucheur 42 placé à une station de réception des charges.
Le reste de la fente 41 est droit et vertical de façon que le dispositif combiné effectue ses mouvements verticaux à l'alignement du moule à la station de réception des charges.
Pour permettre de régler horizontalement la trajec- toire entière du mouvement alternatif du dispositif combiné, des moyens peuvent être prévus pour régler la plaque-came 37 angulairement autour de l'axe de l'arbre 32. La plaque-came 37 possède une forme arquée en section transversale et est concen- trique à l'arbre 32 comme il ressort clairement de fig. 10.
Cette plaque-came est supportée par une plaque de base 43 qui est montée pour tourner sur un bossage supérieur axial 44 prévu sur le fond du cylindre 34. La plaque de base 43 est munie d'une partie 43a s'étendant latéralement et présentant une fente radiale 44a. Un goujon de réglage vertical 45 touril- lonne par sa tige dans une patte 46 portée par la partie adjacente d'un support fixe tel que le cylindre 34, ce goujon étant muni d'un élément de réglage excentrique 47 disposé dans la fente radiale 44a. Le goujon 45 et son excentrique 47 sont maintenus en place par une tête 48 qui repose sur le prolongement 43a de la pièce de base 43 de la plaque-came et par un écrou 49 qui se visse sur l'extrémité inférieure du goujon de réglage 45 et peut être serré contre la patte de support fixe 46.
Pour régler la plaque-came 37 angulairement autour de l'axe de l'arbre 32, ce qui a comme conséquence de déplacer horizontalement la trajectoire du mouvement du dispositif combiné, on desserre l'écrou 49 et l'on manoeuvre
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une poignée 50 portée par la tête 48 de façon à faire tour- ner l'excentrique 47 dans la fente 44a ce qui a pour effet de faire pivoter la plaque de base 43, la plaque-came 37y le doigt 39y l'arbre 32 et le piston 33 angulairement autour de l'axe de l'arbre 32. On resserre alors l'écrou 49 pour main- tenir le réglage ainsi effectué.
Des moyens peuvent être prévus pour régler et faire varier la vitesse du mouvement de montée du piston 33 et celle de son mouvement de descente. Comme représenté dans la fig. 11, le cylindre 34 est muni de lumière 51 et 52 à ses extrémités inférieure et supérieure, respectivement. Ces lumières communiquent respectivement avec des tuyaux 53 et 54 qui servent alternativement pour l'admission d'air et l'échappement d'air. Il est bien entendu que le volume d'air admis au cylindre 34 par l'un ou l'autre de ces tuyaux peut être réglé et que l'échappement par ces tuyaux peut également être réglé, par exemple à l'aide d'un mécanisme distributeur d'admission et d'échappement d'air convenable dont de nom- breux exemples sont bien connus de l'homme du métier et qu'il n'est donc pas nécessaire de décrire ici d'une façon détaillée.
En plus des lumières 51 et 52, le cylindre 34 peut présenter une série de lumières 55 espacées verticalement et dont la plus basse est de préférence espacée de l'extrémité inférieure du cylindre d'une distance plus grande que l'épais- seur du piston 33. On peut fermer toutes ces lumières 55' par des bouchons 56 ou munir l'une d'elles d'un tuyau à robinet 57 et fermer les autres par les bouchons 56 comme représenté dans : la fig. 11. Le tuyau 57 peut être un simple tuyau d'échappe- ment, la quantité d'air qui s'échappe par ce tuyau étant ré- glée par le robinet dont il est muni.
Une lumière 58 peut être prévue dans le cylindre 34
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au-dessus de la plus haute des lumières 55 mais au-dessous de l'extrémité supérieure du cylindre. Cette lumière 58, qui peut être reliée au tuyau 54 ou au même mécanisme distribu- teur d'admission et d'échappement d'air que le tuyau 54, peut être commandée par un pointeau 59 qui peut être réglé de façon à fermer complètement la lumière 58 ou à l'ouvrir plus ou. moins.
Grâce à la disposition qui vient d'être décrite, la vitesse du mouvement de descente du piston 33 peut être re- lativement rapide après que ce piston est descendu suffisam- ment pour découvrir la lumière 58 et jusqu'au moment où le- dit piston est descendu suffisamment pour couvrir la lumière
55 avec laquelle communique le tuyau à robinet 57. L'échappe- ment qui a lieu au-dessous du piston s'effectue alors par la lumière 51 seulement, de sorte que le mouvement du piston se trouve retardé. Ce ralentissement du mouvement de descente du piston augmente lorsque ce piston a découvert la lumière d'échappement 55, étant donné que l'air qui se trouve au- dessus du piston s'échappe alors par cette lumière.
On peut modifier l'endroit de la course de descente du piston auquel la vitesse varie par le choix de la lumière à laquelle le tuyau à robinet 57 doit être relié, les autres lumières 55 étant fermées par les bouchons 56. On peut modifier l'am- plitude de cette variation de vitesse en réglant le robinet du tuyau 57 et aussi, jusqu'à un certain point, en réglant le volume d'air qui provoque la course de descente du pis- ton 33 et (ou) la quantité d'air qui s'échappe par la lumière
51 par unité de temps.
La course de montée du piston 33 peut être relativement rapide jusqu'au moment où le piston a atteint le niveau auquel il commence à fermer la lumière 58, après quoi l'échappement ne s'effectue plus que par la lumière 52 et il se forme dans l'extrémité supérieure du cylindre un -
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matelas d'air qui retarde le reste de la course de montée du piston.
L'effet de ces moyens de réglage des courses du piston 33 est de permettre de régler les mouvements alterna- tifs du plongeur 9 entre la position de fig. 8 et celle de fig. 3 et de permettre de régler entre certaines limites le temps qui s'écoule entre le moment où la pièce 1 du disposi- tif combiné de soufflage d'air compresseur et de support du plongeur vient reposer sur l'entonnoir 18 et le moment où le plongeur 9 est descendu au contact du verre que contient le moule à la station de réception des charges.
Le mécanisme qui vient d'être décrit et qui comporte les perfectionnements suivant l'invention peut être associé à des machines ou appareils de toute construction connue ap- propriée servant à fabriquer des objets de verre.
Dans la fig. 7, on a représenté un mécanisme de ce genre monté sur une machine à fabriquer les objets en verre d'un type intermittent bien connu à deux tables. Ce type de machine comprend une table à moules ébaucheurs 60 et une ta- ble adjacente à moules finisseurs 61. La table à moules ébau- cheurs supporte une série de dispositifs servant à former l'ébauche, chacun d'eux comprenant un moule ébaucheur en deux pièces, tel que celui représenté dans les figs. 1 à 4 inclus et qui a été précédemment désigné par 42. A chaque moule ébaucheur est associé un anneau de col, ou moule de bague, en deux pièces, 62, tel que celui représenté dans les figs. 1 à 4 inclus.
Un mécanisme convenable est prévu pour monter les moitiés du moule ébaucheur proprement dit et les moitiés du moule de bague de façon que les mouvements d'ouverture et de fermeture aient lieu aux moments voulus du cycle de rotation de la table à moules ébaucheurs 60. En outre, les pièces de
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chaque dispositif ébaucheur sont montées sur une tête telle que celle indiquée en 63 dans les fig. 7 et 8, ce qui per- met de retourner le dispositif ébaucheur pour disposer le moule ébaucheur proprement dit à la partie supérieure, comme représenté dans les figs. 1 à 3, dans la fig. 8 et à la station A de fig. 7, et de le redresser aux moments voulus pour disposer le moule de bague de ce dispositif à la partie supérieure, comme représenté dans la fig. 4 et à la station B de fig. 7.
Lorsque le dispositif ébaucheur occupe sa position retournée à une station de réception des charges (station A de fig. 7), un goujon de col 64 peut être soulevé par un mécanisme convenable, tel que le mécanisme pneumatique in- diqué en 65 dans la fig. 8, jusqu'au moment où l'extrémité de ce goujon de col pénètre dans le moule de bague du dis- positif ébaucheur, comme représenté dans les figs. 1 à 3 inclus. Ce goujon de col peut être creux, de façon qu'il puisse être refroidi par un fluide réfrigérant convenable qui peut être admis par un tuyau 66 (fig. 2). De même, le mécanisme de support du goujon de col peut présenter un conduit 67 débouchant dans l'espace compris entre la pointe du dit goujon et les parois adjacentes du moule de bague.
Un tuyau 68 peut relier le conduit 67 à un mécanisme d'échappe- ment convenable de façon à permettre de créer une aspiration dans l'espace entourant la pointe du goujon de col, si on le désire.
Lorsque le dispositif ébaucheur retourné est situé à la station de réception des charges, un entonnoir tel que celui précédemment indiqué et désigné par 18 peut être abais- sé pour venir reposer sur l'extrémité supérieure du moule ébaucheur proprement dit retourné, comme représenté dans les figs. 1 à 3 inclus, dans la fig. 8 et à la station A de
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fig. 7. L'entonnoir 18 peut recevoir un mouvement vertical propre à l'amener à cette position, ou à l'en éloigner, de tout mécanisme convenable, tel que le mécanisme pneumatique de fig. 8, lequel mécanisme comprend un cylindre mobile ver- ticalement 69, par lequel l'entonnoir 18 est supporté.
Le cylindre 69 est guidé dans ses mouvements verticaux par un piston fixe 70 porté par un arbre vertical 71 réglable lon- gitudinalement, de l'air sous pression étant alternativement admis aux extrémités du cylindre 69 et mis à même de s'é- chapper des dites extrémités pour faire coulisser verticale- ment ce cylindre et l'entonnoir qu'il supporte. Tout autre mécanisme. approprié peut d'ailleurs être utilisé pour amener l'entonnoir à sa position de travail située à l'extrémité supérieure du dispositif ébaucheur occupant la position re- tournée à la station de réception des charges ou pour l'éloi- gner de cette position de travail.
Il est en outre entendu qu'on peut se servir de tout mécanisme approprié ppur distribuer les charges ou paraisons.
Si un entonnoir ou organe de guidage équivalent est utilisé, cet entonnoir peut être placé ou amené périodiquement à un endroit hors du chemin décrit par le dispositif combiné de soufflage compresseur et de support du plongeur, afin que ce dispositif puisse être abaissé périodiquement pour venir re- poser sur le moule renversé qui se trouve à la station de réception des charges.
Le moule ébaucheur proprement dit, situé à la sta- tion de réception des charges, peut être maintenu fermé par un dispositif de blocage convenable, tel que celui indiqué généralement en 72 dans la fig. 8. C,e dispositif de blocage comprend des mâchoires, dont l'une est représentée en 72a.
Ces mâchoires sont montées pour pivoter autour de l'axe d'une partie de l'arbre 32, près de la station de réception des
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charges. Les mâchoires sont ouvertes et fermées par un mé- canisme à cylindre et piston indiqué en 72b, ce mécanisme étant supporté dans une position fixe par rapport à l'axe de pivotement des mâchoires 72a de façon que la fermeture des mâchoires contre les moitiés du moule, à la station de récep- tion des charges, aligne exactement ce moule avec le plongeur
9 lorsque celui-ci descend à l'intérieur du moule.
On peut actionner les pièces décrites ainsi que.les autres pièces associées de la machine complète à fabriquer les objets de verre et régir dans le temps le fonctionnement de ces pièces de toute manière connue convenable.
Le cycle des opérations réalisées pour mettre l'in- vention en pratique à l'aide du mécanisme décrit peut être sensiblement le suivant:
La rotation de la table à moules ébaucheurs 60 amène un dispositif ébaucheur à la station A, ce dispositif occupant la position retournée lorsqu'il se trouve à cette station.
Dans sa position retournée, le moule ébaucheur est ouvert à son extrémité supérieure et le moule de bague est fermé à son extrémité inférieure par le goujon de col et sa structure de support. Une charge de verre provenant d'une source de verre convenable, tel qu'un appareil d'alimentation associé (non représenté), est introduite par l'entonnoir 18 dans le moule ébaucheur retourné. La paraison ou charge de verre qui a été introduite mais n'est pas encore comprimée dans le moule est indiquée en 73 dans la fig. 1.
Pendant que le dispositif ébaucheur est encore à la station de réception des charges, le piston 33 reçoit un mouvement de descente dans le cy-lindre 34 pour faire pivoter le dispositif combiné de soufflage compresseur et de support du plongeur de façon à l'amener directement au-dessus du moule
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renversé et pour le faire alors mouvoir vers le bas jusqu'au moment où la pièce 1 de ce dispositif vient reposer sur l'en- tonnoir 18 comme représenté dans la fig. 2. L'air est admis par le tuyau 19 et l'intérieur du plongeur à l'espace interne de la pièce 1, d'où cet air passe par l'entonnoir 18 dans l'espace situé au-dessus du verre que contient le moule ébau- cheur retourné.
En plus de l'air amené au contact du verre que contient le moule ébaucheur, une quantité d'air supplé- mentaire peut être admise à travers le dispositif par le tuyau 25.,Cet air sert non seulement à refroidir le plongeur intérieurement et sur sa surface externe, mais effectue aussi la compression du verre à l'intérieur du moule,'ce qui tasse le verre dans l'espace compris entre la pointe du gou- jon de col et les parois adjacentes du moule de bague, le verre que contient le moule possédant alors approximativement la position et la forme indiquées dans la fig. 2.
Il est bien entendu que l'admission d'air sous pression au contact du verre que contient le moule ébaucheur retourné peut commencer aussitôt que la pièce 1 est descen- due et a été amenée hermétiquement en contact avec l'entonnoir 18. Aussitôt que la pièce 1 repose sur l'entonnoir 18, la continuation du mouvement de descente du piston 33 et du bras 6 a pour effet de faire coulisser la pièce 2 dans la pièce 1, de sorte que le plongeur 9 descend axialement vers le verre que contient le moule. Pendant la continuation du mouvement de descente du piston 33, le plongeur 9 s'enfonce dans le verre du moule jusqu'au moment où une partie de ce verre a été dé- placée vers le haut entre le plongeur et les parois de la partie extrême supérieure précédemment non remplie du moule ébaucheur renversé, comme indiqué en 74 dans la fig.
Pendant cette action de déplacement du verre par le
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plongeur, l'air traversant le dispositif combiné peut con- tinuer à descendre le long des parois du plongeur jusqu'au verre qui est en train d'être refoulé vers le haut par l'ac- tion de déplacement du plongeur. Ceci tend à égaliser la sur- face supérieure de l'anneau de verre constitué entre le plon- geur et les parois des moules. Si on le désire, la pression exercée sur le verre que contient le moule peut être diminuée sensiblement après l'action de compression initiale du verre, ce qui s'obtient par exemple en coupant l'admission d'air par le tube 25 pendant que l'air continue à passer de l'intérieur du plongeur à l'espace entourant le plongeur.
Lorsque le verre a été déplacé de la manière repré- sentée dans la fig. 3, le plongeur peut être extrait ou rappe- lé vers le haut sous l'action du mécanisme de commande précé- demment décrit,et le dispositif combiné de soufflage d'air compresseur et de support du plongeur peut recevoir un mouve- ment d'élévation à l'écart de l'entonnoir, ce qui laisse une cavité axiale dans le masse de verre que contient le moule ébaucheur retourné. On remarquera que l'anneau de verre consti- tué entre le plongeur et les parois de la partie supérieure de la cavité du moule peut ne pas s'étendre entièrement jusqu'au sommet de cette cavité et s'arrêter au contraire juste en deçà de ce sommet, comme représenté dans la fig. 3.
Après le mouvement de retrait du plongeur, on peut laisser les parois de la cavité ainsi constituée dans le verre se réchauffer dans une certaine mesure, retourner alors le moule et appliquer sur ce moule une plaque inférieure, telle que celle indiquée en 75 dans la fig. 4. Il va. de soi que le goujon de col est retiré de l'extrémité inférieure du dispositif ébaucheur retourné avant que le redressement de ce dispositif ait été effectué.
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Le redressement du dispositif ébaucheur peut être effectué pendant que ce dispositif se meut entre les stations
A et B de fig. 7. A la station B, les moitiés du moule ébau- cheur redressé peuvent être serrées dans la position de fer- meture par un dispositif de blocage 75. Un dispositif de souf- flage convenable peut être monté sur l'extrémité supérieure du dispositif ébaucheur redressé de façon à admettre de l'air sous pression à l'intérieur de l'espace laissé vacant par l'extraction du goujon de col et à effectuer ainsi une action de contre-soufflage dans le verre que contient le moule. Il se formera ainsi dans ce verre une bulle telle que celle in- diquée en 76 dans la fig. 4. Le verre que contient le moule possède alors la forme d'une ébauche creuse dont la partie de col a été établie de la façon représentée dans la fig. 4.
Cette action de contre-soufflage peut avoir lieu à la station
B de fig. 7.
La station suivante, représentée dans la fig. 7 et désignée par C, est la station de transfert. A cette station, les moitiés du moule sont ouvertes et l'ébauche est suspendue au moule de bague dans la position voulue pour pouvoir être placée dans un moule finisseur tel que celui indiqué en 77 dans les figs. 5, 6 et 7. Ce moule comprend deux moitiés qui se referment autour de l'ébauche suspendue à la station de transfert. Le moule de bague s'ouvre pour terminer le trans- fert de l'ébauche au moule finisseur comme représenté dans la fig. 5.
Le moule de bague et le moule ébaucheur proprement dit du dispositif ébaucheur peuvent l'un et l'autre être ouverts en vue de leur refroidissement à la station D de fig. 7. Ces deux parties du dispositif ébaucheur peuvent être fermées pen- dant le mouvement qu'effectue la table à moules ébaucheurs pour les amener à la station E. Le dispositif ébaucheur peut
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rester fermé pendant qu'il se meut vers et en regard de la station F, après quoi le dispositif ébaucheur est retourné et de nouveau présenté à la station de réception des charges A.
Dans l'entretemps, le moule finisseur 77 et l'ébau- che qu'il contient sont amenés successivement aux stations
G, H et I en raison de la rotation de la table à moules fi- nisseurs 61. On peut laisser l'ébauche de verre se réchauffer dans le moule finisseur jusqu'au moment où elle atteint la station H à laquelle un dispositif de soufflage peut être abaissé sur le moule et de l'air de soufflage admis à l'in- térieur de l'ébauche. Pendant cette opération de soufflage, les moitiés du moule finisseur peuvent être serrées l'une contre l'autre par un dispositif de blocage 78 qui peut être analogue au dispositif de blocage 75. On peut ne pas termi- ner le soufflage de l'ébauche jusqu'à sa. forme finale dans le moule finisseur à la station H et effectuer une opération de soufflage supplémentaire à la station I.
Dans ce cas, les moitiés du moule finisseur peuvent être serrées l'une contre l'autre à cette station par un dispositif de blocage 79, que le soufflage de l'ébauche à sa forme finale ait lieu à une seule station ou qu'il ait lieu à plusieurs stations, le verre sera dilaté de façon à recevoir la forme du moule finisseur qui détermine le contour extérieur de l'objet fini, qui peut être une bouteille telle que celle indiquée en 80 dans la fig. 6.
Avec un appareil à fabriquer les objets en verre du type indiqué dans la fig. 7, le moule finisseur peut être ouvert à la station J et l'objet fini retiré de ce moule et transféré à un transporteur convenable 81 qui l'amène à un four à recuire les objets (non représenté). Les moitiés du moule finisseur peuvent rester ouvertes pendant le mouvement du moule vers la station K et en regard de cette station. Le
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moule finisseur ouvert sera ensuite de nouveau amené à la station de transfert C, et les moitiés de ce moule se forme- ront autour d'une autre ébauche qui a été formée dans l'en- tretemps et amenée à cette station.
Il est bien entendu qu'on peut régler la profondeur à laquelle le plongeur 9 s'enfonce de haut en bas dans le verre à la station de réception des charges en réglant la position du bras 6 sur l'arbre 32. Le plongeur peut être cen- tré par rapport au moule par un réglage horizontal du bras
6 et (ou) du dispositif combiné dans l'ouverture verticale 5 dudit bras, de la manière décrite. On peut modifier entre cer- taines limites, de la manière précédemment décrite ou de toute autre manière appropriée, la durée de la période pen- dant laquelle le soufflage d'air de tassement s'exerce sur le verre que contient le moule ébaucheur renversé avant que le plongeur descende pour entrer en contact avec le verre.
De même, on peut régler le volume de l'air servant à effec- tuer la compression, ainsi que la vitesse des mouvements du plongeur, de façon à produire exactement l'action de tasse- ment ou de compression désirée du verre et à produire exacte- ment le déplacement désiré du verre par le plongeur. Si on le désire, une aspiration peut être appliquée dans l'espace entourant la pointe du goujon de col pour seconder l'action de compression exercée par l'air sur la surface du verre que contient le moule.
Il convient que la forme que possède le plongeur-en section transversale corresponde à celle de la cavité dans laquelle coulisse ce plongeur, de façon à créer un espace sy- métrique entre le plongeur et les parois de la cavité du moule lorsque le plongeur s'enfonce dans le verre. Ainsi, si la cavi- té du moule est circulaire en section transversale, il est préférable que le plongeur soit aussi circulaire. Si la cavité
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du moule est ovale, il convient que le plongeur soit ovale, etc.
On a décrit l'application de l'invention à un type particulier de machine à fabriquer les objets de verre et sa réalisation à l'aide d'une machine de ce type, mais il est bien entendu que l'invention n'est pas limitée à cette appli- cation et qu'elle est au contraire généralement applicable à la fabrication d'objets de verre creux à l'aide de charges dont la masse est insuffisante pour remplir complètement la cavité des moules dans lesquels elles sont introduites et lorsqu'un contre-soufflage du verre doit être effectué à titre d'une des opérations de la fabrication de l'objet dé- siré.
REVENDICATIONS
1) Procédé pour la fabrication d'objets de verre creux, consistant à introduire une charge de verre dans un moule, à exercer une pression d'air sur la surface du verre à l'une des extrémités de ce moule pour tasser ou comprimer le verre et l'appliquer contre l'extrémité opposée de la cavité du moule,et à exercer sur une partie axiale du verre que contient le moule dont la section est moindre que celle de la surface complète du verre une force de même sens que cette pression afin de constituer une cavité axiale dans le verre que contient le moule et de déplacer une partie du verre vers l'arrière.
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An improved method and apparatus for making hollow glassware.
This invention relates to methods and apparatuses for making hollow glass articles such as bottles, flasks, etc., and more particularly to the manufacture of such articles according to the general process of which are introduced into molds to be formed. the glass of parisons or glass fillers the mass of which is insufficient to completely fill the cavities of molds of this type. Charges of this kind are ordinarily produced by a feed apparatus which transfers them or from which they pass to the molds.
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In a conventional method of manufacturing hollow glass articles, such as bottles, using feeds supplied to the molds by a feed apparatus, the elements of a series of molds are successively brought to a position. where each of them can receive a load from the feed apparatus, this mold occupying the inverted position and being open at its upper end when it is located at the load receiving station, and the load falling into the mold cavity through said open upper end. The lower end part of the inverted mold may be arranged to constitute the neck of the article to be manufactured. It is customary to provide a stud or mandrel. neck which, at the load receiving station, enters the part of the inverted mold which forms the neck.
To force the glass of the load down to the lower end of the inverted mold cavity and around the upwardly projecting neck stud that this end contains, one can exert on the upper surface of the mold. glass contained in the mold by an air pressure or blowing action known as "packing" or "squeezing". It is also possible to create in the space surrounding the neck stud of the mold part serving to form the neck a suction to replace or in addition to the air pressure exerted on the. glass surface.
When the glass has been compressed in the mold cavity, it is customary to remove the neck pin, apply a bottom plate to the open end of the mold, and cause the glass to backblow by introducing air. under pressure in the space previously occupied by the neck stud. This backblowing operation produces what is called the "bubble" in the glass contained in it.
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the mold and, expanding this glass, presses it against the walls of the previously unoccupied end part of the mold cavity near the lower plate and against this plate. This backblowing operation can take place while the mold is still overturned or after it has been straightened.
The hollow glass body or blank thus formed can be and is usually transferred to another, larger mold, in which this blank is subjected to a new expansion by pressurized air introduced inside said blank. When this operating mode is adopted, the mold in which the neck forming and backblowing operations are carried out is called a "blank mold" and the mold in which the final blow molding of the body of the object is carried out is called "finisher mold" or "blow mold".
The objects manufactured in substance in the manner previously described usually have undulations called "backblowing lines" on the walls of the blank of said objects, these lines indicating variations in thickness of these walls.
It has been proposed to avoid these wavy lines by improvements made to the general procedure described above. According to one of the proposed devices, a plunger is intended to be pressed from top to bottom in the glass contained in the inverted mold as soon as this action is possible in practice, after the mold has received its load and while this mold is still at the charging station. Pushing the plunger down in this way inside the glass tends both to compress the glass of the charge by lowering it into the neck portion of the mold and to move the glass up between the plunger. and the walls of the extreme upper part
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lower part of the inverted mold cavity.
Consequently, the differences which occur between the durations of the contact cooling the different parts of the charge with the walls of the mold cavity are notably reduced, and an axial cavity is formed in the upper end part of the glass. contains the inverted mold, in addition to the initial, smaller blowing opening or cavity formed in the glass contained in the lower end part or part of the mold carrying out the finishing of the neck.
Under these conditions, when the backblowing operation is carried out, the formation of the bubble in the glass contained in the mold is effected by the displacement of a relatively soft internal part of the blank, which blank is already in contact substantially over the entire length of its lateral surface with the longitudinal walls of the mold cavity. The hollow glass body or blank can then be transferred to a finishing mold in which it receives its final shape by blowing.
The manufacture of bottles and other articles of blown glass by apparatus and a method based on the application of a plunger for compressing the glass and forming the cavity, substantially as just described, does the same. 'subject of British Patent No. 368,302 in the name of Arthur Edgar SMITH.
It has been found in practice that the manufacture of blown glass articles by the improved process just described, while effectively avoiding the production of the "backblowing lines" of the commonly applied prior process , can give rise to certain difficulties due to the fact that the plunger animated by a descent movement has both the role of compressing the glass of the
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load in the lower end part of the inverted mold cavity and move the glass upward to form a ring of glass in contact with the wall of the unfilled upper end part of the inverted mold cavity.
If such a plunger has such dimensions and stroke as to move the glass up and down in the manner and extent desired, it may be unsuitable for firmly compressing the glass of the load into the the space surrounding the neck stud in the lower end of the inverted mold. If the plunger rest period is increased to achieve the desired finish, the glass in contact with the plunger may be subjected to excessive cooling.
Further, the force exerted from top to bottom by such a plunger may then move the neck stud downward, and cause excessive scratching or wear of the neck portion of the mold and even slightly push back both. halves of this part of the mold away from each other when said part is composed of two separable halves as is usual.
These difficulties may vary with different service conditions such as the dimensions and shape of the mold cavity, the degree of plasticity of the glass contained in the mold, the cross section of the plunger, the construction of the mold, the dimensions of the neck stud. , the character of the device for maintaining this stud in its raised or working position, the efficiency of the device for keeping the halves of the mold neck portion closed at the load receiving station, etc. Under particularly favorable conditions, these difficulties may not be very marked. They are, however, inherent in the process in which one relies on the descent movement of a diver to perform the dual role
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previously described.
The present invention relates to an improved method and apparatus for manufacturing blown glass articles by which the difficulties enumerated above are avoided, and more especially to a method and apparatus of the general character described above, but in which the compression Glass of the charge in the neck portion of the overturned mold is effected by an independently adjustable volume of pressurized air which is applied to the surface of the glass while the glass is moving upward, to form a glass ring in the upper part of the inverted mold cavity, is carried out by a plunger.
A further object of the invention is an improved device ensuring the correct association and correlation of the plunger serving to move the glass and of the compressor air distributor device and of the operation of these members.
According to the invention, the method applied to establish the hollow glass body comprises the phases consisting in introducing a glass charge into a mold, in applying pressurized air to the surface of the glass at one of the ends. of this mold so as to pack or compress the glass and press it against the opposite end of the mold cavity, and exert a force (in the same direction as that in which the packing air pressure was applied) on an axial part of the lens contained in the mold, the cross section of which is smaller than that of the complete surface of the lens on which the air pressure has been exerted, in order to constitute an axial cavity in the lens contained in the mold by moving part of the glass backwards.
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A plunger may be applied to exert force on the axial portion of the lens, and this plunger and the device for distributing the blowing air may both be mounted within the lens. a unitary device.
The glass moved upwards by the plunger forms a blank having the entire length of the object and having a cavity in its upper end part and, during this operation, pressurized air can be applied to the glass around the plunger. , which exerts an equalizing effect on the glass which is being moved upwards as a result of the downward stroke of the plunger.
Various adjustments can be made of the times relative to which the air pressure compressing the lens and the plunger act and of the duration of these actions, and the character and effect of each of these actions can be independently regulated.
Thus, the plunger acts primarily to move the glass upward for the formation of the cavity. The duration of the application of the air used to compress the glass may be long enough to finish the object in the neck portion of the mold without the need for the plunger to remain in contact with the glass during this period. period, which avoids excessively cooling the glass in the upper part of the mold cavity.
Other objects and advantages of the invention will become apparent during the description given below with reference to the accompanying drawings in which:
Fig. 1 is the vertical section of a blank mold located at a load receiving station and of a funnel placed at the upper end of the mold, this figure,
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showing inside the mold a parison or load of glass before the operation of compressing or settling the glass has been carried out.
Fig. 2 is a view similar to FIG. 1, but further shows, mounted on the funnel at the upper end of the mold, a combined device for effecting the compression by blow molding and for supporting and guiding the plunger, this figure showing the position occupied by the parts after the blowing of compressor air has been exerted on the glass contained in the mold but before the plunger has been pushed up and down inside this glass, this A view also showing in section the neck stud and part of its support, to show how this neck stud can be cooled and how a vacuum can be exerted in the space surrounding the point of this stud.
Fig. 3 is a view generally similar to FIG. 2, but showing the plunger at the end of its downward stroke, part of the glass of the load having been moved upwards to the desired level to form a ring of glass between said plunger and the walls of the part. upper end of the mold cavity, which part had not been filled previously.
Fig. 4 is a section through the blank mold of the previous figures after this mold has been straightened, the previously open lower end of this mold having been covered with a baffle or lower plate, the neck pin having been removed and the pressurized air having been introduced into the space left vacant by said stud in order to effect the backblowing of the glass and the formation of a hollow blank inside the mold.
Fig. 5 is a section of the finishing mold enclosing
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the hollow blank of FIG. 4.
Fig. 6 is a view similar to FIG. 5, but showing the article having received its final shape by blow molding as a result of the expansion of the blank of FIG. 5, the walls of which come to rest against the walls of the finishing mold.
Fig. 7 is a schematic plan view of a two table machine which comprises an apparatus established according to the invention and arranged for the production of a glass object blown by the process according to the invention.
Fig. 8 is a side view on a larger scale of the mechanism serving to adjustably support and actuate the combined compressor air blowing and plunger support device according to the invention, as well as certain other associated mechanisms. part of the machine.
Fig. 9 is a plan view of the structure of FIG. 8, the mold of the latter figure not being shown.
Fig. 10 is a section on 10-10 (fig.8).
Fig. 11 is a section on 11-11 (fig. 10).
A combined device for effecting the blowing of compressive air and for supporting the plunger, established according to the invention and arranged to carry out the present method is shown in figs. 2 and 3. This device comprises a sleeve extensible and contractile longitudinally, this sleeve being composed of two telescopic tubular parts indicated at 1 and 2, respectively. The part 2 has a smaller diameter than the part 1 and has at its lower end an outer rim 3 which fits exactly but slidably in the part 1. An annular seal 4 can be accommodated in a peripheral groove of flange 3 to ensure a hermetic sliding seal.
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metical between the lower end of part 2 and part 1.
The upper end part of the part 2 is supported in an adjustable manner in a vertical opening 5 made in the end part of a vertically movable arm 6.
The part 2 can be made up of two aligned sections, designated respectively by 2a and 2b. Section 2a is provided with the aforesaid flange 3 at its lower end, while section 2b is placed higher and extends through the vertical opening 5 of the arm 6. This last section can bear at its upper end (see fig. 9) lateral support edges 7 resting on the upper surface of the arm 6 on either side of the opening 5.
Section 2a is provided with an internal rim 8 which serves as a stopper at the upper end of a plunger 9 for moving the glass. A locating pin 10 extends downward from flange 8 and into section 2a and is received in a recess or notch 11 provided at the upper end of plunger 9. The role comprises biné of the pin 10 and-of it. It is to ensure the positioning of the plunger 9 according to an angle determined in section 2a. This is useful in the event that the plunger 9 has a shape other than circular in cross section, particularly if the mold cavity in which the plunger is intended to be. being lowered also had a shape other than circular in cross section.
To assemble the device, section 2b is lowered through the opening 5 of the arm 6 until the flanges 7 rest on the upper surface of this arm. A compression spring 12, provided at the outer end of the opening 5, fits into a lateral recess 13 provided in the adjacent part of section 2b and maintains
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the latter resiliently against the end of an adjustment screw 14 which is screwed through an opening made in the part of the arm 6 located behind the opening 5. By turning the adjustment screw 14 the position of the section 2b can be adjusted in the longitudinal direction of the opening 5.
A locking pin 15, subjected to spring pressure, engages the head of the adjustment screw 14 to prevent this screw from accidentally turning away from the adjustment position to which it is susceptible. to have been brought.
After having mounted part 1 on section 2a, this section is placed in contact and in axial alignment with section 2b. The plunger 9 is then inserted from the bottom up through the part 1 in the section 2a and it is applied against the rim 8, as mentioned above. The parts are then retained in this assembled state by a tubular retaining core 16 which fits into the aligned sections 2a and 2b and which is provided with a head 16a resting on the upper end of the. section 2a and a threaded lower end 16b which screws into the threaded upper end of the plunger 9.
An internal rim 1a provided at the upper end of part 1 cooperates with rim 3 to prevent section 2a from rising completely through part 1 and to support part 1 by section 2a when the end. - appears to have been lifted away from any lower support. The part 1 can also carry at its lower end an outer rim 1b having a flat lower surface of fairly large extent. This rim may also behave in the manner of a stop for the lower end of a compression spring 23 which surrounds the parts 1 and 2 and tends to lengthen the sleeve made up of these parts.
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The plunger 9 may be hollow from its upper end to a point very near its tip or lower end, as shown, and an air intake pipe 19 may descend through the core of the plunger. retained 16 and inside the bore or axial cavity of the plunger 9 up to a predetermined distance from the lower end of said cavity. A set screw 20 may be screwed through the head 16a of the core 16 and rest against the tube 19 to retain the latter in a set position within the assembly.
The air arriving through the tube 19 passes through the lower end of this tube into the lower end of the axial cavity of the plunger 9, then rises to an annular chamber 21 formed in the plunger at the lower end of the core. 16, then descends from this chamber into the space surrounding the plunger 9, passing through orifices or conduits 22.
Tube 19 may be connected by a suitable pipe, which may include a flexible section such as that shown at 24, to any suitable source of pressurized air.
The adjustment of the position of the tube 19 in the plunger 9 can be used to regulate the internal cooling of the plunger as well as to vary between certain limits the speed of the air passing through the plunger.
In addition to pressurized air coming in through tube 19, pressurized air coming in through a suitable air supply pipe, such as that shown in part at 25 in FIG. 8, can be admitted inside a duct 26 of section 2b of the member 2. The duct 26 is aligned with a duct 27 of the section 2a (FIG. 2). The duct 27 ends in an annular chamber 28 which communicates itself, by vertical ducts indicated by the lines A
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dotted 29 of figs. 2 and 3, with the space surrounding the plunger 9.
Reference will now be made to FIG. 8. It can be seen in this figure that the arm 6 carries at one of its ends a suitable locking collar 30 comprising screws 31 by means of which this arm and the parts carried by it can be fixed to a shaft. vertical 32, in a position adjusted vertically on this shaft. The shaft 32 is supported by a piston 33 (fig.ll) mounted in a cylinder 34 (fig.8,
9 and 11). The cylinder 34 may be carried by a suitable base or support plate 35.
When the piston 33 is at the upper end of the cylinder 34, as shown in fig. 11, the shaft 32 occupies its elevated position, and at this time the compressor air blower and plunger support device has been elevated and brought by a lateral pivoting movement to a spread position, as shown in fig. 8. When this device occupies this position, a refrigerant fluid coming from a suitable source such as that indicated more or less schematically in
36 in fig. 9 can be projected onto the plunger 9 to cool this plunger externally. The jet of refrigerant may be a jet of air and water or a jet of air and any other suitable liquid not liable to mar the glass.
The rotational movement which the shaft 32 performs while it is moving vertically can be effected by a cam plate 37 (fig. 10 and 11) cooperating with a roller 38 carried by an arm or lateral finger 39 of shaft 32. Finger 39 may be fixed to shaft 32 in any suitable manner, for example by means of the locking collar indicated in
40 in fig. 10. The roller 38 moves in a slot 41 of the cam plate 37, the upper part of this slot being
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suitably curved to force the combined air compressor blower and plunger support device to pivot laterally between its separated position, shown in FIG. 8, and a position located directly above and in alignment with a blank mold 42 placed at a load receiving station.
The remainder of the slot 41 is straight and vertical so that the combined device performs its vertical movements in alignment of the mold at the load receiving station.
To enable the entire reciprocating path of the combined device to be horizontally adjusted, means may be provided to adjust the cam plate 37 angularly about the axis of the shaft 32. The cam plate 37 has an arcuate shape. in cross section and is centered on shaft 32 as is clear from FIG. 10.
This cam plate is supported by a base plate 43 which is mounted to rotate on an axial upper boss 44 provided on the bottom of the cylinder 34. The base plate 43 is provided with a part 43a extending laterally and having a radial slot 44a. A vertical adjustment pin 45 is pivoted by its rod in a tab 46 carried by the adjacent part of a fixed support such as the cylinder 34, this pin being provided with an eccentric adjustment element 47 disposed in the radial slot 44a . The stud 45 and its eccentric 47 are held in place by a head 48 which rests on the extension 43a of the base part 43 of the cam plate and by a nut 49 which screws onto the lower end of the adjusting stud 45 and can be clamped against the fixed support leg 46.
To adjust the cam plate 37 angularly around the axis of the shaft 32, which has the consequence of horizontally moving the trajectory of the movement of the combined device, the nut 49 is loosened and the
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a handle 50 carried by the head 48 so as to rotate the eccentric 47 in the slot 44a which has the effect of rotating the base plate 43, the cam plate 37y the finger 39y the shaft 32 and the piston 33 angularly around the axis of the shaft 32. The nut 49 is then tightened to maintain the adjustment thus effected.
Means may be provided for adjusting and varying the speed of the upward movement of piston 33 and that of its downward movement. As shown in fig. 11, the cylinder 34 is provided with lumens 51 and 52 at its lower and upper ends, respectively. These lights communicate respectively with pipes 53 and 54 which serve alternately for the air intake and the air exhaust. It is understood that the volume of air admitted to the cylinder 34 by one or the other of these pipes can be adjusted and that the exhaust through these pipes can also be adjusted, for example using a A suitable air intake and exhaust distributor mechanism, many examples of which are well known to those skilled in the art and which therefore need not be described in detail here.
In addition to lumens 51 and 52, cylinder 34 may have a series of vertically spaced apertures 55, the lower of which is preferably spaced from the lower end of the cylinder by a distance greater than the thickness of the piston. 33. All these openings 55 'can be closed by plugs 56 or provide one of them with a tap pipe 57 and the others closed by plugs 56 as shown in FIG. 11. The pipe 57 may be a simple exhaust pipe, the quantity of air which escapes through this pipe being regulated by the valve with which it is provided.
A lumen 58 may be provided in the cylinder 34
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above the highest of the lumens 55 but below the upper end of the cylinder. This lumen 58, which can be connected to pipe 54 or to the same air intake and exhaust distributor mechanism as pipe 54, can be controlled by a needle 59 which can be adjusted so as to completely close the valve. light 58 or to open it more or. less.
By virtue of the arrangement which has just been described, the speed of the downward movement of the piston 33 can be relatively fast after this piston has descended sufficiently to discover the lumen 58 and until the moment when said piston came down enough to cover the light
55 with which the valve pipe 57 communicates. The escape which takes place below the piston then takes place through the aperture 51 only, so that the movement of the piston is delayed. This slowing down of the downward movement of the piston increases when this piston has discovered the exhaust port 55, since the air which is above the piston then escapes through this port.
The place of the downward stroke of the piston at which the speed varies can be modified by the choice of the lumen to which the valve pipe 57 is to be connected, the other lumens 55 being closed by the plugs 56. The lumen can be modified. amplitude of this speed variation by adjusting the pipe valve 57 and also, up to a certain point, by adjusting the volume of air which causes the downstroke of the piston 33 and (or) the quantity d air that escapes through the light
51 per unit of time.
The upstroke of the piston 33 can be relatively fast until the moment when the piston has reached the level at which it begins to close the lumen 58, after which the exhaust takes place only through the lumen 52 and it is formed. in the upper end of the cylinder one -
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air mattress which delays the remainder of the piston upstroke.
The effect of these means for adjusting the strokes of the piston 33 is to allow the reciprocating movements of the plunger 9 to be adjusted between the position of FIG. 8 and that of fig. 3 and to allow the time which elapses between the moment when the part 1 of the combined device for blowing compressor air and supporting the plunger to rest on the funnel 18 and the moment when the plunger 9 is lowered into contact with the glass contained in the mold at the load receiving station.
The mechanism which has just been described and which comprises the improvements according to the invention can be associated with machines or apparatus of any suitable known construction used for manufacturing glass objects.
In fig. 7, there is shown a mechanism of this kind mounted on a machine for making glassware of a well-known intermittent type with two tables. This type of machine comprises a blank mold table 60 and an adjacent finishing mold table 61. The blank mold table supports a series of devices serving to form the blank, each of which comprises a blank mold. two pieces, such as that shown in figs. 1 to 4 inclusive and which was previously designated by 42. Each blank mold is associated with a neck ring, or ring mold, in two parts, 62, such as that shown in FIGS. 1 to 4 inclusive.
A suitable mechanism is provided for mounting the halves of the blank mold itself and the halves of the ring mold so that the opening and closing movements take place at the desired times in the cycle of rotation of the blank mold table 60. besides, the parts of
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each blank device are mounted on a head such as that indicated at 63 in FIGS. 7 and 8, which allows the blanking device to be turned over in order to place the blank mold proper in the upper part, as shown in FIGS. 1 to 3, in fig. 8 and at station A of fig. 7, and straighten it at the times required to place the ring mold of this device at the upper part, as shown in FIG. 4 and at station B of fig. 7.
When the blanking device is in its inverted position at a load receiving station (station A in fig. 7), a neck pin 64 can be lifted by a suitable mechanism, such as the pneumatic mechanism shown at 65 in fig. . 8, until the end of this neck stud enters the ring mold of the blank device, as shown in figs. 1 to 3 included. This neck stud may be hollow, so that it can be cooled by a suitable coolant which can be admitted through a pipe 66 (Fig. 2). Likewise, the neck stud support mechanism may have a duct 67 opening into the space between the tip of said stud and the adjacent walls of the ring mold.
A pipe 68 may connect the conduit 67 to a suitable exhaust mechanism so as to allow suction to be created in the space surrounding the tip of the neck stud, if desired.
When the returned blanking device is located at the load receiving station, a funnel such as that previously indicated and designated by 18 can be lowered to come to rest on the upper end of the blanking mold itself returned, as shown in figs. 1 to 3 inclusive, in fig. 8 and at station A of
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fig. 7. The funnel 18 can receive a proper vertical movement to bring it to this position, or to move away from it, from any suitable mechanism, such as the pneumatic mechanism of FIG. 8, which mechanism comprises a vertically movable cylinder 69, by which the funnel 18 is supported.
The cylinder 69 is guided in its vertical movements by a fixed piston 70 carried by a vertical shaft 71 adjustable longitudinally, pressurized air being alternately admitted to the ends of the cylinder 69 and made to escape from the cylinders. say ends to slide vertically this cylinder and the funnel it supports. Any other mechanism. suitable can also be used to bring the funnel to its working position located at the upper end of the blanking device occupying the position returned to the load receiving station or to move it away from this position. job.
It is further understood that any suitable mechanism may be used to distribute the charges or parisons.
If a funnel or equivalent guide member is used, this funnel can be placed or brought periodically to a place outside the path described by the combined device for blowing compressor and supporting the plunger, so that this device can be lowered periodically to come back. - place on the inverted mold located at the load receiving station.
The blank mold proper, located at the load receiving station, can be kept closed by a suitable locking device, such as that generally indicated at 72 in FIG. 8. C, e locking device comprises jaws, one of which is shown at 72a.
These jaws are mounted to pivot about the axis of part of the shaft 32, near the receiving station.
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charges. The jaws are opened and closed by a cylinder and piston mechanism indicated at 72b, this mechanism being supported in a fixed position with respect to the pivot axis of the jaws 72a so that the closing of the jaws against the mold halves , at the load receiving station, align this mold exactly with the plunger
9 when it descends inside the mold.
The described parts as well as the other associated parts of the complete glassware making machine can be actuated and the operation of these parts can be controlled over time in any suitable known manner.
The cycle of operations carried out to put the invention into practice using the mechanism described may be substantially the following:
The rotation of the blank mold table 60 brings a blanking device to station A, this device occupying the inverted position when it is at this station.
In its inverted position, the blank mold is open at its upper end and the ring mold is closed at its lower end by the neck pin and its support structure. A glass charge from a suitable glass source, such as an associated feed apparatus (not shown), is introduced through funnel 18 into the inverted blank mold. The parison or glass filler which has been introduced but is not yet compressed in the mold is indicated at 73 in fig. 1.
While the blanking device is still at the load receiving station, the piston 33 receives a downward movement in the cylinder 34 to pivot the combined device for blowing the compressor and supporting the plunger so as to bring it directly above the mold
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inverted and to then move it downwards until the part 1 of this device comes to rest on the funnel 18 as shown in FIG. 2. The air is admitted through the pipe 19 and the interior of the plunger to the internal space of the part 1, from where this air passes through the funnel 18 into the space located above the glass that contains the blank mold turned over.
In addition to the air brought into contact with the glass contained in the blank mold, an additional quantity of air can be admitted through the device via pipe 25. This air serves not only to cool the plunger internally and on its external surface, but also effects the compression of the glass inside the mold, which compresses the glass in the space between the tip of the neck stud and the adjacent walls of the ring mold, the glass that contains the mold then having approximately the position and the shape indicated in fig. 2.
It is understood that the admission of pressurized air into contact with the glass contained in the inverted blank mold can begin as soon as the part 1 has descended and has been brought hermetically into contact with the funnel 18. As soon as the part 1 rests on the funnel 18, the continuation of the downward movement of the piston 33 and of the arm 6 has the effect of sliding the part 2 in the part 1, so that the plunger 9 descends axially towards the glass contained in the mold. During the continuation of the downward movement of the piston 33, the plunger 9 sinks into the glass of the mold until a part of this glass has been moved upwards between the plunger and the walls of the end part. upper previously unfilled with the inverted blank mold, as indicated at 74 in fig.
During this action of moving the glass by the
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plunger, the air passing through the combined device can continue to descend along the walls of the plunger to the glass which is being forced upwards by the displacement action of the plunger. This tends to level the upper surface of the glass ring formed between the plunger and the walls of the molds. If desired, the pressure exerted on the glass contained in the mold can be reduced substantially after the initial compressive action of the glass, which is obtained, for example, by cutting off the air inlet through tube 25 while air continues to pass from the interior of the diver to the space surrounding the diver.
When the glass has been moved in the manner shown in fig. 3, the plunger can be withdrawn or brought up again by the action of the control mechanism described above, and the combined device for blowing compressor air and supporting the plunger can receive a movement of. elevation away from the funnel, leaving an axial cavity in the mass of glass contained in the inverted blank mold. It will be noted that the glass ring formed between the plunger and the walls of the upper part of the mold cavity may not extend entirely to the top of this cavity and, on the contrary, stop just below this summit, as shown in fig. 3.
After the plunger withdraws, the walls of the cavity thus formed in the glass can be allowed to heat up to a certain extent, then invert the mold and apply to this mold a lower plate, such as that indicated at 75 in fig. . 4. It goes. of course that the neck stud is removed from the lower end of the blanking device turned over before the straightening of this device has been effected.
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The straightening of the blanking device can be performed while this device is moving between stations
A and B of fig. 7. At station B, the upright blank mold halves can be clamped in the closed position by a locking device 75. A suitable blowing device can be mounted on the upper end of the blanking device. straightened so as to admit pressurized air inside the space left vacant by the extraction of the neck stud and thus perform a backblowing action in the glass contained in the mold. A bubble such as that shown at 76 in FIG. 1 will thus form in this glass. 4. The glass contained in the mold then has the shape of a hollow blank, the neck part of which has been established as shown in FIG. 4.
This back-blowing action can take place at the station
B of fig. 7.
The next station, shown in fig. 7 and designated by C, is the transfer station. At this station, the mold halves are opened and the blank is suspended from the ring mold in the desired position so that it can be placed in a finishing mold such as that indicated at 77 in Figs. 5, 6 and 7. This mold comprises two halves which close around the blank suspended from the transfer station. The ring mold opens to complete the transfer from the blank to the finishing mold as shown in fig. 5.
The ring mold and the blank mold proper of the blank device can both be opened with a view to their cooling at station D of FIG. 7. These two parts of the blanking device can be closed during the movement of the blanking mold table to bring them to station E. The blanking device can be closed.
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remain closed as it moves to and from station F, after which the blanking device is turned over and again presented to load receiving station A.
In the meantime, the finishing mold 77 and the blank it contains are successively brought to the stations.
G, H and I due to the rotation of the finishing mold table 61. The glass blank can be allowed to heat up in the finishing mold until it reaches station H at which a blowing device can be lowered onto the mold and blowing air admitted into the interior of the blank. During this blowing operation, the halves of the finishing mold can be clamped against each other by a locking device 78 which may be analogous to the locking device 75. It is possible to not complete the blow molding of the preform. until his. final form in the finishing mold at station H and perform an additional blowing operation at station I.
In this case, the halves of the finishing mold can be clamped against each other at this station by a locking device 79, whether the blowing of the blank to its final shape takes place at a single station or whether it is blown into its final shape. takes place at several stations, the glass will be expanded so as to receive the shape of the finishing mold which determines the outer contour of the finished article, which may be a bottle such as that indicated at 80 in fig. 6.
With an apparatus for making glassware of the type shown in fig. 7, the finishing mold can be opened at station J and the finished article removed from this mold and transferred to a suitable conveyor 81 which brings it to an oven for annealing the articles (not shown). The halves of the finishing mold can remain open during movement of the mold to and opposite station K. The
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The open finisher mold will then be brought again to transfer station C, and the halves of this mold will form around another blank which has been formed in the meantime and brought to this station.
It is understood that one can adjust the depth at which the plunger 9 sinks from top to bottom in the glass at the load receiving station by adjusting the position of the arm 6 on the shaft 32. The plunger can be adjusted. centered in relation to the mold by horizontal adjustment of the arm
6 and (or) of the combined device in the vertical opening 5 of said arm, as described. The duration of the period during which the blowing of compaction air is exerted on the glass contained in the upside-down blank mold can be varied within certain limits, in the manner previously described or in any other suitable manner. that the diver descends to make contact with the glass.
Likewise, the volume of air used to effect the compression can be adjusted, as well as the speed of the movements of the plunger, so as to produce exactly the desired settling or compressing action of the glass and to produce exactly the desired displacement of the lens by the plunger. If desired, suction can be applied to the space surrounding the tip of the neck stud to assist the compressive action exerted by the air on the surface of the glass contained in the mold.
The shape of the plunger-in cross-section should correspond to that of the cavity in which the plunger slides, so as to create a symmetrical space between the plunger and the walls of the mold cavity when the plunger s' sinks into the glass. Thus, if the mold cavity is circular in cross section, it is preferable that the plunger is also circular. If the cavity
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of the mold is oval, the plunger should be oval, etc.
We have described the application of the invention to a particular type of machine for manufacturing glass objects and its production using a machine of this type, but it is of course understood that the invention is not limited to this application and that it is on the contrary generally applicable to the manufacture of hollow glass articles using fillers whose mass is insufficient to completely fill the cavity of the molds into which they are introduced and when a backblowing of the glass must be carried out as one of the operations in the manufacture of the desired object.
CLAIMS
1) Process for the manufacture of hollow glass objects, consisting in introducing a load of glass into a mold, in exerting air pressure on the surface of the glass at one of the ends of this mold to compact or compress the glass and apply it against the opposite end of the mold cavity, and to exert on an axial part of the glass contained in the mold whose section is less than that of the complete surface of the glass a force in the same direction as this pressure in order to constitute an axial cavity in the glass contained in the mold and to move part of the glass backwards.
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