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BREVET D'INVENTION " Perfectionnement aux blocs creux en verre et procédé et appareil pour fabriquer les dits blocs ".
La présente invention se rapporte à la fabrication d'ob- jets creux en verre tels que par exemple des blocs de construc- tion en verre qu'on emploie actuellement en quantités crois- santes dans la construction des murs intérieurs et exté- rieurs, des cloisons , et des toitures et pour d'autres élé- ments de construction de ces parois, etc.!,. l'invention se rapportant particulièrement à la fabrication de ces blocs ou d'autres objets en verre suivant laquelle on forme d'abord les parties de ces blocs et on les unit ensuite par fusion.
On a proposé jusqu'à présent, dans la fabrication de blocs creux de construction en verre, de mouler à la presse lés parties d'un bloc creux en verre, généralement par moitiés de chauffer les bords de rencontre de ces parties et de souder sous pression ces bords de rencontre des pièces,à l'état plas- tique, pour former une brique creuse. On a toutefois constaté que lorsqu'on chauffe les bords de rencontre continus des
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parties d'un bloc creux en verre, la chaleur tend à se con- centrer aux angles extérieurs ou parties extérieures de ces bords. Il en résulte que le bourrelet formé au moment où les bords des parties précitées sont pressés l'un.sur l'autre a les dimensions les plus grandes à l'extérieur de la bri- que creuse, ce qui souvent est indésirable .
En outre les angles intérieurs ou parties intérieures des bords de rencon- tre des briques peuvent même, après un chauffage prolongé au brûleur annulaire usuel, être si froids qu'on ne peut pas presser les parties pour les assembler , de façon à former un bon joint étanche . D'autre part, les gaz de combustion ou autres gaz chauds doivent s'échapper de l'intérieur des parties que l'on chauffe afin que lapartie des bords de rencontre voisins de la région où s'échappent les gaz puis- sent ne pas être aussi chauds que le reste des bords de ren- contre et puissent même être à l'état complètement solidifié et relativement froid.
La présente invention a pour but d'écarter et de vaincre les objections et les inconvénients précités et autres des procédés de travail connus, grâce à des procédés et des appa- reils perfectionnés pour la fabrication d'oojets creux en verre, tels que par exemple des blocs de construction,aux fins que les bords de rencontre des parties formant l'objet puissent être chauffées uniformément et soudées ensemble de façon à former un objet creux dont les joints sont résistants et que des objets puissent être fabriqués d'une façon effi- cace et économique.
On comprendra mieux la présente invention en se reportant aux dessins annexés sur lesquels , la figure 1 est une vue en plan d'une forme d'exécution d'un appareil conforme à l'invention et utilisé pour la mise en oeuvre de la dite invention; la figure 2 est une coupe verticale transversale à échelle plus grande faite suivant la ligne II-II de la figu-
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re 1 et montrant un mécanisme pour une opération finale de fusion. la figure 3 est une coupe verticale à plus grande échel- le suivant la ligne III-III de la figure 1, montrant des dé- tails du mécanisme pour la fusion ; la figure 4 est une vue combinée en élévation et en coupe verticale suivant la ligne IV-IV de la figure 3;
la figure 5 est une coupe transversale horizontale sui- vant la ligne V-V de la figure 3 et la figure 6 montre en perspective, avec arrangement partiel, un bloc de construction produit par les procédés et appareils objets de la présente invention.
Ensemble Général de l'appareil.
Bien que, ainsi qu'on l'a indiqué plus haut, la présente invention vise la formation de divers objets creux en verre à partir de pièces formées d'avance, elle envisage particuliè- rement la fabrication de blocs de construction creux et,pour ce motif, on l'a représentée sur les dessins annexés et on la décrira dans ce qui suit sous cet aspect. Si on se reporte à la figure 1, on voit que du verre fondu peut être amené à partir de l'extrémité antérieure 12 d'un bassin à des moules 13 d'une machine 14 qui moule le verre sous pression pour en former les pièces , tels que les demi-blocs G', qui, lorsqu'on les assemble, forment des blocs creux complets.
Un transporteur 16 d'un type voulu quelconque est placé à l'alignement de la presse, laquelle est de préférence auto- matique, pour conduire les blocs formés à un four de recuis- son 26, le transporteur étant commandé par un moteur 18.
Dans le voisinage immédiat de l'extrémité du transporteur près de la presse à verre, on a représenté deux ensembles d'appareils destinés à souder par fusion les pièces pressées.
Après qu'on a fondu et assemblé les bords de rencontre de deux moitiés G' de manière à former un bloc complet G, on
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peut,si on le désire, prévoir une opération finale pour chauf- fer encore ou pour fondre la ligne du joint,afin d'égaliser toute fissure, bavure ou irrégularité de la surface, ainsi que le comprendra l'homme de l'art. A cet effet, on peut conduire d'abord les blocs se trouvant sur le transporteur 16 entre des brûleurs 20 qui réalisent une fusion finale de deux des côtés opposés de ces blocs. A l'extrémité de ces brû- leurs 20, est placé un bras 22 destiné à faire tourner cha- que bloc d'un angle de 90 de façon que ses deux autres côtés opposés soient exposés à l'action de brûleurs supplémentaires 24, d'où les blocs passent à un four de recuisson 26.
Généra- lement, et il en est ainsi dans la forrae préférée d'exécution de l'invention,le chauffage des bords de rencontre des demi- blocs G' et le pressage de ces pièces chauffées l'une sur l'autre, forment un bloc fini, ssuf en ce qui concerne son traitement dans le four de recuisson, ce bloc ayant un joint résistant et étanche entre les pièces qui le constituent.
Cependant, à certaines occasions, par exemple lorsque sensi- blement toute la bavure formée sur la ligne du joint se trou- ve à l'intérieur du bloc, ainsi qu'il sera dit plus loin, on évite des concentrations de tension le long de la ligne du joint, en égalisant toute fissure possible au moyen des brûleurs 20 et 24.
La presse 14 destinée à former les pièces des blocs G est d'un type approprié ou désiré quelconque destiné à pres- ser rapidement et uniformément les pièces et, pour ce motif, on ne l'a pas représenté en détail. La formation des pièces sous pression permet de donner aux pièces du corps la forme et l'épaisseur ainsi que la configuration désirées. Elle per- met aussi de pourvoir les blocs d'éléments divers qui dirigent ou contrôlent la lumière.
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Appareil de fusion.
Les figures 3 à, 5 montrent une forme de l'appareil per- fectionné destiné à souder par fusion l'une sur l'autre, tes pièces G' des blocs creux G. Cet appareil comprend une table 30 portant un pivot vertical 32 destiné à supporter à pivo- tement un brûleur 90, de façon qu'on puisse le faire osciller pour le mettre à l'alignement d'un réceptacle 34 ou l'en écarter,deux de ces réceptacles se trouvant de préférence à distances égales du pivot 32 et étant susceptibles de rece- voir les pièces G' formées à la pièce et de les libérer.
Les/réceptacles 34 sont fixés sur la table 30 par tous moyens appropriés, tels que des boulons 36 et ils sont pourvus de rebords ascendants 38 destinés à assurer la position cor- recte des pièces G'. Pour faciliter l'enlèvement des pièces après/une opération de fusion, on peut pourvoir les récepta- cles 34 de pièces 40 coulissant vers le haut.
A chaque réceptacle 34 est associée une pièce verticale 42 (fig. 4) fixée sur la table 30 et destinée à supporter un deuxième réceptacle ou réceptacle supérieur à l'alignement du réceptacle inférieur 34 et susceptible de s'approcher et de s'éloigner de celui-ci. Ce mouvement peut être réalisé grâce à la présence d'une pièce coulissante 44 pourvue d'une cré- maillère 46 qui engrène avec un pignon 48 porté par un arbre 50 qu'on fait tourner dans la pièce de support 42 au moyen d'un volant approprié 52. La pièce coulissante 44 est reçue dans une rainure de la'''pièce de support 42 et est maintenue en contact avec cette pièce, de façon à pouvoir coulisser,au moyen d'une plaque de recouvrement 54.
A l'extrémité inférieure de la pièce coulissante 44 est fixé un réceptacle 56 susceptible de recevoir et de relâcher une pièce de verre G' . Ce réceptacle comporte tous moyens appropriés pour saisir une pièce de verre, moyens tels qu'un mandrin mécanique connu quelconque, mais on l'a représenté ici pourvu d'une cuvette de succion 60 présentant des rebords latéraux 62 et une plaque de support 64 constituant une
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ouverture multiple 66 reliées. llintérieur de la cuvette de succion 60 par plusieurs petites ouvertures 68.
L'ouvertu- re multiple 66 est reliée à un dispositif d'évacuation consti" tué en ménageant dans la pièce coulissante 44 un passage cen- tral 70 à l'extrémité supérieure duquel est fixé un robinet 72 susceptible d'être relié à un tuyau d'aspiration. On peut faire fonctionner le robinet 72 à la main, au moyen de la clef 74, pour lâcher ou pour retenir la pièce de verre G' dans le réceptacle 56. L'extrémité supérieure de la pièce cou- lissante 44 porte une crosse 80 supportant, de façon qu'on puisse les régler, des vis 82 qui viennent en contact avec la partie supérieure de la pièce de support 42 lorsque la limite désirée du mouvement descendant du plongeur est attein- te.
Ainsi qu'on l'a vu plus haut, le brûleur 90 est monté de façon à pouvoir tourner, sur le pivot 12 situé dans une position médiane, afin qu'on puisse faire osciller cet appa- reil entre chacune des deux paires de réceptacles 34 et 56 et chauffer les bords des pièces G' pour les ramollir. Dans l'appareil représenté sur la fig. 3, le brûleur est pourvu d'une chambre 91 communiquant avec des ouvertures 92 du brûleur, à l'alignement des bords des pièces de verre G' et montée sur un moyeu 94 tournant sur le pivot 32. Du com- bustible est amené à la chambre 91 par un conduit 96 fixé sur le moyeu 94 et par un passage 98 pratiqué dans le moyeu, comme le montre la figure 3.
Une des caractéristiques de la présente invention est qu'elle enlève les produits de combustion de l'intérieur des pièces de verre G' pendant et même après le chauffage. On a constaté que lorsque les produits de oombustion ou d'autres gaz chauds ne sont pas enlevés de l'intérieur du brûleur et des pièces de verre, il est difficile d'empêcher les gaz, soit de souffler vers l'extérieur ou de se frayer un chemin ou canal à travers l'anneau que forme la flamme employée pour
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le chauffage.
Si une partie de cet anneau formée par le brû- leur était légèrement plus mince ou plus faible que le reste, les gaz chauds à l'intérieur des pièces de verre s'écoule- raient à travers cette partie de la flamme et l'écarteraient, de façon qu'elle ne vienne plus en contact avec le bord de verre à chauffer, Par conséquent une partie du bord de la pièce de verre qu'on chauffe pourrait ne--pas être chauffée du tout et les pièces de verre ne pourraient pas être sou- dées convenablement l'une sur l'autre. Les gaz chauds pour- raient aussi faire dévier tout l'anneau de flamme vers l'ex- térieur, de façon que les angles extérieurs des bords de rencontre des pièces de verre seraient très fortement chauf- fés et les angles intérieurs relativement froids.
En réglant la quantité de gaz soutiré de l'intérieur du brûleur et des pièces de verre, on peut modifier le con- tact entre les flammes du brûleur et les bords des pièces.
Lorsqu'on évacue une quantité considérable de gaz, les flam- mes du brûleur s'inclinent légèrement vers l'intérieur de façon que les angles intérieurs des bords des pièces de ver- re sont chauffés le plus fort.Cela est parfois désirable pour que, lorsqu'on presse ou qu'on soude les pièces ou moi- tiés du bloc l'une sur l'autre, il ne se forme pas de bourre- let ni de bavures ou qu'il s'en forme peu à l'extérieur du bloc ; il est bien entendu que le verre plus mou qui se trouve à l'intérieur de la ligne du joint, forme un bourrelet ou une bavure principalement à l'intérieur du bloc. La formation de passages, ou canaux vers l'extérieur dans la flamme,men- tionnée dans ce qui précède, est évitée et les bords de ren- contre sont chauffés uniformément, sur toute leur longueur.
.,.Un des modes d'évacuation des produits de combustion de l'intérieur des pièces en verre consiste dans le fait qu'on prévoit un tube 99 dans le brûleur 90, ce tube s'étendant à partir de la surface supérieure jusqu'à la surface infé- rieure du centre du brûleur et étant reliée à une source
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de pression réduite ou de vide par des conduits 100 et 101 au moyen de robinets réglables appropriés 103. Au lieu de relier le tube 99 et le conduit 100 à une source de vide, on peut le laisser simplement ouvert pour évacuer ou laisser s'échapper les gaz. En d'autres termes, on peut prendre des mesures pour supprimer toute pression qui se formerait à l'intérieur des pièces de verre lorsqu'elles sont chauffées en pourvoyant le brûleur d'orifices d'évacuation.
Le brûleur 90 est pourvu d'une poignée dé manoeuvre 102, en face de son support rotatif de façon qu'on puisse faire tourner ce brûleur autour de son pivot 32 pour l'amener dans la position de chauffage entre les bords des pièces de verre G' d'une paire quelconque voulue de réceptacles 34 et 56. Par conséquent lorsqu'un jeu de pièces de verre G' est chauffé comme on le montre à gauche de la fig. 3, les pièces chauf- fées d'un autre jeu sont pressées l'une sur l'autre comme on le montre à la droite de la fig. 3,cette opération étant décri- te plus clairement dans la suite de la description.
Appareil de fusion finale
Le mécanisme de fusion finale ou d'égalisation n'est pas indispensable d'ordinaire,comme on l'a expliqué plus haut mais il est parfois désirable et il entre dans le cadre de l'invention, de prévoir un tel mécanisme . Si l'on se repor- te plus particulièrement aux figures 1 et 2 des dessins,on voit que l'appareil de fusion comprend un transporteur 16 supporté par un bâti 106 et est associé à des brûleurs 20 disposés le long de celui-ci,ces brûleurs étunt placés à une distance suffisante les uns des/autres pour permettre aux blocs G de passer entre eux. Les blocs G qui sont placés sur le transporteur 16 passent, après qu'ils ont quitté l'appa- reil de fusion, entre les brûleurs grâce à des guides appro- priés 108 fixés à l'extrémité des brûleurs 20.
Ceux-ci repo- sent sur des supports 110 reliés au bâti 106 du transporteur et sont placés, comme le montre la figure 2, de manière à di- riger une flamme de fusion ou d'égalisation vers la ligne du
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joint des pièces du bloc. Pour centrer encore les blocs de verre G pendant cette opération finale de fusion,on emploie des organes de guidage, de préférence flexibles et s'étendant dans le sens longitudinal, tels que les fils métalliques 112. Chacun de ces fils peut être fixera une de ses extrémi- tés à un guide 108, passer sur des poulies 114 et 116 et être relié à son autre extrémité à un poids 118, de façon que les fils se trouvent dans une position telle qu'ils vien- nent en contact avec les côtés des blocs de verre,au-dessous des brûleurs.
La longueur des brûleurs 20 et la vitesse du transporteur 16 ont un rapport tel qu'au moment où les blocs de verre ont passé entre les brûleurs, les côtés exposés à ceux-ci sont soumis à un chauffage final sans qu'ils soient rendus suffisamment plastiques pour provoquer une déforma- tion des blocs. Cette opération supprime les irrégularités de la surface, tel@s que des fissures, et égalisent en général toute partie du joint qui pourrait provoquer des concentra- tions de tensions.
Après qu'ils ont passé dehant les brûleurs 30,les blocs de verre G subissent une rotation de 90 de façon que la li- gne du joint de leurs autres côtés puissent être soumis à une opération de chauffage final. Cette rotation des blocs peut être effectuée à la main, bien que, suivant l'invention,elle soit exécutée automatiquement. A cet effet, on a prévu des organes de rotation 22 comprenant un montant 120 fixé, sur le bâti 106 du transporteur, à l'alignement vertical de l'angle d'un bloc au moment où celui-ci quitte les brûleurs 20 . Le contact de l'angle du bloc de verre avec le montant 120 au cours du mouvement normal du bloc vers l'avant fait tourner celui-ci sensiblement d'un angle de 90 comme on l'a repré- senté en pointillé sur la figure 1.
Les brûleurs 24 destinés à effectuer le chauffage final de la ligne du joint des pièces de verre sont montés sur le bâti 106 du transporteur comme les brûleurs 20. On a fixé
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des guides 122 aux extrémités des brûleurs pour achever le mouvement de rotation des blocs et pour guider ceux-ci d'une façon convenable entre les brûleurs. Pour faciliter le cen- trage des blocs pendant l'opération finale .de chauffage on em- ploie de préférence, des fils métalliques 124, des poulies 126 et 127 et des poids 128 comme on l'a décrit à propos des brûleurs 20. Après qu'ils ont quitté les orûleurs 24, les blocs de verre passent dans le four de recuisson 26, qui peut être d'un type approprié quelconque pour recuire convenablement les blocs.
Fonctionnement de l'appareil et mise en oeuvre du procé- dé.
Dans le fonctionnement de l'appareil et la mise en oeu- vre du procédé, des masses de verre sont amenées , de la par- tie antérieure 12 du bassin, dans les moules de la presse 14 où on en forme des pièces pour le bloc, pièces qui ont des faces tournées vers l'extérieur et généralement limitées par des côtés verticaux continus. Pendant que les pièces pres- sées du corps sont encore très chaudes, on les enlève de l'appareil de pressage et on les place dans les réceptacles 34 de l'appareil de fusion. Si on le considère plus convena- ble, on peut placer les pièces de verre sur le transporteur 16 et les en faire enlever au fur et à mesure qu'on en a be- soin par les ouvriers des appareils de fusion.
Comme le montrent les figs. 3, 4 et 5, les extrémités des rebords ou côtés verticau. s'étendant à partir des pièces de verre G' portés par une paire de réceptacle 34 et 56 sont chauffés dans l'appareil de fusion une température convena- ble pour la fusion, par le brûleur 90, tandis que les produits de combustion sont évacués par le conduit 101. En manoeuvrant le robinet 103, on peut régler la quantité de gaz soutirée de façon è réaliser exactement le genre de chauffage désiré.
En particulier, on peut chauffer les bords d'une façon unifor- me ou concentrer la chaleur à la partie intérieure ou exté- rieure des bords. Dans tous les cas, le chauffage est unifor-
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me tout autour des pièces constituant le bloc. Après que les bords du verre ont été chauffés de la façon désirée, on fait tourner rapidement le brûleur 90 autour de son pivot de sup- port 32 à partir de la position qu'il occupe entre les récep- tacles et on lui fait prendre une position convenable pour chauffer une autre paire de pièces du corps dans la deuxiè- me paire de réceptacles 34 et 56. Après qu'on a déplacé ainsi le brûleur, on fait tourner le volant 52, de façon à faire descendre la pièce coulissante 44 dans le sens vertical et obliger ainsi les bords ramollis des pièees du corps à se souder par fusion.
Le mouvement descendant de la pièce cou- lissante est limité par les vis 82, de façon que,pendant que les pièces sont fixées bien fermement l'une sur l'autre, il n'y ait pas pendant l'opération de dérangement nuisible des bords du verre qui provoquerait la formation de bourrelets ou de bavures épaisses. Les pièces du corps de verre creux sont ainsi soudées par fusion l'une sur l'autre pendant qu'el- les sont chaudes, par suite de l'opération de pressage et im- médiatement après que leurs bords ont été chauffés encore par les flammes du brûleur 90.
Ainsi qu'on l'a indiqué plus haut, on fait généralement passer le bloc fondu directement dans le four de recuisson
26, sur le transporteur 16, sans opération de fusion finale.
Pour transférer un bloc G de l'appareil de fusion au trans- porteur 16, on soulève à sa position supérieure le récepta- cle 56 dont la succion maintient le bloc dans le dit récep- tacle. Une palette de transfert est placée alors au-dessous du bloc, et on supprime la succion en tournant la clef 74 '"du robinet 72 à la suite de quoi le corps de verre tombe sur la palette et permet à l'ouvrier de le placer sur le trans- porteur. Au lieu d'employer une palette, on peut employer des tenailles saisissant les côtés d'un bloc.
Lorsqu'on a décidé d'effectuer l'opération de fusion finale, on incorpore au transporteur 16 les brûleuts 20 et
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24 et le mécanisme qui y est associé. Au cours du tb netion- nement de l'appareil de fusion finale, les blocs de verre du transporteur passent devant les brûleurs 20 qui chauffent les côtés opposés du bloc le long de la ligne de leur joint afin de réaliser une égalisation finale de cé joint. On fait alors tourner le bloc à l'aide des organes 22, ou à la main, de façon que les brûleurs 24 chauffent les c8tés restants, le long de la ligne du joint, afin qu'une fusion et un scel- lement intégral et très lisse, susceptible de résister aux chocs et aux changements de température dans toutes les con- ditions de travail, soient réalisés.
En quittant les brû- leurs finaux 24,, les blocs de verre G passent par le four de recuisson 26.
Il est évident que les différentes opérations de trans- fert et de manipulation exécutées à la main peuvent l'être au moyen de dispositifs de transfert automatiques, ou par des moyens mécaniques lorsqu'on désire, dans certaines instal- lations, rendre l'appareil plus automatique .
L'objet ou produit.
Le bloc de construction creux G en verre représenté par la figure 6 et dont il est question dans la description qui précède reçoit généralement les dimensions suivantes 15,2 cm. x 15,2 cm. de côté et 6,3 cm. d'épaisseur. Il est formé avec des faces 140 sensiblement planes présentant des côtés verticaux continus 142 faisant corps avec elles et les entourant. Les côtés verticaux 142 peuvent avoir des surfaces extérieures rendues rugueuses ou couvertes d'un revêtement et de préférence, ces côtés verticaux sont légèrement plus épais que les faces.
Comme le montre la figure 6, les côtés verticaux 142 ne sont généralement pas déformés d'une façon appréciable pendant l'opération de fusion, et ne présentent qu'une légère déformation ou bourrelet déterminé par le ré- glage des vis 82 servant à limiter la course et par la façon dont les bords ont été chauffés. Généralement, il n'y a.pas de lignes perceptibles du joint entre les pièces de verre
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ni aucune rugosité de la partie déformée et cela est parti- culièrement le cas lorsqu'on applique l'opération de fusion finale. Comme il a été dit plus haut, les angles intérieurs des bords sont chauffés généralement pendant l'opération d'u- nion des pièces plus fortement que les angles extérieurs des bords grâce à une évacuation réglée du gaz par les conduits 99, 100 et 101.
Par conséquent, lorsque les pièces sont pres- sées l'une sur l'autre, il se forme un bourrelet ou une dé- formation 144 nettement appréciable à l'intérieur de la li- gne du joint du bloc, tandis qu'un tel bourrelet ou une tel- le déformation ne se forme pas à l'extérieur du bloc, le long de la ligne du joint.
REVENDICATIONS.
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1. Procédé de fabrication de corps creux en verre,ca- ractérisé en ce qu'on donne au verre la forme de pièses complémentaires d'un corps, pièces capables , lorsqu'on les unit, de former un corps creux dans lequel les parties en con- tact des pièces du corps sont chauffées afin de les ramollir et en ce que les parties constituant les bords de ces pièces sont pressées à force l'une sur l'autre pour former un corps creux fermé, tandis que la ligne du joint entre les pièces est chauffée de nouveau à la température de fusion du verre.
2. Procédé de fabrication d'un bloc de construction creux ou d'un corps analogue en verre suivant la revendica- tion l,caractérisé en ce que les pièces complémentaires du corps sont formées par deux moitiés moulées à la presse et présentant des côtés verticaux ou rebords, par fusion de ces moitiés pour les unir le long du bord du bloc, de façon qu'il se forme une bavure relativement faible et impercepti- ble, à l'extérieur du bloc à la ligne du joint des moitiés et une bavure relativement épaisse à l'intérieur du bloc.