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Appereil pour 'la fabrication d'une bande de verre doucie et polie.
Cette invention est relative à la fabrication d'une bande de verre doucie ou polie à partir de la masse fondue, en une opération continue, et a pour objet un dispositif ser- vant à entraîner' la bande à travers l'appareil.
Le type d'appareil auquel l'invention est applicable est celui dans lequel une bande continue de verre est formée à partir de la masse'fondue par un appareil formeur et est alors
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conduite à travers un four à recuire, puis à travers un appa- reil doucisseur (ou un appareil doucisseur-polisseur), dans le- quel les outils travaillent simultanément sur les deux faces de la bande, pendant que celle-ci est entraînée entre les dits ou- tils par une série de paires de rouleaux entre lesquels la bande est serrée.
Comme l'invention est à la fois applicable aux appa- reils dans lesquels la bande est uniquement doucie et aux ap- pareils dans lesquels la bande est d'abord doucie, puis polie, le terme 'appareil dcucisseur" utilisé ci-après s'entendra à la fois pour un appareil doucisseur et pour un appareil doucisseur- polisseur.
La vitesse de formation de la bande est principalement déterminée par la vitesse du laminoir ou autre appareil formant le bande. Toutefois, les rouleaux sur lesquels la bande repose pendant qu'elle est encore plastique sont quelquefois entraînés un peu plus rapidement que la bande sortant de la machine formeu- se, de façon à étirer la bande, mais, dans tous les cas, la ban- de est amenée au four à recuire à une vitesse prédéterminée. Les rouleaux du four à recuire sont entraînés à.cette vitesse, ou bien des groupes des dits rouleaux sont entraînés à des vitesses dont la moyenne est cette vitesse.
Les faibles différences de diamètre qui existent nécessairement dans les rouleaux ne donnent lieu à aucune difficulté, puisque la bande repose sur les rou- leaux par son poids propre et q'un rouleau quelconque dont le diamètre est tel que sa vitesse périphérique diffère de celle de la bande a la possibilité de glisser sur celle-ci. Toutefois, dais l'appareil doucisseur, il faut que les rouleaux exercent-sur la bande une force de traction considérable pour- vaincare la résis- tance de frottement entre la bande et les outils. Une force suf- fisante ne peut être appliquée que par des paires de rouleaux poussés l'un vers l'autre de façon à. serrer la bande entre eux.
Ces bouleaux ne peuvent donc pas glisser pour compenser les fai- bles différences de diamètre ou,- en tous cas, ils ne peuvent len
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fairequ'après que la traction ou la compression qui s'exerce dans¯ lavande est devenue de beaucoup supérieure à la valeur normale.
, Dans les,..appareils construitsjusqu'à ce jour, les rouleaux d'entrainement de la machine à doucir celaient entral- nés à une vitesse de rotation qui est dans un rapport constant avec celle des rouleaux du four à recuire. Comme la bande se contracte entre le-,four à recuire et la machine à doucir en raiaon de'son refroidissement, on donnait aux rouleaux de la machine à doucir une vitesse de rotation telle que leur vitesse périphérique soit aussi voisine que possible de la vitesse que possède la bande dans l'appareil doucisseur, celle-ci étant inférieur à la vitesse prédéterminée susmentionnée de la bande.
Il est évidemment impossible de maintenir toujours correcte la vitesse'des rouleaux et d'eviter de faibles différences de dia- mètre de ceux':'ci, '¯et. dans la pratique, les efforts de traction et. de compression. qui résultent de ces différences ort provoqué ce la rupture de la'bande, que/soit par une force de traction di- recte oucomme résultat, du. cintrage de la bande.
Suivant l'invention, le dispositif servant à entraîner un des rouleaux au..moins de chaque paire de rouleaux de serrage est un poids, ou un ressort qui exerce un couple sensiblement constant aur le ou les rouleaux, et un dispositif à commande par moteur est utilisé, pour maintenir le poids dans la position de fonctionnement ou le ressort à l'état, de fonctionnement.
Sur les. dessins annexés :
La fig. 1 est une vue en plan schématique d'une partie d'un appareil doucisaeur travaillant sur une bande continue.
La fig. 2 est une coupe horizontale par un plan passant à travers un dispositif d'entrainement des rouleaux .
La fig.. 3 est une coupepar la ligne A-A de la fig,, 2.
La fig: 4 est une vue en plan d'un dispositif servant à actionner le-dispositif de la fig. 2.
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La fig. 5 est une vue en élévation schématique d'une construction modifiée du dispositif d'entraînement.
Les figures 6 et 7 sont deux variantes du dispo- sitif de la fig. 4.
La figure 8 montre comment on peut utiliser un ressort au lieu d'un poids.
Comme représenté sur la fig. l, la bande 1, qui est continue à partir de l'appareil formeur, non représenté, passe entre une série d'outils doucisaeurs 2, les outils in- férieurs, qui travaillent sur la face de dessous de la bande, étant situés au-dessous des outils supérieurs, représentés.
Entre les paires d'outils consécutives se trouve une paire de rpuleaux qui serrent la bande entré eux, chaque paire étant entraînée par un poids ou un ressort, le poids étant, maintenu dans la position de travail (ou',le ressort à l'état de fonc- tionnement)par un moteur 4, par 11 intermédiaire dun arbre com- mun 5 et d'un engrenage qu'on décrira en se référant aux au- tres figures.
Dans les figures 2 et 3, qui représentent un mode de réalisation de l'invention, l'arbre 2 d'un des rouleaux 3 est supporté par des paliers (non représentés), en. 7, et porte, calée sur lui, la roue planétaire ± d'un engrenage' planétaire.
La couronne extérieure à denture interne 9 de l'engrenage pla- nétaire est montée folle sur la partie 10 de Marbre 6. A la couronne ± est assujettie une roue à vis sans fin II avec la- quelle engrène une vis sans fin 12, actionnée par un arbre vertical 13. Les satellites 14 de l'engrenage planétaire tour- nent autour d'axes fixés dans un tambour 15 qui est monté fou sur la partie 16 dé l'arbre. Un poids 17 pend à un ruban d'a- cier 18 enroulé autour du tambour 15. Si la couronne 9 était maintenue fixe, le poids qui tend à faire tourner le tam- bour 15 avec les satellites 14 dans le sens dextrogyre (en re-
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gardant la figure 3) aurait aussi tendance à faire tourner la roue planétaire 8 et le rouleau 3 dans le sens dextrogyre.
Si la couronne 9 est. maintenant entraînée dans le sens dextrogyre par la vis sans fin 12, elle aura tendance à faire tourner le tam- bour 15 dans le sens' lévogyre pour élever le poids 17. Ainsi, pen- dant que le'rouleau 3 tourne, la vis sans fin 17 pourrait être animés dtune rotation à une vitesse qui ou bien maintiendrait le poids- 17 immobile, ou bien serait plus grande, ce qui élè- 'verait graduellement le poids, ou bien serait plus faible, ce qui permettrait au poids de tomber graduellement; dans tous les cas, le couple appliqué au rouleau ne dépend que du poids (pour un dispositifde dimensions données) et ce couple est le même que le poids soit immobile ou qu'il monte ou descende, à part les. petites variations dues au frottement des pièces.
On ponr- rait substituer à la construction représentée la construction mécanique équivalente'utilisant des engrenages coniques.
Etant donné que, dans la pratique, il est impossible d.e faire: tourner toutes les vis sans fin 12 à une vitesse pro- pre à maintenir tous les poids 17 immobiles, il faut que des moyens soient prévus pour modifier la vitesse d'une vis sans fin lorsque, en montant ou descendant, le poids correspondant atteint la limite de sa course admissible.
.Une façon de réaliser ce résultat est représentée sur la fig. 4 dans laquelle l'arbre à vis sans fin 13 porte une roue à vis sans fin 19 entraînée par une vis sans fin 20 portée par un arbre 21, qui porte, d'autre part, un des élèments 22 d'un accouplement magnétique dont l'autre élément 23 est porté par' un arbre 24 muni'd'une roue dentée conique 25 qui engrène avec une roue dentée 26 portée par l'arbre commune.
Le moteur 4¯est disposé de façon à entraîner l'arbre à vis sans fin 13, par l'intermédiaire de cette transmission et de l'accouplement magnétique) à une vitesse qui est un peu trop grande, de sorte que le poids 17 s'élève progressivement, l'excès de vitesse
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étant suffisant pour qu'on soit sur que, en dépit des varia- tions de diamètre inévitables des rouleaux, aucun des poids individuelsne puisse tomber. Lorsque le poids atteint la limi- te supérieure de sa course, il actionne un interrupteur , qui ouvre le circuit de l'embrayage Magnétique 22; 23. L'arbre à vis sans fin cesse d'être entraîné, et la couronne extérieu- re 9 de l'engrenage planétaire se trouve immobilisée.
Le poids 17 continue alors à entraîner le rouleau par sa diute et, lors- qu'il atteint la limite inférieure de sa course, il ferme l'in- terrupteur de l'accouplement magnétique, ce qui remet en marche l'entraînement de l'arbre à vis sans fin 13 par le moteur 1 .
Par exemple, si le moteur entraine l'arbre 13 à une vitesse supérieure de 5% à la valeur normale, et si le poids met une minute pour tomber de sa limite supérieure à salimite inférieu- re, il lui faudra vingt minutes pour remonter de la limite in- férieure a la limite supérieure, La commande des interrupteurs par le poids sera décrite au sujet du dispositif de la fig.5.
La f ig. 5 représente schématiquement l'équivalent mécanique de l'engrenage planétaire des fige 2 et 3, cet équi- valent utilisant une chaîne et des poulies. L'arbre 6 du rou- leau porte une roue à chaîne 27 sur laquelle passe une chaîne 28 qui passe aussi autour d'une poulie 29 portant le poids 17, autour d'une roue à chaîne 30 à commande par moteur, autour d'une poulie 31 portant un petit contrepoids 32 suffisant pour rattrapper le mou de la chaîne et, finalement, sur une poulie folle 33. La roue a 0.1 aîné 30 est entraînée par un arbre 34 par l'intermédairie ae deux engrenages à vis sans fin 35, 36.
L'arbre 34 peut recevoir sa commande, comme l'arbre 21 de la fig. 4; d'un arbre commun 5, par l'intermédiaire d'un embrayage magnétique, et le dispositif fonctionne alors d'une manière analogue a celle du dispositif des figures 2, 3 et 4. Toute- fois, la figure 5 représente un autre mode de commande compor- tant l'application de moteurs individuels au lieu d'un arbre
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commun. Le moteur 37 est un moteur shunt à courant continu com- portant une'résistance 38 intercalée dans le circuit shunt, avec des moyens pour court-circuiter cette résistance. Le moteur 37 est calculé pour entrainer la roue à chaîne à une vitesse un peu trop faible, lorsque la résistance est court-circuitée, et un peu trop élevée, lorsque la résistance est en circuit.
Les deux fils 39 destinés à court-circuiter la résistance 38 sont reliés à un interrupteur basculant 40, tel qu'un interrupteur à mercu- re ordinaire, occupant une position telle qu'une saillie 41 du poids l'actionne pour ouvrir le circuit des conducteurs 39 à la limite inférieure de la course du'poids. Ceci a pour effet de prpvoquer la marche du moteur 37 à sa vitesse supérieure, de façon à élever graduellement le poids. Lorsque celui-ci atteint sa limite supérieure, la saillie 41 heurte le bras 42 qui, re- lié par une corde 43 à l'interrupteur 40, ferme celui-ci pour court-circuiter' la résistance'3µ et provoquer ainsi la marche du moteur à sa vitesse inférieure, en permettant ainsi au poids de retomber progressivement.
Le dispositif 40, 41, 42, 43 ser- vant à actionner l'interrupteur peut être' appliqué au circuit de l'embrayage magnétique 22,23 de la fig. 4, mais on dispose alors l'interrupteur 40 de fagon qu'il ferme le circuit lors- qu'il est actionné par la saillie 41 à la limite inférieure de lacourse du poids. En montant et en descendant, le poids peut agir sur une résistance réglable montée aans le circuit shunt, au lieu de faire fonctionner un interrupteur qui ouvre ou court- circuite le circuit d'une réàstance fixe.
La fig. 6 montre un dispositif servant à entraîner l'arbre 21 de la fig. 4 à des vitesses alternativement triop éle- vées et trop faibles par deux arbres communs, au lieu de moteurs individuels. La roue à denture conique 25 du dispositif repré- sente sur la figure 4 est entraînée par un pignon conique 44 porté par un arbre 45 qui porte, d'autre part, un pignon droit
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46 qui est en prise avec deux pignons droits 47 montés respec- tivement sur leb arbres communs 48 et 49. Les pignons 47 sonL i'cus sur leurs arbres et chacun, d'eux est solidaire d'un des elements 50 d'un errbrayage magnétique dont l'autre élément 51 est calé sur l'arbre.
Les deux arbres 48 et 49 sont, entraînés à des vitesses dont l'une est un peu trop grande et l'autre un peu trop faible et, à l'aide des embrayages magnétiques 50 et 51, la roue colique 25 est entraînée alternativement à une vi- tesse trop grande et a une vitesse trop faible, de façon à pro- vc,quer alternativerent une élévation lente et une chute lente du poids, respectivement.
La figure 7 Montre un dispositif analogue qui' n'utilise qu'un seul arbre commun 5.. L'arbre 45 porte deux r'oues dentées 52 et 53 qui engrènent respectivement avec des roues dentées 54 et¯55. montées folles sur l'arbre 5. et respectivement solidaires des éléments 56 et 57 d'un double embrayage magnéti- que dont lélément central est calé sur l'arbre¯5.. L'arbre commun 5. est entraîné approximativement à la vitesse correcte, c'est à dire la vitesse qui maintiendrait les poids approxirnati- veent immobiles, et les rapports des roues dentées 52, 54 et 53, 55 sont tels qu'ils provoquent l'entraînement, de la roue den- tée 25,
l'un à une vitesse légèrement supérieure, l'autre à une vitesse légèrement inférieure.
La fi. 8 montre comment on peut substituer un ressort 59 au poids 17 du dispositif des fig. 2 et 3. L'extrémité infé- ieure du ressort 59 est fixée en 60, alors que l'extrémité su- périeure porte une poulie 61 autour de laquelle passe le ruban d 'acier 18 provenant du tambour 15, ruban dont l'extrémité est fixée en 62. Comme le mouvement qu'effectue un ressort pendant qu'il maintient sensiblement constant le couple qu'il exerce est faible, un ressort convient généralement moins bien qu'un poids.
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Dans-les dispositifs représentés, le poids est appliqué à la périphérie d'un tambour ou roue monté sur l'arbre du rou- leau ,mais ce poids pourrait être appliqué à un tambour relié par une transmission à l'arbre du rouleau. Par ce moyen, on peut, par exemple, utiliser un poids moins lourd animé d'un mouvement plus rapide pour exercer le même couple,
Lorsque les- deux rouleaux de chaque paire sont ehtraî- nés positivement, les dispositifs précédemment décrits destinés à appliquer un couple constant sont de préférence appliqués à chacun des. deux rouleaux.
Toutefois, lorsque les deux rouleaux sont faits de matières différentes, par exemple l'un de caout- chouc mou, l'autre de caoutchouc dur, de sorte que l'un deux mord aensiblement moins que l'autre sur le verre, celui des deux rouleaux dont la prise est moindre étant ainsi à même de glisser sans exercer un couple exagéré, le rouleau qui mord le plus peut être entraîné par un des dispositifs susmentionnés, et l'autre peut lui être accouplé par des engrenages.
Lorsquun rouleau de caoutchouc exerce un couple pour entraîner une bande de verre, il peut se produire un glisse- ment entre le rouleau et le verre, la vitesse périphérique du rouleau étant alors un peu plus élevée que celle du verre. Si tel est le cas, le terme "vitesse du verre" utilisé dans la des- cription qui précède, doit s'entendre pour la vitesse périphéri- que que doit posséder le rouleau pour entraîner le verre avec le couple nécessaire.
Suivant l'inventon, on utilise soit un poids, soit un ressort, pour entraîner les rouleaux., et dans tous les modes de réalisation on peut substituer un ressort au poids et vice- versa. Par conséquent, pour simplifier lé langage, le terme "dispositif à couplet sera sous-entendu désigner un poids o u un ressort appliqué de façon à exercer un couple, et les termes tels que "remonter" ou "détendre" le dispositif à couple seront utilisés pour indiquer une élévation ou une descente du poids,
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ou pour indiquer l'action d'armer ou de détendre un ressort, c'et à dire son allongement ou sa détente, s'il s'agit d'un ressort detr&ction, sa compression et sa détente, s'il s'agit d'un ressort de compression.