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PROCEDE ET APPAREILLAGE POUR REALISER LA SOUDURE DU VERRE ET MATIERES ANALOGUES ET PRODUITS EN RESULTANT.
L'invention est relative à la soudure du verre et matières analogues.
On sait que le verre se soude facilement, notamment à lui-même, et que pour souder deux corps en verre l'un à l'autre, il suffit en principe de les chauffer et de les appliquer l'un contre l'autre avec une certaine pression.
Lorsque ce procédé est transporté dans la pratique industrielle, on épreuve des difficultés lorsqu'il s'agit d'objets pour lesquels il importe d'éviter les déformations, ce qui amène à limiter l'é- chauffement avec, dans bien des cas, la conséquence d'un défaut d'adhérence des parties soudées.
Pour permettre un échauffement suffisant en évitant ou limitant les déformations, on a imaginé de pratiquer la soudure en moules chauffés, avec application de pression sur les pièces à unir et à l'endroit de la soudure. Si ce procédé donne satisfaction au point de vue adhérence, il est très limité dans ses applications du fait que seules des pièces de formes géométriques simples peuvent 8tre traitées de cette façon.
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Dans cet ordre d'idées, et en particulier pour fixer des appendices ou autres motifs à des objets de verre, on utilise un procédé dans lequel on associe avec l'objet -- qui peut lui-morne être disposé dans un moule -- un moule pour l'appendice ou motif à y unir, et l'on fait arriver dans ce dernier moule du verra fondu, généralement soumis à une pression relativement élevée,notamment pour assurer son moulage.
Ici encore, en cherchant à éviter des déformations de l'objet sur lequel on soude l'appendice ou le motif de verre, on risque non seulement des défauts d'adhérence, mais également, comme l'appendice ou le motif est conformé en moule et sous pression, des bavures s'y forment aux joints des parties du moule, et ce défaut va s'accroissant à mesure de l'emploi du moule, dont le verre sous pression tend à agrandir et à détériorer les jointures. De ce fait, ce procédé ne peut être employé pour les articles de qualité.
Conformément à l'invention la soudure du verre et matières analogues est réalisée avec application d'une dépression ou vide au moins à l'endroit ou emplacement de la soudure. Pour l'exécu- tion de la soudure, on peut procéder par rapprochement aussi bien que par apport de verre dans un état plastique convenable, notamment en fusion et dans ce cas on observera que lors de l'emploi de moules, et contrairement au procédé utilisant un apport de verre sous pression, les joints des moules n'ont plus tendance à s' ouvrir, mais bien à se fermer et ne peuvent ainsi normalement se détériorer, tandis que les bavures correspondantes à ces joints sont très réduites ou inexistantes. Il s'ensuit que le procédé permet la fabrication non seulement d'articles courants mais également celle des articles de qualité.
En outre, l'appareillage et les manipulations sont considérablement simplifiés, la presse, avec ses sujétions, pouvant être supprimée.
Le procédé de l'invention est applicable à la confection de tous articles ouverts ou fermés, soit intégralement formés de verre ou une matière analogue, soit établis en verre ou analogue
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en association avec d'autres matières, tels que métaux et semblables.
Et pour que de toute façon l'invention puisse être bien comprise, elle sera décrite ci-après plus en détail, en relation avec certains modes de réalisation du procédé, donnés uniquement à titre d'exemples, et illustrés par les dessins schématiques annexés, sur lesquels:
Fig.l montre, par une vue en coupe dans un appareillage approprié, comment on peut, avec apport de matière fondue, former et unir un appendice et par exemple une anse, à un objet de verre;
Fig.2 montre, d'une manière analogue, la fabrication d'un verre à pied;
Fig.3 montre, également en coupe transversale, l'exécution d' une soudure entre deux éléments ou pièces en verre déjà conformés;
Fig.4 montre comment on peut unir un élément en verre ou analogue à un élément métallique ou semblable. n se référant à la fig.l, 1 désigne un moule, en deux ou plue de deux parties, en prinoipe réunies à charnière, propre à recevoir une ébauche 2, qui peut être celle d'un bol, d'un vase , d'une tasse, ou de tout autre objet auquel on désire faire comporter un appendice, comme par exemple une anse 3.
.La forme de cet appendice ou anse 3 est ménagée en creux dans chacune des parties de moule telle que 4, dans lesquelles on pratique également, d'une part, un conduit, avantageusement en forme d'entonnoir, 5, pour l'amenée du verre fondu, et d'autre part, répartis autour et au voisinage des emplacements de jonction, des conduits 6 d'aspiration, branchés, directement ou par l'intermédiaire de communications ou passages 7, à une conduite 8 qui, par un raccord 9, peut être mise en communication avec une source de vide, non représentée, avec interposition d'un robinet ou autre moyen de réglage ou d'obturation, également non représenté.
Une trémie de versage, ou l'équivalent,10, peut prolonger, à l'extérieur du moule 1, l'entonnoir 5.
Avec un appareillage ainsi conditionné, et après mise en place dans le moule 1 de l'ébauche 2, de préférence encore chaude de
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fabrication, ou bien convenablement réchauffée, par exemple dans le moule 1, par chauffage de celui-ci par des moyens appropriés, tels que des brûleurs à gaz, ou un chauffage électrique, non repré- sentés, on verse dans la trémie 10 et l'entonnoir 5 du verre en fu- sion qui vient remplir la cavité du moule correspondant à l'anse 3, @ spécialement en même temps que par 8, 7 et 6 on crée une dépression ou vide/aux emplacements et au voisinage des emplacements de jonction 11 et 12.
Le verre fondu formant l'anse 3 est ainsi impérativement amené en contact intime avec la paroi de l'ébauche 2 dans ces emplacements
11 et 12, tandis que toute trace d'air en est éliminée, en même temps que ce verre remplit.intégralement la cavité de l'anse, avec le résultat d'une soudure et d'une conformation parfaites de cette anse. Comme on l'a déjà souligné antérieurement, le vide produit dans la cavité de l'anse a entre-autres pour résultat d'appliquer intimement l'une contre l'autre les parties du moule, si bien que leur jonction ne laisse aucune trace sur l'anse moulée. Il en est de même du reste aux emplacements de soudure 11 et 12, où la jonc- tion est nette, sans bavures et sans bourrelets.
Moyennant un agencement convenable du moule 1, c'est à dire en l'organisant de manière que la portion se rapportant à l'anse 3 puisse y remplacer une portion correspondant à une partie de la paroi de l'ébauche 2, rien n'empêcherait de se servir d'un moule tel que 1 pour la fabrication de l'ébauche 2, en évitant ainsi le transfert de cette ébauche de moule à moule.
Dans la fig,2, l'invention est appliquée à la fabrication d'un verre avec pied rapporté, et on y retrouve en principe la môme or- ganisation que dans la fig.l, sauf que la zone d'aspiration ou vide est étendue à toute la hauteur du fût du pied 13, de manière à assu- rer un remplissage parfait de cette partie du moule alors même que la conformation du pied serait plus ou moins compliquée. Dans l'exemple illustré ce fût est torsadé, et par le procédé de l'in- vention l'exécution d'une forme de ce genre, ou analogue, est par- faite, contrairement à ce qui se passe dans le procédé avec apport de verre sous pression.
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Pour lbauchage du plateau du pied 14, le moule est complété par un piston plongeur 15, qui est abaissé après introduction du verre fondu nécessaire à la formation du fût 13.et du plateau 14.
Comme dans l'exemple de la fig.l, après mise en place de l'ébauche 2 dans le moule 1, du verre fondu est versé dans la cavi- té 13, mais ici le plongeur 15 est alors abaissé tandis que le vide et est formé à l'emplacement de la jonction Il/sur toute la hauteur du fût 13, par mise en communication du conduit 8 avec la source de vide.
Ultérieurement, le plateau 14 peut être redressé par les procé- dés habituels.
Dans la fig.3 on a illustré l'exécution d'une soudure entre deux éléments ou pièces conformés, par exemple des tronçons de tubes, qui sont engagés par leurs extrémités à joindre dans un mou- le approprié 1, comportant des moyens de chauffage tels que des brûleurs 16, et des conduits et passages 6,7,8, pour faire le vide à l'emplacement de la jonction.
Une fois les tronçons de tubes mis en place et convenablement chauffés à leurs extrémités jointives, on applique le vide pour réaliser la soudure Intime des dites extrémités.
Bien entendu, au lieu de joindre des tubes, on pourrait réali- ser la soudure de tous autres objets, éléments ou pièces déjà con- formés, comme des éléments de briques ou pavés creux, la jonction de motifs décoratifs, et tous autres assemblages, l'un des objets pouvant être en une matière autre que le verre, et notamment en métal.
Ainsi la fig.4 montre comment peut être réalisé l'assemblage d' un élément de verre, ou de matière analogue, comme le vaisseau d' une coupe, avec un pied en métal par exemple.
Dans cette figure, 1 désigne le moule dans lequel est conformé, par exemple par soufflage à partir d'une ébauche 2a tracée en traits interrompus dans une phase intermédiaire de transformation, un bol 2 qui est assemblé à un pied métallique 130.Pour réaliser l'assemblage, le dit pied comporte en 13a une cavité, qui peut
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recevoir toute ccnformation voulue propre à assurer un ancrage solide d'un appendice 13b du bol 2, qui viendra s'y loger, et dans cette cavité 13a viennent déboucher un ou plusieurs canaux d'aspiration mis en communication avec une source de vide appropriée.
Dans l'exemple, la cavité est simplement formée par un évaeement d'un canal d'aspiration 6, se prolongeant jusqu'à l'extrémité inférieure du pied, où la liaison avec une source de vide, non représentée, est assurée par exemple à l'aide d'une ventouse 17.
Si le métal dont est constitué le pied 13c est d'une nature telle qu'il n'adhère pas suffisamment au verre, la liaison peut être renforcée en recouvrant les parois de la cavité 13a d'un autre métal s'unissant plus facilement au verre, en particulier de l'un des alliages connus à bas point de fusion, comme des alliages d'étain avec d'autres métaux,riches en étain.
Dans ces conditions, lorsque le bol 2 est formé à partir de l'ébauche 2a, tandis que le vide est appliqué à la cavité 13a, du verre plastique pénètre dans cette cavité pour former l'appendice 13b et adhère fermement aux parois de cette cavité, soit directement, soit avec fusion de l'alliage de soudure interposé. Si pour des raisons quelconques on craignait que la température de l'appendice 13b soit insuffisante pour la réalisation d'un bon assemblage, on pourrait naturellement réchauffer le pied 13?sur une hauteur quelconque jugée désirable, par exemple à l'aide de brûleurs, ou mieux d'une couronne de brûleurs 16.
Par le vide formé dans la cavité 13a on obtient non seulement une formation convenable de l'appendice 13b, mais on évite également toute oxydation éventuelle du métal, du pied, et par suite tout défaut d'adhérence de l'appendice 13b.
Naturellement, l'exemple donné ci-dessus n'est pas limitatif et d'une manière analogue ou équivalente, le processus pourrait être appliqué dans de nombreux autres cas, tels par exemple la fixation des conducteurs d'amenée de courant électrique dans des lampes ou tubes, ou de parties métalliques dont sont munie ou garnis ces tubes et autres appareils de laboratoire et scientifiques.
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METHOD AND APPARATUS FOR PERFORMING THE WELDING OF GLASS AND SIMILAR MATERIALS AND RESULTING PRODUCTS.
The invention relates to the welding of glass and similar materials.
We know that glass is easily welded, especially to itself, and that in order to weld two glass bodies to each other, it suffices in principle to heat them and apply them against each other with some pressure.
When this process is carried into industrial practice, difficulties are encountered when it comes to objects for which it is important to avoid deformation, which leads to limiting the heating with, in many cases, the consequence of a lack of adhesion of the welded parts.
To allow sufficient heating while avoiding or limiting deformations, it has been imagined to practice welding in heated molds, with application of pressure on the parts to be joined and at the place of the weld. While this process is satisfactory from the point of view of adhesion, it is very limited in its applications because only parts of simple geometric shapes can be treated in this way.
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In this vein, and in particular to fix appendages or other patterns to glass objects, a process is used in which we associate with the object - which can itself be placed in a mold - a mold for the appendage or pattern to be joined to it, and molten glass, generally subjected to relatively high pressure, in particular to ensure its molding, is brought into the latter mold.
Here again, by trying to avoid deformations of the object on which the appendage or the glass pattern is welded, there is a risk not only of adhesion defects, but also, as the appendix or the pattern is molded and under pressure, burrs form there at the joints of the parts of the mold, and this defect will increase with the use of the mold, the pressurized glass of which tends to enlarge and deteriorate the joints. Therefore, this process cannot be used for quality articles.
In accordance with the invention, the welding of glass and similar materials is carried out with the application of a vacuum or vacuum at least at the place or location of the weld. For the execution of the weld, one can proceed by bringing together as well as by adding glass in a suitable plastic state, in particular in molten state and in this case it will be observed that when using molds, and unlike the process using a supply of glass under pressure, the seals of the molds no longer tend to open, but to close and thus cannot normally deteriorate, while the burrs corresponding to these seals are very reduced or nonexistent. It follows that the method allows the manufacture not only of common articles but also of quality articles.
In addition, the equipment and handling are considerably simplified, the press, with its constraints, being able to be eliminated.
The process of the invention is applicable to the manufacture of all open or closed articles, either entirely formed of glass or a similar material, or made of glass or the like.
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in association with other materials, such as metals and the like.
And so that in any case the invention can be fully understood, it will be described below in more detail, in relation to certain embodiments of the method, given only by way of examples, and illustrated by the accompanying schematic drawings, on which ones:
Fig.l shows, in a sectional view in a suitable apparatus, how one can, with the addition of molten material, form and join an appendage and for example a handle, to a glass object;
Fig.2 shows, in a similar way, the manufacture of a stemmed glass;
Fig.3 shows, also in cross section, the execution of a weld between two elements or glass pieces already shaped;
Fig. 4 shows how a glass or similar element can be joined to a metallic or similar element. n referring to fig.l, 1 designates a mold, in two or more of two parts, in principle joined together at a hinge, suitable for receiving a blank 2, which may be that of a bowl, a vase, d '' a cup, or any other object to which it is desired to have an appendix, such as for example a handle 3.
.The shape of this appendage or handle 3 is hollow in each of the mold parts such as 4, in which is also practiced, on the one hand, a duct, advantageously in the form of a funnel, 5, for the supply. molten glass, and on the other hand, distributed around and in the vicinity of the junction locations, suction conduits 6, connected, directly or by means of communications or passages 7, to a conduit 8 which, by a connection 9, can be placed in communication with a vacuum source, not shown, with the interposition of a valve or other adjustment or closure means, also not shown.
A pouring hopper, or the equivalent, 10, can extend, outside the mold 1, the funnel 5.
With an apparatus thus conditioned, and after placing in the mold 1 of the blank 2, preferably still hot from
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manufacture, or else suitably heated, for example in mold 1, by heating the latter by suitable means, such as gas burners, or electric heating, not shown, is poured into hopper 10 and the the funnel 5 of the molten glass which fills the mold cavity corresponding to the handle 3, @ especially at the same time as 8, 7 and 6 a vacuum or vacuum / is created at the locations and in the vicinity of the locations of junction 11 and 12.
The molten glass forming the handle 3 is thus imperatively brought into intimate contact with the wall of the blank 2 in these locations
11 and 12, while all traces of air are eliminated, at the same time as this glass completely fills the cavity of the handle, with the result of perfect welding and conformation of this handle. As already underlined previously, the vacuum produced in the cavity of the handle has, among other things, the result of intimately applying the parts of the mold against each other, so that their junction leaves no trace. on the molded handle. The same is true of the rest at the weld locations 11 and 12, where the joint is clean, without burrs and without beads.
By means of a suitable arrangement of the mold 1, that is to say by organizing it so that the portion relating to the handle 3 can replace therein a portion corresponding to a part of the wall of the blank 2, nothing is necessary. would prevent the use of a mold such as 1 for the manufacture of the blank 2, thus avoiding the transfer of this blank from mold to mold.
In fig, 2, the invention is applied to the manufacture of a glass with attached stem, and in principle the same organization is found there as in fig. 1, except that the suction or vacuum zone is extended to the entire height of the shank of the foot 13, so as to ensure perfect filling of this part of the mold even though the conformation of the foot would be more or less complicated. In the example illustrated, this barrel is twisted, and by the method of the invention the execution of a form of this kind, or the like, is perfect, unlike what happens in the method with input. of pressurized glass.
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For lbauchage the plate of the foot 14, the mold is completed by a plunger 15, which is lowered after introduction of the molten glass necessary for the formation of the barrel 13 and of the plate 14.
As in the example of fig.l, after placing the blank 2 in the mold 1, molten glass is poured into the cavity 13, but here the plunger 15 is then lowered while the vacuum and is formed at the location of the junction II / over the entire height of the barrel 13, by placing the conduit 8 in communication with the vacuum source.
Subsequently, the tray 14 can be straightened by the usual methods.
In fig. 3 there is illustrated the execution of a weld between two shaped elements or parts, for example tube sections, which are engaged by their ends to be joined in a suitable mold 1, comprising heating means. such as burners 16, and conduits and passages 6,7,8, to create a vacuum at the location of the junction.
Once the tube sections are in place and suitably heated at their adjoining ends, a vacuum is applied to achieve the intimate welding of said ends.
Of course, instead of joining tubes, we could weld all other objects, elements or parts already formed, such as elements of bricks or hollow paving stones, the junction of decorative patterns, and all other assemblies, one of the objects possibly being of a material other than glass, and in particular of metal.
Thus FIG. 4 shows how the assembly of an element of glass, or of similar material, such as the vessel of a cup, with a metal foot for example, can be achieved.
In this figure, 1 denotes the mold in which is shaped, for example by blowing from a blank 2a drawn in broken lines in an intermediate processing phase, a bowl 2 which is assembled to a metal foot 130. assembly, said foot comprises at 13a a cavity, which can
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receive any desired ccnformation suitable for ensuring a solid anchoring of an appendage 13b of the bowl 2, which will be housed therein, and in this cavity 13a come one or more suction channels placed in communication with an appropriate vacuum source.
In the example, the cavity is simply formed by an opening of a suction channel 6, extending to the lower end of the foot, where the connection with a vacuum source, not shown, is provided for example. using a suction cup 17.
If the metal of which the foot 13c is made is of such a nature that it does not adhere sufficiently to the glass, the connection can be reinforced by covering the walls of the cavity 13a with another metal which unites more easily with the glass. glass, especially one of the known low melting point alloys, such as tin alloys with other metals, rich in tin.
Under these conditions, when the bowl 2 is formed from the blank 2a, while the vacuum is applied to the cavity 13a, plastic glass enters this cavity to form the appendix 13b and firmly adheres to the walls of this cavity , either directly or with fusion of the interposed solder alloy. If for some reason it was feared that the temperature of the appendix 13b would be insufficient to achieve a good assembly, we could naturally heat the foot 13? To any height deemed desirable, for example using burners, or better still a ring of burners 16.
The vacuum formed in the cavity 13a not only provides suitable formation of the appendage 13b, but also prevents any possible oxidation of the metal, of the base, and consequently any lack of adhesion of the appendix 13b.
Of course, the example given above is not limiting and in an analogous or equivalent manner, the process could be applied in many other cases, such as for example the fixing of the conductors of electric current in lamps. or tubes, or metal parts with which these tubes and other laboratory and scientific apparatus are fitted or lined.