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La présente invention concerne la fabrication d'objets creux en verre ou autres matières qui, partant'd'un état visqueux et étant capables de durcir dans un état solide peuvent être façon- nées par soufflage dans un moule. L'invention concerne en particu- lier la fabrication d'objets qui comportent lorsqu'ils sont façonnés une partie creuse ou calice et un pied massif, réunis par une partie intermédiaire de section étranglée. Des verres à boire et gobelets à pied, tels que des verres à bière, constituent un exemple impor- tant de ce genre d'objets.
Dans la fabrication de verres à boire comportant un pied massif relié au calice par une partie de section réduite, il est
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difficile si pas impossible de former la partie pleine, par la même opération de soufflage que celle utilisée pour le calice, car la section relativement petite de l'étranglement et, ainsi, la petite surface exposée à la pression de soufflage à la base du calice est insuffisante pour souffler le verre massivement dans le pied. Cela étant, la fabrication de verres de ce genre dont le calice est formé par soufflage, comportait jusqu'à présent trois opérations distinctes, à savoir le soufflage du calice, le pressage du pied séparé et le soudage du calice au pied.
Chacune de ces opérations peut elle-même comporter plusieurs phases.
La présente invention a pour but de rendre possible la formation d'un verre à boire ou gobelet à pied, ou d'un autre objet analogue, en une seule opération, le calice étant obtenu par soufflage.
Suivant l'invention, pour fabriquer un objet creux comportant un pied massif et une partie étranglée entre le pied et le calice de l'objet, à partir d'une matière visqueuse durcis- sable telle que, par exemple, du verre chauffé à un état vis- queux, on soumet une charge de matière visqueuse à un soufflage préliminaire, on suspend la charge au-dessus d'une surface sur laquelle son extrémité inférieure peut reposer lorsque la charge s'allonge, on enferme la charge dans un moule dont le fond est mobile dans le sens vertical par rapport aux côtés et peut cons- tituer la surface de repos, on soumet la charge à un soufflage final dans le moule dont le fond est abaissé, et on fait monter le fond du moule lorsque le calice de l'objet est.au moins partiel- lement formé par ce soufflage final,
de façon à presser l'extrémité inférieure de la charge pour former le pied massif requis, le durcissement de la matière du calice dans un état en substance rigide étant réalisé pendant le soufflage final par exemple par l'action de refroidissement des parois du moule, dans le cas d'une
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matière ramollie à chaude telle que du verre. Le pressage doit évidement avoir lieu pendant que la matière se trouvant à l'extré- mité inférieure de la charge est encore à l'état plastique, et il peut être souhaitable de maintenir la pression de soufflage pendant le pressage, même si le calice est en substance complètement formé à ce moment.
Lorsqu'on ,applique l'invention à un objet dont la surface extérieure définit un solide de révolution, il est préférable pen- dant cette phase de moulage de prévoir une rotation relative comme on le fait d'habitude, entre au moins les côtés du moule et la matière qu'il contient cette rotation tendant à donner un meilleur fini .aux surfaces de l'objet et éliminant également les traces de moulage qui .apparaissent sur l'objet lorsqu'on utilise un moule fendu.
Il est avantageux., si l'invention est réalisée à la main ou à la machine, d'effectuer cette rotation relative en faisant tourner la charge de matière plutôt que le moule, et quoique le fond du moule puisse alors tourner avec la charge, il est préférable, à nouveau ,aux fins d'obtenir des surfaces bien finies, que le fond ne tourne pas de manière que la rotation relative ait lieu également entre le fond du moule et la charge.
Pour réaliser ce procédé de fabrication, l'invention pré- voit aussi une machine comportant une canne de soufflage qui peut recevoir une charge de la matière visqueuse à mouler à une extré- mité, une surface de repos sur laquelle, lorsque l'extrémité de la canne est dirigée vers le bas et que la charge y est suspendue, l'extrémité inférieure de la charge peut venir reposer après un soufflage préliminaires un moule dont le fond est mobile vers le haut par rapport aux côtés, le fond pouvant constiture la surface de repose et un dispositif pour faire monter le fond du moule lorsqu'un soufflage final sur la charge contenue dans le moule a abouti à une formation au moins partielle du calice d'un objet en cours de moulage.
Une rotation relative entre la charge et au
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moins les cotés du moule pendant le moulage peut être obtenue en faisant tourner la canne et avec elle, la charge de verre qu'elle porte.
Une machine de ce genre peut être du type Westlake bien connu, modifiée en ce qu'elle comporte des moules dont les fonds au lieu de faire corps avec les cotes du moule, sont mobiles verti- calement par rapport à ces derniers dans la position de moulage des moules; en ce qu'un dispositif automatique ou manuel permet de faire monter les fonds des moules par rapport à leurs cotés en un point approprié du cycle de fonctionnement de la machine; et en ce que les différentes phases du cycle de fonctionnement doivent subir une nouvelle répartition . Une montée automatique des fonds des moules peut être assurée par des cames agencées et disposées par rapport à la trajectoire des moules de manière à faire monter ces fonds.au point voulu lorsque les moules fran- chissent les cames au cours du cycle de fonctionnement de la ma- chine.
Suivant la forme de l'objet à produire, des machines Westlake peuvent de façon générale comprendre, à un endroit situé en amont de celui où la charge suspendue est enfermée dans le moule, un marbre ou plaque de support au-dessus de laquelle est amenée la charge suspendue de manière que, lorsqu'elle s'allonge, son extré- mité inférieure tende à reposer sur la plaque et ainsi à former à cet endroit, une accumulation de la matière de la charge.
Lorsqu'on utilise une machine Westlake modifiée-aux fins de la présente invention, cette plaque de support peut servir comme surface de repos, mais on utilise de préférence le fond du moule comme surface de repos, comme mentionné plus haut, et dans ce cas la plaque de support est inutile.
Pour mieux comprendre la présente invention on se référera .aux dessins annexés qui montrent la forme et la disposition relative de certaines parties d'une machine à souffler le verre contenant pour fabriquer suivant le procédé de l'invention un pot gobelet à pied en verre comportant un calice et un pied massif
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réunis par un étranglement On supposera que la machine à souffler le verre est du type Westlake dont les parties représentées dans les dessins sont modifiées, mais qui autrement est de cons- truction normale. Les moules de la machine se déplacent évidemment les mis à la suite des autres autour d'un parcours circulaire.' les différentes phases de la fabrication étant exécutées à dif- férentes positions angulaires le long de ce parcours.
Dans les dessins: la Fig. 1 est une coupe axiale d'un moule contenant une charge de verre partiellement soufflée, à une première phase de fabrication d'un objet; la Fig. 2 est une coupe axiale d'un moule contenant un objet complètement formé, à une phase ultérieure de la fabrication; et, la Fig.. 3 est une vue en plan d'un moule comportant deux moitiés séparables., qui sont représentées dans leur position séparée, avant l'introduction d'une charge de verre dans le moule.,
Les Figs. 1, 2 et 3 représentent le même moule vu dans des positions angulaires différentes, ou des moules différents convenablement espacés autour de la machine.
Le ou les moules représentés sont fendus et comportent deux moitiés séparables 1'-1' (Fig.3), qui, lorsqu'elles sont fermées, définissent les côtés de la cavité 2 du moule (Fig..2) et contiennent, dans une partie à parois verticales 3 de cette cavité, près de son extrémité inférieure, un fond séparé, verticalement mobile 4. La périphérie de ce fond 4 épouse la périphérie intérieure de la partie à parois verticales 3 et est ajustée dans cette dernière où elle agit comme un piston pour presser le pied d'un objet soufflé dans le moule fermé. Comme dans la machine Westlake habituelle, les moitiés 1'-1' du moule sont articulées sur un axe de charnière commun 5 ce qui leur permet de s'ouvrir et de se fermer auxmoments voulus.
Pour chaque moule 1, une charge de verre 6 (Fig.
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1) est suspendue à l'extrémité d'une canne de soufflage rotative 7 de la machine, comme c' est normal dans une machine Westlake.
L'.axe 5 de la charnière, ou un support d'axe non représenté, porte également un bras de support 8 pourvu d'un palier 9 dans lequel est guidée verticalement une tige 10 dont l'extrémité supérieure supporte le fond 4 du moule 1. Pour faciliter la construc tion du palier 9, la tige 10 peut être de section circulaire, et dans ce cas la rotation du fond 4 avec la charge 6 peut être évitée, s'il le faut., en prévoyant une clavette ou une goupille appropriée 11 entre la tige 10 et le bras de support 8. L'extrémité inférieure de la tige 10 porte ou, comme le montrent les dessins, est.attaquée par un galet de came 12 qui roule sur une plaque annulaire formant came 13 présentant un bossage surélevé 13', à une position angulaire .appropriée, pour soulever le fond 4 du moule.
La canne de soufflage 7, qui accompagne le moule 1 auquel elle est associée, reçoit une charge de verre fondu dans une posi- tion dressée (non représentée) et est ensuite abaissée de façon à amener la charge sur le fond 4 et entre les deux moitiés l'-l' du moule, qui à ce moment sont séparées comme le montre la Fig.3.
Une bouffée d'air est soufflée dans la charge comme phase initiale du soufflage. Les deux moitiés du moule 1 sont ensuite fermées autour de la charge qui, étant suspendue à l'extrémité inférieure de la canne de soufflage 7, s'allonge par son propre poids et commence à reposer sur le fond 4. Cette phase est représentée à la Fig. 1 et on remarquera que le fond 4 du moule 1 occupe à ce moment sa position inférieure, la canne de soufflage 7 tourne pendant toute cette opération et continue à tourner. Les différen- tes opérations décrites sont réalisées automatiquement par la machine, dans des positions angulaires successives du moule 1.
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Un soufflage final sur la charge 6 est amorcé dans une position angulaire ultérieure du moule 1, et a pour effet de presses- la partie supérieure de la charge contre les parois inférieures du moule 1 ce qui donne la forme finale au calice 14 et à l'étranglement 15 du verre (Fig.2). La position angulaire du bossage 13' de la came 13 est choisie de façon que, lorsque le moule atteint cette position, le soufflage final ait eu pour effet une formation au moins partielle du calice du gobelet, mais la partie de la charge contenue dans la partie inférieure à parois verticales 3 de la cavité 2 du moule est encore à l'état plastique par suite de sa plus grande masse à l'endroit où elle repose sur le fond 4. Cela étant, lorsque le moule atteint cette dernière position angulaire,
le bossage 13' de la came 13 agit par l'intermédiaire du galet 12 et de la tige 10 pour faire monter le fond 4 du moule et exercer ainsi une compression sur la partie inférieure de la charge 6, qui est ainsi pressée vers le haut de façon à former le pied massif requis 16 (Fig.2) pour le gobelet. Cette phase est représentée sur la Fig. 2. Il reste alors à enlever le gobelet du moule lorsque le verre du pied 16 s'est suffisamment durci, en ouvrant les deux moitiés du moule à une position angulaire convenablement choisie, et ensuite à rogner le verre à chaud à un niveau tel que Xx déterminé par la hauteur requise pour le gobelet terminé.
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The present invention relates to the manufacture of hollow articles of glass or other materials which, starting from a viscous state and being capable of hardening in a solid state, can be shaped by blowing in a mold. The invention relates in particular to the manufacture of articles which comprise, when they are shaped, a hollow part or chalice and a solid foot, joined by an intermediate part of constricted section. Drinking glasses and goblets, such as beer glasses, are an important example of such objects.
In the manufacture of drinking glasses comprising a solid stem connected to the chalice by a part of reduced section, it is
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difficult if not impossible to form the solid part, by the same blowing operation as that used for the chalice, because the relatively small section of the constriction and, thus, the small area exposed to the blowing pressure at the base of the chalice is insufficient to blow the glass massively into the foot. However, the manufacture of glasses of this type whose chalice is formed by blowing, hitherto involved three distinct operations, namely the blowing of the chalice, the pressing of the separate stem and the welding of the chalice to the stem.
Each of these operations can itself include several phases.
The object of the present invention is to make it possible to form a drinking glass or goblet, or another similar object, in a single operation, the chalice being obtained by blowing.
According to the invention, to manufacture a hollow object comprising a solid foot and a constricted part between the foot and the chalice of the object, from a hardenable viscous material such as, for example, glass heated to a temperature. viscous state, subjecting a load of viscous material to a preliminary blowing, suspending the load above a surface on which its lower end can rest when the load elongates, enclosing the load in a mold whose the bottom is movable in the vertical direction with respect to the sides and can constitute the resting surface, the load is subjected to a final blowing in the mold, the bottom of which is lowered, and the bottom of the mold is raised when the chalice of the object is at least partially formed by this final blowing,
so as to press the lower end of the load to form the required solid foot, the hardening of the chalice material to a substantially rigid state being achieved during the final blowing eg by the cooling action of the walls of the mold, in the case of a
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hot-softened material such as glass. The pressing must of course take place while the material at the lower end of the load is still in the plastic state, and it may be desirable to maintain the blowing pressure during the pressing, even if the chalice is. essentially completely formed at this time.
When the invention is applied to an object, the outer surface of which defines a solid of revolution, it is preferable during this molding phase to provide for a relative rotation as is usual between at least the sides of the mold. mold and the material it contains this rotation tending to give a better finish to the surfaces of the object and also eliminating traces of molding which appear on the object when a split mold is used.
It is advantageous., If the invention is carried out by hand or by machine, to perform this relative rotation by rotating the load of material rather than the mold, and although the bottom of the mold can then rotate with the load, again, in order to obtain well finished surfaces, it is preferable that the bottom does not rotate so that relative rotation also takes place between the bottom of the mold and the load.
In order to carry out this manufacturing process, the invention also provides a machine comprising a blow-molding rod which can receive a load of the viscous material to be molded at one end, a resting surface on which, when the end of the the rod is directed downwards and the load is suspended from it, the lower end of the load can come to rest after a preliminary blowing a mold whose bottom is movable upwards relative to the sides, the bottom being able to constitute the surface rest and a device for raising the bottom of the mold when a final blow molding on the charge contained in the mold has resulted in at least partial formation of the chalice of an object being molded.
A relative rotation between the load and the
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minus the sides of the mold during molding can be obtained by rotating the rod and with it the load of glass it carries.
A machine of this kind can be of the well-known Westlake type, modified in that it comprises molds whose bottoms, instead of being integral with the dimensions of the mold, are movable vertically with respect to the latter in the position of. molding of molds; in that an automatic or manual device makes it possible to raise the bottoms of the molds with respect to their sides at an appropriate point in the operating cycle of the machine; and in that the different phases of the operating cycle must undergo a new distribution. An automatic rise of the bottoms of the molds can be ensured by cams arranged and disposed with respect to the path of the molds so as to raise these bottoms to the desired point when the molds pass the cams during the operating cycle of the mold. machine.
Depending on the shape of the object to be produced, Westlake machines can generally include, at a location upstream from where the suspended load is enclosed in the mold, a marble or support plate above which is brought the load suspended so that, when it elongates, its lower end tends to rest on the plate and thus to form there an accumulation of the material of the load.
When using a modified Westlake machine for the purposes of the present invention, this support plate can serve as a resting surface, but the bottom of the mold is preferably used as a resting surface, as mentioned above, and in this case. the backing plate is unnecessary.
To better understand the present invention, reference will be made to the accompanying drawings which show the shape and the relative arrangement of certain parts of a glass-blowing machine containing, in order to manufacture according to the process of the invention, a glass stemmed goblet pot comprising a chalice and a massive foot
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united by a choke It will be assumed that the glassblowing machine is of the Westlake type, the parts of which shown in the drawings are modified, but which is otherwise of normal construction. The molds of the machine obviously move them one after the other around a circular path. ' the different phases of manufacture being carried out at different angular positions along this path.
In the drawings: FIG. 1 is an axial section of a mold containing a charge of partially blown glass, in a first phase of manufacturing an object; Fig. 2 is an axial section of a mold containing a fully formed object, at a later stage of manufacture; and, Fig. 3 is a plan view of a mold having two separable halves., which are shown in their separated position, before the introduction of a load of glass into the mold.,
Figs. 1, 2 and 3 show the same mold seen in different angular positions, or different molds suitably spaced around the machine.
The mold (s) shown are split and have two separable halves 1'-1 '(Fig. 3), which, when closed, define the sides of the mold cavity 2 (Fig. 2) and contain, in a part with vertical walls 3 of this cavity, near its lower end, a separate bottom, vertically movable 4. The periphery of this bottom 4 conforms to the inner periphery of the part with vertical walls 3 and is fitted in the latter where it acts like a piston to press the foot of a blown object into the closed mold. As in the usual Westlake machine, the 1'-1 'mold halves are hinged to a common hinge pin 5 which allows them to open and close at desired times.
For each mold 1, a load of glass 6 (Fig.
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1) is suspended from the end of a rotary blow rod 7 of the machine, as is normal in a Westlake machine.
The axis 5 of the hinge, or an axis support not shown, also carries a support arm 8 provided with a bearing 9 in which is guided vertically a rod 10 whose upper end supports the bottom 4 of the mold. 1. To facilitate the construction of the bearing 9, the rod 10 can be of circular section, and in this case the rotation of the bottom 4 with the load 6 can be avoided, if necessary., By providing a key or a suitable pin 11 between the rod 10 and the support arm 8. The lower end of the rod 10 carries or, as shown in the drawings, is engaged by a cam follower 12 which rolls on an annular cam plate 13 having a raised boss 13 ', at an appropriate angular position, to lift the bottom 4 of the mold.
The blowing rod 7, which accompanies the mold 1 with which it is associated, receives a load of molten glass in an upright position (not shown) and is then lowered so as to bring the load onto the bottom 4 and between the two. halves 1'-l 'of the mold, which at this time are separated as shown in Fig. 3.
A puff of air is blown into the load as the initial phase of blowing. The two halves of the mold 1 are then closed around the load which, being suspended from the lower end of the blowing rod 7, lengthens by its own weight and begins to rest on the bottom 4. This phase is shown in Fig. 1 and it will be noted that the bottom 4 of the mold 1 at this time occupies its lower position, the blowing rod 7 rotates throughout this operation and continues to rotate. The various operations described are carried out automatically by the machine, in successive angular positions of the mold 1.
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A final blow on the charge 6 is initiated in a subsequent angular position of the mold 1, and has the effect of pressing the upper part of the charge against the lower walls of the mold 1 which gives the final shape to the chalice 14 and to the constriction 15 of the glass (Fig. 2). The angular position of the boss 13 'of the cam 13 is chosen so that, when the mold reaches this position, the final blowing has had the effect of at least partial formation of the cup of the cup, but the part of the load contained in the lower part 3 with vertical walls of the cavity 2 of the mold is still in the plastic state due to its greater mass at the place where it rests on the bottom 4. However, when the mold reaches this last angular position,
the boss 13 'of the cam 13 acts via the roller 12 and the rod 10 to raise the bottom 4 of the mold and thus exert a compression on the lower part of the load 6, which is thus pressed upwards so as to form the required solid foot 16 (Fig. 2) for the cup. This phase is shown in FIG. 2. It then remains to remove the cup from the mold when the glass of the stem 16 has hardened sufficiently, by opening the two halves of the mold to a suitably chosen angular position, and then to trim the hot glass to a level such that Xx determined by the height required for the finished cup.