"MACHINE AUTOMATIQUE POUR L'EXTRACTION DU VERRE EN FUSION D'UNFOUR DE PRODUCTION ET SON TRANSFERT A' DES MACHINES A' MOULER"
"Machine automatique pour l'extraction du verre en fusion d'un four de production et son transfert à des machines à mouler"
La présente invention concerne une machine automatique qui s'occupe de l'extraction du verre en fusion d'un four de production et de son transfert aux moules de machines à mouler pour son subséquent travail.
On sait que la production du verre est obtenue par la fusion du mélange qui forme la charge initiale, dans des fours convenables, desquels la masse vitreuse à l'état pâteux est ensuite enlevée et portée à être travaillée dans des opportunes machines
à mouler telles que par exemple des machines destinées à la fabrication d'objets en verre obtenus par moulage.
Actuellement les opérations d'enlèvement du verredu four et de transfert à des machines à mouler sont effectuées soit à la main par des opérateurs experts lesquels, pourvus d'un tube de récolte, s'occupent d'extraire le verre du four, soit par des machines automatiques appropriées. Ces machines comportent essentiellement une canne de prélèvement qui tourne autour de son axe longitudinal et qui est pourvue à son extrémité qui agit dans le four, d'une boule essentiellement sphérique destinée à recueillir le verre du bain de fusion, cette canne étant solidaire d'un support mobile en mesure d'effectuer des déplacements d'amplitude et de trajectoire prédéterminées. On sait que cet enlèvement est effectué,
en exploitant la viscosité élevée du verre à l'état pâteux, moyennant l'immersion partielle de la boule tournant dans la masse vitreuse fluide à l'intérieur du four et le successif enlèvement de la canne de prélèvement à l'extérieur du même four. Dans les machines de type connu les déplacements de la canne de prélèvement à l'intérieur et à l'extérieur du
four sont effectués par le support mobile mentionné dessus lequel, actionné par des cinématiques complexes et articulées,coulisse le long de glissières fixes disposées longitudinalement par rapport à la bouche
du four. Ces glissières fixes sont conformées de manière curviligne dans un plan vertical de manière
que, pendant le mouvement du support mobile, la canne de prélèvement solidaire de celui-ci (et donc la boule fixée à cette dernière) puisse suivre la trajec toire nécessaire, toujours dans un plan vertical, d'entrée dans la bouche du four permettant l'immersion de la boule sphérique dans la masse vitreuse fluide selon une disposition angulaire prédéterminée. Ces glissières curvilignes doivent en outre permettre une trajectoire correcte de sortie de la canne
de prélèvement du four et le subséquent chargement
de la machine à mouler.
L'inconvénient le plus important qu'on peut rencon-trer dans les machines de ce type connu est représenté par le fait que, étant donné la complexité de construction et de fonctionnement des cinématiques
de commande du mouvement du support mobile et la con formation des glissières permettant le coulissement de ce support, on peut charger une seule machine à mouler laquelle, en outre, doit nécessairement être disposée dans le même plan vertical dans lequel a lieu le mouvement du support mobile, dans la zone
qui se trouve au-dessous de la machine d'extraction du verre du four. Cela constitue évidemment une importante limitation de travail de la machine en question. En outre, la présence d'articulations complexes donne lieu, dans les machines de type connu, à des contraintes dynamiques élevées qui entraînent un entretien continu et coûteux des différents organes en mouvement.
Un autre inconvénient qu'on peut rencontrer dans les machines de type connu est dû au réglage fréquent de la disposition angulaire de la canne de prélèvement dans le four, en fonction de la variation de niveau
de surface du verre en fusion. En effet, il est important de maintenir constamment à des valeurs prédéterminées la disposition angulaire de la canne de prélèvement ainsi que le degré d'immersion de la boule sphérique dans la masse vitreuse fluide, dans le but d'effectuer un enlèvement optimal avec la moindre inclusion de gaz dans le verre recueilli par la boule tournante.
Le but essentiel de la présente invention est par conséquent de pallier les inconvénients mentionnés ci-dessus, se référant aux machines de type connu,
et de mettre en oeuvre une machine relativement simple du point de vue de sa construction et par laquelle on puisse, à travers des opérations complètement automatiques, effectuer l'extraction du verre en fusion d'un four de production tout en maintenant constants la disposition angulaire et le degré d'immersion de la boule sphérique tournant dans la masse vitreuse et par laquelle on puisse effectuer le chargement d'une ou de plusieurs machines à mouler positionnées arbitrairement à proximité de celle-ci.
Ces buts et d'autres encore sont atteints par la machine automatique en question pour l'extraction du verre en fusion d'un four de production et son transfert à des machines à mouler du type comprenant une canne de prélèvement comportant une tige rectiligne tournant autour de son axe longitudinal pourvue à l'une de ses extrémités d'une boule essentiellement sphérique qui tourne de manière solidaire de celle-ci et qui est destinée à recueillir le verre en fusion dans ledit four de production, caractérisée en ce que ladite canne de prélèvement est en mesure d'effectuer des oscillations prédéterminées dans un plan vertical, autour d'un pivot solidaire d'un chariot mobile sus-ceptible d'effectuer des mouvements rectilignes horizontaux d'avance et de recul par rapport audit four
de production et auxdites machines à mouler, ledit chariot mobile étant en outre monté sur un support tournant, selon un mouvement de rotation d'amplitude prédéterminée, autour d'un axe vertical, ledit support tournant étant en outre en mesure d'effectuer
des mouvements rectilignes de descente et de montée, d'amplitude prédéterminée, le long dudit axe vertical; un dispositif de contrôle du niveau du verre en fusion à l'intérieur dudit four étant prévu pour commander lesdits mouvements rectilignes de descente et de montée dudit support tournant; des moyens automatiques de réglage et de contrôle étant prévus pour commander les mouvements de ladite canne de prélèvement, dudit chariot mobile et dudit support tournant, respectivement, selon des étapes de travail prédéterminées.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront plus clairement de la description détaillée qui suit d'une forme d'exécution préférée, illustrée à simple titre d'exemple non limitatif en se référant aux dessins annexés, dans lesquels:
- la figure 1 est une vue de côté de la machine avec la canne de prélèvement disposée selon deux différentes positions caractéristiques, respectivement d'enlèvement et de décharge du verre dans un moule lequel, pour des exigences de représentation, est mon-tré du côté opposé par rapport à la bouche du four;
- la figure 2 montre une vue partielle de dessus de la machine où le support tournant est disposé selon deux différentes positions caractéristiques,respectivement d'extraction de la canne du four et de décharge du verre dans un moule, la trajectoire suivie par la boule tournante étant projetée dans un plan horizontal;
- la figure 3 est une vue schématique des positions caractéristiques de la boule tournante pendant l'étape de décharge du verre dans un moule.
En se référant aux figures annexés, on a indiqué en
1 une canne de prélèvement, connue en soi, pourvue
à l'une de ses extrémités d'une boule 2 essentielle. ment sphérique destinée à recueillir le verre en fusion 3 à l'intérieur d'un four de production 4. La canne de prélèvement 1 avec la boule 2 est en mesure de tourner autour de son axe longitudinal étant actionnée, au moyen d'une courroie de transmission 5, par un premier moteur électrique 6 situé à proximité de l'extrémité de la canne 1 opposée par rapport à la boule. La canne de prélèvement 2 est en mesure d'osciller dans un plan vertical, suivant des oscillations d'amplitude prédéterminée en fonction des différentes étapes de travail de la machine, autour d'un pivot 7 sur lequel est monté un deuxième moteur électrique 8 qui, au moyen de communs organes de transmission non décrits en détail, cause le mouvement d'oscillation de la canne 1. Le pivot 7 est fixé à
un étrier 9 solidaire d'un chariot mobile 10 lequel coulisse le long d'une paire de glissières rectilignes horizontales 11 montées au-dessus d'un support tournant plan 12 et est actionné par un troisième moteur électrique 13 disposé au-dessous du support tour nant 12, au moyen d'une courroie de transmission, non représentée sur les figures, disposée horizontalement à proximité des glissières 11 et montée sur une paire de poulies dont les axes de rotation respectifs sont indiqués en (b) et (c) sur la figure 1.
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le support tournant plan 12 qui est formé d'un corps en forme de boîte pourvu de parois verticales plates
14, est situé au-dessus d'un arbre 15 de section quadrangulaire auquel il est relié au moyen de glissières verticales 16. L'arbre 15 est fixé à sa partie inférieure à une embase indiquée globalement en 17 formée d'une structure de support fixe 18 et d'une structure mobile 19, essentiellement cylindrique, en mesure de tourner, selon un mouvement de rotation d'amplitude prédéterminée en fonction de la position de la machine à mouler, autour d'un axe vertical (a). Un quatrième moteur électrique 20 relié à un motoréducteur 21, connu en soi, met en mouvement, au moyen d'une roue dentée 22 montée sur des paliers 23, la rotation de la structure mobile 19 et donc de l'arbre 15 et du support tournant 12, solidaire de celui-ci, autour de l'axe (a) causant également,
de cette façon, la rotation de la canne de prélèvement 1 solidaire du chariot mobile 10. Le support tournant 12 est en outre en mesure d'effectuer des mouvements rectilignes verticaux de descente et de montée le long de l'axe (a) étant pourvu d'une douil le taraudée 24 dans laquelle est introduit de manière coaxiale un arbre à vis 25 actionné, au moyen d'un groupe de transmission 26, par un cinquième mo teur électrique 27 lequel cause la montée ou la des cente du support tournant 12 en fonction des variations de niveau de surface du verre en fusion 3 dans le four 4.
Ces variations de niveau sont détectées au moyen d'une électrode 28 située à l'intérieur du four 4 laquelle, venant en contact avec le verre en fusion 3 (qui, comme on le sait, est un bon conducteur), cause la fermeture d'un circuit électrique, non représenté sur les figures, relié au cinquième moteur électrique 27.
En 29 (figure 1)on a indiqué schématiquement et globalement un ordinateur qui s'occupe du contrôle des différentes étapes de travail de la machine et, en particulier, des mouvements de la canne de prélèvement 1, du chariot mobile 10 et du support tournant
12 respectivement, causant le fonctionnement des moteurs électriques 6, 8,13, 20 et 27 (ce dernier en fonction de la détection effectuée par l'électrode
28 dans le four 4).
La séquence des étapes de travail contrôlées par l'ordinateur 29 peut être schématisée comme suit.
De sa position de repos le chariot mobile 10 est avancé vers la bouche du four 4 alors qu'en même temps la canne de prélèvement 1, en position sensiblement horizontale, commence sa rotation autour de son axe longitudinal. Quand il a atteint sa position de déplacement maximum en avant, le chariot 10 s'arrête et la canne 1, partiellement introduite dans le four 4 descend, tournant autour du pivot 7, de manière que la boule 2 peut se plonger dans la masse vitreuse 3 suivant le degré correct d'immersion. Après le prélèvement, la canne 1 commence sa montée, tournant autour du pivot 7 alors qu'en même temps
le chariot 10 commence à reculer: à ce point la rotation de la canne 1 autour de son axe longitudinal est accélérée de manière que le verre fluide prélevé puisse se détacher de la masse vitreuse 3; ce détachement a lieu quand le chariot 10 a déjà atteint
une position partiellement reculée, de sorte que les résidus de verre détachés de la boule 2 puissent tomber dans une zone relativement éloignée du point d'immersion de la boule 2 dans la masse vitreuse fluide 3.
Après le détachement du verre prélevé, la vitesse de rotation de la canne 1 autour de son axe longitudinal diminue pendant que le chariot 10 continue à reculer jusqu'à quand la boule 2 est extraite de la bouche du four 4. A ce point, le chariot 10 étant en position reculée par rapport au four 4 et la canne 1 se trouvant à peu près en position horizontale, le sup port tournant 12 commence à tourner autour de l'axe
(a): en même temps la canne 1 commence sa descente tournant autour du pivot 7 et le chariot 10 commence de nouveau à se déplacer vers l'avant jusqu'à quand la boule 2 se trouve en correspondance d'un moule
30 d'une machine à mouler. Pendant cette étape la boule 2 suit une trajectoire curviligne dans l'espace dont la trace,dans un plan horizontal, est représentée sur la figure 2.
L'étape de décharge du verre dans le moule 30 montré sur la figure 3,est obtenue grâce à un léger recul du chariot mobile 10 (alors que le support tournant 12 reste fixe et la canne 1 est complètement abaissée), de manière que le verre puisse se répartir dans le moule 30. A ce point une cisaille
31 (figure 1) effectue la coupe de la partie de verre qui adhère à la boule 2. Quand l'opération de décharge dans le moule 30 a été effectuée, la canne
1 se soulève de nouveau,tournant autour du pivot 7, alors qu'en même temps le chariot 10 se déplace en arrière et le support tournant 12 commence sa rotation autour de l'axe (a) retournant à la position de départ et un nouveau cycle de travail commence.
Le mouvement rectiligne de descente et de montée du support tournant 12 le long de l'axe (a), comme déjà dit, n'est provoqué que quand l'électrode 28 a détecté une variation de niveau du verre en fusion
3 dans le four 4. Cela permet de maintenir, pendant l'étape de prélèvement, le degré approprié d'immersion de la boule 2 dans la masse vitreuse 3 selon une disposition angulaire optimale constante de la canne 1 par rapport au niveau de surface du verre
en fusion 3 dans le four 4.
Evidemment l'invention lors de sa mise en oeuvre pratique pourra prendre d'autres formes, différentes de celle exposée ci-dessus; notamment de nombreuses modifications de caractère pratique pourront être apportées sans que l'on sorte pour autant de son cadre de protection.
"AUTOMATIC MACHINE FOR THE EXTRACTION OF MOLTEN GLASS FROM A PRODUCTION OVEN AND ITS TRANSFER TO 'MOLDING MACHINES'
"Automatic machine for extracting molten glass from a production furnace and transferring it to molding machines"
The present invention relates to an automatic machine which deals with the extraction of molten glass from a production furnace and its transfer to the molds of molding machines for its subsequent work.
It is known that the production of glass is obtained by melting the mixture which forms the initial charge, in suitable ovens, from which the vitreous mass in the pasty state is then removed and brought to be worked in suitable machines.
molding such as for example machines for the manufacture of glass objects obtained by molding.
Currently the operations of removing the glass from the oven and transferring it to molding machines are carried out either by hand by expert operators who, provided with a collecting tube, take care of removing the glass from the oven, or by suitable automatic machines. These machines essentially comprise a sampling rod which rotates around its longitudinal axis and which is provided at its end which acts in the furnace, with an essentially spherical ball intended to collect the glass of the fusion bath, this rod being integral with a mobile support capable of carrying out displacements of predetermined amplitude and trajectory. We know that this removal is done,
by exploiting the high viscosity of the glass in the pasty state, by means of the partial immersion of the ball rotating in the fluid vitreous mass inside the oven and the successive removal of the sampling rod outside of the same oven. In machines of known type the movements of the sampling rod inside and outside the
oven are carried out by the mobile support mentioned above which, actuated by complex and articulated kinematics, slides along fixed slides arranged longitudinally relative to the mouth
from the oven. These fixed slides are shaped curvilinearly in a vertical plane so
that, during the movement of the mobile support, the sampling rod secured to it (and therefore the ball attached to the latter) can follow the necessary path, always in a vertical plane, to enter the mouth of the oven allowing immersing the spherical ball in the fluid glassy mass according to a predetermined angular arrangement. These curvilinear slides must also allow a correct cane exit trajectory.
of the oven and the subsequent loading
of the molding machine.
The most important drawback that can be encountered in machines of this known type is represented by the fact that, given the complexity of construction and operation of the kinematics
for controlling the movement of the mobile support and the conformation of the slides allowing the sliding of this support, a single molding machine can be loaded which, in addition, must necessarily be arranged in the same vertical plane in which the movement of the support takes place mobile, in the area
which is located below the oven glass extraction machine. This obviously constitutes an important limitation of the work of the machine in question. In addition, the presence of complex articulations gives rise, in machines of known type, to high dynamic stresses which result in continuous and costly maintenance of the various moving parts.
Another drawback that can be encountered in machines of known type is due to the frequent adjustment of the angular arrangement of the sampling rod in the oven, depending on the level variation.
surface area of the molten glass. Indeed, it is important to constantly maintain at predetermined values the angular arrangement of the sampling rod as well as the degree of immersion of the spherical ball in the fluid vitreous mass, in order to carry out an optimal removal with the least inclusion of gas in the glass collected by the rotating ball.
The essential aim of the present invention is therefore to overcome the drawbacks mentioned above, referring to machines of known type,
and to implement a relatively simple machine from the point of view of its construction and by which it is possible, through completely automatic operations, to carry out the extraction of molten glass from a production furnace while keeping the angular arrangement constant and the degree of immersion of the spherical ball rotating in the vitreous mass and by which one can effect the loading of one or more molding machines positioned arbitrarily near it.
These and other aims are achieved by the automatic machine in question for the extraction of molten glass from a production furnace and its transfer to molding machines of the type comprising a sampling rod comprising a straight rod rotating around of its longitudinal axis provided at one of its ends with a substantially spherical ball which rotates integrally with it and which is intended to collect the molten glass in said production furnace, characterized in that said rod sampling is able to carry out predetermined oscillations in a vertical plane, around a pivot secured to a mobile carriage capable of carrying out rectilinear horizontal movements of advance and retreat with respect to said furnace
production and said molding machines, said movable carriage being further mounted on a rotating support, in a rotation movement of predetermined amplitude, about a vertical axis, said rotating support being further able to perform
rectilinear movements of descent and ascent, of predetermined amplitude, along said vertical axis; a device for controlling the level of the molten glass inside said furnace being provided for controlling said rectilinear movements of descent and ascent of said rotating support; automatic adjustment and control means being provided for controlling the movements of said sampling rod, said mobile carriage and said rotating support, respectively, according to predetermined working steps.
Other characteristics and advantages of the present invention will emerge more clearly from the following detailed description of a preferred embodiment, illustrated simply by way of nonlimiting example with reference to the appended drawings, in which:
- Figure 1 is a side view of the machine with the sampling rod arranged in two different characteristic positions, respectively for removing and discharging the glass in a mold which, for representation requirements, is shown on the side opposite to the mouth of the oven;
- Figure 2 shows a partial top view of the machine where the rotating support is arranged in two different characteristic positions, respectively extraction of the cane from the oven and discharge of the glass in a mold, the path followed by the rotating ball being projected in a horizontal plane;
- Figure 3 is a schematic view of the characteristic positions of the rotating ball during the glass discharge step in a mold.
Referring to the appended figures, it has been indicated in
1 a sampling rod, known per se, provided
at one end of an essential ball 2. ment spherical intended to collect the molten glass 3 inside a production furnace 4. The sampling rod 1 with the ball 2 is able to turn around its longitudinal axis being actuated, by means of a belt transmission 5, by a first electric motor 6 located near the end of the rod 1 opposite to the ball. The sampling rod 2 is able to oscillate in a vertical plane, according to oscillations of predetermined amplitude as a function of the different working stages of the machine, around a pivot 7 on which is mounted a second electric motor 8 which , by means of common transmission members not described in detail, causes the oscillation movement of the rod 1. The pivot 7 is fixed to
a stirrup 9 secured to a mobile carriage 10 which slides along a pair of horizontal rectilinear slides 11 mounted above a planar rotating support 12 and is actuated by a third electric motor 13 disposed below the tower support nant 12, by means of a transmission belt, not shown in the figures, arranged horizontally near the slides 11 and mounted on a pair of pulleys whose respective axes of rotation are indicated in (b) and (c) on the figure 1.
<EMI ID = 1.1>
the planar rotating support 12 which is formed of a box-shaped body provided with flat vertical walls
14, is located above a shaft 15 of quadrangular section to which it is connected by means of vertical slides 16. The shaft 15 is fixed at its lower part to a base indicated generally at 17 formed of a support structure fixed 18 and a mobile structure 19, essentially cylindrical, able to rotate, in a rotational movement of predetermined amplitude as a function of the position of the molding machine, around a vertical axis (a). A fourth electric motor 20 connected to a geared motor 21, known per se, sets in motion, by means of a toothed wheel 22 mounted on bearings 23, the rotation of the mobile structure 19 and therefore of the shaft 15 and of the support turning 12, integral with it, around the axis (a) also causing,
in this way, the rotation of the sampling rod 1 secured to the mobile carriage 10. The rotating support 12 is also able to carry out vertical rectilinear movements of descent and ascent along the axis (a) being provided a threaded thread 24 into which a screw shaft 25 is introduced coaxially, actuated, by means of a transmission group 26, by a fifth electric motor 27 which causes the rise or the center of the rotating support 12 depending on the variations in surface level of the molten glass 3 in the oven 4.
These level variations are detected by means of an electrode 28 located inside the oven 4 which, coming into contact with the molten glass 3 (which, as is known, is a good conductor), causes the closure of an electrical circuit, not shown in the figures, connected to the fifth electric motor 27.
In 29 (FIG. 1), a schematic and overall indication has been given of a computer which is responsible for controlling the various working stages of the machine and, in particular, the movements of the sampling rod 1, of the mobile carriage 10 and of the rotating support.
12 respectively, causing the operation of the electric motors 6, 8, 13, 20 and 27 (the latter depending on the detection carried out by the electrode
28 in the oven 4).
The sequence of work steps controlled by the computer 29 can be diagrammed as follows.
From its rest position the movable carriage 10 is advanced towards the mouth of the furnace 4 while at the same time the sampling rod 1, in a substantially horizontal position, begins its rotation about its longitudinal axis. When it has reached its position of maximum forward movement, the carriage 10 stops and the rod 1, partially introduced into the oven 4 descends, turning around the pivot 7, so that the ball 2 can be immersed in the glassy mass 3 according to the correct degree of immersion. After the sampling, the rod 1 begins its rise, turning around the pivot 7 while at the same time
the carriage 10 begins to move back: at this point the rotation of the rod 1 around its longitudinal axis is accelerated so that the fluid fluid removed can detach from the glass mass 3; this detachment takes place when the carriage 10 has already reached
a partially retracted position, so that the glass residues detached from the ball 2 can fall in an area relatively distant from the point of immersion of the ball 2 in the fluid vitreous mass 3.
After detachment of the sampled glass, the speed of rotation of the rod 1 around its longitudinal axis decreases while the carriage 10 continues to reverse until when the ball 2 is extracted from the mouth of the oven 4. At this point, the carriage 10 being in the retracted position relative to the oven 4 and the rod 1 being approximately in the horizontal position, the rotating sup port 12 begins to rotate around the axis
(a): at the same time the rod 1 begins its descent turning around the pivot 7 and the carriage 10 again begins to move forward until when the ball 2 is in correspondence with a mold
30 of a molding machine. During this step, the ball 2 follows a curvilinear trajectory in space, the trace of which, in a horizontal plane, is represented in FIG. 2.
The step of discharging the glass into the mold 30 shown in FIG. 3, is obtained by slightly retreating the movable carriage 10 (while the rotating support 12 remains fixed and the rod 1 is completely lowered), so that the glass can be distributed in the mold 30. At this point a shears
31 (FIG. 1) cuts the part of glass which adheres to the ball 2. When the discharge operation in the mold 30 has been carried out, the cane
1 lifts again, turning around the pivot 7, while at the same time the carriage 10 moves back and the rotating support 12 begins its rotation around the axis (a) returning to the starting position and a new work cycle begins.
The rectilinear movement of descent and ascent of the rotating support 12 along the axis (a), as already said, is only caused when the electrode 28 has detected a level variation of the molten glass
3 in the oven 4. This makes it possible to maintain, during the sampling step, the appropriate degree of immersion of the ball 2 in the vitreous mass 3 according to a constant optimal angular arrangement of the cane 1 relative to the surface level of the glass
molten 3 in the oven 4.
Obviously, the invention during its practical implementation may take other forms, different from that set out above; in particular, numerous practical modifications may be made without departing from its protective framework.