"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.