Procédé pour chauffer électriquement des objets en verre. Le brevet suisse N 237592 décrit un pro cédé qui permet de couper une ampoule .de verre et de souder cette dernière sur le pied d'une lampe (lampe d'éclairage ou tube élec tronique par exemple). Ce procédé consiste à préchauffer l'ampoule par le rayonnement d'une résistance parcourue par un courant électrique dans une zone très limitée et bien définie (par exemple dans un plan parallèle au plan de coupe placé à une faible distance et en dessous de ce dernier), de façon à créer dans cette zone un échauffement très localisé dans le but de donner au verre, et seulement dans cet espace très limité,
un coefficient de pertes diélectriques élevé.
En plaçant cette zone dans un condensa teur soumis à une tension de fréquence et d'amplitude convenables, les pertes diélectri ques se localisent dans la zone la. plus chaude i en provoquant la fusion locale du verre et, de ce fait, la coupure du col de l'ampoule à l'endroit où le préchauffage atteint sa valeur maximum.
Si l'ampoule n'est pas parfaitement cy lindrique ou si elle est très épaisse ou d'épais seur irrégulière, le préchauffage ainsi réalisé par rayonnement peut être insuffisamment. régulier et, de ce fait, les pertes diélectriques qui prennent. naissance n'atteignent pas la même valeur sur toute la périphérie du col.
La ,présente invention comprend un pro cédé pour chauffer électriquement .des objets en verre, notamment une ampoule de verre, caractérisé en ce qu'on procède à un pré chauffage par contact de pièces chauffantes placées autour de la zone à chauffer dudit objet et pressées sur la périphérie de l'objet, et en ce qu'on soumet ensuite la zone pré chauffée à un champ à haute fréquence dé terminant la fusion du verre.
Elle comprend également un dispositif pour la mise en oeuvre de ee procédé, caractérisé par une série de pièces chauffantes montées pivo tantes sur des axes parallèles à celui de l'objet à chauffer, ces pièces étant pressées sur l'objet par le jeu de ressorts, des moyens assurant une rotation relative de l'objet à chauffer et des pièces chauffantes.
Pour la coupe des pièces cylindriques de verre par pertes diélectriques dans le verre chaud, on peut utiliser les deux armatures d'un condensateur, la pièce à couper étant placée dans le .champ concentré par les -deux armatures du .condensateur.
Pour certaines pièces, il est intéressant de grouper plusieurs condensateurs autour de la pièce pour obtenir une coupe rapide. On est alors gêné par la nécessité de maintenir entre les diverses armatures des écarts suffisants pour éviter la formation d'effluves et d'ares.
On peut alors multiplier les condensateurs sans être limité par la surface des armatures. A cet effet, on peut disposer des armatures de forme appropriée, rectangulaire, triangu laire ou autre, dans des plans passant par l'axe de 1h pièce à chauffer, ces armatures planes étant groupées deux par deux autour de la pièce, généralement à espacement régu lier.
Pour certaines opérations, en particulier pour la coupe de pièces cylindriques de grand diamètre, il est difficile d'obtenir un pré chauffage régulier de la ligne de coupe.
On peut alors préchauffer la liane de coupe au moyen de disques chauds de métal réfractaire ou .de graphite, tournant autour d'un axe parallèle à l'axe .de la pièce à couper et entraînés par friction sur la pièce en verre qui, elle-même, tourne autour de son axe. Ces disques sont .portés à haute température par induction au moyen d'un courant de haute fréquence circulant dans un enroulement dis posé de part et d'autre des disques.
Lorsque le préchauffage est suffisant pour que le verre ait des pertes diélectriques suffisantes en très haute fréquence, on appli que cette dernière comme prévu dans le brevet. N 237592.
On peut prévoir une forme d'exécution du dispositif se prêtant également à l'application du -champ à haute fréquence pour la coupe même du verre. A cet effet, la haute fréquence peut être appliquée entre deux .des disques successifs du dispositif mentionné ci-dessus, en couplant, par exemple, chacun des dis ques d'une même paire aux armatures d'un condensateur placé dans un -circuit oscillant fournissant l'énergie haute fréquence. De cette façon, on obtient des pertes diélectriques sui vant la ligne même de préchauffage, entraî nant une coupe bien définie. Si cela est né cessaire, on peut même superposer le pré chauffage par haute fréquence avec les per tes diélectriques en très haute fréquence.
Cela peut être avantageux dans les pièces de grand diamètre en verre épais par exemple.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemples, deux formes d'exécution du -dis positif que comprend l'invention, permettant deux mises en rouvre du procédé.
La fig. 1 montre la disposition -des pièces chauffantes d'une première forme d'exécu tion du dispositif. La fig. 2 est. une vue en .perspective de l'une .des pièces chauffantes.
Les fig. 3 et 4 sont respectivement des vues en coupe, faites suivant les lignes 11-B de la fig. 4 et suivant. C-D de la fig. 3, de moyens que comprend ledit. dispositif pour soumettre la zone préchauffée à un champ à haute fréquence.
Les fig. 5 et 6 sont respectivement des vues en coupe faites suivant les lignes _1-B de la fig. 5 et suivant C-D de la fi-. 6, d'une seconde forme d'exécution du dispositif.
Sur la fig. 1, on voit. en 1 le col d'une ampoule qui doit être coupé ou scellé. Des pièces de chauffage sont désignées par 2. Chaque pièce 2 pivote autour d'un axe 1 monté sur Lui plateau fixe 3. Un fil de chauf fage que présente chaque pièce est appliqué légèrement sur l'ampoule par la. traction d'un ressort 5 fixé en 6 à. un point. du plateau 3. La course est limitée par un doigt 7 porté par un second plateau 8 pouvant tourner d'un angle donné par rapport au plateau 3. On peut donc, .par une rotation. suivant la flèche 9, éloigner les pièces 2 de l'ampoule 1, ce qui permet l'introduction du col de l'ampoule ou le déplacement longitudinal des éléments chauffants.
On peut alors, à leur emplace ment, amener les plateaux du condensateur de chauffage par pertes diélectriques, tel qu'il est prévu dans le brevet N 237592 pour exécuter les opérations décrites.
Le,détail d'une pièce chauffante est donnée en fig. 2. Elle comprend une équerre métalli que 11 présentant un pivot 12 sur lequel est fixée une arrivée de courant 13. Une équerre analogue 14 présentant un pivot 15 et une seconde arrivée de courant 16 est. plagiée en regard de la précédente. Ces deux équerres sont réunies par une pièce en matière iso lante 17.
L'équerre 1 4 présente un prolongement 21. sur lequel agit un ressort 22 fixé à son extrémité à un doigt 23 du plateau fixe 3. Entre les extrémités des deux équerres 11 et 14 se trouve le fil chauffant 18 fixé en 19 et 20 sur les équerres qui amènent le courant. Sous la traction du ressort 22, ce fil chauf- fart s'appuie légèrement sur la. partie en verre à ehauffer.
Dans les fig. 3 et 4, la pièce 1 qui a subi le préchauffage a.11 moyen des pièces chauf fantes 2 de la fig. 1 est représentée en 21. Elle est placée au centre d'électrodes et tourne sur elle-même par un procédé mécanique quel conque. Autour de la pièce sont disposées radialement des paires d'électrodes planes 22, 22', 23, 23', etc., en nombre suffisant. Elles ont une forme adaptée à la concentration du champ électrique désiré, par exemple trian gulaire comme représenté en 22' sur la fig. 4.
Le courant de haute fréquence est amené à deux plaques d'une même paire par un cir cuit comprenant, outre les deux électrodes formant armatures du condensateur, une self- inductance 26, 26', dont le point milieu est relié en 27 à la terre. La self 26, 26' est .cou plée induetivement à une self-inductance fai sant partie d'un circuit oscillant fournissant de l'énergie à hante fréquence. Les lignes du champ électrique qui vont d'une électrode à l'autre sont. concentrées dans le verre et passent dans celui-ci entre 22a et 22a', en y engendrant. les pertes diélectriques utilisées pour la. coupe du verre.
Aux fig. 5 et 6, qui se rapportent à une seconde forme d'exécution du dispositif, on a représenté en 31 la pièce cylindrique à couper qui tourne sur elle-même par un moyen mé canique quelconque. Sur cette pièce s'appuie une série de disques 32 en métal réfractaire ou en graphite; chaque disque est maintenu au contact du verre par un ressort 33 agis sant sur son axe de rotation, qui est paral lèle à l'axe de la pièce 31 et articulé en 34. Ces disques sont chauffés à haute tempéra ture par un enroulement 35 parcouru par un courant. à haute fréquence. L'enroulement 35 embrasse les bords des disques 32, 32' qu'il chauffe par induction.
Les différents disques, en tournant., tracent la ligne de préchauffage. Quand cette ligne est. à la température vou lue pour que les pertes diélectriques dans le verre soient suffisantes, on applique la très haute fréquence, comme prévu dans le brevet N 237592, après avoir amené la pièce dans le .plan des armatures d'un condensateur de chauffage.
Les disques de préchauffage se prêtent également à la réalisation de cette seconde partie de l'opération de coupe. A cet effet, deux disques voisins, représentés en 32 et 32' pour la facilité du .dessin sur la fig. 6, sont couplés aux armatures planes 36 et 36' d'un condensateur inséré dans un circuit oscillant comprenant une bobine de couplage 37 et 37' dont le point milieu 38 est relié à la terre. La bobine 37 et 37' est couplée inductivement à la bobine du circuit oscillant fournissant l'énergie à haute fréquence.
On a ainsi réa lisé un dispositif simple permettant la com binaison du chauffage par transmission de la chaleur apparue par induction dans les dis ques 32 et 32' avec le chauffage par pertes diélectriques engendrées par le champ con centré aux bords des disques, servant égale ment d'électrodes de condensateur. On obtient alors des coupes très nettes, même avec des pièces épaisses de grand diamètre.
Process for electrically heating glass objects. Swiss patent N 237592 describes a process which makes it possible to cut a glass bulb and to weld the latter on the base of a lamp (lighting lamp or electronic tube for example). This process consists in preheating the bulb by the radiation of a resistance traversed by an electric current in a very limited and well-defined zone (for example in a plane parallel to the cutting plane placed at a small distance and below the latter. ), so as to create in this zone a very localized heating in order to give the glass, and only in this very limited space,
a high dielectric loss coefficient.
By placing this zone in a capacitor subjected to a voltage of suitable frequency and amplitude, the dielectric losses are localized in zone 1a. hotter i by causing the local melting of the glass and, as a result, the cutting of the neck of the bulb at the place where the preheating reaches its maximum value.
If the bulb is not perfectly cylindrical or if it is very thick or of irregular thickness, the preheating thus carried out by radiation may be insufficient. regular and, therefore, the dielectric losses that take. birth do not reach the same value over the entire periphery of the cervix.
The present invention comprises a process for electrically heating glass objects, in particular a glass bulb, characterized in that a preheating is carried out by contact of heating parts placed around the zone to be heated of said object and pressed. on the periphery of the object, and in that the preheated zone is then subjected to a high frequency field determining the melting of the glass.
It also comprises a device for carrying out this method, characterized by a series of heating parts mounted to pivot on axes parallel to that of the object to be heated, these parts being pressed onto the object by the set of springs. , means ensuring relative rotation of the object to be heated and of the heating parts.
For cutting cylindrical glass pieces by dielectric losses in hot glass, the two plates of a capacitor can be used, the part to be cut being placed in the .field concentrated by the -two plates of the .condensator.
For some parts, it is useful to group several capacitors around the part to get a quick cut. We are then hampered by the need to maintain sufficient gaps between the various reinforcements to avoid the formation of scents and ares.
The capacitors can then be multiplied without being limited by the area of the armatures. For this purpose, we can have appropriate shaped reinforcements, rectangular, triangular or other, in planes passing through the axis of 1 hour part to be heated, these flat reinforcements being grouped two by two around the part, generally spaced apart. regular link.
For certain operations, in particular for cutting cylindrical parts of large diameter, it is difficult to obtain regular preheating of the cutting line.
The cutting vine can then be preheated by means of hot refractory metal or graphite disks, rotating around an axis parallel to the axis of the piece to be cut and driven by friction on the glass piece which, it itself, rotates around its axis. These discs are .ported at high temperature by induction by means of a high frequency current flowing in a winding placed on either side of the discs.
When the preheating is sufficient for the glass to have sufficient dielectric losses at very high frequency, the latter is applied as provided for in the patent. N 237592.
It is possible to provide an embodiment of the device which also lends itself to the application of the high-frequency field for cutting the glass itself. For this purpose, the high frequency can be applied between two successive disks of the device mentioned above, by coupling, for example, each of the disks of the same pair to the plates of a capacitor placed in an oscillating -circuit providing high frequency energy. In this way, dielectric losses are obtained following the same preheating line, resulting in a well defined cut. If this is necessary, it is even possible to superimpose the preheating by high frequency with the dielectric losses at very high frequency.
This can be advantageous in large diameter parts made of thick glass for example.
The appended drawing represents, by way of examples, two embodiments of the positive saying that the invention comprises, allowing two implementations of the method.
Fig. 1 shows the arrangement of the heating parts of a first embodiment of the device. Fig. 2 is. a .perspective view of one. of the heating parts.
Figs. 3 and 4 are respectively sectional views, taken along lines 11-B of FIG. 4 and following. C-D of fig. 3, of the means that said. device for subjecting the preheated area to a high frequency field.
Figs. 5 and 6 are respectively sectional views taken along the lines _1-B of FIG. 5 and following C-D of the fi-. 6, of a second embodiment of the device.
In fig. 1, we see. in 1 the neck of an ampoule which must be cut or sealed. Heating parts are designated by 2. Each part 2 pivots about an axis 1 mounted on it fixed plate 3. A heating wire that presents each part is applied lightly to the bulb by the. traction of a spring 5 fixed at 6 to. a point. of the plate 3. The stroke is limited by a finger 7 carried by a second plate 8 which can rotate at a given angle relative to the plate 3. It is therefore possible, .par a rotation. following arrow 9, move the parts 2 away from the bulb 1, which allows the insertion of the neck of the bulb or the longitudinal displacement of the heating elements.
It is then possible, at their location, to bring the plates of the dielectric loss heating capacitor, as provided for in patent No. 237592 to perform the operations described.
The detail of a heating part is given in fig. 2. It comprises a metal bracket 11 having a pivot 12 on which is fixed a current inlet 13. A similar bracket 14 having a pivot 15 and a second current inlet 16 is. plagiarized next to the previous one. These two brackets are joined by a piece of insulating material 17.
The bracket 1 4 has an extension 21. on which acts a spring 22 fixed at its end to a finger 23 of the fixed plate 3. Between the ends of the two brackets 11 and 14 is the heating wire 18 fixed at 19 and 20 on the brackets which bring the current. Under the traction of the spring 22, this heating wire rests lightly on the. glass part to be heated.
In fig. 3 and 4, the part 1 which has undergone the preheating a.11 by means of the heating parts 2 of FIG. 1 is shown at 21. It is placed in the center of electrodes and rotates on itself by any mechanical process. Around the part are arranged radially pairs of flat electrodes 22, 22 ', 23, 23', etc., in sufficient number. They have a shape adapted to the concentration of the desired electric field, for example triangular as shown at 22 'in FIG. 4.
The high frequency current is brought to two plates of the same pair by a circuit comprising, in addition to the two electrodes forming the armatures of the capacitor, a self-inductance 26, 26 ', the midpoint of which is connected at 27 to earth. . The choke 26, 26 'is induetively coupled to a choke forming part of an oscillating circuit supplying energy at high frequency. The lines of the electric field that go from one electrode to the other are. concentrated in the glass and pass through it between 22a and 22a ', generating therein. the dielectric losses used for the. glass cutting.
In fig. 5 and 6, which relate to a second embodiment of the device, there is shown at 31 the cylindrical part to be cut which rotates on itself by any mechanical means. On this part rests a series of refractory metal or graphite disks 32; each disc is maintained in contact with the glass by a spring 33 acting on its axis of rotation, which is parallel to the axis of the part 31 and articulated at 34. These discs are heated at high temperature by a winding 35 traversed by a current. at high frequency. The winding 35 embraces the edges of the disks 32, 32 'which it heats by induction.
The different discs, while rotating, trace the preheating line. When this line is. at the desired temperature so that the dielectric losses in the glass are sufficient, the very high frequency is applied, as provided for in patent N 237592, after having brought the part into the plane of the reinforcements of a heating capacitor.
The preheating discs are also suitable for performing this second part of the cutting operation. To this end, two neighboring discs, shown at 32 and 32 'for ease of drawing in FIG. 6, are coupled to the flat plates 36 and 36 'of a capacitor inserted in an oscillating circuit comprising a coupling coil 37 and 37' whose midpoint 38 is connected to earth. Coil 37 and 37 'is inductively coupled to the coil of the oscillating circuit supplying high frequency energy.
A simple device has thus been produced allowing the combination of the heating by transmission of the heat appearing by induction in the disks 32 and 32 'with the heating by dielectric losses generated by the field centered at the edges of the disks, also serving of capacitor electrodes. Very clean cuts are then obtained, even with thick pieces of large diameter.