FR2569177A1 - Process for the manufacture of articles made of a fusible substance employing a constant-level tank - Google Patents

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FR2569177A1 FR8412992A FR8412992A FR2569177A1 FR 2569177 A1 FR2569177 A1 FR 2569177A1 FR 8412992 A FR8412992 A FR 8412992A FR 8412992 A FR8412992 A FR 8412992A FR 2569177 A1 FR2569177 A1 FR 2569177A1
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Abstract

The manufacture of articles obtained from a molten material and especially glass. In order that all the articles obtained successively may be entirely identical with each other, the quantity of molten material introduced into a forming mould must be strictly calibrated. The molten substance is withdrawn in the form of drops, each corresponding to an article and the calibre of this drop depends on the new molten material in the enclosure which contains it. In accordance with the invention, a constant-level tank is provided between the enclosure in which the level varies and the mould receiving the drop. Thus, there is no variation in calibre that cannot be controlled and corrected by measuring members which are known per se.

Description

PROCEDE DE FABRICATION D'ARTICLES EN UNE
MATIERE FUSIBLE UTILISANT UN BAC A NIVEAU CONSTANT
La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour la fabrication d'articles en une matière fusible, tels que des articles en verre, des carreaux céramiques, les matières premières devant entre òndules dans un pot de fusion de type discontinu.
METHOD FOR MANUFACTURING ARTICLES IN ONE
FUSE MATERIAL USING A CONSTANT LEVEL CONTAINER
The present invention relates to a method and a device for the manufacture of articles of a fusible material, such as glass articles, ceramic tiles, the raw materials in front of between cells in a discontinuous type melting pot.

La fusion discontinue consiste à introduire dans un pot de fusion, une certaine quantité de matières premières puis après fusion parfaite, à prélever la matière fondue jusqu'à épuisement. On procède alors au rechargement du pot pour une nouvelle opération de fusion et ainsi de suite. Discontinuous melting consists of introducing a certain quantity of raw materials into a melting pot, then after perfect melting, taking the melted material until it is used up. We then proceed to reload the pot for a new merger operation and so on.

La discontinuité de la fusion signifie que les prélèvements de matière fondue font nécessairement baisser le niveau , et la quantité de - matière fondue diminuant au fur et à mesure des ces prélèvements, son poids diminue corrélativement. Or, les prélèvements de matière fondue se font par un orifice situé à la partie inférieure du pot de fusion et comme il faut parfaitement calibrer la quantité de matière fondue prélevée, on dégage l'orifice pour obtenir une coulée de matière fondue qui se présente sous forme pâteuse et l'on sectionne la coulée pour former des gouttes qui tombent par gravité dans la matrice d'un moule. The discontinuity of the melting means that the samples of molten material necessarily lower the level, and the quantity of - molten material decreasing progressively with these samples, its weight decreases correlatively. However, the samples of molten material are made through an orifice located at the bottom of the melting pot and as it is necessary to perfectly calibrate the quantity of molten material withdrawn, the orifice is released to obtain a flow of molten material which is present under pasty form and the flow is sectioned to form drops which fall by gravity into the mold of a mold.

Pour que le sectionnement soit efficace, économique et précis, il faut maîtriser le débit de la coulée et la viscosité de la matière fondue pour qu'à la sortie de cet orifice, la matière fondue prenne naturellement la forme d'une goutte ou "gigue" qui combine à la fois la quantité de matière voulue et la finesse de la partie qui doit être sectionnée. For the sectioning to be efficient, economical and precise, the flow rate and the viscosity of the molten material must be controlled so that, at the exit from this orifice, the molten material naturally takes the form of a drop or "jitter". "which combines both the quantity of material desired and the finesse of the part which must be cut.

Puisque le niveau de matière fondue varie à l'intérieur du pot de fusion, la goutte obtenue n'a pas des dimensions rigoureusement constantes et pour maîtriser parfaitement le calibrage des prélèvements, il faut tenir compte des variations du poids de matière fondue dans le pot, ce qui est pratiquement impossible. Since the level of molten material varies inside the melting pot, the drop obtained does not have strictly constant dimensions and to perfectly control the calibration of samples, account must be taken of variations in the weight of molten material in the pot , which is practically impossible.

On se contente alors de compromis incompatibles avec une qualité élevée et constante pour les produits finis. We are then satisfied with compromises incompatible with a high and constant quality for the finished products.

La présente invention remédie à ces inconvénients et, à cette fin, a pour objet un procédé de fabrication d'articles en une matière fusible, tels que des articles en verre ou en céramique, du type utilisant un pot de fusion dans lequel la fusion est discontinue, pour amener des matières premières à l'état fluide, ce procédé prévoyant qu'une fraction de la matière fondue est prélevée sous forme d'une goutte calibrée, sortant d'un orifice et tombant sur une matrice d'un moule où elle est mise en forme avant durcissement par un poinçon mobile, caractérisé en ce que l'on constitue au-delà du pot de fusion une réserve de matière fondue alimentée par le pot de fusion et maintenue à un volume constant, et que l'on prélève de cette réserve des fractions successives de matière fondue, sous forme de gouttes calibrées, afin de constituer chacune un article fini. The present invention overcomes these drawbacks and, for this purpose, relates to a process for manufacturing articles made of a fusible material, such as glass or ceramic articles, of the type using a melting pot in which the melting is discontinuous, to bring raw materials to the fluid state, this process providing that a fraction of the molten material is taken in the form of a calibrated drop, emerging from an orifice and falling on a matrix of a mold where it is shaped before hardening by a movable punch, characterized in that a reserve of molten material fed by the fusion pot and maintained at a constant volume is formed beyond the melting pot, and which is taken from this reserve successive fractions of molten material, in the form of calibrated drops, in order to each constitute a finished article.

Selon un mode de réalisation particulier de ce procédé, on introduit des additifs tels que des pigments de coloration dans la réserve de matière fondue. According to a particular embodiment of this process, additives such as coloring pigments are introduced into the reserve of molten material.

L'invention concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus, caractérisé en ce qu'il comprend d'une part, un pot de fusion discontinue muni d'un orifice de sortie à débit réglable et d'autre part, un bac muni d'un orifice d'entrée et d'un orifice de sortie et destiné à contenir de la matière fondue qui provient du pot de fusion et qui doit s'écouler en gouttes successives par l'orifice de sortie du bac, des moyens étant prévus pour mesurer le volume de matière s'écoulant par l'orifice de sortie du bac, pour fractionner ladite matière et pour maintenir constant le niveau de la matière fondue que le bac contient. The invention also relates to a device for implementing the above method, characterized in that it comprises on the one hand, a discontinuous melting pot provided with an outlet opening with adjustable flow rate and on the other hand , a tank provided with an inlet orifice and an outlet orifice and intended to contain molten material which comes from the melting pot and which must flow in successive drops through the outlet orifice of the tank, means being provided for measuring the volume of material flowing through the outlet orifice of the tank, for dividing said material and for keeping constant the level of the molten material that the tank contains.

Selon d'autres caractéristiques de ce dispositif:
- le bac présente un orifice d'entrée pour des additifs tels que des pigments de coloration et est équipé d'un mélangeur;
- les moyens pour maintenir constant le niveau de la matière fondue que le bac contient, consistent en un mécanisme de réglage du débit de l'orifice de sortie du pot de fusion, asservi à des organes de mesure du niveau de la matière fondue dans le bac.
According to other characteristics of this device:
- the tank has an inlet for additives such as coloring pigments and is equipped with a mixer;
the means for keeping the level of the molten material that the tank contains constant, consist of a mechanism for adjusting the flow rate of the outlet orifice of the melting pot, slaved to bodies for measuring the level of the molten material in the bac.

L'invention sera mieux comprise par la description détaillée ci-après faite en référence au dessin annexé . Bien entendu, la description et le dessin ne sont donnés qu'à titre d'exemple indicatif et non limitatif. The invention will be better understood from the detailed description below made with reference to the accompanying drawing. Of course, the description and the drawing are given only by way of an indicative and nonlimiting example.

La figure unique du dessin est une vue schématique, illustrant l'invention. The single figure of the drawing is a schematic view illustrating the invention.

En se reportant au dessin, on voit qu'une installation de fusion comprend un pot de fusion 1 muni d'une entrée 2 par laquelle on introduit des matières premières devant être fondues et un orifice d'échappement de gaz 3. Referring to the drawing, it can be seen that a melting installation comprises a melting pot 1 provided with an inlet 2 through which raw materials to be melted are introduced and a gas exhaust orifice 3.

La partie inférieure du pot de fusion 1 présente un orifice de sortie 4 muni d'un mécanisme de réglage du débit 5 de tout type connu en soi et qui ne sera donc pas décrit en détail. The lower part of the melting pot 1 has an outlet orifice 4 provided with a flow adjustment mechanism 5 of any type known per se and which will therefore not be described in detail.

Sous le pot de fusion 1, se trouve un bac 7 indépendant et comprenant un orifice d'entrée 8 situé à l'aplomb de l'orifice 4 et un orifice de sortie 9 muni d'un obturateur 10 et d'un mécanisme de coupe 11, de tout type connu. Under the melting pot 1, there is a tank 7 independent and comprising an inlet orifice 8 located directly above the orifice 4 and an outlet orifice 9 provided with a shutter 10 and a cutting mechanism 11, of any known type.

A l'aplomb de l'orifice 9, se trouve un dispositif de moulage comportant ici un socle 12, un pivot tournant 13 portant un plateau 14 sur lequel se trouvent des matrices 15 avec chacune desquelles peut coopérer un poinçon effaçable 16 monté sur un axe central 17. At the base of the orifice 9, there is a molding device here comprising a base 12, a rotating pivot 13 carrying a plate 14 on which there are dies 15 with each of which can be cooperated with an erasable punch 16 mounted on an axis central 17.

L'axe de ce dispositif est disposé de telle sorte que par pivotement pas à pas du plateau 14, les matr-ices 15 se trouvent chacune, successivement, à l'aplomb de l'orifice 9 du bac 7. The axis of this device is arranged so that by stepping pivoting of the plate 14, the matr-ices 15 are each successively in line with the orifice 9 of the tray 7.

Le fonctionnement du dispositif qui vient d'entre décrit est le suivant:
Lorsque les matières premières introduites dans le pot 1 ont été convenablement fondues, la masse présente la viscosité que l'on désire pour lui permettre de s'écouler par l'orifice 4 lorsque son mécanisme de réglage de débit 5 est commandé dans le sens de son ouverture.
The operation of the device which has just been described is as follows:
When the raw materials introduced into the pot 1 have been properly melted, the mass has the viscosity that is desired to allow it to flow through the orifice 4 when its flow control mechanism 5 is controlled in the direction of its opening.

La matière fondue tombe donc dans le bac 7 par l'orifice 8, jusqu'à qu'elle atteigne un certain niveau prédéterminé et réglable, comme on le décrira plus loin. The molten material therefore falls into the tank 7 through the orifice 8, until it reaches a certain predetermined and adjustable level, as will be described later.

Lorsque ce niveau est atteint, le dispositif peut commencer la production et, à cette fin, on commande le mécanisme d'obturation 10 et le mécanisme de coupe 11 pour que la matière fondue passe par l'orifice 9, prenne la forme d'une goutte ou "figue puis quand le volume exact désiré est atteint, le mécanisme de coupe 11 intervient pour libérer la goutte qui tombe dans la matrice 15 du plateau 14. When this level is reached, the device can start production and, to this end, the shutter mechanism 10 and the cutting mechanism 11 are controlled so that the molten material passes through the orifice 9, takes the form of a drop or "fig" then when the exact desired volume is reached, the cutting mechanism 11 intervenes to release the drop which falls in the matrix 15 of the plate 14.

A ce moment, le poinçon 16 est déplacé pour venir à l'aplomb de la matrice 15 qui vient de recevoir la goutte de matière fondue, puis est abaissé pour exercer une pression sur cette matière et lui donner la forme voulue, après quoi le poinçon 16 est relevé et mis en position effacée, puis le plateau 14 est mis en mouvement pour substituer une matrice vide à celle qui vient d'être servie. At this time, the punch 16 is moved to come into line with the matrix 15 which has just received the drop of molten material, then is lowered to exert a pressure on this material and give it the desired shape, after which the punch 16 is raised and placed in the erased position, then the plate 14 is set in motion to substitute an empty matrix for that which has just been served.

Le dispositif comporte une centrale de surveillance et de commande 20 qui est reliée aux différents mécanismes et éléments en cause, ce que l'on a symbolisé par des lignes. The device comprises a central monitoring and control unit 20 which is connected to the various mechanisms and elements in question, which has been symbolized by lines.

La ligne 21 aboutit à un mesureur de niveau de la matière fondue dans le bac 7, la ligne 22 aboutit au mécanisme de réglage 5 de l'orifice 4. La ligne 23 aboutit au mécanisme d'obturation 10 de l'orifice 9, la ligne 24 aboutit au mécanisme de sectionnement 11, la ligne 26 aboutit à un organe de mesure 26 déterminant le. volume de la goutte devant tomber du bac 7 dans la matrice 15 correspondante. Line 21 leads to a level meter of the molten material in the tank 7, line 22 leads to the adjustment mechanism 5 of the orifice 4. Line 23 leads to the shutter mechanism 10 of the orifice 9, the line 24 leads to the sectioning mechanism 11, line 26 leads to a measuring member 26 determining the. volume of the drop which should fall from the container 7 into the corresponding matrix 15.

Ainsi, grâce à l'invention, la goutte de matière fondue qui tombe dans la matrice est calibrée de manière absolument parfaite car les conditions dans lesquelles la goutte se crée, sont constantes et ne dépendent plus du niveau de matière fondue dans le pot 1. Thus, thanks to the invention, the drop of molten material which falls into the matrix is calibrated in an absolutely perfect manner because the conditions in which the drop is created, are constant and no longer depend on the level of molten material in the pot 1.

L'instrument de mesure 26 donne à la centrale de commande 20 les informations voulues pour mettre en action le dispositif d'obturation 10 et le mécanisme de fractionnement 11, cet ensemble fonctionnant toujours dans les mêmes conditions puisqu'à l'intérieur du bac 7 se trouve toujours exactement la même quantité de matière fondue, alors que cette quantité varie continuellement dans le pot de fusion 1. The measuring instrument 26 gives the control unit 20 the information required to activate the shutter device 10 and the fractionation mechanism 11, this assembly always operating under the same conditions since inside the tank 7 there is always exactly the same quantity of molten material, while this quantity varies continuously in the melting pot 1.

Dès qu'une goutte de matière fondue quitte le bac 7 pour tomber dans la matrice 15 correspondante, la centrale de commande agit sur le mécanisme de réglage du débit 5 par la ligne 22, afin de ramener immédiatement ie niveau de matière fondue dans le bac 7 au niveau primitivement déterminé. As soon as a drop of molten material leaves the tank 7 to fall into the corresponding matrix 15, the control unit acts on the flow adjustment mechanism 5 via the line 22, in order to immediately bring back the level of molten material in the tank 7 at the level originally determined.

Dans la pratique, il ne peut y avoir identité absolue entre la quantité de matière fondue admise dans le bac 7 et la quantité de matière fondue extraite par l'orifice 9, mais ces différences sont insignifiantes et n'ont aucune incidence sur les conditions de formation des gouttes à la sortie de l'orifice 9. In practice, there can be no absolute identity between the quantity of molten material admitted into the tank 7 and the quantity of molten material extracted through the orifice 9, but these differences are insignificant and have no effect on the conditions of formation of drops at the outlet of orifice 9.

La mesure du niveau à l'intérieur du bac 7 peut être effectuée directement ou indirectement. The level measurement inside the tank 7 can be carried out directly or indirectly.

Lorsque l'on choisit une mesure directe, on peut adopter un mécanisme optique tel qu'un faisceau laser dirigé avec un certain angle d'incidence sur la surface supérieure de la matière fondue et réfléchi vers un organe récepteur, sensible aux différences de positions de l'impact du faisceau laser réfléchi pour envoyer à la centrale de commande 20 les informations nécessaires à la manoeuvre correcte du mécanisme 5. When choosing a direct measurement, one can adopt an optical mechanism such as a laser beam directed with a certain angle of incidence on the upper surface of the molten material and reflected towards a receiving member, sensitive to the differences in positions of the impact of the reflected laser beam to send to the control center 20 the information necessary for the correct operation of the mechanism 5.

Lorsque l'on choisit de mesurer le niveau de matière fondue dans le bac 7 par des moyens indirects, on peut opter pour le système qui consiste à placer le bac 7 sur un mécanisme de pesée de bonne sensibilité, dar il est clair que le niveau de matière fondue dans le bac 7 dépend de la quantité de matière fondue, et par voie de conséquence, est fonction du poids de matière que contient le bac 7, ce dernier et les organes qu'il porte étant constitués par une tare qui est, bien entendu, prise en compte par le mécanisme de pesée. When one chooses to measure the level of melt in the tank 7 by indirect means, one can opt for the system which consists in placing the tank 7 on a weighing mechanism of good sensitivity, dar it is clear that the level of molten material in the tank 7 depends on the quantity of molten material, and consequently, is a function of the weight of material contained in the tank 7, the latter and the organs which it carries being constituted by a tare which is, of course, taken into account by the weighing mechanism.

Le bac 7 est associé à un réservoir 30 contenant des additifs tels que des pigments de coloration et muni d'un organe d'obturation 31 placé sur un conduit 32 débouchant à proximité d'un orifice 33 du bac 7, l'organe d'obturation 31 étant relié à la centrale de commande 20 par une ligne 34, afin que l'admission d'additifs dans le bac 7 soit contrôlée automatiquement en fonction de paramètres pris en compte par la centrale de commande 20. The tank 7 is associated with a tank 30 containing additives such as coloring pigments and provided with a sealing member 31 placed on a conduit 32 opening out near an orifice 33 of the tank 7, the shutter 31 being connected to the control center 20 by a line 34, so that the admission of additives into the tank 7 is automatically controlled as a function of parameters taken into account by the control center 20.

Afin que les additifs soient incorporés convenablement à la masse fondue qui se trouve dans le bac 7, il est prévu un mélangeur ou agitateur 35 mis en rotation par un moteur 36 ainsi que cela est connu en soi. In order that the additives are suitably incorporated into the melt which is in the tank 7, there is provided a mixer or agitator 35 rotated by a motor 36 as is known per se.

Grâce à ce dispositif, on peut mesurer très précisément la quantité d'additifs admise dans le bac 7 pour obtenir le mélange voulu avec des caractéristiques constantes. Thanks to this device, it is possible to measure very precisely the quantity of additives admitted into the tank 7 in order to obtain the desired mixture with constant characteristics.

Ainsi que cela est connu en soi, le dispositif 12 est associé à un mécanisme de transfert 40 muni d'une ventouse 41 afin de saisir un par un les articles mis en forme par une matrice 15 et le poinçon 16 et le placer sur un transporteur d'évacuation 42 de tout type connu.  As is known per se, the device 12 is associated with a transfer mechanism 40 provided with a suction cup 41 in order to grasp one by one the articles shaped by a die 15 and the punch 16 and place it on a conveyor evacuation 42 of any known type.

Claims (5)

REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'articles en une matière fusible tels que des articles en verre ou en céramique, du type utilisant un pot de fusion (1) dans lequel la fusion est discontinue, pour amener des matières premières à l'état fluide, ce procédé prévoyant qu'une fraction de la matière fondue (M1) est prélevée sous forme d'une goutte calibrée (A) sortant d'un orifice et tombant sur une matrice (15) d'un moule où elle est mise en forme avant durcissement par un poinçon mobile (16), caractérisé en ce que l'on constitue au-delà du pot de fusion (1) une réserve de matière fondue (M2) alimentée par le pot de fusion (1) et maintenue à un volume constant, et que l'on prélève de cette réserve (M2) des fractions successives de matière fondue sous forme de gouttes calibrées (A) afin de constituer chacune un article fini. 1. Method for manufacturing articles made of a fusible material such as glass or ceramic articles, of the type using a melting pot (1) in which the melting is discontinuous, to bring raw materials to the fluid state, this process providing that a fraction of the molten material (M1) is taken in the form of a calibrated drop (A) emerging from an orifice and falling on a matrix (15) of a mold where it is shaped before hardening by a movable punch (16), characterized in that, beyond the melting pot (1), there is a reserve of molten material (M2) fed by the melting pot (1) and maintained at a constant volume , and that one takes from this reserve (M2) successive fractions of molten material in the form of calibrated drops (A) in order to each constitute a finished article. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on introduit des additifs tels que des pigments de coloration dans la réserve de matière fondue (M2).  2. Method according to claim 1, characterized in that additives such as coloring pigments are introduced into the reserve of molten material (M2). 3. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus, caractérisé en ce qu'il comprend d'une part, un pot (1) de fusion discontinue muni d'un orifice de sortie (4) à débit réglable et d'autre part, un bac (7) muni d'un orifice d'entrée (8) et d'un orifice de sortie (9) et destiné à contenir de la matière fondue (M2) qui provient du pot de fusion (1) et qui doit s'écouler en gouttes successives (A) par l'orifice de sortie (9) du bac (7), des moyens (10) étant prévus pour mesurer le volume de matière s'écoulant par l'orifice de sortie (9) du bac (7), pour fractionner ladite matière (M2) et pour maintenir constant le niveau de la matière (M2) fondue que le bac (7) contient. 3. Device for implementing the above process, characterized in that it comprises on the one hand, a jar (1) of discontinuous melting provided with an outlet orifice (4) with adjustable flow and on the other hand, a tank (7) provided with an inlet orifice (8) and an outlet orifice (9) and intended to contain molten material (M2) which comes from the melting pot (1) and which must flow in successive drops (A) through the outlet orifice (9) of the tank (7), means (10) being provided for measuring the volume of material flowing through the outlet orifice (9 ) of the tank (7), to split said material (M2) and to keep constant the level of the melted material (M2) that the tank (7) contains. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le bac (7) présente un orifice d'entrée (33) pour des additifs tels que des pigments de coloration et est équipé d'un mélangeur (35). 4. Device according to claim 3, characterized in that the tank (7) has an inlet orifice (33) for additives such as coloring pigments and is equipped with a mixer (35). 5. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens pour maintenir constant le niveau de la matière fondue (M2) que le bac (7) contient consistent en un mécanisme (5) de réglage du débit de l'orifice de sortie (4) du pot de fusion (1) asservi à des organes de mesure du niveau de la matière fondue (M2) dans le bac (7).  5. Device according to claim 3, characterized in that the means for keeping constant the level of the molten material (M2) that the tank (7) contains consist of a mechanism (5) for adjusting the flow rate of the outlet orifice (4) of the melting pot (1) slaved to bodies for measuring the level of the molten material (M2) in the tank (7).
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