MXPA99003279A - Medicion del grosor de la pared lateral de los recipientes de vidrio - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un aparato para medir el grosor de la capa de vidrio en la pared lateral de un recipiente de vidrio (22), en el cual un recipiente es colocado en un baño (26) de aceite que tiene uníndice de refracción que corresponde con aquel de la superficie de la pared lateral externa del recipiente. El cuerpo del recipiente es acoplado dentro del baño parapermitir la rotación mientras que se restringe el movimiento lateral cuando el acabado del recipiente es girado. La energía luminosa es dirigida a través de la pared lateral del recipiente para establecer una configuración de energía luminosa como una función del grosor de la capa de la pared lateral, y el grosor de la capa es determinado como una función de tal configuración de la luz. Cuando se aplica específicamente para la medición del grosor de la capa de vidrio de forro o recubrimiento, en un recipiente de vidrio forrado de acuerdo con el método preferido de la invención, tal grosor del vidrio de forro o recubrimiento es determinado como una función de la configuración en la energía luminosa que surge desde el baño de aceite.

Description

MEDICIÓN DEL GROSOR DE LA PARED LATERAL DE LOS RECIPIENTES DE VIDRIO Campo de la Invención La presente invención está dirigida a la medición del grosor de la pared lateral de un recipiente de vidrio hueco, y más particularmente a un método y aparato para medir el grosor de las capas de los recipientes de vidrio de capas múltiples.

Antecedentes y Objetos de la Invención En la fabricación de recipientes de vidrio de capas múltiples, es deseable medir el grosor de las capas de vidrio para controlar la calidad de los recipientes.

En los así llamados recipientes de vidrio forrados o recubiertos, una capa relativamente gruesa, interna, de vidrio central, está rodeada por una capa relativamente delgada, externa, de vidrio de forro o envoltura. Las características térmicas de los vidrios del núcleo y del forro son tales que la capa • de vidrio de forro o envoltura, externa, es colocada bajo tensión compresiva cuando el recipiente de vidrio se enfría. Esta capa Ref.029985 externa de vidrio comprimido mejora la resistencia del recipiente completo, y permite la fabricación de recipientes que tienen las propiedades de resistencia deseadas utilizando menos vidrio en total. Para controlar el proceso de fabricación desde el punto de vista tanto del costo como de la calidad,, es necesario medir y controlar el grosor de la capa de vidrio de forro o envoltura. En el pasado, el grosor de la capa de vidrio de forro o envoltura ha sido medida cortando una sección de la pared lateral del recipiente y midiendo el grosor de la capa de vidrio utilizando un microscopio o semejante. Esta técnica es costosa en su implementación, y no es muy adecuada para su uso como una técnica de control de calidad de tiempo real, en la producción en serie de los recipientes. Se ha propuesto emplear técnicas electro-ópticas para medir el grosor de la capa de vidrio de forro o envoltura sometida a tensión internamente, utilizando luz polarizada. La transmisión de la luz polarizada tangencialmente a través de la capa de vidrio de forro o envoltura de la pared lateral del recipiente provoca una configuración de birrefringencia, la cual puede ser analizada para determinar el grosor de la capa de vidrio de forro o envoltura. Un recipiente bajo prueba es sumergido verticalmente en un baño de aceite, y el acabado del recipiente es acoplado a los medios apropiados para hacer girar el recipiente en el baño alrededor de su eje central. Una fuente de luz polarizada está colocada para dirigir la energía luminosa directa a través de un baño a lo largo de un eje tangencial a la pared lateral del recipiente sobre un sensor. El aceite es necesario para igualar o adaptar el índice de refracción de la pared lateral del recipiente de modo que la energía luminosa viaje tangencialmente a través de la pared lateral del recipiente hasta el sensor, en lugar de que sea reflejada desde la pared lateral sobre la pared de la cuba o tina que contiene el baño. El sensor incluye los medios de respuesta apropiados para la birrefringencia en la energía luminosa incidente sobre el mismo para medir el grosor de la capa de vidrio externa sometida a tensión internamente del recipiente. La técnica así descrita no proporciona resultados satisfactorios. Los recipientes de vidrio no siempre están simétricos alrededor de su eje de rotación, y el cuerpo del recipiente no siempre es coaxial con el cuello del recipiente o acabado. Por consiguiente, si el recipiente es ovalado o tiene un eje del cuerpo que no es coincidente con el eje del acabado, la pared lateral del recipiente tendrá fluctuaciones con respecto a la trayectoria de la luz cuando el recipiente se haga girar en el aceite de indización. Esta fluctuación puede ser del orden de 1.27 cm (media pulgada), cuando se compara con una exactitud de medición deseada del orden de 0.00254 cm (0.001 pulgada). Además, la técnica descrita conduce a un desperdicio substancial del aceite de indización, costoso. Por lo tanto es un objeto general de la presente invención proporcionar un método y aparato para medir ópticamente el grosor de una capa de vidrio de forro o envoltura en una botella de vidrio forrada o recubierta del carácter descrito, midiendo la tensión en la pared del recipiente, en el cual el recipiente está colocado exactamente y mantenido en su posición durante el proceso de medición. Otro objeto de la presente invención es proporcionar un método y aparato del carácter descrito en el cual la cantidad del aceite de indización o graduación utilizado es reducida ampliamente, y los cuales están adaptados para medir el grosor del vidrio de forro o envoltura en una posición variable tanto axial como circunferencialmente alrededor del recipiente. Otro objeto de la presente invención es proporcionar un método y aparato que satisfaga los objetivos precedentes, que estén adaptados para obtener una medición rápida y exacta del grosor del recipiente de forrado o recubierto, y que pueda ser utilizado por consiguiente para el control de tiempo real del proceso de fabricación de los artículos de vidrio.

Breve Descripción de la Invención El aparato para medir el grosor de la capa de vidrio en la pared lateral de un recipiente de vidrio de acuerdo con una modalidad preferida actualmente de la invención incluye un baño de aceite que tiene un índice de refracción que corresponde con aquel de la superficie exterior de la pared lateral del recipiente. El cuerpo del recipiente es puesto en contacto con el baño para permitir la rotación mientras que restringe el movimiento lateral cuando el acabado del recipiente es girado. La energía luminosa es dirigida a través del baño tangencialmente a través de la pared lateral del recipiente para establecer una configuración de la energía luminosa como una función del grosor de la capa de la pared lateral, y el grosor de la capa es determinado como una función de tal configuración de luz . Cuando se aplique específicamente para medir el grosor de la capa de vidrio de forro o envoltura en un recipiente de vidrio forrado o recubierto de acuerdo con la implementación preferida de la invención, tal grosor de vidrio de forro o envoltura es determinado como una función de la configuración en la energía luminosa que sale desde el baño de aceite. En aplicaciones en las cuales los Índices de refracción del vidrio del núcleo y del vidrio de forro o envoltura son suficientemente diferentes, las reflexiones desde los • límites del núcleo/forro permiten la medición directa del grosor. En aplicaciones en las cuales los índices de refracción del vidrio son igualados más estrechamente, la energía luminosa puede ser polarizada, de modo que una configuración de birrefringencia será establecida por la tensión interna en la capa de forro o envoltura. Esta configuración de birrefringencia puede ser analizada para determinar el grosor del vidrio de forro o envoltura. El baño de aceite en la modalidad preferida de la invención comprende una artesa que tiene un par de paredes laterales transparentes a través de las cuales la luz para la medición es dirigida, un par de paredes extremas espaciadas, una pared inferior y una parte superior abierta para recibir un recipiente de prueba. El recipiente está soportado dentro del baño por una horquilla o gancho en la forma de un par de placas de gancho u horquilla espaciadas, teniendo cada una un borde contorneado para soportar horizontalmente de manera externa deslizablemente, la pared lateral del recipiente. El acoplamiento deslizante entre la pared lateral del recipiente y las placas de gancho u horquilla, es lubricado por el aceite de indización o graduación. Los tornillos de guía están soportados giratoriamente por las placas extremas del baño y acoplan las placas de horquilla o gancho para colocar ajustablemente las placas de horquilla o gancho dentro del baño para acomodar los recipientes de diferentes longitudes. Una ménsula está montada pivotantemente a una pared extrema del baño, y lleva un brazo para acoplar externamente la pared lateral del recipiente para retener el cuerpo del recipiente contra la horquilla o gancho, contra la fuerza ascendente del recipiente en el aceite. La ménsula está colocada para ser acoplada por la parte inferior de un recipiente cuando el mismo es colocado sobre la horquilla o gancho para mover pivotantemente de manera automática el brazo en acoplamiento con el cuerpo del recipiente. Un contrapeso es llevado por la ménsula para mover pivotantemente de manera automática la ménsula y el brazo fuera de acoplamiento con el recipiente, cuando el recipiente es levantado desde el gancho u horquilla siguiendo una secuencia de medición. En la modalidad preferida de la invención, la posición tanto del brazo de retención como del contrapeso es ajustable sobre la ménsula para acomodar los recipientes de diferentes tamaños .

La energía luminosa es dirigida desde una fuente de luz colocada sobre un lado del baño de aceite a través de las paredes laterales transparentes del baño de aceite sobre una cámara colocada en el lado opuesto del baño de aceite. La fuente luminosa en la modalidad preferida de la invención comprende una fuente de luz blanca, y la luz puede ser polarizada verticalmente antes de la transmisión a través del baño. La intensidad de la medición del rayo de luz puede ser variada ajustablemente para adaptarse a los materiales de vidrio (por ejemplo, cristal de roca y vidrio ambarino) de diferente opacidad. Para asegurar que la medición del rayo de luz sea incidente tangencialmente sobre la pared lateral del recipiente, el baño es colocable ajustablemente de manera vertical con respecto a la fuente luminosa y la cámara. Para medir el grosor del vidrio de forro o envoltura a diferentes posiciones axialmente del recipiente, el recipiente y el baño son ajustable horizontalmente con respecto a la fuente luminosa y a la cámara. En la modalidad preferida de la invención, un manguito o cuña flexible acopla el diámetro interno del acabado del recipiente para hacer girar el cuerpo del recipiente sobre la horquilla o gancho mientras que se acomoda la no concentricidad entre el acabado del recipiente y el cuerpo del recipiente.

Breve Descripción de los Dibujos La invención, junto con los • objetos, características y ventajas adicionales de la misma, serán mejor entendidas a partir de la siguiente descripción, las reivindicaciones anexas y los dibujos que se anexan, en los cuales: la Figura 1 es un diagrama esquemático de un aparato para medir la tensión en la pared lateral de un recipiente de vidrio de acuerdo con una modalidad preferida actualmente de la invención; la Figura 2 es una vista en perspectiva del aparato de medición ilustrado esquemáticamente en la Figura 1; la Figura 3 es una vista en perspectiva del aparato de la Figura 2 tomada desde una dirección diferente; las Figuras 4 y 5 son vistas en perspectiva fragmentarias que muestran los detalles de las porciones del aparato ilustrado en las Figuras 2-3; la Figura 6 es una vista en elevación extrema del aparato ilustrado en las Figuras 2-5; las Figuras 7 y 8 son vistas en sección tomadas substancialmente a lo largo de las líneas 7-7 y 8-8 de la Figura 6; la Figura 9 es una vista en elevación extrema fragmentaria del aparato ilustrado en las Figuras 2-8; la Figura 10 es una vista en elevación fragmentaria del manguito del recipiente en el aparato de las Figuras 1-9; las Figuras 11 y 12 ilustran el grosor del recipiente exhibido en el aparato de la Figura 1, y la Figura 13 ilustra un baño de aceite que caracteriza una configuración de placa de gancho u horquilla modificada.

Descripción Detallada de las Modalidades Preferidas La Figura 1 ilustra un aparato 20 para medir la tensión en una de las paredes laterales de un recipiente 22 de acuerdo con una modalidad preferida actualmente de la invención. El recipiente 22 está soportado sobre un gancho u horquilla 24 dentro de un baño 26 que contiene un aceite de indización 28. Una fuente de luz 30 está colocada sobre un lado del baño 26 para dirigir y enfocar un rayo de energía luminosa a través de las paredes laterales transparentes del baño 26 sobre una cámara 32.

El baño 26 está colocado de tal modo que el rayo de luz desde la fuente 30 viaje tangencialmente a través de la pared lateral del recipiente. El aceite 28 iguala el índice de refracción de la superficie exterior de la pared lateral del recipiente de modo que la energía luminosa no sea reflejada desde la pared lateral del recipiente, sino que en lugar de esto viaje tangencialmente a través de la pared lateral del recipiente hasta la cámara 32. Las propiedades de indización del aceite 28 son controladas estrechamente por la circulación del aceite de indización externamente del baño 26 a través de un dispositivo 34 para el control de la temperatura y una bomba 36. Por consiguiente, las propiedades de refracción del aceite de indización pueden ser controladas estrechamente y mantenidas para que correspondan con aquellas del recipiente 22. Un polarizador 38 puede ser colocado selectivamente en la trayectoria de la luz para polarizar verticalmente la energía luminosa incidente sobre el baño 26, y un atenuador variable 40 es provisto para acomodar los vidrios de diferente opacidad. Es decir, el atenuador 40 es ajustado aproximadamente para normalizar la intensidad de luz incidente sobre la cámara 32 para los vidrios de opacidad diferente - por ejemplo, el cristal de roca el cual es substancialmente claro contra el vidrio ambarino el cual es más opaco. Un lente de telefoto 41 enfoca el campo de vista de la cámara 32 sobre la superficie exterior del recipiente 22 en el gancho u horquilla 24 en el punto de la intersección tangencial con el rayo de iluminación. La cámara 32 está acoplada a un indicador visual 42 para exhibir la información de la tensión de la pared lateral a un operador. Refiriéndose a las Figuras 2-3,- el baño 26 comprende una artesa generalmente rectangular en la cual un par de paredes laterales transparentes 44, 46 están montadas. La artesa también tiene paredes extremas 48 y una parte inferior cerrada que es sellada adecuadamente para contener un volumen del aceite de indización 28. La parte superior del baño 26 está abierta para recibir un recipiente 22 bajo prueba. Un par de vastagos roscados 50, 52 se extienden entre las paredes extremas 48 del baño, paralelas al eje longitudinal del baño, siendo soportados giratoriamente arriba y a un lado del baño 26 por un par de ménsulas extremas 54 fijadas externamente a las paredes extremas 48. El vastago roscado 50 está acoplado a una perilla o botón 56 adyacente a una pared extrema 48, mientras que el vastago roscado 52 está acoplado a una perilla o botón 58 adyacente a la pared extrema opuesta 48. Por consiguiente, los vastagos roscados 50, 52 pueden ser girados manualmente de manera libre mientras que son mantenidos en una posición fija adyacente al baño 26.

La horquilla o gancho 24 comprende un par de placas de horquilla o gancho 60, 62 colocadas dentro del baño 26. Cada placa de horquilla o gancho 60, 62 tiene un borde superior cóncavo contorneado para recibir y soportar el cuerpo cilindrico de un recipiente 22. Estos bordes que soportan el recipiente son circulares en la modalidad ilustrada en los dibujos. Alternativamente, los bordes que soportan el recipiente pueden ser con forma de V, como se muestra esquemáticamente en la Figura 13. Tales placas de horquilla o gancho 60a, 62a con forma de V proporcionan un soporte lateral adicional al recipiente durante la rotación. La placa de gancho u horquilla 62 es colocada en viga en voladizo removiblemente desde un bloque de retención 64, el cual está acoplado giratoriamente al vastago roscado 50 y a través del cual el vastago roscado 52 pasa libremente. De la misma manera, la placa de gancho u horquilla 60 es colocada en viga en voladizo desde un bloque de retención 66, el cual está acoplado giratoriamente al vastago roscado 52 mientras que el vastago roscado 50 pasa libremente a través del mismo. Por consiguiente, las posiciones longitudinales de las placas de gancho u horquilla 60, 62 dentro del baño 26 pueden ser ajustadas de manera independiente por medio de perillas o botones 58, 56 respectivamente. Las placas de gancho u horquilla 60, 62 son removibles desde los bloques 66, 64, y por consiguiente pueden ser reemplazadas por placas de gancho u horquilla de diferente contorno para acomodar los recipientes 22 de diferente diámetro. Refiriéndose a las Figuras 2-4 y 6, una ménsula de retención 68 comprende una placa plana montada pivotantemente a una pared extrema 48 del baño 26. La ménsula 68 comprende un par de piernas paralelas 70, 86 que se extienden hacia arriba desde el baño 26. Un brazo con forma de L 72 está montado sobre la pierna 70 por medio de un par de tornillos de montaje 74 que se extienden a través de un par de ranuras paralelas 76 en el brazo 70. El brazo 72 se extiende desde la placa 68 sobre el baño 26. Un bloque 77 está montado deslizablemente sobre el brazo 72 por medio de un tornillo que se extiende a través de una ranura longitudinal 75 sobre el brazo 72. Una almohadilla 78 tiene un eje roscado 80 que es colocable ajustablemente sobre el bloque 77 por medio de una tuerca 82. (Una almohadilla 78a con forma de V en la Figura 13 puede ser empleada para el soporte lateral adicional durante la rotación) . Una muelle en espiral 84 es capturada en i ' compresión alrededor del eje 80 entre la almohadilla 78 y el bloque 77. La segunda pierna 86 de la ménsula 68 contiene una ranura alargada 88 dentro de la cual un contrapeso 90 está montado por medio de un tornillo y una tuerca 92. El extremo inferior de la ménsula 68 está colocado para ser acoplado por la parte inferior de un recipiente 22 cuando el recipiente es colocado sobre el gancho y horquilla 24, como se muestra en la Figura 4. La colocación del recipiente 22 dentro de la horquilla o gancho y la aplicación de presión del fondo del recipiente contra .la ménsula 68 mueve en forma pivotante la ménsula contra el peso del contrapeso 90 desde la posición abierta ilustrada en la Figura 4, en la cual la almohadilla 78 es movida pivotantemente hacia arriba apartándose del recipiente, hasta la posición cerrada ilustrada en las Figuras 2 y 3, en la cual la almohadilla 78 acopla el recipiente. La almohadilla 78 retiene así al recipiente 22 sobre la horquilla o gancho 24. Cuando se desee remover el recipiente del gancho u horquilla, el retiro del recipiente axialmente del gancho u horquilla remueve la fuerza del recipiente contra la ménsula 68, de modo que la ménsula sea movida en forma pivotante automáticamente por el peso 90 desde la posición mostrada en las Figuras 2 y 3 a aquella mostrada en la Figura 4. El brazo 72 es colocable ajustablemente sobre la ménsula 68, y el peso 90 es colocable de manera ajustable sobre la ménsula 68, para acomodar los recipientes 22 de diferente diámetro y de diferente peso. El bloque 77 es colocable ajustablemente sobre el brazo 72 para acomodar los recipientes de diferente longitud. El resorte 84 funciona para empujar la almohadilla 78 en acoplamiento deslizante con el recipiente 22 mientras que se previene una fuerza de afianzamiento excesiva. El acoplamiento deslizante entre la almohadilla 78 y la superficie externa del recipiente 22 será lubricado por el aceite de indización, como lo será el acoplamiento deslizante entre el recipiente 22 y las placas del gancho u horquilla 60, 62. El baño de aceite 26 está montado sobre una cuba para aceite plana 100 (Figuras 2-3, 6 y 8-9) . La cuba para aceite 100 está montada sobre una placa de soporte intermedia 102 por un par de cojinetes o soportes lineales 104 espaciados lateralmente, los cuales acomodan el movimiento de la cuba para aceite 100 y el baño 26 en la dirección longitudinal del baño - es decir, la página en la Figura 6 - mientras que se previene el movimiento lateral del baño - es decir, lado con lado en la Figura 6. Los cojinetes o soportes lineales 104 pueden ser de cualquier carácter adecuado. La placa de soporte 102 lleva cojinetes o soportes dependientes 106 espaciados longitudinalmente (Figuras 8 y 9) que soportan giratoriamente un tornillo de guía 108. El tornillo de guía 108 está acoplado por engranajes cilindricos de dentadura recta 109, 111 intercalados, a una manija 110 en la parte frontal del aparato. Una pierna 112 depende de la cuba para aceite 100 a través de una ranura 114 en la placa de soporte 102 (Figura 8), y termina en una tuerca 115 que abarca el tornillo de guía 108. Por consiguiente, la posición horizontal de la cuba para aceite 100, y el baño de aceite 26 llevado por la misma, puede ser colocado ajustablemente de manera longitudinal con respecto a la placa de soporte 102 por la rotación de la manija 110 y un tornillo de guía 108. Una placa base 120 (Figuras 2-3, 6-7 y 9) está soportado por pies ajustables 122 arriba de una superficie de trabajo 124. Cuatro tornillos de guía 126 están soportados sobre la placa base 120 en las esquinas de un cuadrado (como se puede observar mejor en la Figura 8) para la rotación alrededor de los ejes verticales paralelos. Los tornillos de guía 126 son recibidos giratoriamente en cuatro tuercas 128 llevadas por la placa 102 (Figuras 2 y 6-9). Cada tornillo de guía 126 lleva un engranaje cilindrico de dentadura recta 130 adyacente a la placa base 120. Los diversos engranajes 130 se fusionan con un engranaje cilindrico central 132 que es giratorio sobre un eje vertical arriba del plano de la placa base 120. El engranaje 132 es acoplado por engranajes cónicos 134, 136 a un eje horizontal 138. El eje 138 está soportado giratoriamente por placas de soporte 140 que se extienden hacia arriba desde la placa base 120, y está conectado a un volante de mano 142. Un segundo volante de mano 144 está acoplado a través de una placa 146 sobre la placa base 120 a los engranajes cónicos intercalados 148, 150. El engranaje cónico 150 (Figura 9) está conectado por un eje 151 a un engranaje cilindrico de dientes rectos .149 que es fusionado o engranado con el engranaje 132. Por consiguiente, los tornillos de guía 126 son girados, y la placa de montaje 120 es subida y bajada, por la rotación ya sea del volante de mano 142 o del volante de mano 144. El volante 142 se proporciona para el ajuste aproximado de la posición vertical de la placa 102, mientras que el volante 144 se proporciona para el ajuste fino de la posición vertical de la placa 102. La fuente luminosa 30 (Figura 1), el lente de telefoto 41 (Figuras 1 y 2) y la cámara 42 están montados sobre la superficie de trabajo 124 por ménsulas de montaje adecuadas separadas de la placa 120. Un manguito 160 para acoplar y hacer girar el recipiente es ilustrado en las Figuras 2-3, 5-6 y 10. El manguito 16 incluye un casquillo 162 de material elastomérico tal como de caucho. El casquillo 162 es capturado entre un par de arandelas 164, 166. Un casquillo hueco alargado 168 se extiende entre la arandela 164 y una segunda arandela 170. Una varilla 172 es fijada en un extremo a la arandela 166 y se extiende a través del interior del manguito 168. Sobre el lado alejado de la arandela 170, la varilla 172 está montada por un perno pivote 174 a una palanca 176 del manguito. La palanca 176 tiene un lóbulo convexo alargado 178 que acopla deslizablemente la superficie opuesta de la arandela 170 para cooperar con la elasticidad axial del casquillo 162 para formar un* dispositivo de afianzamiento basculante. En la posición abierta del manguito y el dispositivo de afianzamiento, ilustrada en la Figura 10, el casquillo 162 está relajado, y la manija de la palanca 176 se extiende axialmente hacia afuera. Cuando la palanca 176 es movida en forma pivotante en el sentido de las manecillas del reloj (en la orientación de la Figura 10), el casquillo 162 es comprimido entre las arandelas 164, 166, hasta que la parte plana 180 del lóbulo 178 se opone a la arandela 170, en tal punto el dispositivo de afianzamiento basculante es fijado en su posición. Para acoplar el acabado de un recipiente, y con la palanca 176 en la posición de la Figura 10, el casquillo 162 y la arandela 166 son insertadas en el extremo abierto del acabado del recipiente hasta que la superficie de sellado del recipiente hace contacto a tope con la arandela 164.

La palanca 176 es movida entonces en forma pivotante (en el sentido de las manecillas del reloj en la Figura 10) para expandir el casquillo 162 radialmente hacia afuera y por medio de esto acoplar firmemente el diámetro interno del acabado del recipiente. Con el manguito acoplado firmemente con el recipiente y la palanca 176 en la posición fijada de las Figuras 2 y 6, el recipiente es insertado ahora en el aparato por la colocación sobre las placas 62, 66 para el gancho u horquilla, en contacto a tope con la ménsula 68. La ménsula de retención 68 y la almohadilla 78 son movidas en forma pivotante por medio de esto, hacia abajo y en acoplamiento con el exterior del recipiente. El casquillo externo 168 es dejado en la ranura 182 con forma de V de la ménsula de montaje 184 del manguito (Figuras 2, 5 y 8) que se extiende hacia arriba desde la placa de montaje 102. Un dispositivo de afianzamiento arqueado 186 (Figura 5) está montado pivotantemente sobre la ménsula 184, y tiene una manija 188 que se proyecta radialmente, por medio de la cual el dispositivo de afianzamiento 186 puede ser movido pivotantemente para capturar el manguito 160 sobre el ' montaje, como se muestra en la Figura 5. Un engranaje ¡ 1 cilindrico con dientes rectos 190 es colocable ajustablemente sobre el casquillo 168 del manguito para el acoplamiento en el montaje con lss engranajes 192, 194 llevado por la ménsula 184. El engranaje 194 es acoplado a un indicador de disco 196 llevado sobre la cara externa de la ménsula 184. Por consiguiente, un operador puede girar el manguito 160, y simultáneamente hace girar el recipiente 22 dentro del aparato de prueba, con el grado de rotación angular que está indicado al operador en el indicador 196. La elasticidad del casquillo 162 en el manguito 160 acomoda los desalineamientos ligeros del eje del acabado con respecto al eje del cuerpo del recipiente, de modo que el cuerpo continuará siendo retenido en la posición fija contra la horquilla o gancho 24 dentro del baño 26. En la operación, el aparato 20 es primero fijado con un recipiente 22 de características conocidas. El manguito 160 es ajustado dentro del acabado del recipiente 22, y el recipiente 22 es montado sobre la horquilla o gancho 24 del baño 26. Cuando el recipiente es montado sobre la horquilla o gancho, la ménsula 68 y el brazo 72 son movidos pivotantemente hacia abajo de modo que la almohadilla 78 acople y retenga al recipiente 22 sobre la horquilla o gancho 24. El manguito 160 es colocado entonces sobre la ménsula 184, y el dispositivo de afianzamiento 186 es cerrado sobre el manguito 160. Con la fuente luminosa 30, la cámara 32 y la pantalla operando, y con el aceite 28 del baño 26 a la temperatura deseada, la posición vertical del baño 26 es ajustada por medio de los volantes de ajuste 142, 144 hasta que la pantalla 42 muestra la intersección del rayo de luz con el área de interés en el recipiente. El volante 110 es ajustado entonces de modo que el rayo intersectará el recipiente en la posición axial deseada, y el manguito 160 es girado de modo que el rayo intersecta la pared lateral del recipiente en la posición angular deseada. Con el aparato ajustado para la operación, un nuevo recipiente 22 que va a ser probado es colocado entonces sobre el manguito 160 y se inserta en el aparato. Si los índices de refracción del vidrio del núcleo y del forro o recubrimiento son suficientemente diferentes (por ejemplo, 1.520 contra 1.522), la reflexión de la interfase del núcleo/forro puede ser empleada, y el polarizador 38 (Figura 1) no necesita ser utilizado. Refiriéndose a la Figura 11, una refracción ligera en la parte inferior tangente a la superficie externa produce una línea oscura 200 contra un fondo de otra manera brillante en la cámara 32 y la pantalla 42. La no correspondencia del índice en la interfase de núcleo/forro produce una segunda línea de oscuridad 204 a causa de que los rayos de luz son reflejados en la interfase apartándose de la cámara. La capa de forro o recubrimiento produce el área brillante 202 relativamente gruesa,' y la capa de núcleo produce el área 206 relativamente brillante. El grosor de la capa de forro o envoltura puede ser medida fácilmente comparando la anchura del área 202 con las imágenes correspondientes del grosor conocido. El rayo de luz y la pantalla no son lo suficientemente anchos radialmente desde el recipiente para mostrar la interfase de aire/vidrio en el lado de adentro de la capa del núcleo. La Figura 12 ilustra un problema potencial, en el cual la línea 202c entre las imágenes 202a, 202b del vidrio de forro o envoltura, indica la posible estratificación dentro de la capa de vidrio de forro o envoltura. En situaciones en las cuales los índices de refracción en las capas de vidrio son correspondientes más estrechamente, la luz polarizada puede ser empleada para establecer una configuración de birrefringencia indicativa del grosor de la capa de vidrio de forro o envoltura sometida a tensión internamente. Por consiguiente se proporcionó un método y aparato para medir la tensión en la pared lateral de los recipientes de vidrio, y particularmente para medir el grosor de la capa de vidrio de forro o envoltura sometida a tensión en una botella de vidrio forrada, que satisface completamente la totalidad de los objetos y finalidades previamente descritos. Los recipientes pueden ser probados rápidamente en un medio ambiente de fabricación para el control de calidad de tiempo real del proceso de fabricación. Los grosores del vidrio de forro o envoltura pueden ser medidos en cualquier posición deseada circunferencialmente desde el recipiente -o axialmente desde el recipiente. La modalidad manual de la invención descrita aquí puede ser automatizada fácilmente por medio del acoplamiento adecuado de los ajustes circunferencial y axial a los medios de ajuste tales como motores eléctricos. Se pierde muy poco aceite de indización durante el proceso de medición. En particular, el mecanismo de manguito de adaptación de la presente invención no solamente previene la entrada del aceite en la parte interna del recipiente, sino que también acomoda las fluctuaciones y los desalineamientos del cuerpo del recipiente con respecto al acabado mientras que mantiene la integridad del proceso de medición.

Se hace constar que con relación a esta fecha el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes

Claims (49)

REIVINDICACIONES

1. Un aparato para medir el grosor de una capa de vidrio en una pared lateral de un recipiente de vidrio que tiene un cuerpo y un acabado, caracterizado porque comprende: un baño de aceite que tiene un índice de refracción que corresponde con aquel de la pared lateral del recipiente, medios para acoplar un cuerpo del recipiente en el baño para permitir la rotación del cuerpo alrededor de su eje mientras que se restringe el movimiento del cuerpo lateralmente desde su eje, medios para hacer girar el recipiente sobre los medios de acoplamiento, medios para dirigir la energía luminosa a través del baño y tangencialmente a través de la pared lateral del cuerpo del recipiente en el baño sobre los medios de acoplamiento para establecer una configuración de energía luminosa como una función del grosor del vidrio en la pared lateral del cuerpo del recipiente, y medios para determinar el grosor del vidrio en la pared lateral del recipiente como una función de la configuración de la energía luminosa.

2. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los medios para el acoplamiento de la pared lateral del recipiente comprenden medios en el baño para el acoplamiento exterior deslizante con la pared lateral del recipiente, el acoplamiento deslizante es lubricado por el aceite.

3. El aparato de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque los medios en el baño comprenden una horquilla o gancho para acoplar externamente la pared lateral del recipiente en el baño y soportar deslizablemente el recipiente en la orientación horizontal en el baño.

4. El aparato de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque el gancho u horquilla comprende un par de placas de gancho u horquilla en el baño, cada una de las placas tiene un borde contorneado para soportar externamente de manera deslizable la pared lateral del recipiente.

5. El aparato de conformidad con la i reivindicación 4, caracterizado porque los medios para el acoplamiento de la pared lateral del recipiente comprenden además medios para colocar ajustablemente al menos una de las placas en el baño, para acomodar los recipientes de diferente dimensión axial.

*. El aparato de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque los medios de colocación ajustable comprenden medios para colocar ajustablemente ambas de las placas en el baño independientemente entre sí.

7. El aparato de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque el baño comprende un par de paredes laterales transparentes ópticamente que se extienden entre las paredes extremas espaciadas y en donde los medios de colocación ajustable comprenden un par de vastagos roscados que se extienden entre y que están soportados giratoriamente por las paredes extremas, cada uno de las vastagos roscados está acoplado operativamente con una de las placas de la horquilla o gancho para ajustar la posición longitudinal de la placa como una función de la rotación del vastago roscado.

8. El aparato de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque los medios de colocación ajustable comprenden un par de bloques cada uno acoplado giratoriamente a uno de los vastagos roscados, cada una de las placas de horquilla o gancho están montadas removiblemente en uno de los bloques.

9. El aparato de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque los vastagos están montados paralelos entre sí arriba y a un lado del baño, las placas de horquilla o gancho se extienden lateralmente y hacia abajo en el baño.

10. El aparato de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque los bordes contorneados de las placas son arqueados.

11. El aparato de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque los bordes contorneados de las placas son con forma de V.

12. El aparato de conformidad con cualquier reivindicación precedente, caracterizado porque el baño comprende un par de paredes laterales transparentes ópticamente, un par de paredes extremas espaciadas y una pared inferior que conjuntamente contienen un volumen del aceite.

13. El aparato de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque además comprende medios colocados arriba de la horquilla o gancho para acoplar externamente de manera deslizable la pared lateral de un recipiente sobre la horquilla o gancho mientras que se retiene al recipiente sobre la horquilla o gancho contra la fuerza ascendente del recipiente en el aceite.

14. El aparato de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque los medios de retención comprenden una ménsula montada pivotantemente sobre una de las paredes extremas y medios sobre la ménsula para el acoplamiento de la pared lateral de un recipiente sobre la horquilla o gancho.

15. El aparato de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque la ménsula está colocada para el acoplamiento con la parte inferior del recipiente cuando el recipiente es colocado sobre la horquilla o gancho para mover pivotantemente la ménsula y los medios sobre la ménsula, en acoplamiento con el recipiente.

16. El aparato de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque los medios sobre la ménsula comprenden un brazo que se extiende desde la ménsula arriba de un recipiente sobre la horquilla o gancho, y medios de empotramiento llevados por el brazo para el acoplamiento con el recipiente.

17. El aparato de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque los medios de empotramiento comprenden una almohadilla de empotramiento y una muelle helicoidal para desviar la almohadilla en acoplamiento con el recipiente.

18. El aparato de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque los medios sobre la ménsula comprenden además medios para ajustar la posición del brazo sobre la ménsula, para acomodar los recipientes de diferente diámetro.

19. El aparato de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque los medios de retención comprenden además medios de contrapeso sobre la ménsula para mover en forma pivotante la ménsula y el brazo fuera de acoplamiento con la pared lateral del recipiente, cuando el recipiente es movido fuera del gancho u horquilla.

20. El aparato de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque los medios de retención comprenden además medios para ajustar la posición de los medios de contrapeso sobre la ménsula.

21. El aparato de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque los medios para dirigir la energía luminosa comprenden una fuente luminosa colocada sobre un lado del baño para dirigir la energía luminosa a través de las paredes laterales transparentes y a través del baño, y en donde los medios de identificación comprenden colocar medios sensores de la luz para recibir la energía luminosa transmitida a través del baño.

22. El aparato de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque la fuente luminosa incluye medios para polarizar la energía luminosa transmitida hacia el baño.

23. El aparato de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado porque los medios de polarización comprenden medios para polarizar verticálmente la energía luminosa.

24. El aparato de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado porque la fuente luminosa incluye además medios para atenuar variablemente la intensidad de la energía luminosa transmitida en el baño.

25. El aparato de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque además comprende medios para ajustar la posición del baño con respecto a la fuente luminosa.

26. El aparato de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado porque los medios para el ajuste de la posición comprenden medios para ajustar la posición del baño en dos direcciones perpendiculares a la fuente luminosa.

27. El aparato de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porque los medios para el ajuste de la posición comprenden una placa de soporte, medios para colocar ajustablemente de manera horizontal el baño sobre la placa de soporte, y medios para colocar verticalmente de manera ajustable la placa de soporte.

28. El aparato de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado porque los medios de colocación horizontal comprenden medios de soporte lineales que montan el baño sobre la placa de soporte, y medios para mover el baño a lo largo de los medios de soporte lineales.

29. El aparato de conformidad con la reivindicación 28, caracterizado porque los medios para mover el baño comprenden un tornillo de guía acoplado al baño y medios para hacer girar el tornillo de guía.

30. El aparato de conformidad con la reivindicación 29, caracterizado porque el tornillo de guía se extiende debajo de la placa de soporte, y el baño está acoplado al tornillo de guía por medios que se extienden a través de una ranura alargada en la placa de soporte.

31. El aparato de conformidad con la reivindicación 29, caracterizado porque los medios de colocación vertical comprenden una placa base, una pluralidad de tornillos de guía que soportan la placa de soporte sobre la placa base, y medios para hacer girar simultáneamente la totalidad de la pluralidad de los tornillos de guía.

32. El aparato de conformidad con la reivindicación 31, caracterizado porque los medios para hacer girar la pluralidad de los tornillos de guía comprenden un engranaje central montado giratoriamente sobre la placa base, una pluralidad de engranajes que rodean el engranaje central y que acoplan giratoriamente el engranaje central a los tornillos de guía, y medios para hacer girar el engranaje central.

33. El aparato de conformidad con la reivindicación 32, caracterizado porque los medios para hacer girar el engranaje central comprenden medios para hacer girar el engranaje central a diferentes relaciones de curso y el ajuste fino de la posición vertical de la placa de soporte.

34. El aparato de conformidad con cualquier reivindicación precedente, caracterizado porque los medios para hacer girar el recipiente comprenden un manguito para acoplar liberablemente el acabado del recipiente y medios para hacer girar el manguito.

35. El aparato de conformidad con la reivindicación 34, caracterizado porque el manguito incluye medios para acoplar adaptablemente el acabado del recipiente para acomodar las fluctuaciones del acabado con respecto al cuerpo del recipiente cuando el recipiente es girado.

36. El aparato de conformidad con la reivindicación 35, caracterizado porque el manguito comprende un casquillo de composición elástica adaptado para ser recibido dentro del acabado del recipiente, y medios para comprimir axialmente y expandir radialmente el casquillo elástico para acoplar el diámetro interno del acabado del recipiente.

37. El aparato de conformidad con la reivindicación 36, caracterizado porque los medios para la compresión axial y la expansión radial del casquillo elástico comprenden un casquillo alargado acoplado a un extremo opuesto del casquillo elástico y que se extiende a través del casquillo alargado, y una pieza de afianzamiento flexible acoplada al vastago o varilla y al casquillo alargado en los extremos de la misma alejados del casquillo elástico.

38. El aparato de conformidad con la reivindicación 37, caracterizado porque el manguito es colocable removiblemente y giratorio manualmente sobre el aparato.

39. El aparato de conformidad con la reivindicación 38, caracterizado porque además comprende medios acoplados operativamente al manguito cuando el manguito está colocado sobre el aparato para indicar la posición angular del manguito.

40. El aparato de conformidad con cualquier reivindicación precedente, caracterizado porque los medios de identificación incluyen medios para exhibir a un operador el grosor de la capa de vidrio en la pared lateral del recipiente.

41. El aparato de conformidad con la reivindicación 3 precedente, caracterizado porque además comprende medios para controlar la temperatura del aceite en el baño.

42. El aparato de conformidad con la reivindicación 41, caracterizado porque los medios para el control de la temperatura comprenden medios para hacer circular el aceite externamente con respecto al baño.

43. El aparato de conformidad con cualquier reivindicación precedente, caracterizado porque los medios para dirigir la energía comprenden medios para dirigir la energía luminosa polarizada tangencialmente a través de la pared lateral del cuerpo del recipiente en el baño para establecer una configuración de birrefringencia de la energía luminosa como una función de la tensión en la pared lateral del cuerpo del recipiente, y en donde los medios para la determinación del grosor funcionan en respuesta a la configuración de birrefringencia para determinar el grosor de la capa que contiene tal tensión.

44. Para su uso en conjunción con un recipiente de vidrio que tiene un acabado y un cuerpo que consiste de capas múltiples de vidrio de diferentes composiciones, un método para medir el grosor de al menos una capa, caracterizado porque comprende los pasos de a) hacer girar el acabado del recipiente mientras que se soporta estructuralmente el cuerpo del recipiente de modo que el cuerpo gire alrededor de su eje independientemente del eje de rotación del acabado, b) dirigir la energía luminosa tangencialmente a través del cuerpo del recipiente para establecer una configuración de energía luminosa como una función del grosor de al menos una capa, y c) determinar el grosor de al menos una capa como una función de la configuración de la energía luminosa.

45. El método de conformidad con la reivindicación 44, caracterizado porque las composiciones son tales que dos de tales capas tienen índices de refracción diferentes, y en donde la configuración de la luz incluye la información indicativa de la reflexión de la energía luminosa desde la interfase entre las capas.

46. El método de conformidad con las reivindicaciones 44 o 45, caracterizado porque el paso (b) comprende el paso de polarizar la energía luminosa en una dirección perpendicular al eje de rotación, de tal modo que la configuración de la luz comprenda una configuración de birrefringencia de la energía luminosa como una función de la tensión residual en dicha capa.

47. El método de conformidad con las reivindicaciones 44, 45 o 46, caracterizado porque el eje de rotación es horizontal.

48._ El método de conformidad con las reivindicaciones 44, 45, 46 o 47, caracterizado porque comprende el paso adicional de: (d) atenuar variablemente la energía luminosa dirigida a través del cuerpo del recipiente en el paso (b) para adaptarse a los vidrios de diferente opacidad.

49. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 44-48, caracterizado porque el paso (a) es llevado a cabo colocando el cuerpo del recipiente en el gancho u horquilla en un baño de aceite que corresponda al índice de refracción de la superficie externa del recipiente de vidrio.