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"perfectionnements relatifs k la conformation ou au débit du verre.
La présente invention se rapportea. la conforma- tion ou au'débit de verre fondu ou plastique, que ce verre doive ou non recevoir ensuite une autre forme. La princi- pale caractéristique de l'invention consiste à prévoir une surface conformatrice ou distributrice, constituée par la matière connue sous le nom de "silice fondue" ou quartz fondu ou par une autre matière analogue. La matière connue sous le nom de silice fondue a un point de fusion élevé, atteignant environ 1700 C.
Des expériences ont démontré que cette matière supporte le contact de verre fondu ou plastique, particulièrement si ce verre est maintenu au- dessous de son point de dévutrifcation Par le terme "point
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de dévitrification" de la silice fondue, on entend le point auquel la silice perd son caractère vitreux et devient amor- phe ou se désagrège. La dévitrification ne se produit géné- ralement pas à des températures au-dessous de 1000 et elle est très lente jusqu'à 1200 . Au-dessus de cette température elle est plus rapide, spécialement si on maintient longtemps le .contact avec la source de chaleur.
Par suite, dans la forme préférée de l'invention, la surface conformatrice est maintenue à une température au-dessous de celle à laquelle se produit une dévitrification sensible, ceci peut être réa- lisé soit, dans certains cas, par l'effet réfrigérant de l'air, soit, dans d'autres cas, par des moyens réfrigérants spéciaux, appliqués soit extérieurement, soit intérieurement à la ma- tière de quartz fondu, cette matière possède un coefficient de dilatation très faible, et est extrêmement résistante à des variations de température brusques et importantes.
L'invention propose par suite l'emploi de cette matière ou d'un équivalent pour venir en contact avec le verre fondu ou plastique, spécialement pour les opérations de conformation et de distribution ou de débit, et de préfé- rence concurment avec des moyens permettant de maintenir la température de cette matière au-dessous de son point de dévitrification dans des cas où cette température s'élève- rait sans cela au-dessus de ce point.
Dans les dessins annexés : Fige 1 est un diagramme représentant une forme de l'invention appliquée au système Colburn bien connu d'étira- ge du verre en feuille;
Figs. 2 et 3 sont des vues similaires à la fig. 1, représentant d'autres formes d'exécution. fig 4 est un diagramme représentant l'invention appliquée au système Fourcault bien connu d'étirage du verre en feuille;
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Fig. 5 est une vue similaire à la fig. 1 représen- tant une variante d'appareil à courber la verre ;
Fige 6 est un-diagramme représentant l'invention appliquée à la formation de verre en feuille tombant d'un bassin ou avant-bassin;
Fig. 7 est un diagramme représentant l'invention appliquée à la fabrication continue du verre en plaques;
Fig. 8 est une élévation latérale d'un rouleau con- formateur suivant l'invention;
Pige 9 est une coupe longitudinale partielle) à plus grande échelle, du rouleau de la fige 8.
Fig. 10 est une coupe transversale partielle du rouleau; et fig 11 est une vue perspective d'un bloc d'étira- ge ou débiteuse, employé dans le procédé Fourcault
Dans la fig. 1 l'invention est représentée dans son application au système Colburn bien connu d'étirage de verre en feuille) 2 désignant le bain de verre fondu, et 3-3 des rouleaux creux placés transversalement à la feuille, au niveau ou au-dessus du niveau du ménisque, et couverts d'une couche de quartz fondu ou de silice fondue, ayant de préférence une surface polie. 4 désigne le rouleau courbeur Colburn usuel, également couvert de préférence d'une couche de quartz fondu, et 5 désigne la feuille de verre, laquelle est étirée d'abord dans une.
direction générale verticale, et ensuite, après avoir passé sur le rouleau 4, dans une di- rection générale horizontale, cette feuille de verre étant de préférence étirée par des appareils successifs de serrage et d'étirage à travers un couloir dans lequel le verre..est aplati et graduellement recuit. La température des rouleaux 3-3 et du rouleau 4, qui viennent en contact avec la surface de la feuille, est de préférence réglée par des dispositifs
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réfrigérants spéciaux. Dans la forme d'exécution représentée ces rouleaux sont creux, et un fluide réglant la températu- re circule à l'intérieur de ceux-ci, de manière à maintenir la surface de quartz fondu au-dessous du point de dévitrifi- cation.
Ces rouleaux sont d'habitude placés à l'intérieur d'une chambre chauffée, et bien que le cortact d'une partie quelconque de la surface de quartz fondu avec le verre soit de courte durée, il est cependant préférable d'employer un réglage artificiel de la température pour les rouleaux. Dans certains cas, le rouleau peut être maintenu au-dessous du point de dévitrification de la surface de quartz fondu, par la simple action de l'atmosphère sur les parties qui ne sont pas en contact avec le verre au cours de la rotation des rouleaux. Les rouleaux 3-3 sont de préférence entraînés par des engrenages ou transmissions appropriés, et le rouleau 4 peut être entraîné ou non, à volonté.
La fig 2 est une vue semblable à la fig. 1, ex- cepté que l'on emploie dans ce case pour les bords de la feuille, les rouleaux 6 ordinaires du système Colburn. Ces rouleaux viennent en prise avec les bords plus épais ae la feuille de verre et tendent à conserver la largeur de celle-ci. Le rouleau ccurbeur 4a estle même que sur la fig. 1, et peut comporter ou non des moyens réfrigérants spé- ciaux.
Sur la fig. 3, la forme d'exécution représentée est semblable a. celle de la fig. 1, sauf que les rouleaux 3b couverts de quartz sont en contact avec le ménisque du verre s'élevant du bain, et peuvent également être en contact avec la surface du bain -lui-même. sur la fig. 4, l'invention est représentée dans son application au système Fourcault bien connu pour l'é tirage continu du verre en feuille dans une direction ver-
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ticale Dans Ce cas, 7-7 désignent des rouleaux inférieurs couverts de quartz, à température réglée, venant en prise avec la partie inférieure de la feuille qui s'élève, et 8-8 ,
9-9 et 10-10 sont des'rouleaux successifs similaires venant en prise avec des parties successives de la feuille qui s'é- lève.
on peut employer un nombre quelconque de ces paires de rouleaux, et toutes ou certaines d'entre elles peuvent s'étendre en travers de la feuille et venir en prise avec toute la largeur de celle-ci, comme c'est représenté, ou bien ces rouleaux peuvent attaquer seulement les bords de la feuille, ou présenter la forme d'arbres portant des dis- ques couverts de quartz. 11 désigne des séries supérieures de rouleaux, du type ordinaire employé dans le système Fourcault.
La fig. 5 représente une forme d'exécution sembla- ble à celle de la fig. 1, à cette exception près que le sys- tème courbeur, au lieu de consister en un rouleau unique 4, est remplacé par une série de rouleaux 4c couverts de quartz, disposés de manière à courber graduellement la feuille de verre, pour la faire passer de la direction verticale à la direction horizontale. 3c désigne les rouleaux inférieurs, semblables aux rouleaux 3 de la fig. 1.
Dans la forme d'exécution représentée sur la fig.6 12 désigne la paroi inférieure d'un four à. bassin, ou d'un prolongement ou avant-creuset de ce four, pourvu d'une fente transversale 13 au travers de laquelle le verre peut s'é- couler vers le bas. Le flux de verre s'écoulant par cette fente peut être réglé au moyen d'une soupape ou bouchon réfractaire quelconque convenable, coopérant avec elle et se trouvant à l'intérieur de la'masse de verre, et ayant une ou plusieurs tiges s'étendant au-dessus du verre. 14 désigne une paire de rouleaux couverts de quartz fondu ou de silice
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fondue, et de préférence creux, de manière à pourvoir au ré- glage et au contrôle de la température interne.
15 désigne une paire de rouleaux en charbon de bois, s'étendant en tra- vers de la largeur de la feuille ou plaque de verre pendante, et agissant comme rouleaux de guidage. 16 désigne une série de rouleaux couverts de quartz, à température réglée, dispo- sés de manière à faire tourner graduellement la feuille ou plaque de verre, d'une direction verticale descendante à une direction horizontale, avant qu'elle pénètre dans un long couloir de trempe et de recuit indiqua en 17. Dans ce couloir, ou dans une portion de celui-ci, les rouleaux de support, ou le système de support, peuvent être d'un type quelconque voulu.
L'appareil représenté sur la figure 7 est sembla- ble, à certains égards, à celui représenté sur la figure 6, excepté que les rouleaux 14a sont placés tout près d'une ouverture 13a pratiquée dans une paroi latérale du four à bassin ou d'un prolongement de celui-ci, au lieu d'être placés dans le fond, comme c' est représenté sur la figure 6.
Après avoir atteint les rouleaux 14a, le verre passe sur des rouleaux de support Ion, qui sont de préférence couverts de quartz et à température réglés, et de 1à dans un couloir 17a Le verre peut être supporté dans ce couloir sur des rouleaux 17b qui peuvent être du type ordinaire. sur les figures 8, 9 et 10, on a représenté une forme préférée de rouleaux couverts de quartz. sur ces fi- gures, 18 désigne un corps tubulaire continu en quartz fondu ou en silice fondue, de préférence d'une seule pièce et consti- tuant la surface conformatrice 19 désigne un corps creux métallique du rouleau,' et 20 désigne une couche ou matelas de préférence en matière réfractaire, intercalée entre le corps métallique et la surface en quartz.
Cette couche in-
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tercalée peut consister en un aiment, quelconque à haute tem- pérature, tel par exemple que la matière connue sous le nom de THERMOLITH cette couche est faite de préférence en matière réfractaire ayant un faible coefficient de dilata- tion, et une conductibilité calorifique modérée ou faible.
Le corps métallique interne sera également fait de préférence en une mtière résistant à de hautes températures, et ayant un faible coefficient de dilatation. On peut le faire en acier spécial, par exemple en acier au nickel contenant un pourcentage relativement élevé de nickel, et ayant un faible coefficient de dilatation, ou bien en la matière connue sous le nom d'INVER on peut aussi employer des- aciers chromés ou des matières analogues. Le tube de quartz est de préfé- rence disposé, concentriquement autour du corps métallique et on Introduit ensuite la couche intermédiaire, qu'on laisse durcir. On peut alors meuler et polir la surface pour obte- nir une concentricité exacte. 21 désigne un écrou de serrage pour les diverses parties du rouleau.
Le corps métallique constitue une portée 22, et se continue sous forme tubulaire en 23, cette partie étant pourvue de trous 24 pour la sortie du fluide, cette partie tourne dans un moyeu creux 25 qui l'entoure et est pourvu d'une garniture pour empêcher la sortie du fluide, 26 désignant un presse-étoupes prévu à une extrémité et pourvu d'un dispositifde fermeture 27 Le prolongement aminci 28 de l'arbre est également pourvu d'un presse-étoupes 29 et d'un dispositif de verrouillage 30, et ce système peut être le même aux deux extrémités.
Les deux extrémités des prolongements de l'arbre creux sont re- liées à des conduites d'alimentation de fluide 31 par les-'. quelles le fluide est amené de préférence près du centre du rouleau, comme c'est indiqué par les lignes pointillées de la figure 8 le fluide entrant près du centre du rouleau et
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sortant par les deux extrémités par les conduites d'évacua- tion, dont l'une est représentée en 32.
Comme c'est représenté sur la figure 10 le corps métallique cylindrique du rouleau est de préférence dentelé ou rendu rugueux de manière à donner une meilleure adhérence à la couche intermédiaire logée entre ce corps métallique et la couche superficielle en silice fondue.
A la mise'en marche de l'appareil, la température du. -rouleau peut être élevée artificiellement avant que le mouvement du verre commence, en faisant circuler un fluide' chauffant à travers le rouleau. Pendant le fonctionnement normal, la température du rouleau est maintenue de préfé- rence au-dessous du point de dévitrification, soit par l'ac- tion de l'air extérieur, soit par la circulation interne du fluide de refroidissement soit d'une autre manière quelcon- que.
Dans toutes les formes d'exécution représentées, et dans d'autres emplois de 1' invention, 3-'appareil conforma- teur, ou une partie de celui-ci, peut être enfermé dans une chambre réfractaire comportant, si on le désire, des dispo- sitifs de chauffage. La température des dispositifs confor- mateurs peut être réglée au moyen d'appareils de chauffage électriques, en particulier lorsque le refroidissement par l'air est suffisant, et, si on le désire, on peut employer des dispositifs de contrôle à pyromètres ou thermostats pour maintenir automatiquement la température des surfaces confor- matrices au degré Voulu,.par le contrôle du fluide ou du courant électrique.
Ce degré de température sera de préfé- rence au-dessous du point de dévitrification du quartz fon- du ou de la silice fondue, et sera d'autre part de préféren- ce au-dessus de la température à laquelle les surfaces con- formatrices donneraient lieu a la formation d'une pellicule
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froide sensible ou définie sur,le verre. On sait que, lors- qu'on emploie des rouleaux ou des dispositifs conformateurs pour la verre, le.contact de surfaces relativement froides a pour effet de refroidir la surface du verre et de le re- couvrir d'une pellicule froide, et dans la mise en pratique du système employé de préférence, on maintient les disposi- tifs conformateurs à une température plus élevée que celle à laquelle cette pellicule froide se forme, et au-dessous de la température de dévitrification.
L'invention peut également être appliquée aux ajutages de sortie de dispositifs destinés à distribuer du verre en lui- donnant une conformation préliminaire, bien que ce verre soit ensuite conformé de nouveau lors de sa chute dans le moule. L'invention peut également être appli- quée aux flotteurs ou dispositifs conformateurs réfractaires employés pour l'étirage du verre, par exemple dans le procédé Fourcault pour la fabrication du verre en feuille. Cette disposition est représentée sur la figure il où une débi- teuse 4o, en argile ou autre matière réfractaire, est pour- vue d'un revêtement 41 en quartz fondu. La débiteuse présen- te une fente cunéiforme 42 revêtue de quartz fondu et à travers laquelle le verre passe pendant la fabrication de la feuille.
Dans ces cas, l'appareil conformateur ne présente pas la forme d'un rouleau, mais soit les ajutages, dans le cas des dispositifs distributeurs, soit les flotteurs, dans le cas du système Fourcault peuvent être constitues par des blocs creux, et la température être maintenue par cir- culation du liquide à travers ces blocs. Le bloc peut être en matière réfraetaire, couverte ou revêtue de quartz fondu.
Les avantages de l'invention résultent de ce que la matière qui est en contact avec le verre fondu possède elle-même la nature du verre. Le point de fusion du quartz
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fondu est suffisamment élevé pour que l'emploi de cette substance présente de grands avantages en ce qu'elle consti- tue une matière formant une surface beaucoup meilleure que celle qu'on peut obtenir avec des rouleaux métalliques. Un des défauts les plus communs du système Colburn pour l'é- tirage du verre en feuille consiste en ce que le verre est marqué ou boursouflé par le rouleau courbeur métallique.
Le rouleau en quartz présente au verre une surface de contact beaucoup meilleure qui peut être maintenue à une température suffisamment élevée pour éviter un refroidissement local du verre au moment ou.il passe en cet endroit. Ce dernier point est important, parce que le refroidissement local du verre par la rouleau courbeur a fréquemment pour résultat de for- mer des plis dans la feuille.
Dans certains cas, l'invention peut être employée sans moyens réfrigérants artificiels, lorsque la tempéra- ture de la silice fondue n'est pas maintenue au-dessus du point de dévitrification pendant une période de temps consi- dérable, au cours de son action conformatrice ou distnbutrice L'invention peut être appliquée à des ajutages ou des fentes de sortie du verre, l'enveloppe de ces fentes ou ajutages étant de préférence creuse pour permettre le passage a'un fluide réfrigérant, et de nombreuses variantes peuvent être apportées à la forme et à la disposition de l'appareil sans s'écarter de l'invention. Le rouleau suivant l'invention peut être refroidi et aussi nettoyé de la poussière ou des saletés de sa surface par des frotteurs venant en contact avec cette surface ou une partie de celle-ci au cours du fonction- nement du rouleau.
Le rouleau peut être remplacé par une chaîne continue portant des blocs ou plaques recouverts de quartz, et l'on peut établir de nombreuses autres formes de l'élément conformateur ou distributeur. Les rouleaux peu-
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vent être employés pour là-formation de verre armé confor- mément à des inventions précédentes, ou de 'toute autre ma- nière dans laquelle deux 'couches de verre sont accolées avec un treillage métallique entre elles.
L'invention peut être également appliquée à des blocs de fours ou de bassins, et elle a pour effet d'empê- cher d'une manière efficace que ces pièces soient corrodées ou rongées. ceci est particulièrement important près du niveau de la surface d'un bain de verre contenu dans un bassin ou four.
Les mots "silice fondue" s'appliquent dans ce qui précède à la silice fondue, au quartz fondu, ou à leurs équi- valents. Ces équivalents doivent avoir la nature d'une couche homogène continue* d'une matière à point de fusion très éle- vé ayant de préférence un faible coefficient de dilatation, et dont lpoint de ramollissement soit au-delà des tempé- ratures que l'on rencontre dans la distribution ou la con- formation du verre. Le carbure de tungstène peut être un équi- valent à cet égard, quoique la silice soit préférable, en raison de ses caractéristiques semblables à celles du verre.
-:- REVENDICATIONS -:-
1 Dans des appareils pour la conformation ou la distribution du verre, un dispositif ( par exemple un rou- leau creux ) ayant une surface en silice fondue destinée venir en contact avec le verre en mouvement.