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BREVET DE PERF.BWTIONl'#MENT.
" Perfectionnements apportés aux procédés et appareils pour fabriquer des tubes en matière fusible et étirable,
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notamment a ceux pour tubes en verre ".
L'invention concerne des perfectionnements appor- tés à l'objet du brevet principal du 17 novembre 1927 dépo- sé sous le numéro provisoire 273.760, et relatif aux procé- dés et appareils pour fabriquer des- tubes en matière fusible et étirable, notamment à ceux pour tubes en verre.
Elle a pour but, surtout, de rendre tels, ces pro- cédés et appareils, qu'ils permettent non seulement de fa- briquer ces tubes d'une manière plus rapide, plus.régulière et plus économique que jusqu'ici, mais que leur champ d'ap- plication soit plus étendu.
Elle consiste., principalement, à avoir recours,
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comme procédé pour obtenir des tubes en matière fusible et étirable, à un procédé consistant à prendre une nasse en semblable matière amenée et maintenue à une température telle qu'elle soit propre à être étirée, masse dans laquel- le est ménagé un conduit axial cylindrique, et qui est supportée de façon que ledit conduit soit vertical, à pro- céder à l'étirage dans une direction confondue avec l'axe dudit conduit, à refroidir les parties étirées et à sec- tionner le tube ainsi obtenu en des tronçons de longueur voulue ;
et à avoir recours, comme appareils propres à per- mettre la réalisation de ce procédé, à des moyens pour ame- ner, voire pour maintenir la masse fusible et étirable à l'état de ramollissement voulu jusqu'au moment où toute le. masse est étirée, à des moyens établis en deçà du point où se fait l'étirage proprement dit et propres à donner, après étirage, au tube la section transversale que l'en désire (circulaire, ovale, polygonale, etc.) à des moyens propres à opérer l'étirage et à des moyens propres à permettre de sectionner le tube ainsi obtenu en des tronçons de longueur voulue.
Elle consiste, mise à part cette disposition prin- cipale, en certaines autres dispositions, qui s'utilisent de préférence en même temps et dont il sera plus explicite- ment parlé ci-après.
Elle vise plus particulièrement un certain mode d'application (celui où on l'applique aux tubes de verre ou matière analogue), ainsi que certains modes deréalisation (ceux qui seront indiqués ci-après), desdites dispositions; et elle vise plus particulièrement encore, et ce à titre de produits industriels nouveaux, les appareils propres à la réalisation des procédés du genre en question et comportant application de ces mêmes dispositions, les éléments et ou- tils spéciaux propres à l'établissement de ces appareils,
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ainsi que les tubes obtenus à l'aide de ces procédés et ap- pareils, et que les installations utilisant de semblables procédés et appareils.
Et elle pourra, -de toute façon, être bien compri- se à l'aide du complément de description qui suit, ainsi que des dessins ci-annexés, lesquels complément et dessins sont, bien entendu, donnés surtout à titre d'indication.
Les fig. 1 à 5 montrent,, toutes en semblable cou- .pe verticale schématique et partielle, une installation propre à permettre de fabriquer des tubes de verre et éta- blie conformément à un premier mode de Réalisation de l'in- vention, ces figures représentant par ordre la succession @ des phases de l'opération..
Les fige 6 et 7 montrent respectivement en coupe axiale,dans: installationsavec four propre à réchauffer la masse traitée avant étirage, installations établies confor- mément à deux raodes de réalisation de l'invention autres que celui montré sur les fig- 1 à 5. que
La fig. 8 montre, en semblable coupe/la fig. 5, u- ne installation pour l'étirage de tubes en verre et établie conformément à un mode de réalisation différent de ceux re- présentés sur les figures précédentes.
Selon l'invention, et plus spécialement selon , celui de ses modes d'application, ainsi que ceux des mo- des de réalisation de ses diverses parties, auxquels il semble qu'il y ait lieu d'accorder la préférence, se pro- posant de fabriquer des tubes de verre, comme il sera sup- posé dans ce qui suit, ou matière similaire, on s'y prend conme suit, ou de façon analogue.
Dans la réalisation montrée sur les fig. 1 à 5, on prend un bloc cylindrique de verre a ("saumon de verre" comme on le dénommera dans. ce qui suit), de volume appro- prié, traversé par un conduit axial également cylindrique, et dont la section est notablement supérieure à celle de
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chacun des tubes à obtenir, ce bloc pouvant être très faci- lement obtenu par les procédés courants, par coulage, moula- ge ou pressage.
On constitue de manière telle, une pièce tubulai- re infusible, de préférence en terre réfractaire ("nourrice" comme on dénommera dans ce qui suit), composée d'un tube cy- lindrique b terminé, à l'une de ses extrémités, par un ren- flement axial b1 dont la section transversale a la même for- me que celle du tube à obtenir, par exemple circulaire, o- vale ou polygonale, ledit renflement ayant, dans l'exemple représenté, la forme d'une surface de révolution, constituée par un double tronc de cône, que ladite nourrice puisse être enfilée librement par le tube b, dans l'extrémité inférieu- re du conduit du saumon de verre, et puisse buter, par la base de renflement b1, contre la tranche inférieure dudit saumon de verre.
L'ensemble constitué par 'la nourrice et le saur.:on qu'elle supporte est porté à une température telle que le verre soit amené très près de son degré de ramollissement et cela ou bien par simple chauffage ou mieux en faisant passer ledit ensemble dans un four de cuisson.
On amène ensuite cet ensemble à l'endroit où l'on procède à l'étirage en l'établissant à une hauteur suffisan- te.pour que, au-dessous de la nourrice; se trouve un espace libre permettant que les diverses opérations puissent s'ef- fectuer par l'intermédiaire d'organes dont il sera parlé au fur et à mesure des différentes phases du fonctionnement.
On a recours à un moyen propre à maintenir le sau- mou de verre au degré de ramollissement voulu, lequel moyen peut être constitué par exemple par des chalumeaux ±. rangés en cercle autour de ladite partie et à hauteur et distance convenables, chalumeaux à gaz, ou à acétylène, etc., par exemple encore constitué par l'arc électrique.
Le tout étant ainsi établi, on chauffe plus spé-
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cialement la partie inférieure du saumon de verre jusqu'à la faire fondre.
En fondant, le verre descend par son propre poids extérieurement le long du renflement b1, comme on le voit sur la fig. 2, et, en continuant de fondre et de descendre, il forme, autour dudit renflement, en s'amincissant de plus en plus, et comme on le voit sur la fig. 3, une poche al,que des chalumeaux peuvent aussi chauffer pour empêcher le re- froidissement prématuré du verre ; la partie en fusion étant au fur et à mesure remplacée par la partie de saumon de ver- re située immédiatement au-dessus.
Dès que l'extrémité inférieure de la poche a1 at- teint l'extrémité inférieure du renflement bl, elle rencon- tre, comme on le voit également sur la fig. 3, l'extrémité supérieure d'une pièce d, préalablement mise en place, non fusible et capable d'adhérence au verre fondu, par exemple un tube métallique, dont l'axe est dans le prolongement de celui de la nourrice, lequel tube peut, dans le cas où cela est jugé nécessaire, être amené en contact de la base de la masse en fusion pour venir adhérer à celle-ci et l'entraîner dans la direction suivant laquelle se fait l'étirage, ledit tube d étant, par suite de la chaleur que lui communique la- dite poche, parcouru par un courant d'air ascendant refroi- dissant le verre à la sortie de ladite nourrice.
Le refroidissement peut être renforcé ou obtenu par un courant gazeux aspiré de bas en haut par une condui- te (non représentée) reliée au sommet de la nourrice et dans laquelle on produit une dépression par des moyens appropriés.
Le tube d a pour fonction d'amorcer l'étirage de la poche a1. Il est entraîné, vers le bas et suivant son a- xe, par un moyen approprié quelconque, par exemple par deux chenilles se déplaçant en sens inverse l'une de l'autre, chacune comprenant une bande sans fin e, par exemple en a- miante, entraînée par des poulies f, appliquée contre ce
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tube et épousant la forme de la partie correspondante dudit tube; les chenilles pouvant cependant être remplacées par un autre dispositif assurant le même résultat.
Lorsque la partie de verre étirée, ainsi entrai-- née par le tube d, comme on le voit sur la fig. 4, vient en contact avec les chenilles, le rôle dudit tube est terminé, et on enlève celui-ci.
Les chenilles ou le susdit dispositif les pouvant remplacer, dont la vitesse est calculée de telle façon que l'étirage de la poche de verre a1 donne toujours régulière- ment un même calibrage, entraînent alors directement la par- tie de verre étirée qui -- quoique encore très chaude, se tient déjà plus ou moins rigidement --, descend par son propre poids au-dessous desdites chenilles ou autre disposi- tif.
Lorsque la longueur de-la partie de verre étirée sortie desdites chenilles est au moins égale à celle de chaque tube de verre à obtenir, on coupe le verre à une distance, de l'extrémité inférieure de ladite partie, égale à celle dudit tube, cela en y pratiquant au préalable, afin d'avoir une section bien nette, une incision a. (fig. 5), par un moyen approprié quelconque.
Pendant ce temps, la masse étirée continuant de descendre, on la coupe successivement, et à la même hauteur, obtenant ainsi une certaine quantité de tubes identiques, cela, si on le désire, jusqu'à fusion pour ainsi dire com- plète du saumon de verre a.
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Les tubes de verre a (fig. 5) ainsi obtenus peu- vent être successivement détachés à la main et rangés ou on le désire. Nais on peut également, cela de préférence, obte- nir automatiquement le même résultat, par exemple comme le montre la même figure, c'est-à-dire enfant recours à un volet g susceptible d'osciller autour d'un axe fixe hori- zontal h établi à proximité et un peu au-dessous du plan
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2 où on pratique les incisions a, , lequel volet, aux moments voulus, s'incline, autour de son axe, du côté de la partie de verre à détacher, la détache effectivement quand il la heurte, la fait glisser le long de lui et la dirige sur un plan incliné i qui la fait descendre en un endroit où les
3 différents tubes obtenus a se rassemblent.
Lorsque le saumon de verre est épuisé, et si on désire obtenir une nouvelle série de tubes, on met, à la place de l'ancien, un nouveau saumon de verre muni de sa nourrice, qu'on a préalablement porté à la température appropriée, par un passage au four, et on introduit, dans des chenilles, le tube de métal de dans la position qu'il occupe aux fig. 1 à 3; ce remplacement pouvant être très rapide et commode si par exemple, comme montré sur la fig.
5, on dispose de manière telle, à un niveau supérieur à ce- lui de l'extrémité supérieure de la nourrice, un rail k en pente avec butée d'arrêt temporaire m, que puissent y rou- ler plusieurs galets 1 tourillonnés chacun dans une chape servant de support à une nourrice engagée dans un saumon de verre.
Et, ou bien on se contente de s'y prendre ainsi qu'il a été dit ci-dessus, ou bien, et mieux, on a recours à l'une ou à l'autre des dispositions montrées respective- ment sur les fig. 6 et 7 et dans lesquelles on combine avec une nourrice constituée et disposée comme dans le cas des fig. l à 5, un four propre à réchauffer le verre à étirer.
Dans le cas où il s'agit uniquement de réchauffer des sau- mons préparés à l'avance jusqu'à les amener à l'état de ra- mollissement voulu (fig. 6), ladite nourrice est prolongée vers le haut par une tige creuse sur laquelle sont enfilés plusieurs saumons les uns au-dessus des autres, la partie inférieure de l'ensemble ainsi constitué étant engagé dans un four!. chauffé au gaz, à l'huile ou à l'électricité dans le fond duquel est ménagé un orifice circulaire s dont le
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centre se trouve sur l'axe de la nourrice, orifice au tra- vers duquel se fait l'opération de l'étirage.
Il va de soi qu'au fur et à mesure que le saumon inférieur est épuisé par étirage, il est automatiquement remplacé par celui situé directement au-dessus, les saumons ainsi superposés passant nécessairement dans un milieu de température de plus en plus élevée.
On peut également, comme montré sur la fig. 7, a- gencer de manière telle le four tel que décrit ci-dessus, en y adjoignant une sorte de creuset t sans fond, que l'on puisse empiler dans ledit creuset des morceaux ou déchets de verre qui, sous l'action progressive de la.chaleur, @ont ame- nés au degré de fusion voulu jusqu'à se coaguler les uns aux autres et former ainsi une masse propre à être étirée.
Cette dernière disposition pemettrait, au besoin, l'utilisation de verre fondu tel qu"il sort du pot ou du bassin ; toutefois il conviendrait, dans ce cas, de chauffer plutôt la partie supérieure du four, si besoin est, de façon que le verre contenu dans la partie inférieure du creuset ait une tendance à se raffermir jusqu'à constituer une mas- se propre à l'étirage.
Quand l'étirage se fait à proximité de l'endroit où les saumons sont fabriqués, on¯peut avoir recours à la disposition montrée sur les fig. l à 5 sans avoir besoin, toutefois, de laisser refroidir les saumons, ce qui oblige- rait à les réchauffer à nouveau.
On peut également avoir recours à la disposition montrée sur la fig. 8, dans laquelle le verre, au lieu d'ê- tre pris dans le four pour être travaillé et transformé en saumon, est cueilli à l'état liquide et versé dans une cu- vette circulaire n qui entoure la nourrice b à la partie qui se trouve en dessous du renflement b1, l'étirage ayant lieu, dans ce cas, de bas en haut.
On constitue, de préférence, la cuvette n et la
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nourrice b sous forme d'une piece unique en terre réfractai- re, la section transversale de la nourrice étant comme dans le cas des réalisations montrées sur les figures précéden- tes correspondant à celle du tube que l'on veut obtenir. Un conduit axial n est ménagé dans ladite pièce pour permettre le refroidissement du.tube au cours de 7,'étirage par l'in- termédiaire d'un courant gazeux sous pression, par exemple de l'air comprimé, sôufflé dans ledit conduit.
L'étirage a lieu par l'intermédiaire des moyens ordinairement utilisés à cet effet, par exemple par une a- morce o constituée par une bague de diamètre un peu plus grand que le plus grand diamètre du renflement, de façon à pouvoir cueillir le verre dans la cuvette n, ladite amorce étant entraînée vers le haut par un câble ou analogue, à u- ne vitesse telle que la section transversale du tube étiré ait les dimensions voulues.
Au fur et à mesure de l'épuisement de la matière a versée dans la cuvette non la remplace. Eventuellement on peut avoir recours à des moyens de chauffage tels des brû- leurs ou analogues, pour maintenir la matière a à la tempéra- ture convenab le.
En suite de quoi, on obtient une fabrication de tubes, en matière fusible et étirable, qui répond entière- ment au but susindiqué, et présente, en outre, entre autres avantages: de pouvoir limiter, dans le casplus spécialement où il s'agit d'obtenir des tubes de verre, la production aux besoins journaliers ; ne nécessiter qu'une installa- tion de peu d'importance; de permettre de faire varier ra- pidement le calibre des tubes à obtenir, cela en changeant simplement la vitesse des chenilles et la puissance calori- fique des chalumeaux, dobtenir des tubes de section trans- versale quelconque, par exemple autre que cylindrique;
d'ob- tenir des tubes portant une'marque distinctive constituée par exemple par un filet de couleur, apparaissant dans la
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masse du tube et obtenue par la fusion d'une baguette de verre de couleur accolée au saumon de verre.
Comme il va de soi, et comme il ressort d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite aucunement à celui de ses modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, ayant plus spécialement été indiqués ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes, notamment celles où le saumon de verr au lieu d'être constitué par un seul bloc cylindrique, se- rait constitué par deux demi-blocs accolés l'un à l'autre en embrassant la nourrice, ou encore par un faisceau de baguet- tes plus ou moins grasses assemblées autour de ladite nour- rice.