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"PROCEDE ET DISPOSITIFS DE FABRICATION DE PRODUITS VITREUX PAR ETIRAGE OU LAMINAGE".
La présente invention, du) à Monsieur Gaston DELPECH, a pour objet un procédé pour la fabrication de produits vitreux par étirage on laminage consistant à former une masse vitreuse fondue, de volume aussi réduit que possible, dont la couche supérieure est constituée par un lit de fu- sion alimenté par un apport de matières vitrifiables solides, telles que des frittes ou du.
quartz en grains et dont simul- tanément la couche inférieure est façonnée en produits étirés ou laminés, tels que tiges, tubes, feuilles ou plaques, de
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telle manière que pendant la durée de la fabrication le volume de la masse vitreuse reste aussi constant que possible*
L'invention comporte également des appareils pour la réalisation du procède ci-dessus comprenant en principe une en- oeinte qui contient la masse vitreuse fondue, un dispositif d'alimentation de cette enceinte en matières solides vitrifiables, une source de chaleur qui fond ces matières, en formant un lit de fusion à la partie supérieure de la tinsse fondue et affine celle-ci,
et une machine à étirer ou à laminer dont le débit est réglé de manière à extraire à la partie inférieure de l'enceinte une quantité de matière fondue équivalente à celle qui est pro- duite par l' apport des matières solides vitrifiables.
On sait qu'il existe déjè, pour les matières vitreuses suffisamment fluides, telles que le verre, des enoeintes compo- sées de plusieurs zones qui sont disposées à la suite les unes des autres, la première servant à la fusion des matières pre- mières et la dernière à 1'alimentation de machines à laminer ou à étirer, soit par oueillage de la matière fondue, soit par déversement continu de cette matière dans les dites machinas.
L'inconvénient de ces enceintes est leur enoombreme nt résultant de la juxtaposition des zones de fusion et d'extraction, les déperditions de chaleur causées par le développement des parois des zones ainsi juxtaposées, le faible rapport de l'énergie calorifique employée à la quantité de matière en fusion et le manque d'homogénéité de la matière fondue provenant du mélange insuffisant de couches supérieures plus chaudes et de couches inférieures plus froides
Pour les matières vitreuses de plus grande viscosité, telles que la silice fondue, il n'existe actuellement que des méthodes de fabrication discontinue consistant à former des
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lingots qu'on étire ensuite.
Il est également connu de fabriquer des produits finis en fondant des couchas superposées de matières à l'aide d'apports consécutifs de grains de quartz sur une ébauche ,
Les avantages procurés par l'invention sont la dimi@u- tion dliencorabrement et des frais d'installation résultant de la superposition des étages de fusion et d'extraction dans une en- ceinte unique de faible volume,,
l'augmentation de rendement eau- la sée par la meilleure utilisation de/chaleur qui agit sur le lit de fusion et par la réduction an minimum des frais d'entretien. la meilleure qualité des produits obtenus par suite de la régu- larité des couches successives de matière fondue depuis la fu- sion jusqu'à la sortie de l'enceinte et de l'affinage rapide de la matière fondue, enfin la souplesse de la fabrication qui bien que continue, peut se prêter à tous les changements, arrêta et reprises, suivant la nature des produits à obtenir, ces divers changements de régime étant réalisables dans le minimum de temps et avec le minimum de dépense.
Dans le dessin annexé, qui représente, à titre d'exem- ples, des dispositifs de réalisation du procédé faisant l'objet de l'invention, la figure 1 est une coupe verticale par l'axe d'un appareil pour la fabrication de tiges pleines en silice fondue , les figures 2 et 3 sont deux coupes verticales à 90 par l'axe d'un appareil pour la fabrication de plaques en silice fondue, et la figure 4 est une coupe verticale par l'axe d'un perfectionnement de l'appareil de la figure 1 disposé pour la fabrication des tubes en silice fondue .
Dans la figure 1, 1 représente une enceinte en forme de oreuset ouvert à sa partie supérieure et dont le font amovible 2
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est peroé d'une ouverture 3 en forme de filière pour l'étirage de la silice fondue 4 à l'aide d'une machine à vitesse régla- b le 5.
Un distributeur rotatif 6 règle la chute des grains de quartz 7 dans une gaine 8 sur un lit de fusion 9 chauffé par un arc triphasé 10 qui jaillit entre des électrodes 11. Le pour- tour du creuset 1 est chauffé par le offrant électrique traver- gant un résistor 12,
Pour fabriquer des tubes au. lieu de tiges pleines un poinçon est disposé de la manière connue dans l'axe de la fi- lière.
Dans les figures 2 et 3, l'enoeinte de chauffage est rédnite à son fond amovible, formé par deux parois planes, en graphite par exemple, qui constituent en même temps le ràsistor.
Les pièces d'extrémité 13, qui ferment l'enceinte , servent à l'amenée du courant. Le distributeur 6 est mobile au-dessus du lit de fusion 9 dans le sens des flèches 14 en même temps que les électrodes 11 entre lesquelles jaillit l'arc 10 ce qni per- met dtobtenir l'étirage en plaques . le dispositif de la figure 4 se différencie de celui de la figure 1 par les caractéristiques suivantes
1 ) l'enceinte en forme de creuset qui contient la masse vitreuse fondue est percée d'évents dans sa région supérieure, de façon à permettre l'évacuation des vapeurs qui se dégagent des matières en cours de fusion;
2')l'apport de chaleur nécessaire à la fusion est assuré par une source calorifique unique, en forme de résistor hélicoï- dal qui chauffe le pourtour de l'enceinte ;
3 ) l'enceinte de fusion est entourée par une gaine tubu- laire qui la sépare de la source de chaleur, l'espace intermé-
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diaire entre lenoeinte et la gaine étant en communication avec l'enoeinte par les évents pratiques dans celle-ci et avec l'air extérieur, de manière à assurer l'évacuation des vapeurs qui se dégagent des matières en fusion et à protéger la source de cha- leur contre le contact de ces vapeurs ;
4 )!'alimentation du lit de fusion est assurée non pas par un distributeur, mais par un récipient qui contient la ma- tière à fondre et qui surmonte l'enceinte de fusion.
5 )la mise en marche s'effectue après avoir placé dans l'enceinte de fusion un bloc de matière préalablement fondue et fermé l'ouverture supérieure de cette enceinte par une pla- que de même matière, de façon à soustraire la charge p ulvéru- lente à l'action réductrice et carburante des vapeurs émanant de l'enoeinte de fusion au début de l'opération .
C'est au moment où ce couvercle a fondu et s'est affaissé dans l'enceinte de fusion que s'amorcent la descente et la fusion oontinue de la charge et que l'opération d'étirage peut être commencée.
Dans le dispositif de la figure 4, l'enceinte de chauffage , constituée par une paroi cylindrique 1 et par un fond 2 formant filière, est pourvue à sa partie supérieure d'é- vents obliques 15.
Le résistor électrique 12, constitué conformément au dispo- sitif qui fait l'objet de la demande de brevet français dépecée par la demanderesse le 19 Février 1932 sous le N 329.955, comporte deux prises de courant 16 et 17,munies de chambres à circulation d'eau 18 et 19, et serties sur deux blocs de oarbone 20 et 21,
Le bloc 20 est vissé directement sur l'une des extrémités du résistor 12.Le bloc 21 est relié à l'autre extrémité par l'in- termédiaire d'une botte conductrice en graphite 22, garnie d'une
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substance calorifuge 23
L'isolement éleotrique des deux amenées de courant est assuré par la rondelle isolante 24 protégée du rayonnement du résistor par le joint réfractaire 25.
Entre la paroi cylindrique 1 de l'enceinte de fusion et le résistor 12 est disposé un tube vertical en graphite 26, qui repose, aveo l'enceinte,sur une embase formée par les pièces ca- lorifuges 27 et 28. Un bouchon non figuré sur le dessin, permet de fermer l'ouverture inférieure de la pièce 28.
Des évents 29 pratiqués à la base de la paroi au-dessus de la pièce 27 permettent aux vapeurs de silice, qui sortent de l'enoeinte de fusion par les évents 15, et qui se répandent dana l'espace annulaire compris entre la paroi 1 de cette enceinte et le tube 26, de s'échapper à l'extérieur.
Une plaque de graphite 30, évidée en son milieu, est ap- puyée d'une part sur le bord supérieur de la paroi 1 de l'enoeinte et du tube 26, d'autre part sur le pourtour externe de la botte 22 dont elle est isolée par un joint réfractaire 31.
Une virole 32 appuyée sur la prise de courant 17 et sur le bloc 21 forme aveo ces pièces un récipient destiné à recevoir la matière à fondre ?,Cette matière, en fondant dans l'enceinte 1, prend la forme 33.
Un poinçon 34, qui détermine lediamètre intérieur du tube à éti- rer 35,est fixé à l'extrémité d'un tube 36 en matière calorifuge,vissé dans la,partie inférieure d'une tige 37 dont la partie supérieure est filetée et mobile dans un éorou 38.Le poinçon 34, le tube 35 et la tige 37 sont oreux, de manière à permettre l'accès ou l'intro- duction d'air ou d'un gaz approprié au centre du tube à étirer 35.
L'écrou 38 prend appui sur un support 39 qui peut être déplacé horizontalement au moyen des vis de réglage 40 sur une
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plaque 41 qui est reliée par des entretoises 42 avec l'embase 43 qui sert d'assise à l'ensemble des organes précédemment décrits* Ieréglage en position du poinçon est effeotué par l'éorou 38 et les vis de réglage 40.
Le support 39 est creux, de manière à y faire circuler un fluide réfrigérant pour éviter l'échauffement de la tige 36 et faciliter ainsi le déplacement de oette tige dans le support 39.
Dans le cas où l'on veut étirer une baguette au lien du tube 35,on enlève le poinçon 34 et 'les organes auxquels il est fixé.
Pour la mise en marche du dispositif de la figure 4, on place dans l'enceinte de fusion un bloc de silioe préalable- ment fondue qui servira d'amorce pour la continuation de l'opé- ration ; on ferme l'ouverture supérieure de l'enceinte de fusion par un couvercle en silice reposant sur la plaque 30, et on remplit l'intérieur de la virole 32 de sable ou de quartz en grains .Le couvercle en silice soustrait la charge pulvéru- lente à l'action réductrice et carburante des vapeurs émanant de l'enceinte de fusion au début de l'opération .
C'est au moment où ce couvercle a fondu et s'est affais- sé dans l'enceinte de fusion que s'amoroe la descente et la fu- sion continue de la charge et que l'opération d'étirage peut être commencée.
Il est bien entendu que les dispositifs figurés dans ce dessin ne sont indiqués qu'à titre d'exemple et que les dé- tails d'exécution peuvent varier sans modifier le principe de l'invention.