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Procédé et dispositif pour la fabrication continue de tubes en verre et matériaux analogues.
L'un des procédés connus pour fabriquer d'une manière continue des tubes en verre consiste à cueillir le verre fondu au moyen d'une amorce de forme annulaire à laquelle le verre adhère en formant un manchon ereux, puis à exercer une traction de bas en haut sur l'amorce, en injectant, en même temps, de l'air sous pression à l'intérieur du manchon avant que le verre se solidifie, de manière à empêcher le rétrécissement du tube en voie de formation, l'étirage étant ensuite continué par des organes qui saisissent le tube au fur et à mesure de sa solidification.
Le cueillage du verre s'effectue soit dans une cuvette que l'on alimente de verre fondu au fur et à mesure de l'étirage, soit dans un flotteur creux plongé dans le four ou bassin de fusion, le verre pénétrant à m'intérieur du flotteur à sa
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bas+ et remontant vers un orifice annulaire supérieur formant filière, d'où il est extrait par l'amorce destinée à l'étirer.
L'air sous pression est amené par un canal aménagé dans la cuvette de cueillage ou dans le flotteur.
L'inconvénient du procédé précité réside dans la difficulté de régler l'action de l'air injecté sur le verre encore mou du manchon, de manière à obtenir un tube de diamètre intérieur constant.
La présente invention remédie à cet inconvénient.
Elle comprend un procédé qui consiste à dévier les veines d'air à leur sortie du canal aménagé dans la cuvette de cueil- lage ou dans le flotteur, en les épanouissant vers la face interne du manchon en cours d'étirage, puis à les faire passer ensuite de bas en haut dans un espace annulaire le long de cette face. Les veines d'air en s'épanouissant, divergent depuis l'axe du manchon de verre,, et leur inclinaison sur cet axe va en diminuant de bas en haut, c'est-à-dire depuis les veines inférieures jusqu'aux veines supérieures. Le trajet ainsi imposé aux veines d'air a pour effet d'augmenter rapidement la viscosité des couches de verre du manchon et de stabiliser ainsi son profil interne en réduisant au minimum l'effet des variations qui se produisent dans la température et la pression de la colonne gazeuse à l'intérieur du manchon.
L'invention a également pour objet un mode d'exécution du procédé ainsi décrit, dans lequel on combine un dispositif pour former un manchon creux en verre et y injecter de l'air avec un dispositif pour épanouir ou diffuser les veines d'air en les dirigeant d'abord vers la face interne du manohon puis parallèlement à cette face.
Ce mode d'exécution et le dispositif diffuseur qu'il comporte sont décrits ci-après et figurés dans le dessin annexé uniquement-à titre d'exemple.
La fig.l est une coupe verticale du dispositif pour
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former le manchon de verre et du dispositif diffuseur.
La fig.2 est une vue en perspective du diffuseur à plus grande échelle.
La fig.3 en est une coupes longitudinale suivant la ligne 3-3 de la fig.4
Ea fig.4 en est une vue en élévation.
La fig. 5 en est une coupe horizontale, suivant la ligne 5-5 de la fig.4.
Suivant l'exemple d'exécution représenté à la fig.l, l'installation de fabrication de tubes comporte un flotteur 1 plongé dans le bain de verre fondu 2, par des moyens connus et non représentés. Ce flotteur comporte des canaux 3 destinés à amener le verre depuis un orifice d'entrée inférieur 4 jusqu'à un orifice annulaire supérieur 5 formant filière. Dans cet orifice est puisé un anneau de verre qui est étiré en forme de manchon 6 par une amorce annulaire 7 fixée à la base d'un mécanisme d'étirage non représenté. Un canal 8 peroé dans le flotteur permet d'amener de l'air sous pression à un orifice 9 pratiqué dans une partie surélévée 10 formant saillie au sommet du flotteur au centre de la filière 5.
Sur cette saillie 10 est fixé un diffuseur 11 au moyen de tenons 12 (fig.3)pénétrant dans des encoches 13.de la saillie 10 du flotteur. Le diffuseur se compose (figs.2, 3,4,5) d'un entonnoir 14, d'un cône renversé 15 dont le sommet pénètre dans l'entonnoir, et de plusieurs pièces de connexion en forme d'ailettes 16 reliant le cône à l'entonnoir. De préférence, la liaison est réglable en hauteur, par roulissement des ailettes 16 dans des mortaises du cône 15, l'immobili- sation étant assurée par exemple par des vis de blocage 16a, vissées dans des pattes 15a du cône 15.
La base du cône 15 se termine par une partie cylin- drique 17, séparée de la face interne du manchon de verre 6 par un espace annulaire 18. Cet espace 18 peut aussi se
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réduire à un orifice annulaire en mince paroi lorsque la partie cylindrique 17 est limitée au bord inférieur du cône 15.
Les génératrices de l'entonnoir 14 et celles du cône 15 sont telles que les filets d'air qui sortent tangentiellement à l'entonnoir 14 en 1'1 sont plus inclinés sur l'axe longitudinal du diffuseur que les filets d'air sortant tangentiellement au cône 15 en f2; la déviation communiquée aux veines d'air décroît progressivement de f1 à f2 .L'expérience montre que des angles de déviation de 60 environ en 1.. 1 et de 40 environ en f2 peuvent convenir dans la plupart des cas. Cependant, ces angles ainsi, du reste, que les niveaux inférieur et supérieur mm et nn où les filets d'air déviés frappent le manchon 6, l'écartement mn entre ces niveaux et la largeur et la longueur d du passage 18 peuvent varier suivant la nature du verre ou autre matériau employé et le diamètre du tube à fabriquer.
Le fonctionnement est le suivant : Pendant 1{étirage du manchon de verre 6, l'air sous pression qui sort de l'orifi- ce 9 du flotteur 1 pénètre dans le diffuseur 11 à la base de l'entonnoir 14 et s'épanouit dans l'espace ménagé entre cet entonnoir et le cône 15, les veines d'air inférieures suivant la pente de la face interne de l'entonnoir et les veines supérieures suivant la pente de la face externe du cône. L'ensemble de ces veines forme ainsi un pinceau d'air qui rencontre la face interne du manchon de verre 6 sur une bande annulaire s'étendant du niveau mm au niveau nn . L'air traverse ensuite l'espace annulaire 18 compris entre la base du cône, ou la partie cylindrique 17 qui s'y rattache, et la face interne du manchon .
C'est le long de la bande annulaire mn et dans l'espace annulaire 18 que la viscosité du verre est augmentée par le contact de ses couchés situées vers l'intérieur du manchon avec l'ensemble des veines d'air.
L'épaisseur du tube est réglée par la vitesse d'éti- rage et par des moyens de refroidissement usuels 20 (fig.l) agissant sur la face externe du manchon de verre.
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L'invention s'applique également à la fabrication de tubes étirés en toute matière vitrifiée et à l'emploi de tout fluide gazeux autre que l'air.
Elle n'est nullement limitée au mode d'exécution représenté et décrit qui n'a été choisi qu'à titre d'exemple, et comprend tout dispositif qui est susceptible d'être adapté sur un récipient où le verre fondu est amené pour être cueilli et étiré en tonne de mnchon creux, et qui est réalisé pour distribuer le courant gazeux dans l'intérieur de ce manchon conformément au. procédé de l'invention
REVENDICATIONS
1..- Un procédé pour la fabrication de tubes en verre, ou en matières vitrifiées, par oueillage du verre fondu en forme de manchon creux que l'on étire de bas en haut en soufflant dans l'intérieur du manchon un fluide gazeux tel que de l'air, caractérisé en ce que les veines du fluide,
aussitôt après leur entrée dans la partie inférieure du manchon, sont épanouies de manière à diverger vers la. face interne du manchon puis à longer cette face interne.
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Method and device for the continuous manufacture of glass tubes and the like.
One of the known methods of continuously manufacturing glass tubes is to pick up the molten glass by means of a ring-shaped primer to which the glass adheres forming a thick sleeve, and then to exert downward traction. up on the primer, at the same time injecting pressurized air inside the sleeve before the glass solidifies, so as to prevent the shrinkage of the tube being formed, the stretch being then continued by organs which seize the tube as it solidifies.
The picking of the glass is carried out either in a bowl which is supplied with molten glass as the drawing progresses, or in a hollow float immersed in the furnace or melting basin, the glass penetrating inside me from the float to its
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bottom + and going up towards an upper annular orifice forming a die, from where it is extracted by the primer intended to stretch it.
The pressurized air is brought through a channel in the tapping bowl or in the float.
The drawback of the aforementioned method lies in the difficulty of adjusting the action of the air injected on the still soft glass of the sleeve, so as to obtain a tube of constant internal diameter.
The present invention overcomes this drawback.
It comprises a process which consists in deflecting the air streams at their exit from the channel arranged in the collection bowl or in the float, by spreading them towards the internal face of the sleeve being drawn, then in making them. then pass from bottom to top in an annular space along this face. The air veins by expanding, diverge from the axis of the glass sleeve ,, and their inclination on this axis decreases from bottom to top, that is to say from the lower veins to the veins higher. The path thus imposed on the air streams has the effect of rapidly increasing the viscosity of the glass layers of the sleeve and thus stabilizing its internal profile while minimizing the effect of the variations which occur in the temperature and pressure of the sleeve. the gas column inside the sleeve.
The subject of the invention is also an embodiment of the method thus described, in which a device is combined for forming a hollow glass sleeve and injecting air therein with a device for expanding or diffusing the air streams by directing them first towards the internal face of the manohon then parallel to this face.
This embodiment and the diffuser device that it comprises are described below and shown in the appended drawing only by way of example.
Fig.l is a vertical section of the device for
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form the glass sleeve and the diffuser device.
Fig.2 is a perspective view of the diffuser on a larger scale.
Fig. 3 is a longitudinal section along line 3-3 of fig. 4
Ea fig.4 is an elevational view.
Fig. 5 is a horizontal section, along line 5-5 of fig.4.
According to the embodiment shown in fig.l, the tube manufacturing installation comprises a float 1 immersed in the molten glass bath 2, by known means and not shown. This float comprises channels 3 intended to bring the glass from a lower inlet orifice 4 to an upper annular orifice 5 forming a die. From this orifice is drawn a glass ring which is drawn in the form of a sleeve 6 by an annular starter 7 fixed to the base of a drawing mechanism, not shown. A channel 8 pierced in the float makes it possible to bring pressurized air to an orifice 9 made in a raised part 10 forming a projection at the top of the float in the center of the die 5.
On this projection 10 is fixed a diffuser 11 by means of tenons 12 (FIG. 3) penetrating into the notches 13.de of the projection 10 of the float. The diffuser consists (figs. 2, 3,4,5) of a funnel 14, an inverted cone 15, the top of which penetrates into the funnel, and several fin-shaped connection pieces 16 connecting the cone to the funnel. Preferably, the connection is adjustable in height, by rolling the fins 16 in the mortises of the cone 15, the immobilization being ensured for example by locking screws 16a, screwed into the tabs 15a of the cone 15.
The base of the cone 15 ends in a cylindrical part 17, separated from the internal face of the glass sleeve 6 by an annular space 18. This space 18 can also be formed.
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reduce to a thin-walled annular orifice when the cylindrical part 17 is limited to the lower edge of the cone 15.
The generatrices of the funnel 14 and those of the cone 15 are such that the air streams which exit tangentially to the funnel 14 at 1'1 are more inclined on the longitudinal axis of the diffuser than the air streams leaving tangentially. to cone 15 at f2; the deviation communicated to the air streams gradually decreases from f1 to f2. Experience shows that deviation angles of about 60 in 1 .. 1 and of about 40 in f2 can be suitable in most cases. However, these angles and, moreover, that the lower and upper levels mm and nn where the deflected air streams strike the sleeve 6, the spacing mn between these levels and the width and length d of the passage 18 may vary depending on the nature of the glass or other material used and the diameter of the tube to be manufactured.
The operation is as follows: During 1 {stretching of the glass sleeve 6, the pressurized air which comes out of the port 9 of the float 1 enters the diffuser 11 at the base of the funnel 14 and expands. in the space formed between this funnel and the cone 15, the lower air streams following the slope of the internal face of the funnel and the upper veins following the slope of the external face of the cone. All of these veins thus form an air brush which meets the internal face of the glass sleeve 6 on an annular strip extending from level mm to level nn. The air then passes through the annular space 18 included between the base of the cone, or the cylindrical part 17 which is attached to it, and the internal face of the sleeve.
It is along the annular strip mn and in the annular space 18 that the viscosity of the glass is increased by the contact of its layers situated towards the inside of the sleeve with all the air streams.
The thickness of the tube is regulated by the drawing speed and by customary cooling means 20 (fig.l) acting on the external face of the glass sleeve.
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The invention also applies to the manufacture of drawn tubes in any vitrified material and to the use of any gaseous fluid other than air.
It is in no way limited to the embodiment shown and described which has been chosen only by way of example, and includes any device which can be adapted to a container where the molten glass is brought to be. picked and stretched into a ton of hollow muff, and which is made to distribute the gas stream into the interior of that muff in accordance with. method of the invention
CLAIMS
1 ..- A process for the manufacture of glass tubes, or of vitrified materials, by oeillage molten glass in the form of a hollow sleeve which is stretched from bottom to top by blowing into the interior of the sleeve a gaseous fluid such as than air, characterized in that the veins of the fluid,
immediately after entering the lower part of the sleeve, are open so as to diverge towards the. internal face of the sleeve and then along this internal face.