<Desc/Clms Page number 1>
" Appareil d'alimentation d'une nappe de verre pour les fours de fusion du verre. "
La présente invention est relative à un procédé et à un appareil pour alimenter de la matière destinée à la fabrication du verre un four ou bassin de fusion du'verre, et elle concerne particulièrement l'introduction d'une telle matière sous forme d'une nappe uniforme sur un bain de verre fondue
Elle a pour objet un procédé d'alimentation en verre du genre ci-dessus qui présente un ou plusieurs des avantages suivants :
<Desc/Clms Page number 2>
L'action de la nappe introduite est réglée de manière à assurer une fusion uniforme de cette marque à l'intérieur du bassin.
La matière est introduite dans le bassin de telle manière que la plus grande surface po:sible de ladite matière se trouve exposée à une température de fusion dans le bassin.
La fusion de la matière s'effectue à des températures plus basses que celles requises pour fondre une matière analogue introduite par les méthodes habituelles.
Des couches de la matière destinée à constituer la charge de verre sont introduites successivement dans un bassin de fusion de façon à constituer une nappe d'épaisseur sensiblement constante et la matière est progressivement déplacée et introduite dans le bassin jusqu'à ce qu'elle ait été fondue.
L'invention a en loutre pour objet un appareil perfectionné pour la mise en pratique de ce procédé.
Le procédé habituel appliqué pour introduire la matière de charge dans un four à fondre le verre présente certains inconvénients dûs à la difficulté qu'on éprouve à assurer une fusion uniforme de la matière, ainsi qu'à obtenir le maximum d'efficacité des agents de chauffage utilisés pour réduire la matière à l'état fondu. On utilise habituellement des flammes d'un combustible tel qu'un gaz, projeté latéralement à partir des côtés opposés du four par des ouvertures ou conduits desdits cotés. On a utilisé des types divers d'appareils d'alimentation pour matières Granuleuses, tels que ceux qui déposent la matière en tas localisés à divers emplacements adjacents à l'extrémité d'entrée du four.
D'autres types d'appareils déchargent les quantités de matière près de l'extrémité d'entrée du four et, à mesure que la matière fond, elle coule vers l'extrémité de sortie ou extrémité d'étirage du verre, du four.
Quoique les flammes de gaz servant à fondre la matière semblent envelopper pratiquement toute la surface exposée de cette matière distribuée en tas et irrégulièrement, on a observé qu'une
<Desc/Clms Page number 3>
quantité considérable de la chaleur requise pour fondre la charge est appliquée par conduction, par l'intermédiaire du bain fondu lui-même, à la portion de la matière située au-dessous de sa surface. Ceci est dû au fait que , dans les méthodes antérieures, une proportion considérable des piles ou tas localisés de la charge s'enfonçait au-dessous de la surface du bain fondu.
Conformément à l'invention, la matière destinée à la fabrication du verre est introduite uniformément de façon à constituer une couche, ou nappe, relativement mince de matière commençant à l'extrémité d'entrée du four, et cette nappe est maintenue à l'état de couche sensiblement mince pendant qu'elle continue à pénétrer plus profondément dans ce four et à fondre progressivement. Des déchets et cassures de verre peuvent être ajoutées à la charge en toutes proportions désirées. Ce genre de nappe uniforme est susoeptible de fondre d'une manière beaucoup plus uniforme et efficace que la charge introduite par les méthodes connues parce que les flammes de gaz peuvent alors être dirigées de manière à entrer directement en contact avec une plus grande portion de la nappe mince, sur la surface exposée de cette nappe.
Ordinairement, dans la pratique habituelle, la température nécessaire pour la fusion convenable de la charge est si élevée que les réfractaires dont sont faits les murs du bassin sont portés à une température atteignant presque la limite de leur résistance à la chaleur. Toutefois, par l'application du présent procédé perfectionné consistant à constituer une nappe mince de matière à la surfacedu bain, la fusion peut être effectuée à des températures notablement diminuées. En d'autres termes au lieu d'appliquer des températures presque égales à la résistance critique des réfractaires, on peut disposer de tolérances plus favorables @@@ dans les facteurs de sécurité des réfractaires.
La duree des féfractaires est, , par , suite, considérablement prolon-
<Desc/Clms Page number 4>
gée, sans que ceci influe d'une manière préjudiciable sur l'état fondu du bain de verre. On peut ainsi réaliser une économie importante à la fois dans les parois ou murs en réfractaires du bassin et dans le combustible gazeux. La réduction des températures, de l'ordre de 42 à :.5 , en comparaison avec le mode de travail habituel des fours à fondre le verre, résulte de la pratique du présent procédé.
Sur les dessins annexes :
La figure 1 est une vue en plan fragmentaire d'un appareil d'alimentation monté sur un bassin ou four de fusion du verre, certaines parties du bassin étant réprésentées en coupe horizontale ;
La Figure 2 est une coupe verticale par la ligne II-II de la figure 1;
La figure 3 est une vue en plan fragmentaire schématique d'un bassin de fusion du verre ;
La figure 4 est une vue fragmentaire de l'extrémité frontale d'un bassin et représente une autre forme d'appareil d'alimentation;
La figure 5 est une coupe verticale fragmentaire à plus grande échelle par la ligne V-V de la figure 4 et montre le détail d'une portion du mécanisme d'alimentation;
La figure 6 est une coupe verticale fragmentaire par la ligne VI-VI de la figure 4 ;
et la figure 7 est une vue en plan fragmentaire d'un mécanisme d'alimentation appliqué à un bassin représen té- en coupe horizontale.
Dans la mise en pratique de l'invention, un bassin ou four de fusion du verre,20, est pourvu d'une extrémité d'entrée 22 et, pendant le travail du four, le bassin proprer:ent dit contient une charge de verre fondu 25 qui est maintenue dans cet état par des flammes d'un combustible approprié introduit par des conduits 26 constitués dans les murs ou parois 27 du bassin. Le bassin comprend un toit28
<Desc/Clms Page number 5>
supporté par les murs 27, conformément aux méthodes de construction bien connues. Les flammes sont déplacées de façon qu'elles jouent à la surface du bain, à partir de côtés opposés du bassin, alternativement à des interval- les convenables.
Ordinairement , les bassins de ce type général travaillent continuellement, et le bain fondu se meut vers l'extrémité de sortie 29; hors de laquelle le verre peut être retiré par étirage sous forme d'une feuille.
Conformément à l'invention, les constituants de la charge destinée à la fabrication du verre sont mélangés et introduits uniformément sur la surface du bain fondu. Les flammes jouant sur la surface supérieure de la matière uniformément distribuée provoquent sn fusion graduelle à mesure que le bain de verre se meut en s'éloi- gant de l'extrémité d'entrée, et la matière de remplacement ou pénétrant dans le four a été à peu près entièrement fondue au moment où elle atteint la position indiquée sur la figure 3 par la ligne brisée transversale 30.
La nappe de matière non fondue reçoit la forme indiquée en 32 sur cette figure. En d'autres termes, la largeur et l'épaisseur de la nappe de matière diminuent graduellement à mesure que ladite matière pénètre plus profondément à l'intérieur du bassin jusqu'à ce que, vers l'extrémité ss de sortie durit bain, le bain se trouve à l'état unifor- mément fondu.
Une trémie 36, remplie. à un niveau prédéterminé de matière granuleuse destinée à la fabrication du verre laquelle matière contient les constituants et additions et a reçu la consistance qui conviennent pour le type de verre en feuille désiré, règne en substance sur toute la dimension transversale de, la portion d'entrée du four, et la matière granuleuse ou charge repose par son poids propre sur un transporteur ou plaque horizontale à mouve-
<Desc/Clms Page number 6>
ment de v a et vient 40, qui s'étend transversalement en travers de l'extrémité d'entrée du bassin, près de son ouverture d'entrée 42 qui correspond sensiblement à l'ouverture de sortie de la trémie. La plaque 40 effectue un mouvement de va-et-vient de la position marquée en traits pleins à la position en traits pointillés, comme indiqué sur la figure 2.
Si cela. est désirable, un régulateur de niveau du type à vis réversible 43 peut être monté dans la trémie sur des supports appropriés 44 et recevoir un mouvement de rotation dans l'un ou l'autre sens à l'aide d'une transmission à chaîne 41, en vue de maintenir une hauteur de charge de matière sensiblement constante dans la trémie.
Lorsque la plaque 40 occupa sa position marquée en traits pleins, la matière provenant de la trémie repose
EMI6.1
. ::. \.'. .,.. elle ; dans le mouvement horizontal de la plaque vers l'avant, jusqu'à la position en traits discontinus, cette plaque entraine une couche prédéterminée 45 de la matière de @ charge.
Cette matière est alors placée immédiatement au-des- sus de la surface du bain fondu, et la matière de la trémie tombe sur la plaque ;tendue, ou saillante, derrière le portion de matière qui a été déplacée vers l' avant. Dans le mouvement de la plaque 40 vers l'arrière, ou de retrait, à partir de la position qu'elle occupait au-dessus du bain, la cbuche 45 ne peut pas être ramenée en arrière dans le mouvement de la plaque parce que l'espace précédemment occupé par cette couche a alors été rempli par la matière tombant de la trémie derrière ladite couche.
Par suite, lors du mouvement de retrait ou de retour de la plaque 40 la couche de charge 45 commence à tombersur le bain à partir du bord antérieur de la plaque, et elle continue à tomber du'dit bord à mesure que celui-ci se meut vers l'arrière jusqu'à ce que la matière ait été étalée ou
<Desc/Clms Page number 7>
distribuée d'une manière sensiblement uniforme le long d'une surface dont la largeur correspond à la distance qui sépare la limite antérieure du mouvement de va-et-vient de la plaque 40 du bord adjacent 46 du bassin. Le bord inférieur de la paroi arrière de la trémie est presque en contact à friction avec la surface supérieure de la plaque 40 ( figure 2) pour empêcher la charge de la trémie de se déplacer vers l'arrière.
Dans le mouvement suivant qu' effectue la plaque vers l'avant au cours de son va-et-vient la couche suivante 45 de matière, comme précédemment décrit, sera entraînée vers l'avant et amenée contre la première couche 45 de manière à pousser celle-ci davantage à l'intérieur du bassin. Cette action est répétée parintermittences à des intervalles désirés ; ou bien le mouvement de va-et-vient constant de la plaque est réglé dans le temps de manière que la matière de la charge pénètre dans le four avec le débit ou taux d'alimentation qui peut être désiré.
Dans une forme de mécanisme à va-et-vient , la portion arrière de la plaque 40 est reliée rigidement à une série de barres horizontales parallèles 50 qui sont supportées entre des roues à boudin supérieures et inférieures 52. Des supports appropriés 53 supportent les roues de façon rotative. Chaque rail 50 porte sur sa face de dessous une crémaillère 55 qui engrène avec un pignon 56 monté rigidement sur un arre 57 servant à uniformiser le mouvement de va-et-vient de la plaque de chaque côté du rail central 50. Des bras oscillants rigides 60 s'élèvent parallèlement de l'arbre 47.
Chacun des bras 60 est relié de façon pivotante, par son extrémité extérieure, à l'une des extrémités d'une bieille 62 qui pivote par son autre extrémité sur un maneton de manivelle 65 faisant partie d'un élément rotatif 65 d'un réducteur à engrenages d'un type courant 70. Comme ce type de
<Desc/Clms Page number 8>
réducteur est bien connu, il n'est pas nécessaire d'en donner une description détaillée pour faire comprendre l'invention . Un moteur approprié 75 est relié au réducteur pour actionner l'élément rotatif.
Dans la forme de mécanisme d'alimentation représen- tée sur les figures 4 à 7, un chariot 100 régnant en substan- ce sur toute la largeur du bassin 20 près de son extrémité d'entrée 22, est pourvu de roues à boudin 102 par lesquelles le chariot repose sur des rails ou chemins 103. Une transmission appropriée 105 et un réducteur à engrenages 106 sont reliés par une liaison motrice , à l'aide d'arbres transversaux 107, 108, aux roues 102 et à un moteur réver- sible normal 110. L'arbre transversal 107, qui tourne dans le chariot relie la transmission et le moteur aux roues 102 situées de part et d'autre du chariot, près des rails 103.
La portion avant du chariot supporte rigidement un plateau transporteur de charge 11 orègnant horizontalement en travers de l'extrémité d'entrée du four, et sa portion marginale avant repose sur une traverse de seuil ou sablière creuse 116 dans laquelle de l'eau circule grâce à des con- duits 117 communiquant avec sa cavité intérieur. A l'aide du moteur 110, le plateau 115 reçoit un mouvement de va-et- vient de la position marquée en traits pleins à la position marquée en traits mixtes sur la figure 5.
Le bord avant du plateau 115 est pourvu d'une lèvre inferieure 118 qui peut pivoter autour du plateau, comme indiqué en 119, et comporter une butée 120 pouvant entrer en prise avec la côté infé- rieur du plateau pour empêcher le mouvement de pivotement vers l'arrière. Cettelèvre sert de poussoir et son bord inférieur est immédiatement adjacent à la surface supérieure du bain de verre Fondu que contient le bassin 20. Lorsque le plateau effectue sa course de retour, la lèvre peut pivoter vers la droite si elle rencontre toute portion de matière susceptible d'être restée sur la surface du @
<Desc/Clms Page number 9>
bain ou sur la lèvre.
Un second chariot 200 est pourvu de roues à boudin 202 montées sur des chemins 203 parallèles aux chemins 103.
Une transmission à engrenages 205 et un réducteur de vitesse à engrenages 206 sont montés sur les arbres 207 et 208, qui sont supportés de façon rotative transversalement et à l'intérieur du chariot 200 et qui sont en liaison motrice avec un moteurréversible approprié 210. Le chariét 200 porte, à l'avant, un distributeur de charge sous forme d'un coulisseau sensiblement horizontal 215 qui est composé d'une série de sections creuses 216 placées rigidement et côte à côte sur le chariot 200 pour se mouvoir en bloc avec ce chariot. Des conduits d'amenée d'eau appropriés 217 communiquent avec l'intérieur de chaque section creuse 216 pour la maintenir à la température convenable.
Le coulisseau 215 repose directement sur la face supérieure du plateau 115 et peut coulisser par rapport à ce dernier.
Une ouverture 220, prévue dans le côté arrière d'une trémie 221 correspondant à la trémie 35, reçoit le plateau 115 et le coulisseau 215 sous forme d'un ensemble pouvant coulisser à travers ladite ouverture, et ces élé- ménts sont aussi mobiles en bloc à travers une ouverture 222 ménagée dans le côté avant de la trémie èt débouchant dans le four 20. Si désirable, un dispositif de refroidissement creux supplémentaire 223 peut être monté sur le bassin 20 le long du côté avant inférieur de la trémie 221, et un dispositif régulateur de niveau 224, du type à vis ou autre approprié, est disposé horizontalement dans la trémie ponr recevoir un mouvement de rotation à l'aide d'une transmission à châine 225, à commande manuelle, fixée à chacune des extrémités durégulateur à vis 224.
Des paliers 226 montés dans les extrémités de la trémie supportent le régulateur @ 224.
Il ressort de cette description que le coulisseau 215 et le plateau 115 sont mmbiles, soit indépendamment, soit
<Desc/Clms Page number 10>
concurrencent et en bloc, dans des plans sensiblement horizon- taux . 'Dans le fonctionnement de ce type de construction la matière de charge fournie par la trémie et maintenue au niveau convenable dans cette trémie repose sur le plateau coulissant 115, de la manière représentée sur les figures 5 et 6. Ce plateau et le coulisseau 215 se meuvent alors en bloc vers l'avant de façon à pénétrer dans le bassin jusqu'à une position située immédiatement au-dessus du bain de verre fondu, puis, pendant que le coulisseau 215 reste immobile pendant un temps prédéterminé, le plateau 115 effectue sa comrse de retour.
Pendant son mouvement vers l'arrière, la matière qu'il supporte est progressivement repoussée à l'écart du bord avant dudit plateau et se distribue uniformément sous fomme d'une couche partant du lieu de la limite antérieure du mouvement du bord du plateau et s'étendant vers l'arrière, vers la paroi d.u bassin qui supporte le plateau. En d'autres termes, le plateau 115 est retiré à l'écart de la position qu'il occupait au-dessus de la couche de charge 45. Aussitôt qu'il a été ainsi déplacé vers l'arrière jusqu'à sa position arrière, le coulisseau supérieur 215 effectue à son tour sa course de retour jusqu'à la position marquée en traits pleins pour permettre à une autre couche 45 de la matière de se déposer de la trémie sur le plateau 115.
Le cycle de travail est alors répété et le poussoir 118 contribue à faire avancer la couche précédemment déposée dans le bassin pour constituer un espace inotbstrué en vue du dépôt de la couche suivante.
Les moteurs 110 et 210 sont commandés de la manière habituelle pour travailler concurremment ou indépendemment et par intermittence dans l'exécution des mouvements du plateau 115 et du coulisseau 215 de la façon décrite.
Bien qu'on ait représenté et décrit en dotai! une construction pratique à laquelle l'invention a été appliquée, il est évident que pour l'am homme du métier que l'invention
<Desc/Clms Page number 11>
n'est pas limitée à cette application et peut au contraire recevoir des modifications diverses rentrant dans le cadre de cette invention.
REVENDICATIONS.
1 Procède pour distribuer une matière/granuleuse destinée à la fabrication du verresur un bain de verre fondu contenu dans un four à bassin le fusion présentant une extrémité d'entrée et une extrémité de sortie, consistant à supporter et faire mouvoir successivement des coudhes de matière granuleuse jusqu'à une position située immédiate- ment au-dessus du bain fondu et adjacente à l'extrémité d'entrée, ces couches étant déposées doucement sur le bain, à peu près sur toute la largeur dudit bain, et à dégager progressivement le support de chaque couche vers l'arrière à partir de son extrémité avant, pour déposer ladite couche uniformément sur le bain fondu.