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Description

PROCEDE DE FABRICATION DE BALLOTTER DE VERRE ET .INSTALLATION POUR LA
MISE EN OEUVRE DE CE PROCEDE'. @
La présente invention est relative à un procédé et à une instal- lation pour la fabrication de ballottes de verre pleines destinées, notam- ment, à constituer, par juxtaposition, des surfaces réfléchissantes utilisées pour la signalisation routière, pour la confection d'écrans de projection, de panneaux publicitaires, d'accessoires de signalisation pour véhicules, etc. Chaque ballotte constitue un minuscule dioptre. En se plaçant dans l'a- xe d'un faisceau lumineux projeté sur une surface parsemée de ballottes de verre pleines, on obtient une réflexion totale du faisceau. Ces ballottes peuvent être transparantes ou opaques, colorées ou incolores.

Leurs caracté- ristiques principales sont leur parfaite sphéricité, l'absence d'inclusions d'air, une surface absolument lisse et polie, et un calibrage rigoureux.

On connait déjà deux procédés pour fabriquer industriellement des ballottes de verre. Un premier procédé utilise du verre en fusion. A un min- ce filet de verre en fusion on applique un courant d'air qui le rompt à sa sortie du four et provoque la formation de ballottes. Un autre procédé con- siste à mélanger de la poudre de verre avec du graphite., du noir de fumée, ou un charbon ne laissant pas de cendres, à porter ce mélange à une tempéra- ture convenable pour que les ballottes se forment sous l'action de la ten- sion superficielle, à refroidir et à laver les ballottes pour les débarrasser des particules de charbon résiduaire. Le charbon a pour but, surtout, d'em- pécher les sphères de verre.en formation de coller ensemble.

Ces deux procédés présentent des inconvénients assez sérieux le premier donne des ballottes irrégulières qu'il faut tamiser plusieurs fois pour les trier; le second procédé est peu économique et exige l'emploi de charbon qui avec certains verres exerce une action réductrice;'le lavage fi- nal est parfois difficile et irrégulier.

La présente invention a pour but d'améliorer et de rendre plus éco- nomique et rationnelle la fabrication industrielle des ballottes de verre.

Le procédé suivant l'invention est caractérisé en ce qu'on fait parcourir à

des particules de verre solides préalablement tamisées et calibrées un tra- jet déterminé dans une flamme projetée par au moins un brûleur dans un espa- ce clos, ce trajet étant suffisant pour obtenir un ramollissement des parti- cules de verre tel que la tension superficielle se manifeste, à recueillir ensuite les ballottes formées soustraites à la flamme et refroidies.

L'installation pour la mise en oeuvre de ce procédé comprend un moufle dans lequel au moins un brûleur projette une flamme d'une longueur déterminée, un distributeur de particules de verre calibrées amenant ces par- ticules dans la flamme même, et un récipient pour recueillir les ballottes formées à l'extrémité de la flamme.

Divers facteurs interdépendants entrent en jeu dans ce procédé : grosseur des particules de verre, vitesse et pouvoir calorifique de la flam- me, composition et point de ramolissement du verre, longueur du parcours des particules de verre dans la flamme, etc. La flamme peut être produite par ur ou plusieurs brûleurs, au moyen d'un mélange de gaz et d'air ou d'oxygène. ou d'un mélange de carburant liquide et d'air, ou même au moyen de poussi r de charbon. On peut prévoir deux brûleurs disposés de façon à produire une flamme tourbillonnante dans un moufle cylindrique ou, de préférence, coni- que. On peut prévoir des entrées d'air secondaire qui contribuent à augmen- ter la vitesse de la flamme et à entraîner les particules de verre.

Ces der- nières peuvent être introduites dans la flamme soit en les laissant tomber par gravité dans la flamme même sous un angle quelconque, soit en les injec- tant en dehors du brûleur ou dans le brûleur même à l'aide d'air de combus- tion ou par tout autre moyen. Dans le cas de brûleurs à mazout, par exemple, on peut préparer une émulsion des particules de verre, préalablement cali- brées, dans le mazout qui alimente le ou les brûleurs. La flamme peut être horizontale, verticale, ou inclinée; elle doit être entourée d'un moufle qui sera, de préférence, formé d'éléments réfractaires et isolants afin d'éviter autant que possible les déperditions de chaleur; il importe en effet que la flamme soit régulière et non turbulente, même si elle est animée d'un mou- vement tourbillonnaire.

Dans le cas de brûleurs à poussier de charbon, on peut mélanger préalablement le verre pulvérisé et calibré au poussier de charbon qui alimente le brûleur.

Le dessin ci-annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution d'une installation pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention.

La fig. 1 en est une vue en élévation de côté avec parties en coupe, et la fig.2 est une coupe verticale suivant la ligne II-II de la fig.l.

L'installation représentée comprend un distributeur de verre pul- vérisé comportant une trémie d'alimentation 1 munie d'un tamis 2. Le distri- buteur est destiné à recevoir une réserve de sable de verre 3, préalablement calibré par tamisage suivant le calibre des ballottes que l'on désire obtenir.

Le distributeur est monté sur un plateau vibrant 4. Le tube de la trémie 1 débouche dans l'entonnoir 5a d'une lance à sable 5 dont l'extrémité effilée pénètre dans un moufle 6 de forme générale conique, composé d'une enveloppe en tôle 6a, d'une couche de diatomée ou autre matière isolante 6b et d'une couche intérieure 6c de chamotte réfractaire. On prévoit, de préférence, un dispositif permettant de régler à volonté le débit dès-particules de verre.

Dans l'embouchure, à la pointe du moufle conique 6, pénètre la tuyère d'un brûleur 7 alimenté par un tuble 8 en gaz combustible (gaz d'éclai- rage, acétylène, butane, etc.) et par-un tube 9 en air ou oxygène de combus- tion.

Le brûleur à gaz 7 pourrait être remplacé par un brûleur à car- burant liquide, par exemple un brûleur à mazout, ou par un brûleur à charbon pulvérisé. On pourrait disposer deux brûleurs parallèles, divergents ou con- vergents, et agencer le tout de façon à produire une seule flamme tourbillon-

nanteo
La lance à sable 5 pénètre dans le moufle 6 à faible distance de l'orifice du brûleur 7. Le moufle conique est en outre muni, en aval de la lance à sable, de deux tubes 10 d'amenée d'air à basse pression servant à réfrigérer les parois du moufle 6 et à entraîner la flamme en accroissant sa vitesse vers l'extrémité large du moufle. Cette extrémité est raccordée à un conduit 11 débouchant tangentiellement dans un séparateur vertical 12 mu- ni de chicanes hélicoïdales 13.

Le fond conique 14 du séparateur débouche dans un récipient 15 où les ballottes refroidies sont recueillies.

Exemple :
On désire fabriquer des ballottes d'un diamètre.moyen de 0,1 mm.

Des déchets de verre sont broyés dans un, concasseur, un moulin à boulets, ou tout autre appareil capable de réduire le verre en poudre. Le sable de verre a, par exemple, la composition chimique suivante :
EMI3.1
Si cf .".00......0.0 71,0 % AI 2 a 3 a..oo.#.'O..QQ. 0,8 % Ca 0 omoo.......mm.. 5,6 % Mg 0 ............... 3,6
EMI3.2
Ba2p .......... O...e 1,8 % 111a20 ..00..Q$0...008 17,2 %
Point inférieur de ramolissement : 4820 C.

Point supérieur de ramolissement : 530 C.

Le verre broyé est passé entre deux tamis : le premier doit lais- ser passer les grains de 0,15 à 0,18 mm.; le second doit éliminer les grains inférieurs à 0,12 mm. Les grains qui sont rètenus par ce second tamis ser- vent à la fabrication envisagée et sont chargés dans le distributeur 1. Le distributeur vibré les laisse tomber à travers le tamis 2 dans la lance 5 qui les introduit par gravité en un jet très mince dont le débit peut être règlé à volonté, dans la flamme produite par le brûleur 7, dans le moufle 6.

On peut avantageusement employer un gaz ayant la composition suivante :
EMI3.3
C 2 ..... 0 ....... 4,5 % 03E6 0....00......00,6 % C2H4 ............. 2,2 %
EMI3.4
C 0 .............11,0 % H2 .............39 %
EMI3.5
C 11 ........... .21,1 % Un simple mélange de ce gaz et d'air suffit à amener le verre ayant la com- position sus-indiquée à l'état nécessaire pour que les ballottes se forment sous l'action de la tension superficiellé. Le bec du brûleur a une section droite rectangulaire de 40 x 4 mm.. Le gaz est amené sous une pression de 200 gr/cm et l'air. de combustion sous une pression de 500 gr/cm . On obtient ainsi une flamme d'une longueur de 1000 mm environ. La consommation de gaz est d'environ 3m3/ heure, et celle d'air d'environ 120 m / heure, pour une production d'environ 30 kg/heure.

Les grains de verre sont entraînés par la flamme et éventuelle- ment par l'air à basse pression qui pénètre dans le moufle en aval de la lance à sable, et le tout est règlé de façon que les grains de verre se ra- molissent environ aux deux tiers de leur parcours dans la flamme. La tension superficiellese manifeste alors. Les ballottes se forment dans le dernier tiers du parcours dans la flamme et à l'entrée du séparateur les ballottes sont entièrement formées. Elles se refroidissent en descendant en spirale

le long des parois du séparateur et sont recueillies dans le récipient 15.

REVENDICATIONS
1.- Procédé de fabrication de ballottes de verre, caractérisé en ce qu'on fait parcourir à des particules de verre solide préalablement cali- brées par tamisage un trajet déterminé dans une flamme projetée par au moins un brûleur dans un espace clos, ce trajet étant suffisant pour obtenir un ra- mollissement des particules de verre tel que la tension superficielle se ma- nifeste, et à refroidir et recueillir les ballottes ainsi formées.

Claims

2.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on fait entraîner les particules de verre par la flamme.

3.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on introduit les particules de verre dans la flamme par gravité.

4.-*Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on injecte les particules de verre dans la flamme.

5.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on mélange préalablement les particules de verre au carburant.

6. - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la flamme est produite par un gaz.

7.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la flamme est produite par un carburant liquide.

8.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la flamme est produite par un combustible solide pulvérisé.

9.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le parcours de la flamme est au moins approximativement horizontal.

10.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la flamme est tourbillonnante.

11.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que 1' entraînement des particules de verre est favorisé par une entrée d'air.

12.- Installation pour la mise en oeuvre du procédé suivant la re- vendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend un moufle dans lequel au moins un brûleur projette une flamme de longueur déterminée, un distributeur de particules de verre calibrées amenant ces particule';3 dans la flamme même, et un récipient recueillant les ballottes formées à l'extrémité de la flamme.

13.- Installation suivant la revendication 12,caractérisée en ce qu'elle comprend au moins deux brûleurs disposés de façon à produire une flamme tourbillonnante.

14.- Installation suivant la revendication 12, caractérisée en ce qu'elle comporte un moufle conique, le brûleur étant disposé à l'extré- mité étroite et l'extrémité élargie étant raccordée tangentiellement à un séparateur cylindrique.

15.- Installation suivant la revendication 12, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif pour faire vibrer le distributeur de par- ticules de verre.

R é s u m é L'invention est relative à un procédé de fabrication de ballottes de verre et à une installation pour la mise en oeuvre de ce procédé.