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Les buses généralement utilisées jusqu'ici pour l'étirage des plaques de verre d'après le procédé Fourcault sont consti- tuées par de l'argile réfractaire ou chamotte% Pour ce genre de buses, il a été effectué des recherches pendant des années en ce qui concerne les formes d'entrées des becs constituant la fente- de la buse et du chapeau adjacent, ce qui permet un étira- ge facile de verre en feuilles.
Les buses en argile réfractaire ont, par suite de leurs propriétés chimiques et physiques en présence du verre, ainsi que par suite de leur condition mécanique, des défauts intrinsè- ques qui se traduisent dans le verre sous la forme de stries, filaments, etc.. En outre, il est impossible d'éviter,, lors du chauffage de la buse. des fissures sur le bec.ce qui influe sur la qualité du verre. Ces phénomènes ont également une forte
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influence sur-la durée des buses en argile réfractaire.
On a également proposé, au lieu de buses en argile réfrac- taire, de les constituer en acier creux. Les buses creuses en acier, quand le métal est convenablement choisi, évitent les in- convénients décrits ci-dessus, mais ont celui de causer un grand rayonnement calorifique que l'on ne peut réduire d'une façon importante en remplissant les espaces vides par des matières isolantes de la chaleur. Par suite du grand rayonnement calo- rifique des buses creuses d'acier, il se produit un refroidis- soment prématuré, en particulier sur les bordures de la bande de verre, ce qui nuit au procédé d'étiage sil'on n'utilise pas des installations de chauffage particuliéres. Il en est de même pour les autres buses bien connues en métal réfractaire avec des parois latérales en U ouvertes vers le haut et remplies de matiè- res isolantes.
L'invention propose de constituer la buse en tôle d'acier à haute résistance à la chaleur, mince, d'une épaisseur de 1 à 5 mm dont la conformation est.déterminée exclusivement par l'entrée de la buse, le bec constituant la fente et le chapeau adjacent.
On réalise ainsi une buse d'acier à une seule paroi au lieu de la buse d'acier creuse proposée antérieurement. Par l'em- ploi d'une buse à paroi unique$ on obtient le résultat que la masse de verre chaud traversant la buse abandonne de la chaleur à tra- vers la paroi d'acier à la masse de verre au repos qui l'entoure et que, par une addition de chaleur pour compenser les pertes par rayonnement dans la chambre d'étirage, elle est maintenue sensible- ment à la même tempéra ture.
Dans les cas où les pertes par rayonnement de la masse de verre entourant la buse ne sont pas entièrement compensées par la transmission de chaleur au travers de la paroi de la buse, ce rayonnement calorifique de la masse 'de verre entourant la buse peut être diminué d'une manière connue par une fermeture isolante
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appropriée.;par¯.rapport à la chambre d'étirage.
En raison des pertes calorifiques relativement faibles et constantes par la buse de tôle à paroi unique, on peut dé sonnais obtenir une plus grande vitesse d'étirage, ce qui per- met de maintenir la quantité de chaleur perdue dans des li- mites telles que l'on peut effectivement empêcher un refroidisse- ment prématuré de la masse de verre en particulier sur les bords, sans système de réchauffage supplémentaire.
Pour éviter une modification de la qualité du verre, par exemple une coloration ou la formation de bulles par suite d'oxydation de la matière constituant la buse, il est natu- rellement nécessaire de la construire en acier hautement ré fractaire et aussi inerte que possible par rapport au verre, de préférence de la tôle d'acier à haute teneur en chrome. Pour la même raison, la surface intérieure de la buse, surtout au bec, peut être nitrurée* UN peut obtenir le même résultat en recouvrant le bec d'un métal inaltérable, par exemple du pla- tine ou un .alliage de platine, ce métal pouvant être appliqué par laminage ou par rivetage.' Au lieu et place de la nitrura- tion ou du platine,, on peut également produire une atmosphère 'gazeuse protectrice entre les chapeaux de la buse.
On peut obtenir une telle atmosphère gazeuse protectrice entre les chapeaux de la buse par exemple en disposant entre bec et cha- peau, de préférence dans une cavité de la paroi de buse, des tubes avec des fentes ou.autres ouvertures d'échappement dans lesquels passe le gaz de protection.
Il sera avantageux de disposer des tôles sensiblement horizontales pour le renforcement du bord inférieur de l'en- trée de la buse. En outre, on pourra ajouter, d'une façon connue, à l'extérieur de la tôle d'entrée des nervures de ren- forcement horizontales et/ou verticales.
Pour éviter des pertes par rayonnement, la hauteur du
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chapeau de buse sera simplement suffisante pour ce qui est nécessaire à la formation de la boule d'étirage. Pour la même raison, la distance entre le bec et le chapeau sera maintenue juste suffisante pour permettre également la formation d'une boule d'étirage.
Conformément à l'invention, on peut améliorer la buse d'acier à paroi unique en disposant du coté sortie du verre fondu, des canalisations sur l'extérieur de la paroi, conte- nant un élément de chauffage et s'étendant dans le sens longi- tudinal de l'ouverture' de la buse.
L'élément chauffant dans les canalisations peut être constitué par des résistances chauffantes électriques ou des gaz de chauffage circulant dans les canalisations, obtenus par la combustion d'un combustible approprié, tel que l'es- sence, l'huile, etc..
Un telle réalisation de la buse d'acier à paroi uni- que permet de compenser largement les inévitables pertes par rayonnement dans la chambre d'étirage de la masse de verre sortant de la buse, sans qu'il se produise un échauffement indésirable de la boule d'étirage et de la bande de verre dans la chambre d'étirage. L'emploi de ces canalisations chauffées permet, par un réglage approprié du moyen de chauffage, de maintenir la buse à une température inférieure de 50 à 1500 au-dessous de celle de la boule d'étirage.
Il sera bon que les canalisations aient une largeur les smenant à peu près jusqu'au chapeau de la buse.
Les canalisations seront avantageusement constituées en partie par la paroi de la buse à l'extrémité de sortie de la pâte de verre et par la paroi de la buse entre le bec et le chapeau.
Quand on emploiera un fluide chauffant dans les canaur* les deux canaux qui se trouvent le long de l'ouverture de la
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buse pourront être parcourus par le fluide chauffant, soit dans le même sens, soit en sens contraire, suivant la position de la buse par rapport au four de fusion. Dans la mesure où la buse a une face vers le four de fusion, et une autre op- posée au four de fusion, on fait circuler le fluide chauffant dans les deux canalisations à partir du côté le plus froid, c'est-à-dire en partant du côté le plus éloigné du bain de ,fusion et les canalisations sont parcourues dans le même sens.
Si les deux faces sont à la même distance du bain de fusion, il faut faire circuler le fluide chauffant en sens contraire dans les canalisations, car on obtient ainsi un réchauffement plus régulier de la buse à l'extrémité de sortie de la pâte de verre.
L'emploi d'un chauffage électrique permet de faire va- rier le chauffage par une répartition et une mise en circuit appropriées des éléments chauffants.
Si, malgré la présence des canalisations, il se produit après un étirage de longue durée des dépôts cristallins sur les becs de la buse, il est possible, conformément à l'inven- tion, de produire à partir de ce moment un chauffage plus in- tense de la buse à la sortie de la pâte de verre en élevant la température du fluide chauffant. Cette augmentation d'in- tensité du chauffage sera maintenue jusqu'à ce que soient éliminés les dépôts cristallins sur le bec.
La nouvelle buse d'acier est tenue en place par des dispositifs de support, également en acier réfractaire, pla- cés aux extrémités de la buse. Ces supports peuvent être creux, pour, entre autres choses, augmenter ou diminuer au minimum l'inclinaison de la buse ou, en renonçant à ces avantages, être réalisés en éléments assemblés.
Les supports sont montés sur la buse d'une facon telle
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qu'en service; la buse soit complètement immergée dans la masse de verre, afin de supprimer complètement les pertes par rayonnement.
Les barres de support qui sont avantageusement reliées aux dispositifs de support de la buse par des articulations, sont constituées par des tubes doubles parcourus par des fluides de refroidissement qu'il est possible d'évacuer.
Dans ce cas, les tubes de support extérieurs sont constitués également.d'acier réfractaire.
Pondant le réchauffage de la chambre d'étirage, on enverra de l'eau dans les barres de support pour les refroi- dir; cette eau -pouvant être chassée par de l'air comprimé a.la fin du réchauffage. Pour cela, il.faut coupler les vannes d'eau et d'air comprimé pour que, dès l'arrêt de l'eau, l'air comprimé soit admis sans interruption-et,chasse l'eau en même temps. On évite ainsi - efficacement-l'ébullition de
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lteaa ciùipourrait causer une explosion due a.la pression de la 'vapeur**, Pendant; le.'fonctionnement, on peut utiliser l'air comprimé comme moyen de refroidissement des barres de support.
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'L obi.6t' de l' invention est; représente,-. ;'à 'titre. d'exemple,--dàns.3.as'.;dessins ci-annexés.".: Ils .représentent :.
Figure'1 : une .forme de'réalisation de la nouvelle buse d'acier'en coupe longitudinale suivant la ligne II-II de la
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f igure. - 2. . ¯ ¯ .. ¯ , .. , /'-.Figure 2 :. la.même buse d'acier en coupe transversale suivant la ligne I-I ,de la. figure 1.
Figure 5 : une extrémité de buse avec un support cons- titué par'un corps creux, eh coupe longitudinale* .. ,.Figure 4 : la-.réalisation de la figure 3 vue par-dessus,
Figure 5 : une extrémité de buse avec un support cons- titué par des éléments assemblés en coupe longitudinale.
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Figure-6 la réalisation de la figure 5 vue par-dessus.
Figure 7 : une barre de support pour les dispositifs de support d'après les figures 3 et 4 ou 5 et 6. en coupe longi- tudinale.
Figure 8 : la moitié d'une buse, avec son installation de support, en perspective.
Figure 9 : une ,autre forme de réalisation de la nouvelle buse d'acier, une moitié en coupe longitudinale suivant la ligne IX-IX de la figure 10 et l'autre moitié en coupe longi- tudinale suivant la ligne IXa-IXa de la figure 10.
Figure 10 : la buse en coupe transversale suivant la ligne X-X de la figure 9.
Figure 11 : une partie de la buse, la moitié en coupe suivant la ligne XI-XI de la figure 9 et l'autre moitié vue par-dessus.
Comme on ,peut le voir sur les Figures 1 et 2, la buse à paroi unique, constituée en tôles minces d'acier réfractaire se compose des tôles d'entrée 1 qui, par leur conformation, correspondent aux parois intérieures des buses connues en ter- re réfractaire. Des tôles horizontales 2 s'étendant à l'ex- térieur sont soudées aux extrémités supérieures des tôles d'en- trée 1. Ces tôles 2, de leur côté, portent, à une distance appropriée des becs 3 de la buse, c'est-à-dire de l'arête de jonction des tôles 1 et 2, des tôles verticales 4 soudées et tournées vers le haut, afin de constituer utilement le chapeau de buse 4. La hauteur du chapeau 4 est déterminée exactement pour constituer juste ce qui est nécessaire à la boule d'étirage..
On évite ainsi des pertes inutiles par rayon- nement.
En outre, pour éviter les pertes par rayonnement, la distance entre le bec 3 et le chapeau 4 est établie juste assez grande pour permettre de constituer facilement la boule d'étirage.
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A la partie 'inférieure des tôles d'entrée 1 sont sou- dées des tôles de raidissement horizontales appropriées 5. Les tôles d'entrée 1 peuvent en outre être munies de nervures ho- rizontales ou verticales 6 ou 7 aux fins de rigidité.
Comne le montre la partie droite de la figure 2, la tôle 2 placée horizontalement entre le bec 3 et le chapeau 4 peut comporter une rainure 8 destinée à recevoir un tube'non représenté, percé de fentes ou de tous autres orifices d'é- chappement par lesquels on peut faire passer un gaz protecteur entre les bords du chapeau 4 pour créer une atmosphère gazeuse protectrice.
Le support de la nouvelle buse d'acier à paroi unique, constituée par de la tôle mince d'acier hautement réfractaire est assuré, suivant les figures 3 et 4, par les pièces creu- ses 9 reliées aux extrémités de la buse, constituées égale- ment en tôle mince d'acier hautement réfractaire. Les pièces creuses 9 peuvent être remplacées par les éléments assem- blés 10, constituées par des tôles minces d'acier hautement ré- fractaire correspondant aux figures 5 et 6 et servant de dis- positifs. de support.
Dans les deux cas, les dispositifs de support sont re- liés à la buse d'acier de telle sorte que, pendant le fonc tionnement de la buse, ils soient entièrement immergés dans la masse de verre, afin de diminuer les pertes par rayonnement, ainsi qu'on peut le voir sur les figures 3 à 6. La profondeur d'immersion de la buse est réglée par les barres de support de manière que le chapeau de buse 4 ne dépasse la couche de verre n, que de quelques millimètres (voir figures 3 et 5).
Dans les deux cas, les dispositifs de support 9 ou 10 sont munis de chapes à oeil 11-tournées vers le haut pour fixation'articulée de barres de supports. Comme le montre la
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figure 7,. les barres de support se composent de tubes dou- bles 12, 13, dont le tube extérieur 12 est aussi en acier hautement réfractaire.
Par l'extrémité supérieure du tube intérieur 13, on in- troduit à l'aide du tube 14, l'eau de. refroidissement qui sort par les trous inférieurs 15 du tube intérieur 13 dans le tube extérieur 12 qu'elle quitte par le branchement 16 à la partie supérieure.
Après la'fin de la période de réchauffement de la cham- bre d'étirage, on coupe la circulation d'eau de refroidis- sement par le robinet 17. En même temps, le robinet 18 de la canalisation 19 s'ouvre et de l'air comprimé passe par la ca- nalisa'tion 19 et chasse l'eau à l'intérieur des tubes 12 et 13. On peut continuer à utiliser l'air comprimé comme fluide de refroidissement des barres de soutien pendant le fonction- nement de la buse.
La figure 8 représente encore, en perspective, une moi- tié de la buse avec, à une extrémité, le dispositif de sus- pension.
Dans la forme de réalisation de la buse d'acier repré- sentée par les figures 9 à 11, la buse à paroi unique en tôle d'acier mince hautement réfractaire, se compose de tôles d'en- trée 1 qui, par leur conformation, correspondent aux buses con- nues d'argile réfractaire. A la partie supérieure des tôles d'entrée 1 et vers l'extérieur sont soudées des tôles hori- zontales 2 qui, de leur côté, portent à une distance appro- priée des becs de buse 3, c'est-à-dire de l'intersection des tôles 1 et .2, des tôles verticales soudées tournées vers le haut,, constituant le chapeau de buse 4.
La hauteur du chapeau de buse 4, ainsi que la distance entre le bec 3 et le chapeau 4 est établie juste assez grande pour permettre de constituer facilement la boule d'étirage.
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On évite 'ainsi d'inutiles pertes par rayonnement.
Aux extrémités inférieures.des tôles d'entrée 1 sont utilement soudées des tôles'horizontales de raidissement 5.
Les tôles 1 peuvent en outre être munies extérieurement de nervures de raidissement horizontales ou verticales 6 ou 7.
Dans la mesure.où la variante de réalisation de la buse d'acier correspond dans sa constitution à l'essentiel de la buse d'acier d'après les figures 1 et 2, les mêmes parties portent les mêmes numéros de référence.
A l'extrémité de sortie de la pâte de verre sont dis- posées dans le sens longitudinal de la, fente de la buse,à l'extérieur des parois, des canalisations 20 qui sont, soit équipées de résistances électriques chauffantes, soit par- courues par un fluide de chauffage appropriée L'arrivée du courant aux résistances de chauffage à l'intérieur des cana- encore lisations .20 ou/exerce l'admission du fluide de chauffage en circulation sont assurées par-les extrémités des canalisations dont les manchons de raccordement 21 sont quelque peu cintrés vers le haut.
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Comme le montre la fig..#0,'fiés/ëpjalisations 20 sont partiellement constituées-par.'ia'-parbi de buse 1 à l'ex- trémité de sortie de la pâte de verre et-par la paroi de buse 2 entre le bec 3 et le chapeau 4, tandis.que les autres par- ties des canalisations sont constituées par'des pièces de tôle soudées 22 et 23, - ..