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Perfectionnements aux appareils et procédés pour la fabrication de panneaux de verre par étirage vers le bas.
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la ?t'éss:1te invention se rapporte d 1"u"116 façon générale à la fabrication de panneaux ou de feuilles de verre et elle concerne plus #*rtit àlfléremert Un procédé et Tas appareil perfectionnés permettant de supporter istérieureiBent les parties centra1eË d'un coin oi= ange profilée de déversement du trop-plein que l'on utilise nornalenent dans le procède de fabrication de panneaux ou feuilles de verre par étirage vers le bas.
Lors de la fabrication du verre en feuilles par le ¯procédé d'étirage vers le bas, on envoie du verre fondu sur un coin de formage comportant une auge s'ouvrant vers le haut et deux surfaces de formage convergeant vers le bas. Le verre qui est admis dans l'auge
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déborde sur les côtés opposés de cette dernière et s'écom:e .-&1:::5 Le bas en suivant les deux surfaces convergentes de torsade pour aboutir ainsi au sonnet inférieur du coin, où les courants séparés se regroupent pour former ainsi une feuille de verre dont les qualités super-
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fîciel1;s sont an lior4es. La largeur maximum d'une feuille de verre que l'on peut produira par un tel procédé est cependant limitée par ---
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la on::eur du coin de tornade.
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Da fait que le coin de f*rmae-e est continuellement soUJJÎ.s-.à des teiapératures extrÊmement élevées, telles que celles qui sont nécessaires pour maintenir le verre à 1'état fondu,. il est indispensable de co'rEtruire ce coin en un matériau réfractaire - Toutefois, mêle les Biatériaux réfractaires ne possèdent aux temD4ratures de cet ordre q.'u.'u..'1e résistance mécanique Iiitée et, de plus, par suite de la nature même du procédé de fabrication du verre avec étirage descendant, il est impossible de supporter extérieurement le coin de fur-
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oage sauf -à ses extrésitas, En conséquence, le poids combiné du matériau réfractaire et du verre fondu qui s'écoule sur ce matériau crée -un moment de flexion important dans la partie centrale de la
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str-ie,
.produisa..'1t ainsi des contraintes en traction indésirables le long des surfaces inférieures du coin, qui peuvent causer la xptz.:,.3' e du réfractaire et l1efÎonàlement complet de tout l'ap9areîl de formage.
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Qs savait déjà que la largeur maxi=m d '11:r feuille que l'on poUFalt étirer était limitée par la portée longitudinale eu longueur au e"'is de forsage celle-ci étant elle-aerne dans la pratique limit4e par le support structurel nécessaire.. Etant donné que les forces ^'. s. se développent dans une certaine étendue qui 71"' est supportêer que par se# exfr4nités aussnentent avec l t allongs:.1snt de L''G L e :
i:2diai -/ on scsiprend ''.:.$2. moins de '.Ji'"tJi:" lli1 S'.GS t¯"Le2'%v supplémentaire '.;.L'3=i tt.n y èa ! ..3.' 8 de la largeur d'une feuille de verre cbtena- 'ble est régie par la résistance saxioale que peut offrir le Batëriau x'efrastaire servant à la fabrication du:cois i.iE t0'r,vs Par conséquent. et CODe il a été expliqué dans les 4Z Z'cL."7 Lak'.a..JmBetS.m Ài
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1 11< -3-ts e*c 1 tle-1 C41, on uZl.3.sa amans -La prasique un -i.eam.m# de support inteine rigidenent nonté pour assurer le soutien supP'Lémer.ta-tre n6ceJsaîe en TT:e de la fabrication deune feuille do Trerre à"une largmw commerciale. cependant, l'rtilisation d'un Ip2. de support interne rigo- dement:
monté ne s'est pas révélée tout à fait satisfaisante en rai- son des taux variables'de déformationet d'affaissement qui carac- térisent les éléments métalliques de support et les coins de formage en matériau réfractaire. Quand on noie l'élément métallique de @ support dans le matériau réfractaire du coin, comme il a été expliqué dans les deux 'brevets précités, les différences entre les dila-
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talions thermiques, les déforma:tio!1S et les affaissements de élé- -ment .que, d'une part et du coin réfractaire d'autre part';
peuvent être à l'origine d'un écaillage et d'une fissuration du coin en matériau réfractaire, avec finalement une.rupture-de toute l'installation. En outre, le degré de soutien procuré par une barre métallique rigidement montée à titre de support interne varie grandément dans le temps car sa capacité de soutien dépend des taux . relatifs d'affaissement du coin réfractaire et de l'élément métallique de support.
On voit donc que les dispositifs internes de support selon la technique antérieure, non seulement ne fournissent pas une force de support -ayant une valeur connue, mais aussi sont
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incapables d'assurer un-support constant dans une zone donnée indé- ¯¯
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peniamment des taux relatifs de déîo¯rt3n et 'oTaffaissèment du coin de formage en réfractaire et de bêlement interne de support métallique, qui peuvent apparaître avec le temps et en fonction de la-température d'utilisation.
La présente invention résout les problèmes qui se posaient
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jusqu'à. Baintenant concernant le soutien des parties centrales d'un coin réfractaire installé lonsitudinalesent et utilisé pour la pro- duction de feuilles de verre. Selon l'invention, on place une barre de support interne en lui faisant traverser un trou ou évidement
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lonsp-tudinal profilé que l'on forme d 1s ce but dans le coin réfractaire, une extrémité de cette barrer reposant sur un support rigide alors que son extrémité opposée est soutenue de façon mobile par la Bise en oeuvre d'une force de levage prédéterminée.Le trou
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longitudinal est profilé non sc'alen#it de manière à permettre à la barre de support d'exercer une force ascendante dans la partie longi# t'1d.i.n:D.ç:;r::
nt . centrale du coin, cais aussi de façon que 11 extré:rrité de la barre qui est supportée dd-as ¯¯cor.itions mobiles avec application d'une force constante prédéterrainée soit sn relation espacée avec le coin de tomate afin de compenser la déformation différentielle ou 1'affaissement que cette barre peut subir. Avec un support rigide des deux extrémités du coin de :formage, et en
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utilisant an tel support 'interne, on peut maintenir une r'ô:t'6t:r asseDdaste ooastaete et réglable dans la partie centrale du coin indépendamment des taux .relatifs de déformation et d'affaissement du coin réfractaire et de la barre.
¯ar.,squen.ee, les principaux buts de l'invention sont : - - de remédier aux problèmes rencontrés avec les struct1.tt'6S-de support rigides pour des coins de formage utilisés dans la fabri- cation du verre en feuilles- par le procédé d'étirage vers le bas ; - de fournir une nouvelle structure de support pour des coins de formage,de nature à établir une force de soutien prédéterminée et constante,, dans des conditions indépendantes des taux relatifs
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d'affaissement et de d6fomatio--n qui peuvent se développer .entre. le coin réfractaire et la barre de support métallique ; et - de fournir un nouveau procédé de réglage de la valeur des forces de support qui s'exercent sur une partie centrale d'une poutre longitudinale soutenue aux deux bouts.
La description qui va suivre faite en regard du dessin annexé montrera bien comment l'invention peut être mise en oeuvre en étant bien entendu que les particularités qui ressortent tant du texte @ que du dessin font partie de ladite invention.
La figure 1 est une vue de côté d'une auge ou coin de tonnage en un matériau réfractaire, du type à alimentation par un seul bout
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et à dévracnsnt <:11.4 trop-plein, que l'on utilise au cours du proc6dé d* étirage 7ers le bas du verre en feuilles ; La :fig'..Ir8 2 est une coupe selon la ligne II-II de 1a figure 1, à une échelle doubla de celle de la figure 1 ;
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La fiacre 3 est une vue de côté en coupe axiale d\LcD.in ¯de forEga . la mêmG e-ll06- que sur la i'it,-ure 1, en position à l'intérieur d"7-t-i r:::-u!'.le et comportant une structure interne de support selon la pr.1sente invention..; et la figure 4 est une vue en élévation à la mê!:1e échelle que la fî,é---r2 2, de l'int.59ie1ar du Eloufle Il gauche dur"'"' c .n ,le it*;.#rs ,;7; 1 ail tyucls'e de apport scion la fîînir2 3.
:31: 1+5 iit"l...1 ! X c.b ?, :1.'f1 in :1 fJr ;r,3 #-4fractaire c":1 jazz ij* ;;0,j=,zqt 'ic '':"'?-';'lci''l 0 cet r'cT.rsnts C3?'': ,2rpcrre, -h 2 1±:a> nid:.<±;u "-=; *3psJ'3B >wr. 13 blocs fla piliers r-é±r;hct==1s 1 ? i !-2-f 1..# '"i 1< 1-ia-na 10 yoeés<?;t# '!aa c>n>A ! 6 s" J=rr-mnt 'y'B'ya J 9 haut., >14ù-i;cté 5a=. io:*x ?'3-?i? int4#aies ou 'flancs ''"' et 'ase s'x'±à as :;;::r4rl":-:! iBclire 20. 3h ':tre, le canql 16 prbx+nti ' '!jK- 'S7*tr-3 d?.intr-à< 22 à z>Fonm<t4 d"j'3 le it;#ge* '3ts ci t--cr-- :f11 2Lt s4tend lo?iîtu3ialeKat . tr3='r8 e''?i" te a'fin d's =FceT-Jir ;:ce 61érnt istc-me de supp*t.
Ta ty-t 30z=:à'iii,>ùù 24 <"'!"'s''nrdqT:e iq fcia vea U!le erlr6rd t i'"'ixil'ss ?sv3r%? *6 éo 1's'aa (es 1'-2Je;x#-=rc;>flo l'9Etr4e 22) *c
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avs3 2!SztTé opposes feriaee 28 de cette auge, au voisinage de :'aqr-±11s S3 Term#n le CaD:2.J. 16. L'ouverture profilée 24 -comporte -mi toit bzz 7présentant une partie renfoncée ou chanfreinée 32 adjaGente à. 1.1 extrénité fermée 28 du coin de formage. Un évidement 7ertical 34 peut être formé dans l'extrémité fermée 28 de l'auge .. 0 pour établir la conzwacation entre le trou longitudinal 24 et la surface supérieure du coin 10.
Sar les figures 3 et 4, le-coin de forna e réfractaire 10 est reln7êse--ité en place dans 1l..'11 garnissage nu moufle réfractaire 36 comportant une voûte 38, des parois-latérales 40 et des parois terminales 42. Comme cela est représenté, l'une des parois terminales est percée d'un passade d'entrée 44 comportant un prolongement de raccordement 45 muni d'une bride et assurant la communication avec l'ouverture d'entrée 22 du canal 16 ouvert vers le haut.
Une barre ou élément de support 46 est installée dans le trou profilé 24 et présente une partie formant rebord 48 à une extrémité qui repose sur un bloc rigide de support 12. Un tampon 50 en un matériau réfractaire de densité intermédiaire et destiné à supporter la charge peut être interposé entre le rebord 48 et le bloc de support 12 afin de répartir la charge sur- toute la surface de contact du rebord 48 et protéger ainsi la barre de support à l'encontre d'une fracture possible par suite d'une concentration de charge en un point donné.
L'extrémité opposée de la barre 46 est supportée de-façon mobile par une force ascendante d'une valeur prédéterminée, par exemple à l'aide d'une tringle de suspension 52 qui maintient suspendue 1.' extrémité 54 de la barre 46 par l'entremise d'une partie
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évidée 56 forçant- 1;±:1;6..- La tringle 52 se prolonge vers le haut dans l'évidesent 34 du coin 10 et traverse une ouverture 58 dans la "j'ûte ?3 du :f01xr cette tringle étant accouplée de-façon appropriée ;.. ':±s ?:'3't=:=.^.3. v d'1.:!11 bras de pivot 60 dont l'extréoité opposée zPorte i rr 'J,)"t.;:rep-:>i,2s =µ;1n=bi*x. Le bras 60 est articulé sur un appert "5' .
In tiipcx :r0:::rzzt.qirs 66, par 1-zzcr-ple en circc'niua de àfn>it6 7nr.e, es-,ß-zrsé entre la paroi supérieure 30 de 1'fi= n.crb#z profilée 24 et la barre de support 46 afin du répartir une C.":.ç¯ a"-a'::"T..iâ! ''oaî$'.'',é='3t de - support 3 133. partie centrale lo:n±ftu1in::C.s du coin réfractaire 1.0 de :f#tl9.ge. Eventuellensnt, la bar=s de support 46 peut .se prolonger vers l'extérieur au-delà. de l'exz=4-JLté fermée 23 et dans ce cas l'4videncnt 34 serait-1nutile.
B.1,Fn q1.S 16 cob 1 0 soit supporté 11 son extrécl té ouverte 26. et- à aos e1BràmAt4 fern40 28 par les 'blocs ou piliers '*2 ou 14 respectivesssty il est inelisner-3,a'ble de,-4ta'blï-, 1mB" force, de soutien d'une Tale'En" co;.#ta:nte znté84#emànée agisàznt de bas en haut sur
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la partie centrale de la portée longitudinale de ce coin afin de se prémunir contre une fracture éventuelle du réfractaire pendant 'Une
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opération de fornage d'une feuille de verre< Une, force ascendante dé:t- :'miné±-A;--é-t4-e--3:e--3:0ng de 1' a 3.: :tringLE- -.dE:: zus sion 52, est transmise à l'cxtrénité suspendue 54 de la barre à -support 46 par un réglage des poids 62 qui sont suspendus au bras de pivot 60.
I' applicat3-on ile la force A à la tringle de suspension 52 se traduit par la transmission d'une force de support B qui s'exerce sur le coin réfractaire 10 au centre de sa partie longi-
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-tud.:ina1.e non soutenue. Le tampon réfractaire 66 répartit la force de support de manière à réduire la contrainte maximum subie par le coin réfractaire 10 à une valeur de sécurité. Cette force ascendante B est préalablement réglée par la valeur des poids 62 qui sont suspendus au bras de pivotement 60, en tenant coopte des poids combinés du coin réfractaire lui-même et du verre fondu supporté par ce coin, ainsi que du poids W de la barre 46.
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Etant donné que l'extréoité 54 de la barre de support--46 est en fait suspendue-par l'application d'une force ascendante prédéterminée A, la force de soutien B va demeurer constante -malgré les taux relatifs d'affaissement et de déformation de l'auge réfractaire, d'une part, et de la barre de support, d'autre part.
Une telle
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uni.:for:I:1it-é de l'application de ln--force de soutien est indYsp6nsa- ble pour obtenir des bons résultats en fonctionnement-car une force ascendante trop importante aurait pour effet de développer des efforts de traction-excessifs dans la partie supérieure de l'auge de forçage alers qu'une force trop faible aurait pour résultat de créer des contraintes excessives tout au long de la surface inférieure du coin, avec un risque d'une rupture éventuelle du réfrac-
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taire.
Il convient de reE1.TI'quer que la partie évidée ou profilée 32 de la paroi supérieure de l'ouverture 24- permet une dsfornation ou -affaissesent différentiel de la barre 46 dans des conditions ezt'rt--- mes de température auxquelles cette barre est soumise au ccurs d'une opération de formage d'une feuille de verre, sans que cet
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affaisseront ou déforrition influe sur la. Traies do la Ïoree- db support B. En d'autres -ternes= étant Lk,,'ß'1w qU3 11 extré::i.té 54 est suspendue à distance de la partie 32 du toit de l'ouverture, cette f..'''.s:3'''..: suspendue '-.-.:-...-'c'='3'rT. -'3 peut se déforccr en dedans de listes raisonnables et fournir néannoins la nêns force prpdéterro# née et '^..ff5.'i:. z dans la partie centrais de la portée lonitudi# n?1 de l'auge .0.
En se référa.', tout particulièr':;C1mt à 'a figH2.'o 3, on voit que le nontagc en s0'pion selon l'invention ¯t"3CS"Iïei: de développer une force asc6:1d(';. ,\"6 B, appliquée au centre de l'auge la, dont. la 'valeur est prportiû.w3le à la force de suspension A appliqués
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à ItxtréI!1Íté suspendue 54 de la barr-e 46. Comme il est représentée la distance Y est égale à la. longueur suspendue réelle de la barre 6, alors -que la 33st -est ëga3-s au- bras---" ,16V3..-cr entre -le milieu au rebord supporté 48 et la force de support 33-- appliquée en position centrale .
De plus, la distance Z est égale à la distance entre le milieu du rebord supporté 48 et le -centre de la nasse de @ la barre de support 46. 'En conséquence, on peut appliquer une force de support uniforme, réglée à une valeur prédéterminée, à la partie
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centrale de l'étendue longitudinale libre de 11 augG de formez .selon 11 équation
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Fb = Fa (x) - 1'1 zij -dans laquelle Fb est égal à la force ascendante de support appli-
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quée au point central en B ; Fa est ég6T¯â¯¯Ia force ascendante de suspension appliquée en A ; W est égal au poids de la barrc de support 46 ;
Y et X sont les bras de levier effectifs des forces
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ascendantes appliquécs en A et en B respectîvenant à partir -de
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11-Eà-xtrémi+6--upportée 48 de la barre 46 ; et 2 est le bras de levier effectif de la- force descendante W au centre de gravité de "la- barre 46 à partir de son extrénité supportée 48.
Etant donné que l'on connaît le poids W de la barre de support 46 ainsi que les distances Y, Z et X, on peut facilement relier la valeur de la force de support appliquée au centre Fb en appliquant une force de suspension Fa désirée prédéterninée au moyen des poids
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62. Nat-urclleJ:1ent l'invention englobe la possibilité d'application d'une force constante Fa en A par tout noyen désiré, par e:X&E1Ple au moyen d'un levier et de poids (conme rcprésenté)-r--P3T une combinaison dlune poulie et de poids, par l'utilisation de ressorts régla- bles ou d'une tige-poussoir qui traverse la sole du moufle au lieu de la tringle traversant la voûte de ce dernier ou enfin à l'airde
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d'un dispositif pne:u.!J..'ltiqn6 ou hydraulique étalonné.
Attendu que la barre -de support 46 se déforme lentencnt sous l'action das températ'ures élevées de fonctioIh"1cnent et des charges produites par les forces Fa ct -P-0, l'extréoité suspendue 54- de la barrc 46 Manifeste une tendance à ,se mouvoir lentement vers le haut en dedans de la zone chanfreinée 32, de sorte qu'une force de support constante et
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réglable F est snintenue en B. ----La. barre de support 46 et la tringle de suspension 52 peuvent être fabr4-Àa,,lé<---s en des satériaux -appropriés quelconques, par exen-"' yya en acier iro.a.3.e ra en solybdèse revêtu de platine.
De plus, on peut utiliser des matériaux réfractaires possêdsnt une résis- tance i..é'."?n.z.Lj,'i,'.-. .él..::7ée, r1:' sX6nplc du titane, du niobium ou un alliage tï É aae...fir co:?it.xz-o3gbdne> > ---- ...
Il va -de soi quc '1*on peut apporter des modifications aux modes de réalisation, q1Ù: -ont étz décrits, notmnJ!lGnt par substitution de.
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moyens tecnques ua-les gsns sortir pour Oél#J Yu càdrfi de, ladite =] ;j.#1 . =.; ; y... ^ ,' .