Procédé de fabrication de briques de verre colorées
L'invention concerne un procédé de fabrication de briques de verre colorées dans lequel deux demi-briques, dont l'une au moins est pourvue d'un revêtement transparent en émail coloré, sont soudées ensemble au moyen de brûleurs à gaz, ou par tout autre moyen.
On peut songer, dans une telle fabrication, à placer la couche d'émail sur la face externe de la brique, mais on constate que la plupart des émaux colorés transparents d'usage courant, qui sont utilisables pour cette application, ont une résistance insuffisante aux agents extérieurs atmosphériques ou autres (rayures, usure par abrasion, etc.). En effet, les émaux les plus résistants ont une température de fusion élevée qui rend leur emploi impossible pour la fabrication des briques colorées.
Les émaux utilisés sont donc des émaux à point de fusion relativement bas, par exemple à base de borates, dont la résistance chimique et la résistance à l'abrasion sont alors moindres. La température de fusion de ces émaux est cependant suffisamment élevée pour rendre difficile le problème du support des briques durant la cuisson de l'émail, en vue d'éviter la déformation des briques ou l'endommagement de la couche extérieure d'émail.
On a également songé à déposer l'émail, non pas sur la face externe mais sur la face interne des demi-briques, c'est-à-dire avant le soudage. Dans la pratique cependant il est difficile de fabriquer de cette façon des briques de verre colorées et soudées avec un résultat satisfaisant.
L'expérience prouve en effet qu'il n'est pas possible de procéder à l'application de la poudre d'émail sur les demi-briques de verre chaudes, immédiatement après leur sortie de la presse. Si l'on veut être certain d'obtenir une couche régulière d'émail, l'application de celui-ci doit, au contraire, avoir lieu à la température ambiante.
Il en résulte que les demi-briques de verre froides doivent avant le soudage être réchauffées jusqu'à une température suffisante pour que l'émail entre en fusion et forme un revêtement homogène et pour que, d'autre part, la dilatation thermique résultant du réchauffage intense et local des lèvres de soudure au moment du soudage n'entraîne pas de contraintes susceptibles d'occasionner des ruptures spontanées. La température de réchauffage doit, pour cette raison, se situer au-dessus de la température supérieure de transformation du verre.
Dans la pratique, une température de réchauffage jus qu'à 50 à 200 C au-dessus de ladite température de transformation s'est avérée convenable étant entendu que cette température doit être maintenue pendant un certain laps de temps, de l'ordre d'une quinzaine de minutes environ, avant que les demi-briques soient amenées au poste de soudage.
Bien que, dans les procédés courants de fabrication de briques de verre soudées, le soudage des demi-briques s'effectue alors que celles-ci se trouvent à ces mêmes températures supérieures de 50 à 200 C au-dessus de la température de transformation, on n'observe pas de détérioration de la surface extérieure des demi-briques qui sont posées pour leur manipulation sur leur face principale. Ceci provient du fait que, dans ce procédé courant, les demi-briques sont refroidies depuis leur température de pressage jusqu'à la température de soudage.
Dans ces conditions, les surfaces extérieures des demibriques qui se refroidissent en premier lieu présentent naturellement une température inférieure à celle du coeur. Elles sont donc pratiquement déjà solidifiées et ne peuvent être sérieusement détériorées par le contact avec leur support solide.
C'est l'inverse, au contraire, qui se produit lorsque les demi-briques sont refroidies jusqu'à la température ambiante, enduites de suspension d'émail, puis réchauf fées depuis l'ambiance jusqu'à la température de cuisson de l'émail.
En effet, le réchauffage effectué à partir d'une source extérieure de chaleur a nécessairement pour effet de porter les régions superficielles de la demi-brique à une température où celles-ci sont sensibles aux déformations dues au contact du support solide, alors même que la température du coeur est inférieure.
Le procédé suivant la présente invention, qui a pour but d'éviter ces inconvénients, consiste à appliquer l'émail sur la face interne des demi-briques se trouvant à la température ambiante, puis à réchauffer les demibriques au-dessus de la température supérieure de transformation du verre, les demi-briques étant, durant ce réchauffage, disposées de manière que leur face principale se trouve de chant.
Grâce à cette façon de procéder, les faces principales des demi-briques sont soustraites au contact de tout support solide susceptible de les endommager. Par ailleurs, les surfaces latérales des demi-briques qui peuvent éventuellement, dans certains cas, subir une légère déformation locale de la part du support solide sont destinées à être dissimulées au cours de l'utilisation des briques soudées de sorte que ces déformations éventuelles deviennent invisibles et sans inconvénient.
Lorsqu'il s'agit de demi-briques de petites dimensions, il suffit, en général, de placer les demi-briques de chant, en les faisant reposer par exemple sur une arête latérale de la face principale et sur l'arête terminant la paroi latérale jointive, la paroi latérale opposée étant ellemême soutenue à l'aide d'un cadre réfractaire, par exemple en métal.
La face principale de la demi-brique peut alors se trouver légèrement inclinée, ce qui est sans importance.
Par contre, quand les demi-briques sont de plus grandes dimensions, il s'est avéré nécessaire que la demibrique soit soutenue de façon à ce que la face principale se trouve en position sensiblement verticale.
Dans la mise en oeuvre du procédé suivant l'inven- tion, la demanderesse a d'autre part constaté que, lors du soudage des demi-briques, la couche d'émail se détériore à proximité du joint de soudure par suite d'une décomposition de l'émail, due à la température trop élevée, qui provoque une dissociation thermique des oxydes métalliques constituant l'émail ou bien une réduction de ces oxydes jusqu'au métal. Ceci confère un aspect déplaisant à la brique soudée et diminue sa valeur commerciale.
Pour éviter cet inconvénient, la titulaire a constaté qu'il est nécessaire, et ceci constitue une autre caractéristique de l'invention, d'appliquer et de cuire l'émail coloré sur la surface intérieure des demi-briques en réservant des zones marginales sans émail à proximité de la région de soudure et de régler, lors du soudage, les buses de brûleurs de telle façon que les flammes ne puissent dépasser le bord intérieur des lèvres de soudure afin de n'avoir aucune action de détérioration de la couche d'émail.
Le procédé de l'invention est décrit plus en détail ci-après en référence aux dessins annexés dans lesquels:
La fig. 1 représente la phase d'application de l'émail avant cuisson.
La fig. 2 représente, en coupe, une demi-brique et son support conformément à l'invention durant le réchauffage jusqu'à la température nécessaire pour la cuisson de l'émail et le soudage.
La fig. 3 représente une vue de face de la fig. 2.
La fig. 4 représente une vue partielle d'une installation appropriée pour le traitement thermique en continu des demi-briques, et
la fig. 5 représente un détail de la demi-brique et des brûleurs au moment de la phase de soudage.
Afin d'obtenir une couche régulière de poudre d'émail, on délaye celui-ci de manière connue dans de l'eau, dans une proportion de préférence de l'ordre de 100 parties en poids de poudre pour 40 parties d'eau.
Cette suspension est projetée au pistolet sur la surface interne de la demi-brique. En se référant à la fig. 1, on voit que l'application de l'émail peut être réalisée au moyen d'un pistolet 1 projetant la suspension sur la surface interne d'une demi-brique 2 à travers l'orifice 3 d'un masque 4 qui a pour but d'éviter toute protection d'émail sur les régions externes de la demi-brique. En outre, afin d'éviter que l'émail ne soit déposé dans les zones marginales à proximité de la soudure, il est prévu une bague 5 à profil angulaire qui est interposée entre le masque 4 et les parois latérales 6 de la demi-brique. On conçoit que, dans ces conditions, le dépôt de l'émail est limité à la portion 7 de la surface interne de la demi-brique, surtout si la demi-brique est enfermée par exemple dans un caisson étanche 8 dont le couvercle est formé par le masque 4.
Afin de garantir la régularité de la couche d'émail, on peut; pendant l'application de ladite couche, éclairer uniformément la demi-brique sur sa face principale 9 permettant ainsi d'examiner par transparence la couche d'émail répandue et de déceler toute irrégularité éventuelle d'épaisseur.
Dans la pratique, les émaux transparents usuels ayant des températures de cuisson de l'ordre de 540 à 5600 C donnent de bons résultats.
Après séchage à basse température de la couche d'émail, la demi-brique est placée de chant sur un support ainsi qu'il est représenté sur la fig. 2. La demibrique 2 repose par l'intermédiaire de l'arête inférieure 10 de sa face principale et par l'intermédiaire de la paroi latérale 6 sur un support rigide 11 de forme appropriée.
D'autre part, l'extrémité de la paroi latérale supérieure 6a est soutenue par un cadre métallique rectangulaire 12 résistant à la chaleur.
La fig. 3 est une vue de face du support 11 sur lequel repose la paroi latérale inférieure de la demibrique et du cadre 12 chargé de supporter la plus grande partie de la paroi latérale supérieure 6a.
La face principale 9 de la demi-brique se trouve donc en position sensiblement verticale, hors d'atteinte de tout support solide, et les parois latérales horizontales sont soutenues de telle manière qu'il ne puisse se produire de déformation appréciable.
Pendant le réchauffage de la demi-brique ainsi soutenue jusqu'à la température nécessaire de 5500 à 5600 C environ, I'émail fond et forme un revêtement régulier homogène et il est remarquable de constater que, malgré la position verticale de la surface émaillée, la couche d'émail ne présente aucune irrégularité ou coulure, pourvu que la couche de suspension d'émail ait été répartie de façon uniforme et sous une épaisseur suffisamment faible.
La fig. 4 représente une vue fragmentaire d'une installation appropriée pour l'exploitation en continu du procédé suivant l'invention. L'installation comporte un certain nombre de supports 13 reliés ensemble par des maillons 14 de façon à constituer une chaîne transpor teuse sans fin. Les supports 13 sont montés sur des rouleaux 15 circulant à travers le four sur des rails 16 disposés parallèlement dans le four de cuisson.
Chaque support 13 est surmonté d'une plaquette 17 ayant par exemple le profil du support 11 de la fig. 2 et supportant le cadre métallique 12. Ce cadre peut être fixé de manière amovible sur la plaquette 17 de façon à pouvoir être changé aisément suivant chaque modèle de demi-brique de verre à traiter.
Chaque support 13 peut avoir une longueur suffisante transversalement au plan de la fig. 4 pour supporter, côte à côte, plusieurs demi-briques et plusieurs cadres 12.
Le transporteur à chaîne sans fin traverse le four à une vitesse déterminée par les conditions requises de réchauffage, le poste de soudage se trouvant à la sortie du four.
Au poste de soudage chaque demi-brique est ramenée en position horizontale après un léger refroidissement superficiel afin d'être assuré d'avoir suffisamment durci la peau du verre. Les demi-briques sont alors présentées devant la rampe à gaz 19 (fig. 5). En position de travail, les brûleurs 20 doivent se trouver exactement en face des bords 21 à souder de manière que la pointe des flammes 22 ne touche que ces bords. Les flammes sont réglées oxydantes et ne dépassent pas une longueur de 6 mm environ. Les meilleurs résultats sont même obtenus avec une flamme très courte, de l'ordre de 4 mu. Grâce à ces précautions toute détérioration de la couche d'émail est exclue.
Lorsque la seconde demi-brique d'une paire a été traitée sur ses bords de soudage comme il vient d'être dit, les deux demi-briques sont alors soudées l'une contre l'autre par un léger effet de pression.
Le procédé suivant l'invention peut être mis en oeuvre de telle manière que les deux demi-briques à souder soient pourvues d'une couche d'émail. Il est cependant également possible de ne déposer l'émail que sur la face interne d'une seule des demi-briques et de souder celle-ci avec une demi-brique incolore.
REVENDICATION I
Procédé de fabrication de briques de verre colorées par une couche d'émail transparent, caractérisé en ce que l'on applique l'émail sur la face interne de l'une au moins des demi-briques se trouvant à la température ambiante, en ce que l'on réchauffe les demi-briques audessus de la température supérieure de transformation du verre, les demi-briques étant, durant le chauffage, disposées de chant, et en ce que l'on soude les demi-briques ensemble.
SOUS-REVENDICATIONS
1. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que l'on dépose la couche d'émail sur la surface intérieure des demi-briques en empêchant le dépôt de l'émail dans la zone marginale proche des lèvres de soudure, les flammes des brûleurs de soudage étant réglées de façon à ne provoquer aucune altération de la couche d'émail.
2. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que le dépôt de l'émail est effectué au pistolet, la portion de la face interne de la demi-brique qui ne doit pas être couverte d'émail étant protégée par une bague de profil angulaire.
3. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que, pendant le réchauffage, les demi-briques posées de chant reposent sur leur support par une arête de la face principale et par l'ensemble de la paroi latérale inférieure.
4. Procédé selon la revendication I et la sous-revendication 3, caractérisé en ce que, pendant le réchauffage, la paroi latérale supérieure de chaque demi-brique repose sur un cadre métallique solidaire du support.
REVENDICATION II
Brique de verre creuse fabriquée par le procédé selon la revendication I, constituée de deux demi-briques soudées, dont l'une au moins est revêtue intérieurement d'une couche d'émail colorant, caractérisée en ce que la zone marginale proche de la soudure est libre d'émail.
SOUS-REVENDICATION
5. Brique selon la revendication II, caractérisée en ce que la zone libre d'émail le long de la soudure a une largeur de 4 à 8 mm.
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