Procédé et appareil pour la fabrication d'objets creux en verre par étirage. La présente invention se rapporte à la fabrication par étirage d'objets en verre creux tels que, par exemple, des cylindres servant à la fabrication de verre à vitre. Elle a pour but de créer nue méthode de travail plus efficace et plus économique que celles em ployées jusqu'ici.
Avant cette invention, la fabrication d'objets en verre creux par étirage avait lieu par l'une: ou l'autre de deux méthodes générales, dont l'une est connue sous la désignation de mé thode dite du "nez de canne réchauffé" et l'autre du "nez de cancre froid".
Dans la première; le nez de la canne c'est-à-dire l'ex trémité de la canne de verrier, qui est plon gée dans .le verre en fusion pour en retirer crue certaine quantité, est préalablement ré- chauffé à une température suffisamment élevée pour amener le verre fondu dans lequel il est plongé pour l'étirage, à se souder au métal du nez, le verre étant maintenu attaché au nez pendant l'étirage grâce à cette soudure.
Dans la seconde méthode, dite méthode du "nez froid", le nez possède, lorsqu'on le plonge dans le verre fondu, unie température voisine de celle de l'atinosphére ou légèrement plus chaude. Par suite de l'action refroidissante du nez sur le verre dans lequel il est plongé, il se forme, généralement dans l'intérieur du nez, une tête ou un bourrelet. La canne est retirée du verre avant que son nez ait eu le temps d*atteindre une température approchant de celle du verre en fusion et avant que la chaleur de ce dernier ait eu le temps de pénétrer le métal du nez. La température du nez est par conséquent inférieure à celle du bourrelet.
Dans cette méthode, comme la canne recoit r111 mouvement ascendant pendant l'é tirage du verre, la température du nez con tinue pendant quelque temps à augmenter, ce qui produit sa dilatation. En même temps, le bourrelet de verre qui an début avait une température bien plus élevée, se refroidit et, par conséquent, se contracte. Ces mouvements <B>(le</B> dilatation et de contraction produisent uni bourrelet (lui, à la fin de la course, n'adhère pas solidement mais est libre dans le nez.
La méthode dite. du nez chaud a pendant longtemps été employée avec succès, mais elle présente néanmoins certains inconvénients. La fusion ou la soudure du verre au métal du nez de la canne exige<B>de</B> longues opérations de nettoyage pour enlever le verre après chaque étirage et pour préparer le liez pour une nouvelle opération, ce qui en produit une usure rapide. I1 est également nécessaire de chauffer les cannes après chaque nettoyage à une température relativement élevée avant de les employer de nouveau.
Cette méthode possède en outre l'inconvénient consistant en ce que, sil n'existe pas (les moyens spéciaux pour retenir la chaleur initiale dans le liez, la longueur des cylindres qui peuvent être étirés est quelque peu limitée. Pour ces rai sons, la méthode dite du nez chaud a été remplacée ces derniers temps dans une large mesure par la méthode (lite du nez froid. Celle-ci est cependant dans la pratique éga lement sujette à certains inconvénients. Un de ces inconvénients consiste dans le fait qu'à cause du ;jeu existant entre le bourrelet du verre et les surfaces adjacentes du nez, il y a beaucoup de casse lorsqu'on enlève et qu'on manipule les cylindres et par suite des mouvements relatifs qui se produisent entre le nez et le bourrelet.
Voici encore d'autres inconvénients de la méthode dite du nez froid: elle produit une sortie d'air variable par suite du jeu du bour relet, ce qui cause une pression irrégulière donnant naissance à des bosses sur le cylindre. La dilatation et la contraction irrégulières du verre et du nez de la canne pendant l'étirage sont les causes du bris fréquent des cylindres. Il est nécessaire de couvrir la face extérieure du nez au moyen d'une matière grasse telle que la graisse; la paraffine etc. Une certaine manière de refroidir est également nécessaire.
L'application de graisse sur la face extérieure augmente le risque de ce que cette matière pénètre dans le nez<B>de</B> la canne pendant la formation du bourrelet et augmente ainsi le nombre des étirages imparfaits. La graisse facilite aussi l'adhérence de crasse au nez de la canne ce qui produit des raies de verre mince et épais dans les cylindres. Cette mé thode nécessite enfin unie plus grande adresse que d'autre méthodes dans la manipulation pour éviter la casse et la formation de par- t1cr minces et épaisse; dans le verre.
011 a trouvé que (le meilleurs résultats pouvaient être obtenus et que le procédé pouvait être rendu plus économique et plus efficace si l'on employait des cannes dont le nez est réchauffé à une température située entre elles employées dans les méthodes éhaude et froide mentionnées plus haut.
Conformément à la présente invention; les nez des cannes soit maintenus dans le verre fondu, c'est-à-dire chauffés, pendant que le bourrelet de verre se forme. jusqu'à une tem pérature inférieur i( la température à laquelle le verre se souderait au nez niais suffisamment haute pour (lue la contraction radiale du nez; pen dant l'étirage, soit sensiblement égale à celle du bourrelet de verre.
Au début du l'étirage, leverre est à une température supérieure à celle du nez mais son . coefficient de contraction est con sidérablement plus petit que celui du métal du nez. D'autre part, le liez à an début une température plus basse, mais sou coefficient (le contraction est relativement plus élevé.
Pendant au moins sine partie de l'étirage, la température du nez continue à s'élever par suite de la transmission de la chaleur du verre ainsi que par suite<B>de</B> la chaleur reçue de la masse du verre fondu duquel l'étirage part ou de la chaleur (le la cuvette ou du four qui le contient. La température du bourrelet (le verre varie; par conséquent, pendant l'étirage dans une grande proportion que celle du nez de la canne, mais, comme le coefficient de contraction du verre est plus bas que celui du nez, il n'en résulte qu'un petit changement dans les diamètres respectifs du liez de la canne et du bourrelet de verre.
A la fin de l'étirage; le bourrelet adhère donc hermétique ment dans le nez, puisqu'il n'y a pas de leu appréciable entre les surfaces en contact des deux éléments.
La méthode exacte de mettre en #uvre cette invention dépendra nécessairement d'une quantité<B>de</B> facteurs variables tels que, par exemple, la nature du métal ou de l'alliage du nez (les cannes, la longueur à laquelle on veut étirer les objets en verre et d'autres facteurs bien connus dans le métier.
De pré- f@renee, mai', pas nécessairement. le nez (les cannes possède tille température beaucoup plus élevée que la température du local dans lequel on travaille lorsqu'on le plonge dan: le verre fondu.
(>n a obtenir de bons résul tats cri plongeant le liez ii titre température (le 93 il, 148l' C, ruais celle-ci peut varier d'une manière considérable.
Le temps pendant lequel le nez doit être plongé dans le verre dépendra de sa conductibilité thermique, (le son poids, de sa<B>,</B> masse, de sa forme et (le la température à laquelle il est 11111110.15é. c'est-à-dire. s'il a été chauffé préalablement oit lion. (:
e temps dépend également de la température et de la viscosité. d11 verre fondu. Avec un liez <B>cil</B> fer ou el) acier ayant une température de 93 à 14811 C, oir obtient de bons résultats en le maintenant immergé pen dant titre période .d'environ truc minute. Mais, coulure il a été dit plus haut, ces conditions sont données à titre d'exemples seulement,
et peuvent être variées par l'opérateur pour s'adapter < i chaque cas partïculier. Il semble être essentiel que le lier, soit ebauffé dès le début de l'étirage à la température de régi ine voi sine, mais inférieure à celle de fusion du verre pour- maintenir la même relation de dilatation entre le liez et le verre pendant tout l'étirage.
La caille petit évidemment être manipulée de différentes manières pour obtenir ce résultat.
Lorsque le nez est quelque peu réchauffé préalablement avant d'être plongé dans le verre, ce chauffage préalable petit être effectué de rr'iurporte quelle manière; quoiqu'il soit préferable que la partie dur liez qui est. en suite plongée dans le verre soit uniformément chauffée dans toute sa masse.
La canne petit, par exemple, être suspendue au-dessus de la cuvette ou autre récipient contenant le verre fondu, de manière à être suffisamment pris du verre pour que soit irez soit chauffé par la radiation de la chaleur du verre.
Les cati- es peuvent également être employées à (les intervalles suffisanrnrent courts entre clos étirages successifs, de manière a ce qu'elles n'ont pas entièrement perdu la chaleur ob tonue pendant un étirage précédent.
Le dessin annexé représente schénra.ti- cprement, 'i titre d'ex ernples. deux formes d'exécution (le l'appareil permettant (les mises en couvre (lit procédé.
La fig. 1 est une élévation, e partie en coupe. de la première forme d'exécution de cet appareil et la fig. 2 est litre coupe 1011<B>b</B>-i tudinale de la deuxième forme représentée il, litre échelle plus grande (lire la première.
Oit emploie<B>(le</B> préférence titre canne ayant tin nez de forme creuse telle qu'on l'emploie bénéraleinent clairs la méthode dite méthode (le liez froid, ayant < i l'intérieur titre surface destinée à. porter le bourrelet de verre.
Un tel liez est représenté cil 2 dan- le dessin anllesé. La surface; forrlitilrt support potin 10. bourrelet de vérre a la forme d'lrn crochet oit d'une rainure, comme indiqué en 3. Cette forme permet ait verre de mieux s'attacher au irez que si celui-ci était uni.
Le nez peut être, fait de toute matière appropriée, quoique l'un des avantages de cette invention réside précisément dans le fait que l'emploi de liez cri fer on cri acier est possible. Ces nez sont. moins chers que ceux cri cuivre ou cri alliage et durent plus longtemps et ire sont pas su jets à autant de dilatation et de contraction que ceux en cuivre.
Le nez de la canne est plongé, dans<B>le</B> verre à la profondeur usuelle et cri est retiré de lias cri haut de la manière usuelle, de l'air étant admis dans l'intérieur du cylindre lren- dant l'étirage selon la méthode connue.
De préférence, oir envoie un peu d'air dans le liez pendant qu'il est. immergé dans le verre, parce qu'une légère pression d'air facilitera air verre de pénétrer dans la rainure qui est destinée à le inarntenir fixé air liez. Il est cependant possible de former le bourrelet de verre saris introduction d'air,
puisque la durée de l'immersion du liez dans le verre est-suffi- sairte pour que ce dernier pénètre clans ladite rainure et la remplisse.
La quantité, d'air qui est admise après la formation du bour relet et pendant la formation du col et de la calotte de l'objet en fabrication petit cor- res.pondre à celle employée dans les procédés usuels et dépend dit jugement de l'opérateur, <B>(le</B> la, forme particulière du col et de la ca- lotte que l'on veut fabriquer ainsi que de la température et des propriétés physiques du verre fondu. Un refroidissement trop rapide du nez peut être évité par l'emploi de l'en veloppe ou d'écrans appropriés.
La fis. 2 montre une seconde forme d'exé cution du nez qui ,peut être employée pour fier le verre à ce dernier. Dans cette forme, la surface formait support pour le bourrelet de verre comprend deux rainures 6 concentriques. lies parois opposées 7 et 8 des deux rainures peuvent être taillées soirs des angles tels que les rainures agissent de la mérnc maniére qu'un crochet.
Le nez peut avoir des rainures et saillies arrangées de tout autre manière différente et servant à la fixation du verre.
La relation entre les coefficients de dila tation du verre et du métal du nez étant approximativement inverse de celle des tem pératures de ce verre et de ce nez. il n'y a que très peu ou aucun changement dans les di mensions relatives des parties dit nez et du verre qui s'engagent mutuellement.
II en résulte qu'à la fin de l'étirage, le verre ad hère hermétiquement au nez et lorsque le cylindre étiré est renversé pour l'enlever de l'appareil, la canne 5 et le verre forment titre masse rigide à partir dit jouit 4 ait lieu qu'il se produise Lui mouvement du bourrelet et du col dans le nez, mouvement qui produirait des défauts ou même le cassage du verre, lorsqu'on descend le cylindre.
Il y a égale ment moins de casse dite à la contraction excessive, pendant l'étirage. Le joint herméti que entre le bourrelet et le nez de la canne évite une fuite d'air et assure pendant l'étirage titre admission plus régulière d'air, de sorte qu'il ir'est pas nécessaire de manipuler trop souvent. le robinet d'admission d'air.
Les avantages de la présente invention consistent en Litre formation d'un meilleur bourrelet, lion seulement à cause de la durée de l'immersion dit nez dans le verre. mais aussi parce que le verre ne se. refroidit pas si rapidement lorsque le nez est plongé dans le verre comme c'est le cas avec un nez froid.
En comparaison avec les procédés usuels, cette invention nécessite l'emploi d'un petit nombre de cannes pour chaque série d'étirages parce que chaque canne peut être employée de nouveau avant que soit nez soit oomplé- tement refroidi et qu'il n'y ait pas de dépense d'enel-gie pour le chauffer ou<B>le</B> refroidir avant de s'en servir à nouveau.
La durée du nez est également quelque peu augmentée puisqu'ils ne sont pas sujets à de grands changements de température.
Quoique le bourrelet soit fixé d'une ma- nière relativement hermétique au liez à la fin de l'étil@ase, il n'y a pas de soudure entre le verre et le nez, et le col et le bour relet peuvent être facilement cassés et sé parés du liez.