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PROCEDE ET DISPOSITIF POUR LE CONDITIONNEMENT DU TERRE DANS LA FABRICATION DES OBJETS AU FOUR A BASSIN,
La'présente invention se rapporte d'une manière générale à la fabrication des objets en verre au four à bassin et, en parti- culier, à la fabrication des objets de qualité, tels que les feuil- les de verre à glace obtenues par laminage, ou celles qui sont ob- tenues par étirage ou tout autre procédé. Dans la fabrication de ces produits, il est nécessaire d'amener aux organes de travail (machine à laminer, à étirer, etc...) ctest à dire d'une façon gé- nérale, dans la zone d'utilisation, un verre qui soit à la fois à une bonne température, exempt de parties dévitrifiées, de bulles, ou de matières alumineuses, et homogène en température.
Dans la pratique courante, il est connu de faire écouler le verre à partir du four, sous forme d'une nappe de profondeur réduite jusqu'aux organes de travail. La sortie du four est alors constituée par un orifice dont la levée inférieure forme le seuil
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d'une sorte de canal plus ou moins prolongé, ce seuil étant noyé sous une profondeur de verre assez faible.
pour éviter la dévitri- fication, la demanderesse a déjà indiqué, dans son brevet français 637.622, d'effectuer le refroidissement du verre de telle manière qu'il franchisse rapidement la zone de température comprise entre une température supérieure à celle du point de dévitrification et la température de son utilisation, A cet effet le verre est mainte- nu, jusqu'à l'orifice de sortie, à une température suffisamment élevée et est ensuite refroidi rapidement après sa sortie du four au moyen d'un aménagement convenable de dispositifs refroidisseurs ou simplement en laissant la surface du verre découverte,
Inexpérience a montré que ce procédé évite bien la dévi- trification et qu'il est, en outre, suffisant pour les fabrications dans lesquelles ltabsence de bulles ou d'ondes n'est pas une condi- tion indispensable, mais,
dans les oas où la pureté complète est exigée, on a constaté que, bien que le verre possède avant sa sor- , tie du bassin les qualités de pureté requises, 'est à dire soit exempt de balles et de filets alumineux, les produits fabriqués sans autre précaution que ce qu'indique le brevet mentionné ci-des- sus, ne sont pas exempts de ces défauts,
Or on peut remarquer que dans des dispositions du genre mentionné dans le brevet précité, et les dispositions analogues, les pièces réfractaires qui constituent le seuil du canal ou déver- soir du four, ainsi que les parties adjacentes de ce canal ou dé- versoir sont, de par leur position à faible profondeur dans le ver- re et par leur orientation face au laboratoire du four, particuliè- rement exposées au rayonnement de ce laboratoire et, par suite, portées à des températures très élevées.
Elles donnent lieu ainsi à la formation dans le verre des défauts signalés.
Il est avantageux de maintenir dans le canal ou déver- soir une faible profondeur de verre et d'autrepart un courant de verre d'une certaine vitesse, afin-que tout le verre qui est livré aux organes de travail franchisse rapidement la zône criti- que des températures., de dévitrification et ne puisse rester pen-
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dant un temps prolongé en contact avec les parois du canal ou dé- versoir, ce qui provoquerait d'autres défauts.
Il s'en suit que la circulation du verre au contact des parties réfractaires portées à des températures très élevées du canal ou déversoir est relative- ment très active, avec la conséquence que, de ce fait, la formation dans le verre des bulles et des filets alumineux est accentuée,
La présente invention a pour objet un procédé et des dis- positifs qui éliminent ces inconvénients,
Suivant ce procédé on provoque un refroidissement rapide du verre, notamment à partir d'une température supérieure au point de dévitrification, en agissant par des moyens placés à l'extérieur de sa masse, avant sa sortie du bassin proprement dit, c'est à dire avant ou au moment où il passe sur le seuil pour pénétrer dans le canal ou déversoir.
Cette action est assurée au moyen d'un écran, de préfé- renoe refroidi, placé à l'intérieur du four, au-dessus du verre.
Cet écran est én outre disposé de manière à protéger le seuil'du ca- nal ou déversoir et éventuellement les parties adjacentes de ce ca- nal ou déversoir contre le rayonnement qui provient du four.
Il a déjà été proposé de refroidir le verre au voisinage de l'entrée d'un canal d'écoulement, mais le refroidissement est assuré, dans ce cas, par un système de tubes à circulation essen- tiellement disposé au sein même de la masse de verre du canal, ce' qui est de nature à créer dans le verre des différences de tempéra- tures notables et entrainer une immobilisation relative des zOnes qui entourent les tubes avec production dans ces zones de verre dévitrifié.
On a proposé également de disposer vers l'extrémité d'un four de fusion des moyens de refroidissement organisés pour figer pipa ou moins une pellicule de la surface du verre, destinée à en- gendrer une feuille de verre, mais dans la disposition proposée la profondeur du verre et l'agencement sont tels que des parties de ver- re sont susceptibles d'être immobilisées ou de ne se déplacer que très lentement de sorte que la formation de verre dévitrifié ne semble pas pouvoir être évitée.
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Par contre, grâce au procédé de l'invention et à l'écran utilisé, on obtient, entre autres, les résultats ci-après :
Le verre est amené rapidement à sa température d'utili- sation, et le rôle joué à ce point de vue par des dispositifs éta- blis après la sortie du four ou par le canal lui-même se trouve considérablement réduit, ce qui permet éventuellement de suppri- mer ces dispositifs et de restreindre la longueur du canal, ou même de réduire ce dernier au minimum de longueur, otest à dire d'amener la zone d'utilisation tout contre le four, .
Cette dernière disposition est avantagea* en ce sens qu' elle diminue l'importance de la surface des parois en contact avec le verre, dans la phase qui précède immédiatement l'utilisa- tion, c'est à dire à un moment où il est difficile, à cause du man- que de temps, d'homogénéiser le verre.' Le verre utilisé est donc plus homogène.
Simultanément le risque de contamination du verre par les dites parois est réduit.
D'autre part, comme on l'a déjà fait remarquer, les piè- ces réfractaires qui constituent le seuil du canal ou déversoir, et les parties adjacentes de ce canal ou déversoir sont effective- ment protégées contre le rayonnement des parois et des flammes du four. L'attaque de ces réfractaires par le verre est ainsi évitée de même que la formation des bulles et des arides dans ce verre.
Il en est d'autant plus ainsi que la température du verre même qui est en contact avec ces réfractaires est rapidement abaissée. par voie de conséquence la durée de ces pièces et du four est étendue,
En troisième lieu, les couches supérieures du verre sont refroidies davantage que les couches inférieures; ôr les premières sont normalement à température, plus élevées que les se- condes, de sorte que l'on obtient une uniformisation dans le sens
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vertical de la température de la nappe de verre qui s'écoule vers les organes de travail.
On a représenté sur les dessina annexée simplement à ti- tre d'exemples,une forme de réalisation et une variante d'un dis- positif suivant l'invention. Dans 003 dessine}
La fig.1 est une coupe verticale effectuée suivant l'a- xe de la sortie du four.
La fig. 2 est une coupe suivant II-II de la fig, I, et correspond au premier de ces exemples.
La fig, 3 est une coupe horizontale analogue à oelle de la fig. 2, mais correspondant au second.
Le four à bassin 1 d'un type connu comporte à sa sortie une lèvre inférieure noyée 2 formant le haut de la paroi terminale 3 du dit four, En regard de la lèvre 2 se trouve une lèvre supé- rieure 4. A l'extrémité du canal 5 du four se trouvent les organes d'utilisation qui, dans les exemples représentés, sont constitués par les rouleaux 6 et 6a d'une machine à laminer,
Conformément à l'invention, un écran 7 est placé dans le four, au-dessus du verre 8. Cet écran refroidit rapidement le verre et protège le seuil ainsi que, dans une certaine mesure, le fond du canal 5 contre le rayonnement de la chaleur qui provient du laboratoire du four en procurant les avantages signalés ci- dessus.
Dans les formes d'exécution représentées sur les dessina à titre d'exemple, cet écran est constitué par un certain nombre de tubes métalliques 9 débouchant à leurs extrémités dans des boites 10 et 10a. Ces boites servent à alimenter les tubes en flui- de refroidissant et à évacuer ce fluide;
elles sont à cet effet elles-mêmes reliées par deux tubes II et lIa aux organes d'amenée et d'évacuation situés au dehors du four et non représentés sur les dessina. Ces deux tubes passent au travers des passages 12 et 12a ménagés dans les parois 13 et 13a du four, on peut déplacer les tubes 11 et lla soit verticalement soit horizontalement à l'in-
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térieur des passages 12 et 12a, de manière à pouvoir modifier la position de l'écran soit par rapport au niveau du verre soit par rapport au seuil 2 de l'orifice de sortie. On peut également modifier l'inclinaison de l'écran en le faisant tourner autour d' un axe convenable, par exemple autour des tubes II et lIa disposés à cet effet dans le prolongement l'un de l'autre.
Dans le dispositif indiqué à la fig. 2 on a représenté un écran qui occupe toute la largeur du four à l'endroit qui précè- de la sortie.
Dans la fig. 3, l'écran n'occupe qu'une partie de la lar- geur du passage de sortie du four; on parvient de cette façon à refroidir davantage le verre du milieu de ce passage que celui des bords. Corme par lui-même le courant de verre à sa sortie du four est généralement plus chaud au centre que sur les bords, on obtient au moyen d'un écran disposé de cette façon, une égalisation de la température du verre entre le centre et les bords.,
D'une manière générale on peut donner à l'écran toute forme et toute position voulues de manière à pouvoir réaliser un ef- fet particulier pour chaque point du verre ou du seuil dans la zone de la sortie du four.
pour régler cet effet, on peut, en dehors de la forme et de la position de l'écran, faire varier le mode de constitution de l'écran, son agencement et les conditions dans lesquelles circule le fluide refroidisseur à l'intérieur de celui-ci. Les exemples indiqués aux dessins représentent un écran formé de tubes, mais on peut aussi employer un éoran en forme de caisson plat. Les différents éléments de l'écran peuvent de plus être indépendants les uns des autres; ils peuvent en outre être amovibles de manière à permettre, en cours de marche, de modifier la forme, ou la position de l'écran.
Enfin le fluide refroidis- seur peut 8tre différent dans sa nature ou être amené à des tempé- ratures ou à des débits différents à l'entrée des.différentes par- ties de l'écran, Certaines de ces parties'peuvent même ne pas être parcourues par un fluide.
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METHOD AND DEVICE FOR THE CONDITIONING OF THE SOIL IN THE MANUFACTURE OF OBJECTS IN A POND OVEN,
The present invention relates generally to the manufacture of glass objects in a basin oven and, in particular, to the manufacture of quality objects, such as sheets of ice glass obtained by rolling. , or those which are obtained by stretching or any other process. In the manufacture of these products, it is necessary to supply the working parts (laminating machine, stretching machine, etc.), that is to say in general, in the zone of use, a glass which is both at a good temperature, free from devitrified parts, bubbles, or aluminous materials, and homogeneous in temperature.
In current practice, it is known to make the glass flow from the furnace in the form of a sheet of reduced depth to the working members. The exit of the oven is then formed by an orifice whose lower lift forms the threshold
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of a sort of more or less prolonged channel, this threshold being submerged under a rather shallow depth of glass.
to avoid devitrification, the applicant has already indicated, in its French patent 637,622, to cool the glass in such a way that it rapidly crosses the temperature zone between a temperature above that of the devitrification point and the temperature of its use, For this purpose the glass is kept, up to the outlet orifice, at a sufficiently high temperature and is then cooled rapidly after leaving the furnace by means of a suitable arrangement of cooling devices or simply by leaving the surface of the glass uncovered,
Inexperience has shown that this process avoids de-trification well and that it is, moreover, sufficient for manufactures in which the absence of bubbles or waves is not an essential condition, but,
in areas where complete purity is required, it has been found that, although the glass possesses the requisite qualities of purity before leaving the basin, that is to say is free of balls and aluminous streaks, the products manufactured without any other precaution than indicated by the patent mentioned above, are not free from these defects,
Now it can be noted that in arrangements of the kind mentioned in the aforementioned patent, and similar arrangements, the refractory parts which constitute the threshold of the channel or overflow of the furnace, as well as the adjacent parts of this channel or overflow are , by their position at a shallow depth in the glass and by their orientation facing the laboratory of the furnace, particularly exposed to the radiation of this laboratory and, consequently, brought to very high temperatures.
They thus give rise to the formation in the glass of the defects indicated.
It is advantageous to maintain in the channel or pour down a shallow depth of glass and on the other hand a flow of glass at a certain speed, so that all the glass which is delivered to the working bodies quickly crosses the critical zone. temperatures, devitrification and cannot remain
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in contact with the walls of the channel or spillway for a long time, which would cause other faults.
It follows that the circulation of the glass in contact with the refractory parts brought to very high temperatures of the channel or weir is relatively very active, with the consequence that, as a result, the formation in the glass of bubbles and aluminous threads is accentuated,
The present invention relates to a method and devices which eliminate these drawbacks,
According to this process, the glass is cooled rapidly, in particular from a temperature above the point of devitrification, by acting by means placed outside its mass, before it leaves the basin proper, that is to say say before or when it crosses the threshold to enter the channel or weir.
This action is ensured by means of a screen, preferably cooled, placed inside the oven, above the glass.
This screen is also arranged so as to protect the threshold of the channel or weir and possibly the adjacent parts of this channel or weir against the radiation which comes from the furnace.
It has already been proposed to cool the glass in the vicinity of the inlet of a flow channel, but the cooling is ensured, in this case, by a system of flow tubes arranged essentially within the mass itself. of the channel glass, which is such as to create notable temperature differences in the glass and lead to a relative immobilization of the zones which surround the tubes with production in these zones of devitrified glass.
It has also been proposed to place, towards the end of a melting furnace, cooling means organized to freeze pipa or less a film of the surface of the glass, intended to generate a sheet of glass, but in the proposed arrangement the The depth of the glass and the arrangement are such that parts of the glass are liable to be immobilized or to move only very slowly so that the formation of devitrified glass cannot appear to be avoided.
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On the other hand, thanks to the method of the invention and to the screen used, the following results are obtained, among others:
The glass is brought rapidly to its working temperature, and the role played in this respect by devices established after leaving the furnace or by the channel itself is considerably reduced, which possibly allows to remove these devices and to restrict the length of the channel, or even to reduce the latter to the minimum length, otest to say to bring the area of use against the oven,.
This latter arrangement is advantageous in that it reduces the size of the surface area of the walls in contact with the glass, in the phase which immediately precedes use, that is to say at a time when it is. difficult, because of the lack of time, to homogenize the glass. ' The glass used is therefore more homogeneous.
At the same time, the risk of contamination of the glass by said walls is reduced.
On the other hand, as has already been pointed out, the refractory parts which constitute the threshold of the channel or weir, and the adjacent parts of this channel or weir are effectively protected against the radiation from the walls and from the flames. from the oven. The attack of these refractories by the glass is thus avoided, as is the formation of bubbles and arids in this glass.
This is all the more so as the temperature of the very glass which is in contact with these refractories is rapidly lowered. consequently the duration of these parts and of the furnace is extended,
Third, the upper layers of the glass are cooled more than the lower layers; ôr the first are normally at temperature, higher than the seconds, so that one obtains a uniformization in the direction
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vertical temperature of the sheet of glass flowing towards the working bodies.
There is shown in the accompanying drawings, simply by way of example, an embodiment and a variant of a device according to the invention. In 003 draw}
Fig. 1 is a vertical section taken along the attachment of the oven outlet.
Fig. 2 is a section on II-II of FIG, I, and corresponds to the first of these examples.
FIG, 3 is a horizontal section similar to that of FIG. 2, but corresponding to the second.
The basin furnace 1 of a known type comprises at its outlet a sunken lower lip 2 forming the top of the end wall 3 of said furnace. Opposite the lip 2 is an upper lip 4. At the end of the channel 5 of the oven are the operating members which, in the examples shown, consist of the rollers 6 and 6a of a laminating machine,
According to the invention, a screen 7 is placed in the furnace, above the glass 8. This screen rapidly cools the glass and protects the threshold as well as, to a certain extent, the bottom of the channel 5 against the radiation of the glass. heat that comes from the furnace laboratory providing the benefits noted above.
In the embodiments shown in the drawings by way of example, this screen consists of a certain number of metal tubes 9 opening at their ends into boxes 10 and 10a. These boxes are used to supply the tubes with cooling fluid and to evacuate this fluid;
they are for this purpose themselves connected by two tubes II and IIa to the supply and discharge members located outside the oven and not shown in the drawings. These two tubes pass through the passages 12 and 12a formed in the walls 13 and 13a of the furnace, the tubes 11 and 11a can be moved either vertically or horizontally at the in-
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of the passages 12 and 12a, so as to be able to modify the position of the screen either with respect to the level of the glass or with respect to the threshold 2 of the outlet orifice. It is also possible to modify the inclination of the screen by causing it to rotate around a suitable axis, for example around the tubes II and IIa arranged for this purpose in the extension of one another.
In the device shown in fig. 2 there is shown a screen which occupies the entire width of the oven at the place preceding the exit.
In fig. 3, the screen occupies only part of the width of the oven outlet passage; in this way it is possible to cool the glass in the middle of this passage more than that of the edges. As by itself the current of glass leaving the furnace is generally hotter in the center than at the edges, by means of a screen arranged in this way, an equalization of the temperature of the glass between the center and the edges is obtained. edges.,
In general, the screen can be given any desired shape and position so as to be able to achieve a particular effect for each point of the glass or of the threshold in the zone of the exit from the furnace.
to adjust this effect, it is possible, apart from the shape and the position of the screen, to vary the mode of constitution of the screen, its arrangement and the conditions under which the coolant circulates inside that -this. The examples indicated in the drawings represent a screen formed of tubes, but it is also possible to use a éoran in the form of a flat box. The different elements of the screen can also be independent of each other; they can also be removable so as to make it possible, during operation, to modify the shape or the position of the screen.
Finally, the coolant may be different in nature or may be brought to different temperatures or to different flow rates at the inlet of the different parts of the screen. Some of these parts may not even be. traversed by a fluid.
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