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INSTALLATION POUR LA FABRICATION D'OBJETS EN VERRE PAR ETIRAGE
CONTINU.
La présente invention est relative d'une manière générale à la fabrication continue par étirage de produits en verre tels que feuilles, tubes, baguettes, etc. Elle s'applique, en particulier, au cas où ces produits, au cours de leur étirage à partir d'un bain de verre fondu, doivent être revêtus, sur une partie ou sur la totalité de leur surface, d'une couche d'un verre ou d'un émail coloré ou non, transparent ou opaque.
L'invention a pour objet un dispositif permettant de porter des régions de l'enceinte où s'effectue l'étirage, ou des objets inclus dans celle-ci, à une température plus élevée que la température générale de cette enceinte sans modifier sensiblement cette température générale et sans apporter de troubles dans la fabrication du produit.
Le dispositif faisant l'objet de l'invention comporte principalement un organe de chauffage électrique par radiation, apte à diriger un flux de chaleur vers la région ou l'objet à chauffer, et combiné avec un écran qui s'oppose à la radiation de chaleur dans toutes directions autres que celle dans laquelle doit être dirigé le chauffage.
Un tel dispositif peut consister en une plaque conductrice, plane, de courbure, ou de conformation appropriée, chauffée par le passage d'un courant électrique, et qui, sur sa face opposée à la direction de la zone de chauffage, est revêtue d'un écran en matière réfractaire. Cet écran peut être lui-même calorifugé., ou bien encore porter sur sa face extérieure une enveloppe parcourue par un fluide refroidissant si on désire à la fois réchauffer une partie de l'enceinte et refroidir une région voisine.
Suivant une variante de réalisation de l'invention on peut utiliser comme organe chauffant, au lieu d'une plaque conductrice, une pluralité
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d'éléments conducteurs, en particulier de bandes conductrices fixées par leurs extrémités à un cadre et dont le nombre et la disposition permettent de régler l'intensité et la répartition de chauffage.
L'invention peut sappliquer, par exemple, dans l'étirage de feuilles de verre par le procédé Fourcault, au réchauffage de la surface supérieure de la débiteuse ou au réchauffage de la surface du bain de verre de part et d'autre de celle-cice qui permet d'éviter ou tout au moins de retarder l'apparition de la dévitrification, inconvénient bien connu dans ce procédé de fabrication et qui est dû, comme l'on sait, à une stagnation trop longue du verre à une température favorable à cette dévitrification.
L'invention trouve aussi une application particulièrement intéressante dans le cas de la fabrication de verre par un procédé d'étirage comme le procédé Fourcault lorsque ce verre est revêtu au cours même de l'étirage d'une couche d'émail, coloré ou non.
On sait qu'un procédé de ce genre consiste à ménager sur la face supérieure de la débiteuse, soit d'un seul côté de la fente de celleci, soit des deux, suivant que l'émail doit être déposé seulement d'un côté ou sur les deux côtés de la feuille de verre, une cavité parallèle à cette fente et qui contient un émail venant mouiller le pied de la feuille et étiré avec elle.
Dans ce cas, le dispositif conforme à l'invention a pour but d'assurer le contrôle de la température de l'émail, laquelle dépend d'ailleurs de la composition et de la couleur de cet émail, ce contrôle devant s'exercer sans que le chauffage qu'il implique modifie sensiblement la température de l'enceinte où s'effectue l'étirage-et nuise à la bonne exécution de celui-ci, et pouvant aussi, le cas échéant, être prolongé jusqu'au moment de l'application de l'émail sur l'objet en verre.
On décrira ci-après à titre d'exemple, avec référence aux dessins annexés, un dispositif répondant à l'invention, appliqué à cette fabrication par étirage d'un verre plaqué ou doublé.
Sur ces dessins :
La figure 1 représente en coupe verticale, transversalement à la feuille, l'enceinte où s'effectue l'étirage;
La figure 2 représente, en vue perspective et à plus grande échelle, un écran approprié au dispositif de la figure 1;
La figure 3 représente schématiquement une variante d'exécution de l'écran;
Les figures 4 et 5 représentent une vue de face et une vue de côté des organes de réglage de l'écran du dispositif de la figure 3.
La débiteuse, 1, enfoncée dans le bain de verre, 2, est pourvue, de la fente usuelle, 3, à travers laquelle le verre s'élève sous l'effet de la pression hydrostatique en formant un bulbe, 4, qui donne naissance à la feuille, 5, d'une manière en soi connue, sous l'effet de la traction exercée par des organes (non représentés) situés hors de la figure. La feuille 5 s'élève dans une chambre, 6, délimitée par le mur, 7, le barrage, 8, les blocs 9, la et les pièces réfractaires 11, munies de rainures, 12, dans lesquelles sont logées des résistances électriques permettant de porter ou maintenir l'enceinte à la température convenable. Les refroidisseurs habituels , 13-14, parcourus par un courant d'eau, ont pour but de solidifier rapidement le pied de la feuille aussitôt que le bulbe a été étiré à l'épaisseur voulue.
L'émail s'écoule par gravité d'un four de fusion, 15, dans une goulotte, 16, sous la forme d'un filet qui vient remplir la cuvette longitudinale, 17, aménagée dans la partie supérieure de la débiteuse 1. Au-dessus de celle-ci est monté le dispositif de chauffage, 18, conforme à l'invention et dont le détail apparaît sur la figure 2. Ce dispositif se compose essentiellement d'une plaque métallique, 19, en forme de voûte, traversée par un courant électrique amené par les tubes 20 raccordés aux flasques 21, soudés à la plaque 19. Ces tubes sont refroidis par un courant d'eau et isolés électriquement, par une gaine isolante 22, d'autres tubes extérieurs 23 pouvant servir de
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support à l'appareil et permettre sa mise en place.
La plaque chauffante 19 est munie d'une garniture réfractaire 24 qui l'isole thermiquement de l'en- ceinte 6, et cette garniture réfractaire est recouverte d'une plaque exté- rieure 25, dont la plaque 19 est électriquement isolée, qui forme le dos de l'écran du côté de la feuille en cours d'étirage.
Pour augmenter la résistance électrique de la plaque 19 celle- ci est percée de fentes 26. Par une répartition appropriée de ces fentes on peut régler la température de la plaque d'un bout à l'autre, de manière à rayonner, si on le désire, des quantités de chaleur différentes d'un bord à l'autre de cette plaque.
Dans l'exemple des figures 1 et 2, le bord inférieur de l'écran trempe dans le bain d'émail 17 de manière à élever le niveau de celui-ci par rapport au niveau de la fente 3 de la débiteuse et à créer une pression hy- drostatique favorable à l'écoulement de l'émail sur le pied de la feuille 5.
Le bord inférieur de l'écran est alors constitué par une pièce réfractaire ou autre, appropriée, 27, fixée aux tôles 19-25, et qui seule plonge dans l'émail.
Par contre, dans l'exemple de la figure 3, l'écran ne plonge pas dans le bain d'émail, de sorte que le bulbe 4 émergeant par la fente de la débiteuse est exposé au rayonnement de chaleur qui passe par la fente 28, compris entre le bord de l'écran et la surface de l'émail. Pour éviter que l'émail sortant de la goulotte 16 atteigne directement la feuille 5, un bar- rage transversal constitué par une barre réfractaire 29, amovible, fixée à la débiteuse, impose à l'émail un trajet en profondeur avant qu'il atteigne le bord de la feuille, ce qui assure sa répartition uniforme sur toute la largeur de celle-ci.
Dans cet exemple, les flasques 21 ainsi que les parois latéra- les de la chambre 6, comprises entre l'écran et la débiteuse peuvent être munis de rainures 12 dans lesquelles sont logées des résistances électri- ques (figure 4).
Il y a intérêt à pouvoir régler la position de l'écran par rapport à la feuille et par rapport au bain d'émail en particulier celle de la fente 28, émettrice du rayonnement calorifique, soit pour la rapprocher ou l'éloigner de la feuille de verre, soit pour augmenter sa largeur ou la diminuer,soit encore pour faire varier cette largeur d'une extrémité à l'autre de la feuille. Des dispositifs assurant de tels réglages sont représentés, à titre d'exemples, aux figures 4 et 5.
Sur un axe 30, sont suspendues symétriquement par rapport au milieu de la feuille, deux tiges 31 qui, par l'intermédiaire de deux brides 32, portent'le tube soutenant l'écran 18 constitué ici par le tube 33 fixé à sa partie supérieure. Les tiges 31 permettant, par leur vissage ou dévissage, de régler la hauteur à laquelle est suspendu l'écran et même, éventuellement, d'incliner longitudinalement celui-ci par rapport à l'horizontale, grâce à un réglage inégal des tiges 31.
De même, au moyen de deux écrous 34 réglant l'écartement des brides 32 par rapport aux points fixes 35, on peut fixer la distance de l'écran par rapport à la feuille et orienter l'écran obliquement, le cas échéant, par rapport à l'axe de la débiteuse.
Une patte 36, fixée sur le côté du tube 33 permet, sous l'action d'un dispositif à vis et d'un volant 37, ainsi que d'un dispositif de rappel 37', de faire tourner ce tube par rapport aux brides 32, donc de lever ou d'abaisser le bord inférieur de l'écran, De même une patte 38, commandée par un volant 39, permet de déplacer l'écran longitudinalement.
Grâce à ces organes de réglage, on peut tout en contrôlant la température de l'émail, relever ou abaisser le bord inférieur de l'écran symétriquement ou dissymétriquement par rapport à l'axe de la débiteuse, le rapprocher ou l'éloigner de la feuille et lui donner une position parallèle ou oblique par rapport à celle-ci. De cette façon, on peut diriger le rayon-
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nement calorifique émis par la fente 28,comprise entre le bord inférieur de l'écran et la surface de l'émail, comme un rai de lumière, exactement sur la zone du bulbe qu'on désire atteindre.
Le mode de chauffage électrique par radiation conforme à l'invention, permet de régler très facilement la température, cependant qu'il n'exerce aucune action réductrice sur l'émail comme pourrait le faire un chauffage par flamme, lequel présente, en outre, l'inconvénient de ne pouvoir être dirigé de façon précise.
On peut aisément, en utilisant une plaque chauffante 19, en acier hautement réfractaire, porter la température de l'émail à 1200 C dans une enceinte maintenue à 600 C, la température de l'enveloppe 25 ne dépassant pas 800 C.
On peut, pour simplifier l'appareillage et les manipulations, combiner en un seul groupe le dispositif de chauffage et le refroidisseur 14 situés d'un même côté de la feuille de verre. 11 suffit de constituer l'enveloppe métallique 25 du dispositif de chauffage, ou seulement la partie de celle-ci faisant face à la feuille, sous la forme d'un caisson que l'on fera parcourir par un courant d'eau et qui jouera le rôle du refroidisseur.
On congoit que, moyennant des adaptations très simples, on puisse, sans sortir du domaine de l'invention, appliquer celle-ci à d'autres fabrications, telles que celle de tubes ou de baguettes de verre, obtenus par le procédé Foureault ou d'autres procédés d'étirage.
REVENDICATIONS. l.- Un dispositif applicable notamment à l'étirage continu de produits en verre tels que feuilles, tubes, baguettes etc.. , et opérations connexes, caractérisé en ce que, dans le but de porter, dans une enceinte où règne une température générale élevée, certaines régions ou des objets s'y trouvant, à une température plus élevée, sans modifier cette températu- re générale dans les autres régions de la dite enceinte, il comprend un organe de chauffage électrique par radiation, apte à diriger un flux de chaleur vers la ou les dites certaines régions ou dits objets, et combiné avec un écran qui s'oppose à la radiation de chaleur dans toutes directions autres que celle dans laquelle doit être dirigé le chauffage.
2. - Un dispositif selon la revendication 1, dans lequel l'organe de chauffage est constitué par une plaque conductrice plane, de courbure, ou de conformation appropriée, parcourue par un courant électrique et orientée vers la région ou vers l'organe à chauffer.