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La présente invention concerne un procédé et un appareil pour la fabrication de feuilles de verre par étirage continu d'un bain de verre en fusion et elle a pour but la production de feuilles de verre approximativement ou pratiquement exemptes des défauts et ondulations inhérents aux feuilles de verre produites par les procédés connus en usage jusqu'ici.
L'invention est applicable à tous les procédés existants de fabrication de verre en feuilles par étirage continu d'un bain de verre en fusion, que le verre soit étiré verticalement d'un bout à l'autre ou que la trajectoire de l'étirage comprenne aussi une section horizontale.
Le procédé suivant l'invention n'est par conséquent pas limité à un mode d'étirage particulier, bien que dans la description
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donnée ci-après à titre d'exemple l'invention soit décrite dans son application au système Fourcault.
Dans le verre en feuille produit par étirage, des défauts et une ondulation caractéristique apparaissent normalement dans le sens longitudinal de la feuille de verre ascendante. Evidemment, ces défauts déprécient la qualité du produit fini, réduisent consi- dérablement sa valeur économique, vu que les feuilles, du moins en partie, donnent lieu à des déformations optiques par suite d'irré- gularités de réflexion et de réfraction, qui se remarquent particu- lièrement à distance, rendant le verre étiré impropre à certains usages.
Jusqu'à présent, plusieurs essais ont été faits pour éliminer ces inconvénients et bien que des résultats légèrement plus favorables aient été obtenus, comme la localisation des ondulations et des irrégularités superficielles dans des parties relativement réduites de la surface de la feuille produite, le problème n'a pas encore été résolu dans sa totalité.
On a constaté que la cause principale de ces défauts réside dans des irrégularités qui se produisent pendant l'étirage dans les conditions thermiques au:- environs du bulbe de la feuille de verre ascendante, par suite de courants d'air ou d'autres gaz et des tour- billons qui se produisent dans ceux-ci par la chaleur libérée par la feuille moulante et par le courant d'air provoqué par une chambre supérieure, ou pour diverses autres raisons consécutives aux dispo- sitions particulières qui ont été prises.
Différents procédés ont été proposés pour éviter ces in- convénients, tels que, par exemple, le refoulement d'un courant gazeux à proximité du bulbe de la feuille de verre ascendante d'un bord à l'autre de celle-ci et parallèlement à cette feuille en vue de normaliser les conditions thermiques pendant la transition du verre de l'état plastique à l'état solide par suite de l'absorption et de l'évacuation, par un courant introduit artificellement, des
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courants indésirables qui 'LC : 1 ' rw.>- a3 à s ,> T'rc'c'c'irc ;:¯¯¯ , i .C= > c J î t. 1.1(t'Î1'"c4 Toutefois ces ..e " ¯ï t;f'.. 1.f.J);1. C1.:'i.ls <:;ué:r..ioT-\2ilt, le.
(UD.J..jatê du verre en feuilles 1'1:;'--+'',",î-::.,..,p''<'- pas r ¯ 'G' .r. ,, 4¯,¯ t,cm;'i. 1", but visés donnant lieu in4-vitable:-,eDt (par 21.:'.1t\;' (1,,38 changements qui se pro- (...misent dans le parcours des courants gaseux en travers delà feuil le) à une irrégularité des conditions dans le sens transversal de la feuille d'un bord à 1'autre de celle-ci.
Le procédé et l'appareil suivant la présente invention visent à éliminer ces défauts complétement ou en substance com-
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pletement, en établissant des conditions approximativeBient howogènee. sur toute 1-1 *étendue du bulbe d'un bord à 1'autre de la feuille de verre ascendante., ce qui permet d'obtenir une feuille de qualité supérieure pratiquement exempte de défauts et d'ondulations, sembla ble à de la glace polie.
Dans le procédé suivant l'invention ces conditions sensi- blement homogènes sur toute l'étendue du buble sont obtenues en créant à proximité de celui-ci et sur toute sa longueur, une atmosphère pratiquement stabilisée,débarrassée des courants de gaz irrégulièrement répartis qui existent normalement dans la zone de transition et qui altèrent la formation convenable de la feuille, enemple ent des dispositifs d'évacuation dans le voisinage et de chaque côté du bulbe de la feuille de verre ascen- dante, à l'état plastique, en vue d'établir sur toute sa largeur,
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duii bord à l'autre, une absorption régulière et u-nifor;:
î46tent répare tie de gaz dans une direction approximativement perpendiculaire au plan de la. feuille de verre ascendante à 1'état plastique;, en vue d'absorber la totalité du courant gazeux Indésirable qui peut exister ou se former à proximité du bulbe, et d'établir des condi-
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tions uniforues dans lithosphère gazeuse pratiqueMent inactive ainsi obtenue dans la transition du verre de l'état fluide à 1'état soli- de, en soustrayant la feuille ascendante l'influence de tous les courants gazeux nuisibles.
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L'invention consiste en outre en un appareil pour l'exécu- tion du procédé, comprenant un dispositif d'évacuation qui consiste en des conduits pourvus de fentes, ouvertures ou lumières dirigées vers le plan d'étirage, s'étendant sur toute la largeur de celui-ci d'un bord à l'autre de la feuille ascendante, les conduits étant placés des deux côtés du plan et étant reliés à des dispositifs d'évacuation disposés extérieurement, en vue d'assurer l'effet d' évacuation dans ces fentes, ouvertures ou lumières tournées vers la feuille ascendante à l'état plastique pour soustraire celle-ci à l'influence des courants gazeux indésirables produits à proximité du bulbe parla chaleur dégagée par la feuille de verre ascendante, en créant ainsi dans une région adjacente au bulbe,
une atmosphère uniformément stabilisée, pratiquement exempte de courants de gaz indésirables, ce qui permet le développement correct de la formation delà feuille.
Afin que l'absorption mentionnée soit effectuée d'une manière homogène avec une efficacité parfaite, des écrans appropriés peuvent aussi être employés pour entourer toute la zone de transi- tion du verre passant de l'état fluide à l'état solide ainsi que les conduits d'évacuation mentionnés précédemment et les séparer d'une chambre entourant la feuille de verre ascendante. Cette disposition donne lieu à une plus grande régularité et permet un contrôle plus aisé du fonctionnement du dispositif d'évacuation s'étendant le long de la feuille ascendante et elle facilite la formation d'une atmosphère gazeuse stabilisée à proximité du bulbe , ce qui est un des buts et une des particularités de la présente invention.
La disposition de la chambre en substance fermée qui entoure le bulbe de la feuille de verre aseendante et le dispositif d'évacuation consistant en des conduits pourvus de fentes, ouvertu- res ou lumières,peut prendre toute forme appropriée au but visé.
Elle peut comprendre avantageusement des refroidisseurs qui remplis- sent les fonctions d'écrans protecteurs de chaque côté de la feuille
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de verre et peuvent être incorporés ou non dans les conduits d'éva- caution ou être en contact ou non avec ceux-ci, afin d'en assurer le refroidissement.
L'invention concerne aussi l'agencement de dispositifs pour régler l'intensité du courant d'évacuation par les fentes, ouvertures et lumières des conduits d'évacuation, l'aménagement de dispositifs pour faire varier la position des conduits d'évacua- tion conjointement et symétriquement par rapport à la feuille de verre et l'emploi de dispositifs pour régler conjointement et sy- métriquement la direction des fentes, ouvertures ou lumières des conduits d'évacuation par rapport au bulbe de la feuille de verre ascendante'
On fera remarquer aussi que le vide partiel produit par les conduits d' évacuation, pendant l'étirage, dans la chambre prati- quement fermée., contribue considérablement à absorber la chaleur de la feuille de verre ascendante, en secondant ainsi l'action des re- froidisseurs,
et en permettant de réduire leur surface de refroidis- sement dans le dispositif suivant la présente invention.
Une forme d'exécution spécifique de l'invention sera décri te ci-après d'une manière plus détaillée, à titre d'exemple, dans son application à un appareil d'étirage du verre en feuille travail- lant suivant le système Fourcault, avec référence aux dessins annexa dans lesquels ;
Fig. 1 est une vue en coupe transversale d'un bain de verre en fusion pourvu de dispositifs d'évacuation suivant 1'in vention;
Fig. 2 est une vue en élévation partiellement en coupe verticale longitudinale du bain représenté sur la fig 1;
Figs. 3 et 4 montrent respectivement en coupe transversale et en coupe longitudinale, une variante de la disposition représen- tée sur les figs. 1 et 2.
Figs. 1 et 2 représentent un bassin d'étirage 1 d'un four de verrerie contenant du verre en fusion 2, un flotteur ou distri-
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buteur 3 partiellement immergé dans le verre en fusion et pourvu d'une fente longitudinale 4 par laquelle le verre est étiré de bas en haut sous la forme d'une feuille 5 entraînée par des rouleaux entraîneurs 6.
Le verre,à l'état plastique, à sa sortie de la fente 4 et avant de prendre la forme d'une feuille plate, forme de chaque côté de IL feuille ascendante, dans le sens longitudinal., un bulbe 7, dont la régularité absolue est essentielle pour la production de vers en feuille de qualité supérieure.
Dans ce but, suivant l'invention des conduits d'évacua-- tion 8 sont disposés de part et d'autre de la feuille ascendante mentionnée et latéralement par rapport au bulbe 7 et sont pourvus sur toute leur longueur de fentes 9 tournées vers l'intérieur en regard de chaque face de la feuille ascendante. Les conduits d'évacua tion 8 sont accouplés aux surfaces inférieures de refroidisseurs 10 disposés au-dessus d'eux et parallèlement à chaque face de façon à former ensemble,les parois latérales d'une enceinte entourant la feuille ascendante. L'ensemble des refroidisseurs 10 et des conduits' d'évacuation 8 est surmonté par des écrans appropriés 11 placés approximativement dans un plan horizontal de manière à former, conjointement avec les écrans 12 situés à chaque extrémité, une chambre virtuellement fermée 13.
Les conduits d'évacuation 8 sont reliés aux appareils d'évacuation 8a par des dispositifs appropriés de préférence flexi- bles, en vue de permettre, sous contrôle, de déplacer symétrique- ment et simultanément les conduits 8 parallèlement à eux-mêmes, ainsi que dans certains cas, autour de leurs axes longitudinaux, spécialement, dans les types de dispositifs représentés à titre d'exemples sur les Figs. 3 et 4 où les conduits d'évacuation sont indépendants des refroidisseurs 10 et ne font pas partie de la struc- ture de la chambre 13.
L'absorption de l'air et des gaz par les fentes 9 des conduits 8 produit dans la chambre un vide partiel qui, s'il est convenablement réglé par des dispositifs connus quelconques agis-
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sant soit directement sur les appareils d'évacuation extérieurs soit sur les conduits qui y sont reliés., empêche l'influence des courants et des flux ou des tourbillonnements de gaz et d'air, en les absor- bant dans une direction approximativement perpendiculaire et opposée à la feuille ascendante et produit à proximité du bulbe 7 une atmosphère uniformément stabilisée, dynamiquement et thermique- ment inactive, créant des conditions propres au développement favorable de l'étirage.
Dans l'exemple spécifique indiquée de l'eau ou un autre liquide de refroidissement est amené aux refroidisseurs
10 par des tuyaux 14 (Fig. 2) de la manière usuelle, et les conduit 8 sont reliés aux dispositifs d'évacuation et d'absorption exté- rieurs 8a au moyen des tuyaux 15 (Fig. 2) situés à l'extérieur de 1 chambre 13.
On remarquera que dans)la forme d'exécution représentée schématiquement sur les Figs. 1 et 2, les vrais refroidisseurs 10 accouplés aux conduits d'évacuation 8 forment les parois latérales de la chambre fermée 13. Toutefois, suivant l'invention, la chambre 13 mentionnée peut être agencée d'une autre manière, la seule restriction consistant à enfermer nécessairement la totalité de la longueur utile des conduits d'évacuation 8 pourvus de fentes 9 et la totalité de la zone où a lieu la transition du verre de l'état fluide à l'état solide au-dessus du bain d'étirage contenant le verre en fusion.
Ainsi, les Figs. 3 et 4 montrent une variante de la disposition précédente, respectivement en coupe transversale et en coupe longitudinale, où les mêmes chiffres de référence ont été employés pour désigner les mêmes parties. Dans cette disposition des Figs. 3 et 4, les écrans latéraux de la chambre 13 consistent en des prolongements latéraux 16 des écrans supérieurs Il qui en- tourent ainsi les refroidisseurs 10 et les conduits d'évacuation 8
Dans ce cas, les refroidisseurs 10 aussi bien que les conduits d'évacuation 8 sont indépendants de la structure de la chambre.
Pour assurer un refroidissement adéquat de ces derniers
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(comme ils sont normalement en métal pour plus de facilité et pour l'économie de la construction), ils sont pourras sur toute leur longueur d'un manchon extérieur qui les entoure partiellement en laissant entre les deux parois un intervalle dans lequel on fait circuler continuellement un fluide réfrigérant par des dispositifs extérieurs appropriés.
En outre, pour assurer une protection plus complète de la région du bulbe contre les courants gazeux à l'intérieur de la chambre même 13 - qui dans cette variante (Figs. 3 et 4) présente un volume considérable - les conduits d'évacuation sont pourvus au-dessus des fentes 9,de rebords saillants 18 formant une seconde chambre à l'intérieur de la chambre principale.
Ainsi qu'il a été dit, les dispositions représentées sur les dessins sont données uniquement à titre d'exemple d'une appli- cation spécifique de l'invention à un système d'étirage du verre en feuille du type Fourcault et il doit être bien entendu que la conformation des conduits d'évacuation longitudinaux et la disposi- tion de la chambre fermée soumise à une dépression pour l'absorption des gaz dans une direction opposée et perpendiculaire au plan de la feuille de verre ascendante peuvent affecter les formes les plus variées qui conviennent le mieux aux cas particuliers envisagés et aux systèmes d'étirage employés.
La disposition des refroidisseurs et des conduits d'éva- cuation qinsi que le nombre de chacun d'eux respectivement, peu- vent également être différents de ceux représentés; l'absorption,, par exemple, peut être effectuée par plusieurs trous, situés en une ou plusieurs rangées longitudinales, d'un ou plusieurs conduits d' évacuation placés de chaque côté, parallèlement au bulbe et laté- ralement à chaque face de celui-ci, ou simplement sur l'une de ses faces, sans que ces variantes et d'autres modifications qui sont à la portée de tout homme du métier, sortent du cadre de 1'invention
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The present invention relates to a process and apparatus for the manufacture of glass sheets by continuously drawing a bath of molten glass and it is intended to produce glass sheets approximately or substantially free of the defects and ripples inherent in glass sheets. glass produced by the methods known in use heretofore.
The invention is applicable to all existing methods of making sheet glass by continuously drawing a bath of molten glass, whether the glass is stretched vertically from end to end or the path of the drawing also includes a horizontal section.
The process according to the invention is therefore not limited to a particular drawing method, although in the description
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given below by way of example, the invention is described in its application to the Fourcault system.
In sheet glass produced by drawing, defects and characteristic waviness normally occur in the longitudinal direction of the upward glass sheet. Obviously, these defects lower the quality of the finished product, considerably reduce its economic value, since the sheets, at least in part, give rise to optical deformations as a result of irregularities of reflection and refraction, which occur. are particularly noticeable at a distance, rendering the drawn glass unsuitable for certain uses.
So far several attempts have been made to eliminate these drawbacks and although slightly more favorable results have been obtained, such as locating ripples and surface irregularities in relatively small parts of the surface of the sheet produced, the problem has not yet been fully resolved.
The main cause of these defects has been found to lie in irregularities which occur during stretching in thermal conditions around: - around the bulb of the ascending glass sheet, as a result of drafts or other gases and vortices which occur therein by the heat released by the molding sheet and by the air flow caused by an upper chamber, or for various other reasons consequent upon the particular arrangements which have been made.
Various methods have been proposed to avoid these drawbacks, such as, for example, the discharge of a gas stream near the bulb of the rising glass sheet from one edge to the other thereof and parallel to it. this sheet in order to normalize the thermal conditions during the transition of the glass from the plastic state to the solid state as a result of the absorption and evacuation, by an artificially introduced current, of the
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unwanted currents which 'LC: 1' rw.> - a3 to s,> T'rc'c'c'irc;: ¯¯¯, i .C => c J î t. 1.1 (t'Î1 '"c4 However these ..e" ¯ï t; f' .. 1.f.J); 1. C1.:'i.ls <:; ué: r..ioT- \ 2ilt, the.
(UD.J..jatê sheet glass 1'1:; '- +' ', ", î - ::., .., p' '<' - not r ¯ 'G' .r., , 4¯, ¯ t, cm; 'i. 1 ", intended goal giving rise in4-inevitable: -, eDt (by 21.:'. 1t \; '(1,, 38 changes which occur (.. .mit the path of gaseous streams across the film at an irregularity of conditions in the transverse direction of the sheet from edge to edge thereof.
The method and apparatus according to the present invention aim to eliminate these defects completely or substantially in a straightforward manner.
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fully, by establishing approximate conditions. over 1-1 * extent of the bulb from edge to edge of the ascending glass sheet., resulting in a high quality sheet substantially free from blemishes and ripples, similar to polished ice.
In the process according to the invention, these substantially homogeneous conditions over the entire extent of the buble are obtained by creating near the latter and over its entire length, a practically stabilized atmosphere, freed from the irregularly distributed gas streams which exist. normally in the transition zone and which impair the proper formation of the sheet, include discharge devices in the vicinity and on either side of the bulb of the ascending sheet of glass, in the plastic state, with a view to 'establish over its entire width,
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duii edge to edge, regular absorption and u-nifor ;:
It repairs gas in a direction approximately perpendicular to the plane of the. ascending sheet of glass in the plastic state;, in order to absorb all of the unwanted gas stream which may exist or form near the bulb, and to establish conditions
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Uniform reactions in the practical inactive gas lithosphere thus obtained in the transition of glass from the fluid state to the solid state, subtracting the rising foil from the influence of any harmful gas streams.
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The invention further consists of an apparatus for carrying out the process, comprising a discharge device which consists of conduits provided with slits, openings or lumens directed towards the drawing plane, extending over the entire length. width thereof from one edge to the other of the ascending sheet, the conduits being placed on both sides of the plane and being connected to evacuation devices arranged externally, in order to ensure the evacuation effect in these slots, openings or lights turned towards the ascending sheet in the plastic state to remove the latter from the influence of the undesirable gas currents produced near the bulb by the heat given off by the ascending sheet of glass, thus creating in a region adjacent to the bulb,
a uniformly stabilized atmosphere, substantially free from unwanted gas streams, which allows the proper development of the sheet formation.
In order for the mentioned absorption to be carried out in a homogeneous manner with perfect efficiency, suitable screens can also be employed to surround the entire transition zone of the glass passing from the fluid state to the solid state as well as the previously mentioned exhaust ducts and separate them from a chamber surrounding the ascending sheet of glass. This arrangement gives rise to greater regularity and allows easier control of the operation of the discharge device extending along the ascending sheet and it facilitates the formation of a stabilized gas atmosphere close to the bulb, which is one of the aims and one of the features of the present invention.
The arrangement of the substantially closed chamber which surrounds the bulb of the adjoining glass sheet and the discharge device consisting of conduits provided with slits, openings or lumens, may take any form suitable for the intended purpose.
It can advantageously comprise coolers which fulfill the functions of protective screens on each side of the sheet.
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glass and may or may not be incorporated in the discharge ducts or be in contact with them or not, in order to ensure cooling.
The invention also relates to the arrangement of devices for regulating the intensity of the discharge current through the slots, openings and openings of the discharge ducts, the arrangement of devices for varying the position of the exhaust ducts. jointly and symmetrically with respect to the sheet of glass and the use of devices for jointly and symmetrically adjusting the direction of the slots, openings or lumens of the discharge ducts with respect to the bulb of the ascending sheet of glass'
It will also be pointed out that the partial vacuum produced by the exhaust ducts, during drawing, in the substantially closed chamber, contributes considerably to absorbing the heat of the ascending sheet of glass, thereby assisting the action of the glass. coolers,
and by making it possible to reduce their cooling surface in the device according to the present invention.
A specific embodiment of the invention will be described below in more detail, by way of example, in its application to an apparatus for drawing sheet glass working according to the Fourcault system, with reference to the accompanying drawings in which;
Fig. 1 is a cross-sectional view of a bath of molten glass provided with discharge devices according to the invention;
Fig. 2 is an elevational view partially in longitudinal vertical section of the bath shown in FIG 1;
Figs. 3 and 4 show, respectively, in cross section and in longitudinal section, a variant of the arrangement shown in FIGS. 1 and 2.
Figs. 1 and 2 represent a drawing basin 1 of a glass furnace containing molten glass 2, a float or distri-
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striker 3 partially immersed in the molten glass and provided with a longitudinal slot 4 through which the glass is stretched from bottom to top in the form of a sheet 5 driven by drive rollers 6.
The glass, in the plastic state, when it leaves the slot 4 and before taking the form of a flat sheet, forms on each side of the ascending sheet, in the longitudinal direction., A bulb 7, the regularity of which absolute is essential for the production of top quality leaf worms.
For this purpose, according to the invention of the evacuation ducts 8 are arranged on either side of the ascending sheet mentioned and laterally with respect to the bulb 7 and are provided over their entire length with slits 9 facing towards the end. 'inside opposite each face of the ascending leaf. The exhaust ducts 8 are coupled to the lower surfaces of coolers 10 disposed above them and parallel to each face so as to together form the side walls of an enclosure surrounding the ascending sheet. The set of coolers 10 and exhaust ducts 8 is surmounted by suitable screens 11 placed approximately in a horizontal plane so as to form, together with the screens 12 located at each end, a virtually closed chamber 13.
The evacuation conduits 8 are connected to the evacuation devices 8a by suitable, preferably flexible devices, with a view to allowing, under control, to move the conduits 8 symmetrically and simultaneously parallel to themselves, as well as in certain cases, around their longitudinal axes, especially, in the types of devices shown by way of example in Figs. 3 and 4 where the exhaust ducts are independent of the coolers 10 and do not form part of the structure of the chamber 13.
The absorption of air and gases through the slots 9 of the conduits 8 produces a partial vacuum in the chamber which, if suitably regulated by any known devices act.
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sant either directly on the outdoor exhaust devices or on the conduits connected to them., prevents the influence of currents and flows or swirls of gas and air, absorbing them in an approximately perpendicular direction and opposite to the ascending sheet and produces near the bulb 7 a uniformly stabilized atmosphere, dynamically and thermally inactive, creating conditions suitable for the favorable development of the stretching.
In the specific example shown water or other coolant is supplied to the coolers
10 by pipes 14 (Fig. 2) in the usual manner, and the ducts 8 are connected to the external drainage and absorption devices 8a by means of the pipes 15 (Fig. 2) located outside of it. 1 bedroom 13.
It will be noted that in) the embodiment shown schematically in Figs. 1 and 2, the real coolers 10 coupled to the exhaust ducts 8 form the side walls of the closed chamber 13. However, according to the invention, the mentioned chamber 13 can be arranged in another way, the only restriction being that necessarily enclose the entire useful length of the discharge ducts 8 provided with slits 9 and the entire area where the transition of the glass from the fluid state to the solid state takes place above the drawing bath containing molten glass.
Thus, Figs. 3 and 4 show a variant of the previous arrangement, respectively in cross section and in longitudinal section, where the same reference numerals have been used to designate the same parts. In this arrangement of Figs. 3 and 4, the side screens of the chamber 13 consist of side extensions 16 of the upper screens II which thus surround the coolers 10 and the exhaust ducts 8
In this case, the coolers 10 as well as the exhaust ducts 8 are independent of the structure of the chamber.
To ensure adequate cooling of the latter
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(as they are normally made of metal for ease and for the economy of the construction), they will be able over their entire length of an external sleeve which partially surrounds them, leaving between the two walls an interval in which one circulates continuously coolant by appropriate external devices.
In addition, to ensure more complete protection of the bulb region against gas currents inside the chamber itself 13 - which in this variant (Figs. 3 and 4) has a considerable volume - the exhaust ducts are provided above the slits 9, with projecting edges 18 forming a second chamber inside the main chamber.
As has been said, the arrangements shown in the drawings are given only by way of example of a specific application of the invention to a Fourcault type sheet glass drawing system and should be used. of course that the conformation of the longitudinal exhaust ducts and the arrangement of the closed chamber subjected to a depression for the absorption of gases in an opposite direction and perpendicular to the plane of the ascending sheet of glass may affect the most variety that best suit the particular cases considered and the stretching systems employed.
The arrangement of the coolers and the exhaust ducts, as well as the number of each of them respectively, may also be different from those shown; absorption, for example, can be effected by several holes, located in one or more longitudinal rows, of one or more discharge ducts placed on each side, parallel to the bulb and laterally to each face thereof. ci, or simply on one of its faces, without these variants and other modifications which are within the reach of any person skilled in the art, going beyond the scope of the invention