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" Procédé et appareil pour le réglage de la température d'une charge do verre en l'union "
La présente invention est relative à un procédé et à un appareil perfectionné pour la fabrication du verre et de produits en verre, et est relative plus parti- culièrement à un avant-corps perfectionné pour four de verrerie, et à un procède pour son utilisation,
Dans le fonctionnement des fours de verrerie et de leurs avant-corps, en rencontre fréquemment des diffi- cultés pour retirer le verre de l'avant-corps de telle sorte que le verre retiré présente une température à peu prés uniforme* Par exemple, dans l'emploi d'un dispositif produisant des par&iaons de verre en fusion pour la fabri- oation d'objets en verre,
l'hétérogénéité de la température dans chaque parsison considérée dans son ensemble, peut
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provoquer une épaisseur ainsi qu'une résistance non uni- ' formes, et des propriétés optiques non uniformes dans les produits finis. Le problème est bien connu, et sa solu- tion a fait l'objet d'un grand nombre de propositions. On peut consulter, par exemple, les brevets des Etats-Unis d' ' Amérique N 1.680.543; 1.928.288, 1.928.289, 1.999.744, .2.919.297, 2.913.509 et anglais N 892.989 et 892.990.
Comme de nombreux spécialistes l'ont reconnu dans l'état antérieu: de la technique, le fond du problème réside dans l'existence de pertes de chaleur a travers les parois et la sole de l'avant-corps, pertes qui tendent à détruire 1'homogénéité de température qui existe, au moins théoriquement, au moment où le verre en fusion commence son trajet de; descente dans l'avant-corps. Dans leur plus grande partie, les tentatives faites, dans l'état anté- rieur de la technique, pour résoudre le probité, ont comporté l'emploi d'électrodes à effet Joule disposées dans l'avant-corps à une position telle qu'elles chauffent la verre immédiatement avant l'instant où il traverse 1' ouverture de sortie.
Dans certains cas, cette opération est accomplie par l'écoulement dans le verre, horizontale- ment en travers de l'ouverture de sortie, de courants électriques créée par effet Joule. Dans des cas beaucoup plue nombreux, des courants créés par effet Joule s'écoulent d'électrodes placées dans 1'avant-corps au voisinage de l'ouverture de sortie, pour aboutir a une électrode du type en anneau placée à peu prés à l'ouverture de sortie et entourant complètement, ou à peu près, le verre qui quitte ladite ouverture.
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Si certaines des solutions, telles que ci-dessus, qui ont été proposées, ont procura une modeste améliora- tion de la situation, aucune n'a complotèrent élimine la difficulté, Par exemple, si les combinaisons utilisant l' électrode du type en anneau ont codifié l'hétérogénéité de température due à l'effet refroidissant des parois de l'avant-corps. les courants s'éooulant des électrodes vers l'anneau ont eux-mêmes produit das bandes de chauffage dans le verre qui sort do l'orifice. Cela provoque, comme con- séquence, des zones plus minces dans le périmètre des bouteilles fabriquées suivant un tel procédé.
Dans d'autres dispositifs, ou on utilisait des électrodes de forme spé- ciale pour appliquer de la chaleur de façon plus uniforme au verre s'écoulant par l'orifice, des difficultés se sont fait jour pour obtenir et maintenir l'espacement et le ré- glage appropriés des électrodes pendant le fonctionnement.
Suivant la présente invention, il a été décou- vert qu'il est possible de réaliser une homogénéité ou une uniformité de température du verre qui s'écoule, d'une qualité considérablement meilleure que celle qui peut prati- quement être obtenue par auoun des procédés de l'état anté- rieur de la technique. Dans la présente invention, l'uni- formité de température du verre sortant par l'ouverture de l'avant-corpo, est obtenue en conditionnant le verre dans cet avant-corps préalablement au moment où il atteint l'ouverture de sortie. Le principe de base de l'invention est qu'il faut maintenir le verre dans ce qu'on pourrait appeler un "cocon de chaleur" dans la partie terminale de son trajet vers la cuvette de distribution.
Il est néces- saire que le verre soit à peu près 4 la température qu'il
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doit avoir a l'orifice, au moment où il entre dans cette dernière zone, et le conditionnement répond à la nécessi- té de compenser les diverses pertes de chaleur dans le "cocon de chaleur". Ceci vient en opposition aveo les pro- cédés de l'état antérieur de la technique, dans lesquels les tentatives pour assurer l'homogénéité de la tempéra- ture comportait un chauffage par effet Joule du verre dans la cuvette d'avant-corps, et même, dans certains cas, pen- dant sa sortie par l'orifice.
Ainsi, la présente invention envisage un procédé et un appareil pour distribuer du verre partir d'un avant-corps ayant un orifice de sertie. Le procédé comprend les opérations suivantes: on alimente 1'avant-corps en verre fondu par une extrémité; puis on amené le verre, dans un cocon de chaleur, à peu près a la température qu'on désire obtenir à l'orifice; on retire le verre de l'orifice tout en conditionnant simultanément le verre qui se trouve dans le cocon de chaleur en soumettant la surface de oe verre à une chaleur provenant d'au-dessus de sa surface, et en créant de la chaleur par effet Joule dans le verre au-dessous de sa surface;
et on règle le rapport des vi- tesses d'introduction de chaleur au-dessus et au-dessous de la surface de telle sorte que la température du verre, sortant par l'orifice soit à peu près uniforme.
L'invention a pour objets: - un procédé et un appareil perfectionnés pour la fabrication du verre; - un procédé et un appareil pour la distribution da verre en fusion provenant d'un avant-corps - un procédé et un appareil pour chauffer du
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verre en provenance d'un avant-corps permettant d'obtenir une uniformité accrue de la température des paraisons, dans un fonctionnement à double paraison, une uniformité de température accrue autour du périmètre d'une paraison dans un fonctionnement à simple parais on, un accroissement de la vitesse de formation des objets moulés, une réduction de la tendanoe des bouteilles fabriquées à présenter des dé- faute, une Meilleure distribution du verre dans la bouteil- le terminée,
avec pour résultats une meilleure résistance à la pression et des qualités optiques plus uniformes pour les bouteilles; - un procédé et un appareil pour l'alimentation en verre à partir d'un avant-corps comportant une clavette de distribution aveo orifice de sortie, le procédé compor- tant les opérations suivantes; on introduit du verre en fusion dans l'avant-corps par une extrémité; ensuite on introduit le verre dans une zone de conditionnement à une température moyenne a peu. près la Même que celle qu'on désire obtenir à la sortie ; onretire le verre par l'ouver- ture de sortis à l'autre extrémité de 1'avant-corps;
et on conditionne le verre dans la zone de conditionnement avant qu'il n'atteigne la cuvette de sortie en soumettant ce verre à une chaleur provenant d'au-dessus de sa surface et à une chaleur provenant d'au-dessous de sa surface, de telle sorte que le verre sortant par l'ouverture soit de température a peu près uniforme;
- un procédé et un appareil pour l'alimentation en glace à partir d'un avant-corps, suivant lesquels une uniformité à peu près complète de la température dans toute la section de la paraison de verre en fusion est obtenue
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en soumettant le verre à un conditionnement dans la région de 1'avant-corps immédiatement en amont de la cuvette, et en réglant le rapport entre le chauffage au-dessous de la surface et le chauffage au-dessus de la surface dans cette région.
Ces objets de l'invention, leurs avantages et d'autres encore, apparaîtront mieux si on se réfère à la description qui suit.
Au dessin annexé, donné uniquement à titre d' exemple: la Fig.1 est une coure horizontale d'un avant- corps construit suivant la présente invention; la Fig.2 est une coupe verticale de l'avant- corps de la Fig.1. prise à peu près suivant la ligne 2-2 de la Fig.1.
Si% se référant plus particulièrement au dessin, on voit que la référence 10 désigne dans son ensemble un avant-corps de four de verrerie ayant la forme classique d'une auge, ayant un revêtement interne en matériau réfrao- taire qui résiste à l'action du verre et de la chaleur.
L'auge est reliée à la zone active 12 d'un four 4 verre et comprend une sole 14, une voûte 16 et des parois latérales opposées 18. En se référant e la Fig.1, on voit que la largeur de l'avant-corps s'étrangle en 20 pour se terminer par la cuvette d'avant-corps usuelle 22 munie d'une paroi d'extrémité 24. La cuvette 22 présente dans son fond une sortie d'évacuation ou orifice 26, par où s'échappe le verre fondu. Un dispositif de coupe approprié 28 peut être prévu pour former des paraisons de verre à la manière connue.
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Un premier dispositif de chauffe est réalisé dans l'avant-corps sous la forme de brûleurs à gaz ou d' éléments chauffants électriques 32 qui sont disposés sur la longueur de 1'avant-corps et qui soumettent la surface 36 du verre on fusion 34 a une chaleur superficielle ve- nant du dessus.
Un second dispositif pour amener de la cha- leur dans le verre de 1'avant-corps est réalisé sous la forme d'une série d'électrodes a effet Joule 38, 40 et 42 qui, disposées sur la sole de 1'avant-corps, sont reliées à une ou plusieurs sources de puissance appropriée de ma- niera à créer des courants par effet Joule dans le verre de
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l'avant'*oorp8t
Le procédé de fonctionnement suivant l'invention comprend l'utilisât on de la partie de l'avant-corps qui précède immédiatement la cuvette et l'orifice d'évacuation cornue une zone de conditionnement au cocon de chaleur, qui met le verre dans une condition telle qu'après sa sortie par l'orifice il se trouve à une température à peu près uniforme.
Cette zone est indiquée en A sur la Fig.2. Ainsi, le verre est chauffé par les électrodes 38, 40 et 42 afin de compenser les certes da chaleur qui se produisent par
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les parois latérales et par la sole, de l'avant-oorpe, et est chauffé par les sources 32 de chaleur superficielle venant d'en haut pour compenser les pertes de chaleur qui se produisent par la voûte de 1'avant-corps dans cette section, Suivant l'invention, le verre qui entre dans cette section spéciale de conditionnement de l'avant-corps a une température moyenue qui est à peu près la mdme que celle qu'en désire pour la paraison finale,
de telle sorte que la température moyenne du verre dans cette section de
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conditionnement ne s'élève ni ne s'abaisse. Cela permet au verre d'égaliser ses différences internes de température par radiation et par conduction.
Dans les avant-corps de type usuel, le verre entre dans l'avant-corps à une température plus élevée que celle désirée pour la paraison; c'est pourquoi un certain refroidissement est nécessaire avant que le verre n'arrive à l'orifice. Suivant la présente invention, ce refroidis- sement, quand il est nécessaire, s'accomplit dans la sec- tion de 1'avant-corps qui est en amont de la zone A de con- ditionnement, c'est-à-dire, comme indiqué sur la Fig.2, dans la zone B.
Toutefois, comme cette zone est normale- ;. ;
Ment une zone de refroidissement, il est désirable de pré- voir une chaleur superficielle par le dessus, et quelque- fois de la chaleur au-dessous de la surface, afin de ré- gler l'allure du refroidissement du verre, pour donner l' assurance qu'il entre dans la zone A de conditionnement à une température qui est à pou près la même que celle dési- rée à l'orifice.
Los présents appareil et mode opératoire doivent être distingués clairement de certains procédés de l'état antérieur de la technique, tels que ceux décrits dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique N 1.928.288 et 1.928.289, dans lesquels 1'avant-corps est pourvu d'une zone de refroidissenent initial qui fait tomber la tempé- rature du verre au-dessous de celle qu'on désire obtenir dans la nasse de verre,
Une autro caractéristique de l'invention est qui elle présente l'avantage d'éliminer pratiquement le chauf- :t'age de la cuvette par effet Joule. La raison de ce phéno- mène est la suivante.
Lorsqu'un courant électrique s'écoule
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dans une masse de verre, il se manifeste toujours un tra- jet préférentiel de oe courant entre les électrodes, tra- jet qui dépend principalement das conditions locales de température dans le verre. Dans un avant-corps, la taupe- rature du verre est relativement basse, et la courbe de température en fonction de là résistance est à pente raide.
L'écoulement initial de courant par le trajet préférentiel chauffe le verre sur ce trajet, ce qui fait baisser sa résistance et rend le trajet encore plus préférentiel. Il en résulte une bande chaude dans le verre, et quand cela se produit dans la cuvette, cela produit presque toujours une bande chaude dans le verre de la paraison. Test pour- quoi le mode préféré de réalisation de la présente inven- tion comprend l'absence à pea près colleté de chauffage de la cuvette par effet Joule.
En pratique, de très fai- bles valeurs de chauffage par effet Joule peuvent être tolérécsdans la cuvette, nais il est nécessaire que ce ne soit qu'une très petite fraction de la quantité qui se produit dans la zone A de conditionneront. A titre d'exem- ple, un chauffage de 10 watts par effet Joule dans la ou- vette ne produirait auoun effat nuisible, alors @ue 10 kilowatts seraient désastreux pour les résultats désirés.
La valeur qui peut être tolérée dépendra de la forme géo- métrique et des conditions de fonctionnement de l'instal- lation.Comme on l'a indiqué, le mode préféré de réalisa- tion de l'invention comporte une élimination à peu près complète de chauffage de la cuvette par effet Joule.
L'écoulement du verre par un avant-corps est complexe, et on ne peut le connattre avec précision du fait de la difficulté d'investigation. Cependant, certaine
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phénomènes ont été reconnus. Dans un avant-oorps de type classique chauffé par un combustible, il y a quatre sour- ces principales d'hétérogénéité thermique des paraisons de verre.
1) le gradient de température à travers le verre, dû aux pertes de chaleur par le fond du canal, et leur compensation par la combustion au-dessus du verre;
2) la brusque chute de température (effet super- ficiel) dans la mince couche, de verre immédiatement adja- cente à une paroi réfraotaire refroidie; cette couche s' écoule lentement vers l'orifioe;
3) l'effet de canal qui se produit du fait que le verre le plus chaud tend à s'écouler par la partie cen- trale du canal, effet qui ag&rave encore les différences de température dues aux pertes de chaleur par le fond ;
4) enfin, les variations cycliques de tempéra- ture qui suivent des réglages du poids de la paraison;
lorsqu'on augmente le poids de la paraison, le verre s' écoule plus vite le long du canal, et bientôt le verre arrivant a l'orifice est plus chaud parce qu'il a moins de tenps pour se refroidir ; un verre plus chaud à l'orifice se traduit par des paraisons plus lourdes, et il est né- cessaire que l'opérateur règle 1' alimentation pour réduire le poids des paraisons. Le cycle part alors en sens inve- se, et ainsi de suite.
Il est dans l'essence de la présente invention de combattre en masse les effets nuisibles de ces diverses causes d'hétérogénéité therciue en fournissant le verre au cocon de chaleur de la zone A de conditionnement à peu près à la température désirée pour l'orifice, puis en ré-
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-glant empiriquement le rapport entre la chaleur existant au-dessous de la surface à celle existant au-dessus de la surface dans la zone A, de façon à obtenir une température uniforme autour de la circonférence des paraisons, tempéra- ture mesurée, par exemple, au moyen d'un pyromètre opti- que. On peut avoir recours à d'autres moyens ;our observer les conditions opératoires en vue d'obtenir les Meilleure résultats.
Ainsi) des thermo-couples peuvent être instal- lés dans la zone A de conditionnement pour assurer la tempéreature à la surface du verre et à la sole de 1'avant- corps. On peut alors faire des observations pour établir une corrélation entre ces lectures et les températures désirées pour la parais on; puis prévoir le réglage des commandes* d'acres les indications des thermo-couples. Le résultat final de l'un ou l'autre procède ont le même, à savoir que la température existant tout autour de la péri- phérie des paraisons se maintient à un niveau uniforme.
Le procède le plus simple est celui qui consiste à mesurer la température de la surface de la parais on autour de son périmétre au .aoyen d'un pyomètre optique, puis en réglant lo rapport entre les chaleurs au-dessous' et au-dessus de la surface de maniere à égaliser au degré maximal possible la température superficielle. Avec un tel dispositif, on a constata que les valeurs do la température 'sur toute la périphérie des paraisons peuvunt être maintenues égales dans les li@ites de précision de mesure du pyromètre. Cela a démontré que le procède de la présente invention est tout à fait satisfaisant et permet un réglage facile à établir et à Maintenir.
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En utilisant le procédé et l'appareil de l'in- vention, on a constaté qu'il est possible d'obtenir une uniformité* à peu prés complote à la sortie de l'avant- corps, avec les avantages suivants!
1) une distribution plus éale du verre dans les parois des récipients fabriqués, avec accroissement conco- citant de la résistance a la pression mesurée au cours d' essaie; par exemple, la valeur industrielle de résistance moyenne à la pression pour un type donné de canettes à bière trapuea A haut conique, et de 10,5 kg/cm2;
Mais des omettes fabriquées 4 partir d'une installation d'avant- .corps suivant la présente invention ont atteint aux essais 13 à 14 kg/cm2;
2) moine d'ennuis causés par des tapures à la finition; 3) plus de facilité pour le fonctionnement à deux paraisons; dans le fonctionnement a deux paraisons de verre arubré, on a observé que la différence de température, entre un coté de l'une des paraisons et l'autre coté de l'autre parais on , peut atteindre jusqu'à 11 C.
En un tel cas, il est probable que le moule sera trop froid pour l' une des paraisons et trop chaud pour l'autre. Aveo le pro- cédé et l'appareil de la présente invention, les tempéra- tures des deux paraisons sont égales, et le rapport entre température du .noule et température de la paraison est le même pour les doux paraisons; 4) possibilité d'accroître la vitesse des ma- chines, par exemple, dans une installation réalisée suivant le procédé et l'appareil de l'invention, on a augmenté la vitesse de 76 à 82 bouteilles par minute, aveo un léger
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accroissement dans l'uniformoté du poids moyen des lots;
5) réglage plus précis du poids des paraisons.
L'invention pout 8tre réalisée sous d'autres formes particoulières sans u'on %'écarte de son éprit ou de ses caractéristiques essentielles. On devra donc consi- dérer le présent mode de réalisation, à tous points de vue, côtoie une illustration, et non dans un sens restrictif, sans exclure la possibilité de variantes.
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"Method and apparatus for controlling the temperature of a load of glass in union"
The present invention relates to an improved method and apparatus for the manufacture of glass and glass products, and more particularly relates to an improved front body for a glass furnace, and a process for its use,
In the operation of glass furnaces and their front bodies, one frequently encounters difficulty in removing the glass from the front body so that the removed glass has a more or less uniform temperature * For example, in the use of a device producing pieces of molten glass for the manufacture of glass objects,
the heterogeneity of the temperature in each parsison considered as a whole, can
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cause non-uniform thickness as well as resistance, and non-uniform optical properties in the finished products. The problem is well known, and its solution has been the subject of a large number of proposals. See, for example, U.S. Patents Nos. 1,680,543; 1.928.288, 1.928.289, 1.999.744, .2.919.297, 2.913.509 and English N 892.989 and 892.990.
As many specialists have recognized in the prior art, the root of the problem lies in the existence of heat losses through the walls and the sole of the fore-body, losses which tend to destroy 1'homogeneity of temperature which exists, at least theoretically, when the molten glass begins its journey; descent into the fore-body. For the most part, the attempts made in the prior art to solve probity have involved the use of Joule effect electrodes arranged in the fore-body at a position such that they heat the glass immediately before the instant it passes through the outlet opening.
In some cases, this operation is accomplished by the flow in the glass, horizontally across the outlet opening, of electric currents created by the Joule effect. In many more cases, currents created by the Joule effect flow from electrodes placed in the fore-body in the vicinity of the outlet opening, to result in a ring-type electrode placed approximately at the bottom. 'exit opening and completely surrounding, or nearly so, the glass which leaves said opening.
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While some of the solutions, such as above, which have been proposed have provided a modest improvement in the situation, none have conspired to eliminate the difficulty. For example, if combinations using the ring type electrode codified the temperature heterogeneity due to the cooling effect of the walls of the fore-body. the currents flowing from the electrodes to the ring have themselves produced bands of heating in the glass emerging from the orifice. This causes, as a consequence, thinner areas around the perimeter of bottles made by such a process.
In other devices, where specially shaped electrodes have been used to apply heat more evenly to the glass flowing through the orifice, difficulties have arisen in obtaining and maintaining the spacing and thickness. proper adjustment of the electrodes during operation.
According to the present invention, it has been found that it is possible to achieve a homogeneity or temperature uniformity of the flowing glass of a considerably better quality than that which can practically be obtained by any of the other. methods of the prior art. In the present invention, the temperature uniformity of the glass exiting through the opening of the front body is obtained by conditioning the glass in this front body prior to the moment when it reaches the outlet opening. The basic principle of the invention is that it is necessary to maintain the glass in what one could call a "heat cocoon" in the terminal part of its path towards the distribution cup.
It is necessary that the glass be about 4 the temperature it
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must have at the orifice when it enters this latter zone, and the conditioning responds to the need to compensate for the various heat losses in the "heat cocoon". This is in contrast to prior art methods, in which attempts to ensure temperature uniformity involved Joule heating of the glass in the forearm bowl, and even, in some cases, during its exit through the orifice.
Thus, the present invention contemplates a method and apparatus for dispensing glass from a front body having a crimp orifice. The method comprises the following operations: the molten glass front is supplied from one end; then we bring the glass, in a cocoon of heat, to approximately the temperature which one wishes to obtain at the opening; the glass is withdrawn from the orifice while simultaneously conditioning the glass which is in the heat cocoon by subjecting the surface of the glass to heat from above its surface, and by creating heat by effect Joule in the glass below its surface;
and adjusting the ratio of the rates of heat introduction above and below the surface so that the temperature of the glass exiting the orifice is approximately uniform.
The objects of the invention are: - an improved method and apparatus for the manufacture of glass; - a method and apparatus for dispensing molten glass from a forehearth - a method and apparatus for heating
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glass from a front body to achieve increased temperature uniformity of the parisons, in double-parison operation, increased temperature uniformity around the perimeter of a parison in single-parison operation, a increase in the speed of formation of molded objects, reduction in the tendency of the manufactured bottles to present faults, better distribution of the glass in the finished bottle,
resulting in better resistance to pressure and more uniform optical qualities for the bottles; a method and an apparatus for supplying glass from a fore-body comprising a distribution key with an outlet orifice, the method comprising the following operations; molten glass is introduced into the fore-body from one end; then the glass is introduced into a conditioning zone at a little average temperature. near the Same as the one we want to get at the exit; remove the glass through the outlet opening at the other end of the front body;
and conditioning the glass in the conditioning zone before it reaches the outlet trough by subjecting the glass to heat from above its surface and to heat from below its surface , so that the glass leaving the opening is of more or less uniform temperature;
- a method and apparatus for supplying ice from a fore-body, whereby substantially complete temperature uniformity throughout the section of the molten glass parison is obtained
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by subjecting the glass to conditioning in the foreboding region immediately upstream of the cuvette, and adjusting the ratio between the heating below the surface and the heating above the surface in that region.
These objects of the invention, their advantages and still others, will appear more clearly if one refers to the description which follows.
In the accompanying drawing, given by way of example only: Fig.1 is a horizontal run of a front section constructed according to the present invention; Fig.2 is a vertical section of the fore-body of Fig.1. taken approximately along line 2-2 in Fig. 1.
If% referring more particularly to the drawing, it will be seen that the reference 10 designates as a whole a front body of a glass furnace having the conventional shape of a trough, having an internal coating of refractory material which resists the use of glass. action of glass and heat.
The trough is connected to the active zone 12 of a glass furnace and comprises a floor 14, an arch 16 and opposing side walls 18. Referring to Fig.1, it can be seen that the width of the front body is constricted at 20 to end with the usual fore-body bowl 22 provided with an end wall 24. The bowl 22 has in its bottom an evacuation outlet or orifice 26, through which s' the molten glass escapes. A suitable cutting device 28 may be provided to form glass parisons in the known manner.
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A first heating device is provided in the front body in the form of gas burners or electric heaters 32 which are arranged along the length of the front body and which subject the surface 36 of the glass to melting 34. has superficial heat coming from above.
A second device for supplying heat to the glass of the fore-body is made in the form of a series of Joule-effect electrodes 38, 40 and 42 which, arranged on the sole of the fore-body. body, are connected to one or more sources of appropriate power so as to create currents by the Joule effect in the glass.
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the front '* oorp8t
The method of operation according to the invention comprises the use of the part of the fore-body which immediately precedes the cuvette and the retorting of the exhaust port a conditioning zone in the heat cocoon, which places the glass in a heat chamber. condition such that after its exit through the orifice it is at an approximately uniform temperature.
This area is shown at A in Fig. 2. Thus, the glass is heated by the electrodes 38, 40 and 42 in order to compensate for the admittedly heat produced by
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the sidewalls and by the sole, of the fore-body, and is heated by the sources 32 of surface heat coming from above to compensate for the heat losses which occur through the vault of the fore-body in this. section According to the invention, the glass which enters this special conditioning section of the front body has an average temperature which is approximately the same as that desired for the final parison,
so that the average glass temperature in this section of
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conditioning neither rises nor falls. This allows the glass to equalize its internal temperature differences by radiation and conduction.
In the usual type of forehearths, the glass enters the forehearth at a higher temperature than that desired for the parison; therefore, some cooling is necessary before the glass arrives at the orifice. According to the present invention, this cooling, when necessary, takes place in the section of the fore-body which is upstream of the conditioning zone A, that is to say, as shown in Fig. 2, in area B.
However, as this area is normal-;. ;
As a cooling zone, it is desirable to provide superficial heat from above, and sometimes heat below the surface, in order to control the cooling rate of the glass, to give l ensure that it enters conditioning zone A at a temperature which is approximately the same as that desired at the orifice.
The present apparatus and procedure are to be clearly distinguished from certain methods of the prior art, such as those described in United States Patents Nos. 1,928,288 and 1,928,289, in which the prior art - the body is provided with an initial cooling zone which causes the temperature of the glass to fall below that which one wishes to obtain in the glass trap,
Another characteristic of the invention is that it has the advantage of practically eliminating the heating of the bowl by the Joule effect. The reason for this phenomenon is as follows.
When an electric current is flowing
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in a mass of glass, there is always a preferential path of the current between the electrodes, a path which depends mainly on the local temperature conditions in the glass. In a front section, the tauperature of the glass is relatively low, and the temperature versus resistance curve is steeply sloping.
The initial flow of current through the preferential path heats the glass in that path, lowering its resistance and making the path even more preferential. This results in a hot band in the glass, and when this happens in the bowl, it almost always produces a hot band in the glass of the parison. Test why the preferred embodiment of the present invention comprises the almost collared absence of heating of the cuvette by the Joule effect.
In practice, very low values of Joule heating can be tolerated in the cuvette, but it is necessary that this be only a very small fraction of the amount which occurs in zone A will condition. For example, 10 watts of Joule heating in the sink would not produce a harmful effect, so 10 kilowatts would be disastrous for the desired results.
The value which can be tolerated will depend on the geometric shape and operating conditions of the plant. As noted, the preferred embodiment of the invention involves substantially complete elimination. heating of the bowl by Joule effect.
The flow of glass through a fore-body is complex, and it cannot be known with precision because of the difficulty of investigation. However, some
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phenomena have been recognized. In a conventional fuel-heated fore-body, there are four main sources of thermal heterogeneity of the glass parisons.
1) the temperature gradient across the glass, due to heat losses through the bottom of the channel, and their compensation by combustion above the glass;
2) the sudden drop in temperature (surface effect) in the thin layer of glass immediately adjacent to a cooled cooler wall; this layer slowly flows towards the orifice;
3) the channel effect which occurs because the hottest glass tends to flow through the central part of the channel, an effect which further aggravates the temperature differences due to heat loss from the bottom;
4) finally, the cyclical temperature variations which follow adjustments of the weight of the parison;
when the weight of the parison is increased, the glass flows more quickly along the channel, and soon the glass arriving at the orifice is hotter because it has less time to cool; hotter glass at the orifice results in heavier parisons, and it is necessary for the operator to adjust the feed to reduce the weight of the parisons. The cycle then starts in the opposite direction, and so on.
It is in the essence of the present invention to combat en masse the deleterious effects of these various causes of therciue heterogeneity by supplying the glass to the heat cocoon of conditioning zone A at approximately the desired temperature for the orifice. , then re-
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- empirically settling the ratio of the heat existing below the surface to that existing above the surface in zone A, so as to obtain a uniform temperature around the circumference of the parisons, measured temperature, for example , by means of an optical pyrometer. Other means can be used; to observe the operating conditions in order to obtain the best results.
Thus) thermo-couples can be installed in the conditioning zone A to ensure the temperature at the surface of the glass and at the sole of the fore-body. Observations can then be made to correlate these readings with the desired temperatures for the appearance; then plan the adjustment of the acre controls * the thermo-couples indications. The end result of either proceeding has the same, namely that the temperature existing all around the periphery of the parisons is maintained at a uniform level.
The simplest procedure is that which consists in measuring the temperature of the surface of the parish or around its perimeter using an optical pyometer, then adjusting the ratio between the heats below and above the surface so as to equalize the surface temperature to the maximum possible degree. With such a device, it was found that the temperature values over the entire periphery of the parisons can be kept equal within the measurement accuracy limits of the pyrometer. This has shown that the process of the present invention is quite satisfactory and allows easy adjustment to be established and maintained.
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Using the method and apparatus of the invention, it has been found that it is possible to achieve a roughly pattern uniformity at the exit of the fore-body, with the following advantages!
1) a more even distribution of the glass in the walls of the manufactured containers, with a concomitant increase in the pressure resistance measured during the test; for example, the industrial value of average pressure resistance for a given type of squat beer cansa A high conical, and 10.5 kg / cm2;
But omettes made from a front body installation according to the present invention reached 13-14 kg / cm2 in tests;
2) monk of trouble caused by tapures at the finish; 3) more ease of operation with two parisons; in the operation with two parisons of arubrated glass, it has been observed that the temperature difference, between one side of one of the parisons and the other side of the other appears, can reach up to 11 C.
In such a case, it is likely that the mold will be too cold for one parison and too hot for the other. In the process and apparatus of the present invention, the temperatures of the two parisons are equal, and the ratio of mold temperature to parison temperature is the same for soft parisons; 4) possibility of increasing the speed of the machines, for example, in an installation carried out according to the process and apparatus of the invention, the speed has been increased from 76 to 82 bottles per minute, with a slight
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increase in the uniformity of the average lot weight;
5) more precise adjustment of the weight of the parisons.
The invention pout 8tre carried out in other particoulières forms without departing from its spirit or its essential characteristics. The present embodiment should therefore be considered, from all points of view, alongside an illustration, and not in a restrictive sense, without excluding the possibility of variations.