<Desc/Clms Page number 1>
" Appareil et procédé pour régler le niveau d'un liquida "
La présente invention concerne un régulateur perfectionne du niveau d'un liquide etplus particuliè- rement, un régulateur du niveau*du verre fondu, et un procède pour régler le niveau du verre.fondu contenu dans un four de fusion du verre à partir duquel le -verre fondu est constamment enlevé, et dans lequel des matiè- res formant le verre sont constamment ajoutées.
Dans la fabrication du verre, il est souhaita- ble de maintenir une charge ou un niveau sensiblement constant du vere fondu dans un four de fusion. Une raison importante pour laquelle on désire obtenir un
<Desc/Clms Page number 2>
sensiblement constant est de réduire l'action de lavage vers le haut et vers le bas de la surface du verre par rapport au réfractaire.
Etant donné que l'action de lavage provoque la
EMI2.1
chute de particu106 du réfractaire dans la masse fondue, ' et Par conséquent? sa con taraina:t1 on , l'élimination de l'action de lavage se traduit par un$ élimination de la formation de pierres dans la masse fondue par érosion et
EMI2.2
écail1agG du x'.xaata.re.
Une autre raison importante du maintien d'un niveau sensiblement constant du verre dans le four de
EMI2.3
est d'obtan4".:r une charge de verre constante oaoi, fournissant une augmentation constante en verre.
Lorsque la température, la viscosité et la charge sont maintenues sensiblement constantes, l'écoulement du verre à partir du four est constant, et ceoi contribue, sans une large masure, à l'uniformité du produit.
EMI2.4
Lorsque le taux de chauf.14'agu dépend des flua- tuaions du niveau, ;'ast-.d5e lorsque le chauffage est rêdu3,- ,ue,nc 7 e niveau du verre diminue et est aug- mentd quand le nîvqa u du verre augmentze en vaigon de l'addition d'une nouvelle chadg4, il se forme des gra- 4i#hts,theriiqués dans le vre fondu, et ils provoquent Une alimentation non uniforme. Pour empêcher les gra- dients, il est souhaitable de maintenir le niveau du verre constant et de conserver ainsi le taux de chauf- :Page, constant.
Cependant, au cours de la fabrication pendant laquelle le verre fondu est constamment enlevé d'un four, il est nécessaire d'ajouter des matières formant
<Desc/Clms Page number 3>
le verre pour remplacer le verre enlevé. Dans ces con-
EMI3.1
ditions t l'addition des matières formant la verre néoes. site un réglase 0 trêoeaant minutieux pour maintenir le niveau du verre sensiblement constant.
Par conséquent, la présente invention se pro- pose notamment de fournir .
- un nouveau régulateur du niveau d'un li- quide ayant une précision et une sensibilité plus gran- des ; - un nouveau procédé pour régler le niveau d'un liquide - un régulateur du niveau d'un liquide das-
EMI3.2
.'iJ:L1'iÓ tà être .2Éâ:i'.N. duas das fours de fusion du verre am1;:; lesquels le :r.1'.1la1jur compense les variations do 1,;j, :roo::I"m'1 de .'r.;roealx aoet 1nt de chauffage au- ûoaaus du verre fondu - un r.1::uJ.a teuX' du niveau du verre pour rô- ij;1 lo t.1,VGt1U qu verre fondu dane un four do fusion du "Gl'::"O ê.Q1JEJ letl1J'J1 un courant constant de petites bulles ft0 Q8 unt c;aE;Ycr3Eu au-desaous du nivaau du verre fondu, le );n'eo9icm nécess9.i:t' pour émettre les bulles indiquant QXtiOt!:'JITH31J't le niveau du verre fondu ;
- un procédé pour rdsler le niveau d'une E1P,St?ú {1 liquide b. :')artip de laquelle le liquide est CÓ:tmtahu!.'.'31'lt 4vùcuO, et .Jans laquelle des matières de l'em:!lace!H61'lt liquides ou des matières de remplacement formant 10 liquide sont constamment ajoutées, dans le- quel un gaz ost admis dans des conditions d'écoulement volumétrique constantes en un point fixe au-dessous de la surface de la masse de liquide sous forme de bulles
<Desc/Clms Page number 4>
individuelles d'une dimension maximum inférieure à la distance comprise entre l'extrémité de la sonde et la surface de la massa fondue et à des pressions qui dépen- dent de la charge du liquide au-dessus du point fixe,
et dans lequel les matières de remplacement sont admises dans la niasse on réponse aux variations de pression de la charge du liquide au-dessus du point fixe.
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront de la description qui va suivre faite en regard des dessina annexés dans lesquels les numéros de référence analogues désignent des pièces oor- respondantes sur les diverses figures.
Brièvement, 'appareil de la présente inven- tion comprend une première sonde conductrice d'un gaz qui est destinée à être plongée par son extrémité ouverte jusqu'en un point déterminé dans une masse de liquide comme du verre fondu.
Le gaz passe à travers la sonde POUR s'échapper de bas en haut à partir de 1'extrémité submergée de la. sonde à travers la masse fondue sous forme d'une série de petites bulles individuelles suc- cessives ayant une dimension maximum inférieure à la dis- tance comprise antre l'extrémité de la sonde et la sur- face do la masse fondue qu'on appellera oi-apres "dis- Innée de la pointa à la surface,,. Le gaz passe à tra- vers la sonde à partir d'un dispositif à écoulement volumétrique constant sous des pressions variant suivant ls variations de la charge du liquide au-dessus de l'extrémité submergée de la sonde.
On prévoit un moyen pour mesurer ou détecter les variations de pression pro- voquées par les fluctuations du niveau ou de la charge
<Desc/Clms Page number 5>
du fluideet ces variations sont transformées en un si- gnal de commande. Le signal de commande est utilisé pour commander le mécanisme d'alimentation pour rempla- cer le fluide qui est évacué de la masse,
Lorsque le régulateur do niveau de la présente invention est utilisé pour régler le niveau du verre dans un four de fusion du verre chauffé par un gaz, cù l'atmosphère située au-dessus du verre fondu subit de légères variations de pression en raison des variations du chauffage, on prévoit une sonde supplémentaire en combinaison avec la première sonde,
et cette scande sup- plémentaj.re est placée dans l'atmosphère au-dessus du verre fondu pour détecter les variations de la pression de l'atmosphère. Attendu que la première sonde qui est plongée dans le verre f'.du a pour effet non seulement de détecter les changements du niveau du verre, mais également de détecter lus changements de la pression at- mosphérique régnant au-dessus du verre, par sa réaction sur la surface du verre, l'effet de l'atmosphère doit être compensé ou soustrait de la lecture de la sonde im- mergée pour donner une lecture exacte de le charge de verre. Par conséquent, grâce à la présente invention, la pression atmosphérique régnant au-dessus du verre est détectée-et équilibrée en fonction de la pression totale détectée par l'intermédiaire de la sonde immergée.
Ainsi, on obtient une lecture exacte de la charge de verre. Par conséquent, les fluctuations de la charge de verre seulement sont transformées en un signal de com- mande qui est utilisé pour commander un dispositif d'a- limentation par charges individuelles pour introduire
<Desc/Clms Page number 6>
des matières formant le verre dans la masse fondue du verre 4 un débit proportionnel au débit d'évacuation du verre fondu 4 partir de la dite masse.
Lorsque l'atmosphère se trouvant au-dessus du verre fondu a une valeur constante, c'est-à-dire que sa pression n'est pas soumise a. des variations, l'appareil de la présenta invention n'utilise que la sonde submer- gée pour mesurer les fluctuations de la charge de verre.
Ces fluctuations sort transformées en un signal qui est utilise pour admettre les matières formant le verre dans la masse fondue à mesure que le verre fondu est évacué.
Sur les dessins annexés ; la figure 1 est une vue schématique montrant une cuve de fusion du verre et des sondes détectrices du niveau avec un mécanisme de commande associé pour intro- duire des matières de charge formant le verre dans la cuve de fusion en réponse aux changements du niveau du verre contenu dans la cuve ;
la figure 2 montre d'une façon schématique un élément détecteur et un émetteur sous la forme d'un détecteur de différence de pression du type à diaphragme avec une résistance et une chambre de compensation asso- ciées qui sont contenues dans l'émetteur de la figure 1 la figure 3 est une vue à plus'grande échelle montrant la façon dont on obtient le barbotage intermit- tent du gaz ;
la figure 4 est un graphique montrant l'en- ragistrement régulier fourni par la présente invention en comparaison d'un enregistrement non ajusté ou modulé
<Desc/Clms Page number 7>
produit par l'écoulement - et la figure 5 est un schéma d'une seconde forme de réalisation de l'invention convenant pour être utilisée avec un four de fusion du verre présentant une atmosphère maintenue 4 un niveau de pression constant.
En se référant à la figure 1, une cuve 10 de fusion du verre présentant un fond en matière réfrao- taire 12, un sommet ou voûte en matière réfractaire 14, et des parois 16 et 18, contient une masse de verre fondu 20.
La paroi 16 du four présente une ouverture 22 disposée au-dessus du niveau du verre. Une sonde 24, sous la forue d'un tube métallique résistant aux hautes températures, s'étend à traver l'ouverture 22 et verti- calement vers le bas, son extrémité ouverte étant plon- gée au-dessous du niveau 26 de la masse de verre fondu 20. La sonde 24 est fixée en position de façon que l'extrémité terminale 25 soit en un point fixe dans la masse fondue.
Cette forme de réalisation de l'invention est destinée à. être utilisée dans un four qui est chauffé par la combustion d'un combustible approprié comme un gaz combustible. Suivant les conditions de chauffage, l'atmosphère située au-dessus de la masse du verre fondu 20 est soumise à de légères fluctuations de pression, à mesure que le taux de chauffage varie. Par conséquent, la forme de réalisation de l'invention représentée sur la figure 1 comporte une sonde pour détecter les varia- tions de cette atmosphère de chauffage. Ainsi, une sonde détectrice de l'atmosphère 28 est également intro-
<Desc/Clms Page number 8>
duite dans la cuve 10 de fusion du verre par l'ouverture 22.
La sonde 28 a également la forme d'un tube métalli- que résistant aux hautes températures présentant une courte extrémité 29 rabattue vers le bas pour empêcher l'entrée/des matières étrangères particulaires.
La sonde 24. dont l'extrémité ouverte est plon- gée au-dessous de la surface 26 de la masse de verre fondu 20 reçoit un courant d'air ou autres gaz appro- priés de volume constant, la pression du gaz variant suivant la charge du verre ou la distance du niveau 26 du verre au-dessus de l'extraite inférieure fixe 25.
Dans ce but, une conduite 30 d'alimentation en air, re- liée à une source d'alimentation appropriée (non repré- sentée) est reliée à une conduite d'alimentation 32 qui est reliée à une conduite de branchement 34 par un rac- cord 36. La conduite de branchement 34 est reliée à la sonde 24 en un point désigné par 38 situé à l'extérieur de la paroi 16 du four. La jonction est effectuée au point 38 à l'extérieur du four de façon que la conduite d'alimentation 34, qui est en une matière moins coûteuse et ayant un point de fusion inférieur comme le cuivre, ne fonde pas.
Dans la conduite d'alimentation 32, il est prévu d'abord un robinet de service 39, et deuxièmement un filtre 40 pour éliminer les matières étrangères comme des particules de poussière et d'humidité de l'air d'a- limentation. Après le filtre 40, il est prévu un régu- lateur de pression 42. Le régulateur de pression a pour but de stabiliser l'entrée du régulateur d'écoulement et de l'isoler des variations de pression de la conduite
<Desc/Clms Page number 9>
d'alimentation principale. Après le régulateur de pres- sion, on prévoit un manomètre 44 pour permettre à un opérateur de régler le régulateur de pression 42 à un niveau voulu. Après le manomètre/44 se trouve un régula- teur d'écoulement à volume, constant 46.
Les ensembles 39 à 46 prévus dans la conduite d'alimentation 32 ont pour but de fournir un écoulement constant du gaz à une pression suffisante pour satis- faire à toutes les conditions. Dans la présente inven- tion, la mesure du niveau du verre est basée sur le fait que la pression de formation des bulles à partir de l'extrémité submergée de la sonde 24 dans la masse de verre fondu 20 dépend principalement de la pression (charge) exercée à l'encontre de l'écoulement du gaz.
Lorsqu'il se produit un changementdu niveau 26 du verre, il se produit un changement correspondant de la pression nécessaire pour former des bulles. Ainsi, les éléments 39 à 46 fournissent un écoulement constant du gaz sous une pression qui varie mais qui est suifisante pour satisfaire à toutes les conditions dues aux varia- tions du niveau 26 du verre.
Au raccord 36, une conduite de branchement 46' s'étend vers un émetteur désigné par le numéro de réfé- rence 48. La conduite de branchement 46' présente un filtre ou étranglement 50 qui coopère avec une chambre de compensation , qui sera décrite plus loin, pour égaliser les fluctuations de pression.
La sonde 28 détectant l'atmosphère est égale-- ment reliée à l'émetteur 48 par une conduite 52, pré- sentant un étranglement ou filtre 54 pour égaliser les
<Desc/Clms Page number 10>
fluctuations de pression.
On va. décrire maintenant les détails de l'émet- leur 48 en se référant à la figure 2 sur laquelle le couvercle ou carter de l'émetteur 48 de la figure 1 est représenté comme étant enlevé pour montrer les éléments qu'il contient.
Un élément principal de l'émetteur 48 est un détecteur de différence de pression 56 du type à dia- phragme comprenant un 'boîtier 58 comportant des rebords 60 entre lesquels un diaphragme 62 est supporté. Le diaphragme est scellé en relation étanche au gaz aux rebords 60. Le diaphragme présente, dans sa partie mé- diane, un bras de liaison vertical 64 relié à pivot en 66' à un bras horizontal 68, Le boîtier 58 présente une paroi flexible 70 à travers laquelle le bras 68 s'étend en relation hermétique par rapport à l'atmosphère, le dit bras étant supporté par un pivot 71.
La conduite 46 reliée à la sonde immergée 24 par la conduite 34 et le raccord 36, et présentant un étranglement 50, est reliée au boîtier 58 du détecteur de différence de pression 56 du type à diaphragme d'un côté du diaphragme 62. Comme représenté sur la figure
2, le raccord est effectué sur le coté inférieur du diaphragme.
Une chambre de compensation 72 est reliée à la conduite 46 par une conduite 74. Cette chambre coo- père avec l'étranglement 50 pour effectuer une action de "filtration" pour égaliser les "sautes" ou les chutes de pression qui se produisent à mesure que chaque bulle de gaz s'échappe de la sonde immergée 24, en empêchant
<Desc/Clms Page number 11>
ainsi l'émetteur de suivre chaque "saute" ou diminution de pression.
La sonde 28 est reliée à l'autre côté du dia- phragme 62 par una conduite 52 gui présente l'étrangle- ment 54. Suivant la figure 2, la sonde 28 est reliée au côté supérieur du diaphragme 62.
Le bras horizontal 68 s'étendant à l'extérieur du boîtier 58 est mobile dans le sens de la flèche 76.
Un bras vertical 78, provenant d'un amplificateur 80, est relié à pivot en 82 au bras horizontal 68 du détec-' teur de pression 56. L'amplificateur 80 est destiné à emplifier un signal engendra par le détecteur de pres- sion 56 dont le rôle sera décrit plus loin.
En so référant de nouveau à la figure 1, on voit que la conduite d'alimentation 30 est reliée à une conduite d'alimentation 84 qui s'étend jusqu'à l'ampli... ficateur 80. Dans la conduite d'alimentation 84 se trouve un robinet de service 86, qui est suivi par un filtre 88, et un régulateur de pression 90. Un manomè- tre 92 est également prvu de façon à pouvoir régler la régulateur de pression 90 à un niveau voulu. Ainsi, de l'air ou gaz propre est admis à une pression voulue dans l'amplificateur 80, de sorte que le signal provenant-de l'émetteur 48 est amplifié et transmis par une conduite 94 à un régulateur-enregistreur 96.
Grâce à un raccord en ,1 98 prévu dans la con- duite 84, une conduite de branchement 100 est reliée au régulateur-enregistreur 96 pour fournir une source d'é- nergie. A partir du régulateur-enregistreur 96, un si- gnal de commande est transmis par une conduite 102 à un
<Desc/Clms Page number 12>
dispositif do manoeuvre pneumatique 4 piston 104. La tige de liaison 106 du dispositif de manoeuvre pneumati-. que 104 est reliée à pivot en 108 à l'extrémité supé- rieure d'un bras de commande 110 faisant partie d'une transmission 112 à vitesse variable, bette dernière peut comprendre un moteur électrique commande par rhéostat ou dispositif équivalent à vitesse variable.
A partir de la transmission 112, s'étend un arbre 114 sur lequel est .formée une vis transporteuse 116. La vis transporteuse fonctionne dans une enveloppe tubulaire allongée 118 dans laquelle les matières en poudra de charge pour for- nier le verre descendent sous l'effet: 4 de la pesanteur à partir d'une trémie 120. L'enveloppe tubulaire allon- gée 118 est reliée et est alignée avec une ouverture
122 ménagée dans la paroi 118 du four 10. La rotation
EMI12.1
de la vis'transporteuse 116 provoque l'admission des matières en poudra provenant de la trémie 120 dans la masse de verre fondu 20 à des débits qui dépendent du réglage du bras de commande 110.
EMI12.2
'OTC.L'TOTtTr.:'Jt,EPT'1. ?:F TA .'?.'iFT2.û FQ?,V't; bI"Ai'TOI#
D'après la description ci-dessus, il ressort que l'air ou autre gaz approprié est introduit à un dé- bit volumétrique constant en un point fixe dans la masse de verra fondu 20 contenue dans le four 10. Comme re- présenté sur la figure 3, il se forme des bulles de gaz individuelles .intermittentes 124 qui montent successive- ment jusqu'à la surface 26 de la masse de verre 20 ces bulles présentant une dimension maximum inférieure à la distance comprise entre l'endroit d'où elles s'é- chappent et la surface du verre..
Ainsi, l'extrémité
<Desc/Clms Page number 13>
EMI13.1
ouverte de la. sonde Li7l.ergée n'est jamais exposée à l'ai" oosphère pour provoquer d fortes chutes de pression ; par conséquent) la charge de verre ext enregistrée sous t i'ori0 d'une courbe St:lJ:lsible nent régulière dans une forme d<3 réalisation particulière de l présente invention) 1'ùxtn.àùiilzà s'etMidnt vers le bas 25 de la sonde 1.1:1erge 24 comprend un tube résistant aux t; .;pôr itur3x élevées ayant un fî.îEid.s,' externe ..l\,;; bzz ."1. 4' une épaisseur de paroi de 0)5 ..1.:. En dis3:,sçnt .' extx xit: inférieure du tube une CU;t:ÜlOC oÔ,ài;k1910 JYltI'(J 25 et 50 ..1.:1 environ s:U...c1\;)S8iJUIJ du la surface bzz du br1.in de verre f.)ndu 0, 7.
air est 4..., , Ji. un .lbi t formant de 20 à 30 bulles individuelles environ par .:iinute ':. t ayant un diamètre .,i'.:4.,x la distance co.tprice entre 1'oxbrù .ii%é de la sondo 'se 1..'. surf'c.J.c0 du verre de façon que les bulles ne s'teDd0nt B sur t0ut0 la distance co,.#>risa entre l' e:xtr..1it( de la sonde vt la suràce du verre. Les bulles d'3 C'J d:1 o...lètrc août for 1':::3 par suite de la re- lation. (;:ntt'13 la 't'.i. 7 1; v, du v#ri<c fondu, la t>e- , titt, d"l.,lGw.!ion de ld sonde 'jt b.. faibli pression à la.. quelle le ë'M ot ad lis dans li sonde.
A tesure que le niveau du 1rorI't change: il se produit un changement correspondant de la :.>res=11.*n nécessaire pour forcer les bulles. 0 IJh:nl!3ût;1ell"C de pression se rJporcute par \ 1'intermédiaire dz la. conduits 46' du côte inférieur du ü..,.aphl'..1g,1(;: 62 du détecteur ;iL Z'x'cwo.cxx 56 de l'émetteur 48. Dans le four 1L dans lequel lithosphère situé au-dessus du verre est chauffée tur l.a combustion d'un g;;- , l' :1ij..loslJhtr\ est w'4iu.Ll:iE" '.t dé 1±Sè.rf)8 variations de t.resoion qui d;;e:ac;.2t des fluctuations do oe chaut...
.4;L; aus "'3.' ':i:.7.rd:7.û se l'0T'Crcutcnt contre la surface
<Desc/Clms Page number 14>
26 du verre et sont enregistras par conséquent par l'é- metteur qui mesure les fluctuations de pression dans la sonde immergée 24.
La sonde détoctrice de l'atmosphère 28 a pour but de compenser les effets de l'atmosphère sur les me- sures fournies par la sonda 24, et de faire ainsi en sorte que la mesure du niveau du verre dans l'installa- tion ne soif basée que sur la charge du verre exercée à l'encontre de l'écoulement du gaz dans la sonde 24.
Comme indiqué ci-'dessus, la sonde 29 ast ouverte de fa- çon à communiquer avec l'atmosphère contonue dans la four 10. La dite sonde est relira par uno conduite 52 et Un étranglement 54 au coté supérieur du diaphragma 62 du détecteur de pression 56. Cette configuration et cette liaison ont pour effet d'appliquer une force anta- goniste à la surface supérieure du diaphragme 62 qui est égaie à la force imposée par 1'atmosphère au niveau 26 du verre, et par suite, à la pression appliquée au côté inférieur du diaphragma 62.
Ainsi, la pression s'exer- çant contre le cote supérieur du diaphragme compense la pression atmosphérique appliquée à la charce de verre, et provoque ainsi la génération d'un signal dans le dé- tacteur de pression 56 qui n'est basé que sur la pres- sion exercée par la charge de verre à l'encontre de l'écoulement du gaz dans la sonde immergée 24.
Le signal engendré par 1'émetteur 48, comme représenté sur la figure 2, est appliqué à l'amplifioa- teur 80, et ainsi, il est dirigé sous forme d'un signal de sortie amplifié par la conduite 94 vers le régula.. teur-enregistreur 96. Ce dernier fournit un signal de
<Desc/Clms Page number 15>
commande pour charger les matières formant le verre dans le bain de verre 20, le débit d'admission étant précisé- ment en corrélation avec les changements du niveau.
L'appareil de la présente invention fournit un réglage trèssensible du niveau du verre. Au cours du fonctionnement réel d'une cuve d'une capacité de 100 ton- nes, on obtient un réglage jusqu'à une précision de
0,25 mm;ainsi, la présente invention fournit une sen- sibilité 10 fois supérieure au moins ou de 0,025 mm.
Une particularité importante le la présente invention peut être expliquée en se référant à la figure 4 qui mentre la façon dont le filtre comprenant l'étran- glement 50 et la chambre de compensation ..72 relié à la sonde immergée 24 empêche l'émetteur 48 de suivre chaque Ci saute ou diminution de pressi . qui se produit à mesure qu'une bulla s'échappe de la sonde dans la masse du verrefondu 20. Ainsi, on obtient un enregistrement régulier, comme indiqué par le tracé d'écoulement modulé de la figure 4 contrairement au tracé d'écoulement; non modulé ayant une forme sinusoïdale qui serait obtenu sans la présence du filtre.
Ainsi, on voit que l'invention fournit un ré.. gulateur du niveau du verre plus précis et plus simple, qui convient pour être utilisé dans un four ou une cuve de fusion du verre chauffé par un gaz, dans lequel l'atmosphère de chauffage est soumise à des variations de pression.
SECONDE FORME DE REALISATION
La seconde forme de réalisation de l'inven- tion est destinée à être utilisée dans un four dans le-
<Desc/Clms Page number 16>
quel l'atmosphère située au-dessus du verre ne subit pas de changements de pression. Elle comprend un four cons- truit en matière réfractaire et présentant des éléments de chauffage par résistance électrique espacés plongés dans la masse de verre qui y est contenue, le verre lui- même faisant partie du circuit de chauffage électrique.
Elle comprend également des chambres de fusion ou des extrudeuses comme celles utilisées dans la fabrication des fibres de verre dans laquelle l'extrudeuse est faite en un alliage métallique résistant aux hautes tempéra- tures, et l'électricité passe à travers elle pour fournir un chauffage par résistance et une fusion du verre
EMI16.1
contenu dans l' ext:rudtn:J8.
Par conséquent, étant donné qu'il n'est pas nécessaire de compenser les changements de la pression de l'atmosphère située au-dessus du verre, la seconde forme de réalisation de la présente invention n'utilise qu'une seule sonde immergée pour déterminer les fluctua- tions du niveau du verre.
On va décrire maintenant la seconde forma de réalisation de la présente invention en se référant à la figure 5. Attendu qu'un gaz propre est admis dans la sonde à un débit volumétrique constant et sous une pres- sion variable de la marne façon que celle décrite pour la forme de réalisation de la figure 1, et étant donné qu'un gaz propre est fourni sous une pression choisie l'amplificateur et au régulateur-enregistreur de la même façon qu'on l'a décrit en se référant à la figure 1, on a omis les éléments d'alimentation pour éviter une répétition. Comme représenté sur la figure 5, un four
<Desc/Clms Page number 17>
126 de fusion du verre comprend un fond 128, une voûte 130, et des parois d'extrémité 132 et 134 qui sont tous faits en una matière réfractaire appropriée.
Le four contient une masse de verre fondu 136 qui présente une surface ou niveau 138. La masse de verre fondu 136 est chauffée par résistance électrique, et dans ce but, des électrodes 140 et 142 sont introduites à travers les parois 132 et 134, ces électrodes étant connectées à une source appropriée de courant électrique. Lorsqu'un cou- rant est appliqué aux électrodes, l'énorgie électrique circule entre les électrodes à travers la masse de verre 136 et a pour effet de fournir, par la résistance du verre, une quantité de chaleur suffisante pour le faire fondre.
La paroi134 du four présente une ouverture 144 à travers laquelle est introduite une sonde 146 an un métal résistant aux hautes températures présentant un bout 148 dirigé vers le bas, do façon quo l'extrémité du bout dirigé vers le bas soit plongée au--dessous de la surface 136 de la masse de verra fondu 136. La sonde 146 est disposée de façon qui son extrémité terminale soit plongée dans la masse de verre fondu 136 et soit disposée en un point fixe. La sonde, comme dans la for- me de réalisation de la figure 1, a d'une façon appro- priée la forme d'un tube en un métal résistant aux hau- tes températures comme un alliage de platine.
De l'air propre ou autre gaz approprié est admis à un débit volumétrique constant et sous une pres- sion appropriée dans la sonde 146-148 par une conduite d'alimentation 150 présentant une conduite de branche-
<Desc/Clms Page number 18>
ment 152. Une seconde conduite de branchement 154 s'é- tend vers un émetteur-détecteur 156 contenu dans une enveloppe protectrice 158. L'émetteur-détecteur est analogue à celui de la forme de réalisation de la figure 1 et comprend un carter 160 contenant un diaphragme sen- sible à la pression et scellé 162. La conduite de bran- chement 154 est reliée au fond du carter 160 de façon que la pression engendrée dans la sonde 146-148 soit transmise au côté inférieur du diaphragme 162.
La ca- vité formée au-dessus du diaphragme 162 est reliée à l'atmosphère par des orifices 164 et 165. Le diaphragme est équipé au centre d'un bras vertical 166 relié à pi- vot en 168 à un bra.s 170 dispose d'une façon générale horizontalement, le bras 170 s'étendant vers l'extérieur à travers le carter 160 et étant supporté à pivoten 172. Par un pivot 174, le bras 170 est relié à un bras vertical 176 qui s'étend dans un amplificateur 178. Ce dernier est alimenté en gaz propre sous une pression choisie à partir d'une conduite d'alimentation 180 pour fournir un signal de sortie araplifié par la conduite 182 à un régulateur-enregistreur 184. Une conduite 186, reliée à la conduite d'alimentation 180, est reliée au régulateur-enregistreur 184 pour y fournir un gaz de puissance.
Un signal de commande engendré par le régu- lateur-enregistreur 184 est transmis par une conduite 188 à un dispositif de manoeuvre pneumatique à piston 190 qui actionne un bras de leviez 192 d'une transmis- sion 194 à vitesse variable pour commander une vis trans- porteuse 196 et pour déplacer les matières de charge de formation du verre dans la masse 136 du verre fondu à
<Desc/Clms Page number 19>
partir de la trémie 198 par un ouverture 200 ménagée dans la paroi 132 du four.
EMI19.1
'3T5C1 LÇJttiid' A,":: :.;' MALISÂTIOI:
COUPRNANT UN:3
SEULE SONDE
Le gaz propre est admis à un débit volume-brique constant et sous una pression variable dans une seule sonde 146-148 dont l'extrémité terminale est plongée dans le bain de verre 136 du four 126 en un point fixe.
La fluctuation du niveau 138 du bain de verre provoque une fluctuation correspondante de la pression du gaz ad- mis dans la sonde 146-148. Attendu que l'atmosphère si- tuée au-dessus de la masse fondue du verre 136 est cons- tante et ne subit pas de changement de pression, elle n'a aucun effet sur la charge du verre. Par conséquent, une sonde détectant 1'atmosphère au-dessus de la masse du verre n'est pas utilisée comme dans la forme de réa- lisation de la figure 1, étant donné que les variations de pression dans la sonde 146-148 sont uniquement dues à la charge du verre au-dessus de l'extrémité terminale de la sonde.
Par conséquent, le sijnal engendré par
EMI19.2
l'émetteur-détect3ur 156 n'est provoqué que par les changements de la pression exercée par la charge du verre sur la sonde 146--148, ce signal étant transmis à un amplificateur, puis dirigé vers un régulateur-enre- gistreur pour régler un dispositif de chargement de la même façon que dans la forme de réalisation de la fi- gure 1.
Bien qu'on se soit référé en particulier à une sonde constituée par un tube résistant aux hautes températures ayant un diamètre extarne de 6,35 mm et
<Desc/Clms Page number 20>
présentant une épaisseur de. paroi de 0,5 mm, on ne doit pas le considérer comme limitant la présente description.
Ainsi, par exemple, on a utilise avec succès suivant la présente invention une sonde souc forme d'un tube ayant un diamètre externe de 3,18 mm et ayant une épaisseur de paroi de 0,5 mm. Egalement, on a utilisé avec succès un tube ayant un diamètre externe de 9,5 mm. Par con- . séquent, des sondes ayant un diamètre externe compris entre 3,18 et.9,5 mm constituent des exemples particu- liers de l'application de l'invention, et par conséquent, la dimension de la sonde ne doit pas être considérée comme étant un facteur limitatif du cadre de la présente invention.
Comme décrit plus haut, un débit de gaz suffi- sant pour former des bulles dans une gamme comprise entre
20 et 30 bulles par minute fournit une gamme de fonction- nement préférée, dans laquelle il existe une plage sta- ble de mesure dans laquelle la formation dus bulles est relativement peu sensible aux changements de la visco- site, et on peut obtenir des mesures très précises. On a trouvé qu'au-dessous de 20 impulsions par minute, la mesure du niveau du verre est moins stable et qu'au-des- sus de 30 bullas ou impulsions par minute, la viscosité constitue un facteur important et qu'il peut se produire une erreur dans la mesure du niveau.
Ainsi, une gamme préférée comprise entre 20 et 30 impulsions environ par minute est utilisée dans l'application de la présente invention, les taux d'impulsions légèrement au-dessus et au-dessous de cette gamme entrant dans le cadre de l'in- vention.
<Desc/Clms Page number 21>
Des profondeurs d'immersion des sondes compri- ses entre 25 et 50 mm environ ont été utilisées avec succès dans la présente invention, et montrent la sou-
EMI21.1
plesse du proc6d5 et do pour mesurer de fai- blea pyofondaure du vorra, par exemple dane l'avant-' oreunet d'un four. Touofo13f on peut effectuer doo -.o- sures dans doit zones plus profondes dou fours avec un acard àl>#v6 dj ev-vcision en utilisnnt une plus grande profondeur d'immersion, si on le d6aire.
Bien qui., le description ci-dessus concerne un
EMI21.2
appareillage actionne lmeumatiqu13l.1ent pour commander l'admission de la charge, la présent invention envisage d'utiliser tout apparaillaga 6lootrïque h partir de 1 émetteur sur li circuit. Uu coricaande pour commander le débit d' admitw i 011 <ioz N;;tiérJB ioriUan'l; le verre dans le feux*. Cotto du ocns-b:ruotïon a été mise en oeu- vre avec Ducon suivant l'invention.
AVANTAG3S, PS LA ?Ji13gz(± INVENTION
Grâce à la présente invention, on fournit un appareil et un procède pour régler le niveau de fluides, et plus particulièrement du verre fondu dans un four ou
EMI21.3
une cuve de fusion du -"0:1:'1"'::. L'appareil est de osons- truetios simple, n':. nécessitant pas de ièoes mobiles dans le four. -En outre, l'appareil de la présente inven- tion est destine fonctionner aous des charges de verre
EMI21.4
extrô,enen.1 iaibles, que l'on peut intro- duire la sonde jusqu'à une profondeur de 25 mm pour me- surer de faibles profondeurs du verre comma dans l'avant- creuset d'un four.
Dans les zones plus profondes, on peut naturellement utiliser une plus grande profondeur,
<Desc/Clms Page number 22>
si on le désire. Toutefois, en raison du fait que l'en- semble peut fonctionner à une profondeur comprise entre 25 et 50 mm environ, on se rend compta de la souplesse
EMI22.1
du dîopositif de la présente invention. Jn outre, l'ap- J1a!11l et le proo3dd de la pra\"3nt j invantion fournie.. o(nt un' degr4 très élcv± dw précision de commande de la charge de verre fondu dans le four de fusion du verre.
Ainsi, la présenta invention a,it auscep'tibla de régler le niveau du verra 4ans un four de fusion jusqu'4 plus nu môins oe 25 ni, En çutre, le procédé et l'appareil de la pr68anto invantion sont aùuJjtE3 aux conditions do fu- sion du verre dans lesquelles il existe une atmosphère souniima soit à una prosl3ion variabla, soit à uno pres- sion stable au-dessus du verre. Un autre avantage de la présente invention réside dans le fait que les fluctua- tions de pression provoquées par le dégagement des bul- les à partir de la '3 01'1 du sont éliminéss du signal de commande pour fournir un enregistrement uniforme.