Brevet FR2027765A1 — publié le 19701002

t 2027765 L'invention concerne un dispositif qui permet de régler en hauteur la position d'un corps réfractaire faisant saillie sur la sole d'un bassin contenant du verre en fusion» Elle est par exemple applicable à un seuil permettant de régler la tirée d'un four à bassin. 5 Lors de la fusion du verre dans tin four à bassin et de 1 * écoulement du courant de verre élaboré vers les dispositifs de fabrication, le problème se pose souvent d'installer sous le niveau du verre des corps réfractaires constituant des barrières, des cloisons ou des seuils. Il est souvent souhaitable de pouvoir régler ceux-ci en b.au-10 teur tout en conservant 1'étanehéité entre le réfractaire et la sole* et on a jusqu'ici proposé de faire glisser verticalement ces organes dans une fente de cette sole. Un exemple connu d'un tel dispositif figure dans le brevet allemand n® 1.226.753 qtti concerne un seuil dont la partie mobile est cons— 15 tituee d'un corps creux» de section nince, qui glisse parallèlement à lui—mSnie dans un plan vertical ou oblique entre des parois planes et parallèles constituées par une maçonnerie de blocs céramiques réfractaires. De tels dispositifs présentent des difficultés d'utilisation consi-20 dérables. Le verre en fusion a tendance à pénétrer dans les joints entre l'organe mobile et la maçonnerie puis à s'y solidifier jusqu'à bloquer le dispositif en rendant tout réglage impossible. Si l'on veut éviter cet inconvénient en chauffant suffisamment les pièces pour que le verre reste fluide, on provoque d'autres ennuis tels 25 que la formation de bouillons ou des difficultés d'étanchéité. L'invention a pour objet de pallier ces défauts et de constituer le dispositif de manière qu'il soit possible de régler la hauteur du corps sans rencontrer de difficultés même lors de déplacements très faibles. Pour résoudre ce problème». elle consiste à placer sous le 30 bain de verre en fusion, à 1 ' emp lac errent du corps réfractaire, un nuits rempli d'un liquide d'une densité supérieure è. celle du verre en fusion, qui sera avantageusement un métal en fusion comme l'étafn» Le cor^s plonge à l'intérieur et le ni.veatt du liquide atteint le verre en fusion. 35 Le métal fluide crée r>ne ^tan^Héité complète entre la sole et l'organe mobile car sa ma?se spécifiera élevée empêche le verre de pénétrer dans les joints. Ceux-ci peuvent ain-ni être suffisaient élargi.s pour éviter que le corps ne frotte contre la maçonnerie. 13. y a différentes manières d'obtenir le réglage du corps en lïau-HO teur; c'est ainsi rue, suivant une première ni BADORtGlNM. 69 45590 2 2027765 vention, il est possible de le construire dans un matériau réfractaire de densité inférieure à celle du liquide dans lequel il plonge, de le laisser flotter et de jouer sur le niveau du liquide. La modification de ce niveau peut être obtenue de différentes manières, 5 par exemple à l'aide de récipients auxiliaires formant des vases communicants qu'il est possible de lever et d'abaisser, ou de préférence munis d'une chambre grâce à laquelle on exerce une pression réglable, ou encore à l'aide d'un plongeur s*enfonçant dans le liquide, etc.a• 10 XI est cependant préférable de commander directement la position du corps mobile à l'aide d'une tringlerie atteignant l'extérieur du four. Cette tringlerie peut pénétrer dans des chambres latérales communiquant avec le puits principal; le corps réfractaire présente sous le niveau du bain des prolongements latéraux pénétrant dans 15 ces chambres et sur lesquels agissent les tiges de réglage. Dans une autre version, le rebord supérieur du corps peut comprendre à chaque extrémité un bossage constitué du même matériau réfractaire; il forme ainsi un seuil en forme de F. Les tiges qui viennent du haut portent sur les bossages sans que le verre en fusion arrive à 20 leur contact. Le déplacement du corps modifie au fur et à mesure le niveau du bain liquide mais il est possible de réduire les variations de niveau à une valeur assez faible pour ne plus être gênante, ou même de les compenser entièrement par des mesures appropriées. Pour réduire les 25 variations de hauteur, on peut conférer au bain dXétain une surface libre proportionnellement importante, sur laquelle le volume d'étain déplacé par le réglage du seuil se répartira. Une compensation rigoureuse peut être atteinte de différentes manières combinant la commande directe avec l'un des moyens que l'on 30 a décrits plus haut dans le cas où le corps flottait librement dans l'étain.Les dispositifs compensateurs peuvent être raccordés aux organes mécaniques qui règlent la hauteur du corps de façon que la constance du niveau soit obtenue automatiquement. Enfin, il est utile de prévoir des dispositifs permettant de régler 35 la température du bain liquide dans lequel le corps se trouve plongé, de manière à pouvoir, le cas échéant, le chauffer suffisamment pour" éviter que le bain lui-même ou les couches de verre qui se trouvent au-dessus ne se, refroidissent à l'excès et ne bloquent le déplacement. kO L'invention sera expliquée en détail à l'aide de différents exemples 69 45590 3 2027765 d'exécution montrant tous son application à un seuil de coulée. Les dessins correspondants montrent: Figure 1, la disposition fondamentale d'un dispositif conforme à l'invention, en coupe longitudinale suivant la direction d'écoule-5 ment du verre. Figure 2, une coupe transversale montrant îmê première mise en oeuvre utilisant noitr le réglage la variation du niveau du bain d'étain. Figure 3> une coupe longitudinale du dispositif de réglage représenté dans la figure 2. . 10 Figure 4, une mise en oeuvre du dispositif conforme à l'invention comprenant une commande positive de la position du seuil et une compensation automatique du niveau du bain d'étain. Figure 5» une autre mise en oeuvre pour la commande du seuil et la compensation automatique du niveau du bain» 15 La figure 1 montre un exemple concernant le domaine principal d'application de l'invention, c'est-à-dire son utilisation sur un déversoir. Le verre en fusion(l) fourni par le bassin de fusion (2) alimente à travers un canal (3) une installation de fabrication située en 20 (4) mais non représentée. A l'intérieur de ce canal le débit de verre en fusion est réglé à l'aide du seuil (10). Ce seuil (10) est conçu de façon à flotter dans un bain (il) constitué d'un métal en fusion tel que l*étain. Le bain (11) est renfermé dans wi puits réfractaire (12) dessiné de façon correspondante et disposé transver-25 salement sous le canal (3). Le réservoir (12) se trouve rétréci dans sa partie supérieure et ses deux faces (15)'forment "une fente étroite mais de dimensions cependant suffisantes pour que l'étain entoure toutes les faces latérales du seuil et que celui-ci puisse glisser librement à l'intérieur, dans le sens vertical, lorsque le 30 niveau se modifie dans le puits (12). Pour modifier ce niveau suivant l'exemple représenté d-?ns la figure 2, on prévoit des deux côtés du puits (12) un récipient (17) dont le fond est relié au réservoir (12) par des conduites (16). Chaque récipient (17) peut s'incliner rutorr dtun axe d^f ? ni par la 35 conduite (16) et l'arbre (iP). Un levier (1?) est claveté sur l'arbre (1S); celui-ci , lui-même claveté sur les bras (20 et 21) solidaires du réciuient (17), est porté par des paliers (22 et 23); une tige (24) fixée à l'extrémité d'un levier (25) commandé par un réducteur (26) transmet à. cha-40 que récipient (17) le mouvement reçu d'un arbre moteur (27) par un BAD ORIGINAL 69 45590 k 2027765 train de pignons (28) et un arbre (29). Le récipient (17) peut donc s'incliner plus où moins, dans une direction ou dans l'autre, suivant le sens de rotation du moteur qui commande l'arbre (27)» Il en résulte une modification du niveau de 5 la surface libre, modification qui se répercute par l'intermédiaire de la conduite (16) sur la hauteur de l'interface dans le puits (12). La conduite (16) est raccordée au réservoir (12) par un joint étan-che (32) pour permettre 1» rotation nécessaire. Des éléments chauf-10 fants (34) sont prévus à l'intérieur des parois du réservoir (12) comme du récipient (17) pour maintenir 1* étain à line température stipérieure à sa température de fusion. D'autre part des conduites (35) placées au fond du réservoir (12) permettent d'envoyer, le cas échéant, un fluide refroidisseur. 15 La figure 4 représente une forme d'exécution dans laquelle la hauteur du seuil (42) est déterminée par l'intermédiaire de moyens mécaniques auxiliaires. La transmission est disposée dé façon à rejoindre l'extérieur sans entrer en contact avec le verre en fusion qui recouvre le seuil (42) et sans exiger d*étanchéité pour 1'étain 20 liquide. Dans ce but,des réservoirs (50) flanquent le puits principal (12) de manière à recueillir 1'étain déplacé par le seuil (42). Ces réservoirs (50) sont mis en communication avec le réservoir (12) par l'intermédiaire d'une fente (51) pratiquée dans les parois (52). 25 Des bras (43) prolongent le seuil (42) à sa partie inférieure et pénètrent dans les réservoirs (50) à travers les fentes (51)» ils reçoivent à leurs extrémités une tige de réglage en hauteur (53). Cette tige (53) porte à sa partie supérieure un filetage (54) qui traverse un écrou (55) entrainé à partir de l'arbre (58) par un 30 train de pignons coniques (57). L'arbre (5£) entraîne également un arbre (59) qui se visse dans un bloc compensateur (60) plongeant dans 1'étain liquide contenu dans le réservoir (50), Au fur et à mesure de la montée ou de la descente du seuil (42), la rotation de l'arbre (59) déplace le bloc 35 compensateur en sons opposé.Les rapports de transmission des deux arbres (53 et 59) sont réglés en fonction des volxtmes du seuil et • du plongeur, de façon que le niveau du bain ne soit pas modifié par la variation de la hauteur du seuil » Enfin, la figure 5 montre une variante suivant laquelle les tiges 40 (45) et (46) attaquent le seuil 42 à sa partie supérieure. Dans ce BAD ORIGINAL 69 45590 5 2027765 but le seuil (42) présente à chaque extrémité de sa face supérieure des bossages (43) constitués du v.êne ratériau réfractaire, ce oui crée un gouî ot (44) en f oir^o de TT po".r le passage dv co"jrr.nt de verre. Sur les bossages '(43) sont fixées les tiges (45) et (46), 5 elles—mêmes nontées sur une traverse (47) qui possède à ses deux extrémités des passages filetés et est ainsi suspendue à deux tiges filetées (68) et (69). Il existe en outre, pour régler le niveau du bain d1étain, deux réservoirs mobiles (61) que les tiges filetées (62) permettent de 10 régler à la hauteur voulue• Dans ce but, ces réservoirs sont munis de bossages (64) et (65) porteurs de taraudages traversés par les tiges (62). Ces tiges (62) t reliées aux tiges (68) et (69) par l'intermédiaire d'un train de deux engrenages (66) et (67), sont entraînées co-*rne la traverse (47) elles-—Smo, r»ar les moteurs (70) 15 et (71) dont les mouvements sont synchronisés. I.es conduites (75) font consiuniquer les réservoirs (6f ) avec le bain d'étain (11) de sorte que, corme dans l'exemple représenté dans la figure 4, le mouvement du seuil correspond à celui du réservoir (60) et que les variations de niveau du bain (il) sont au-30 tomàtiqueraent compensées.- BAD ORIGINAL 69 45590 2027765 REVENDICATIONS L'invention a pour objet: 1 » Un dispositif permettant de régler en hauteur un corps réfractaire faisant saillie sous un bain de verre en fusion, par exemple un seuil de déversoir servant à régler le débit de verre 5 qui s'écoule d'un four à bassin, caractérisé en ce qu'un puits (12) rempli d'un liquide (11) plus dense que le verre, qui sera avantageusement un métal en fusion tel que 1* étain, est placé sous le verre en fusion, et que le corps (to) plonge dans ce liquide en fusion dont le niveau atteint le verre liquide* 10 2# Un dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le corps réfractaire (10) a une densité plus faible que celle de 1'étain et flotte sur le bain d'étain et en ce que, pour régler la hauteur du corps, existent des moyens qui modifient le niveau du bain d'étain. 15 3. Un dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la position du corps (10) en hauteur est réglée directement par un organe mécanique en prise sur lui» 4. Un dispositif suivant la revendication 3fcaractérisé en ce que des chambres (50) communiquant avec le puits (t2) qui reçoit 20 le corps réfractaire (42) sont prévues à l'extérieur de ce puits et que le corps (42) présente sous le niveau du bain des prolongements latéraux (43) pénétrant dans ces chambres (50) et sur lesquels agissent des tiges (53) permettant le réglage en hauteur. 5» Un dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en 25 ce que là face supérieure du corps (lO) présente à chaque extrémité des bossages (43) constitués du même matériau réfractaire, formant pour le courant de verre un seuil en forme de U, et en. ce que la tringlerie (45» 46 et 47) qui permet le réglage en hauteur agit sur ces bossages. 30 6. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à. 5, carac térisé par l'existence d'un réservoir au moins (t7, 6t) qui communique avec le puits recevant le corps (10, 42) pour régler en hauteur le niveau du liquide (11)• 7. Un dispositif suivant l'une des revendications 1 à 5, 35 caractérisé en ce que, pour régler le niveau du liquide (il) qui reçoit le corps (10, 42), existe un bloc compensateur (60) plongeant dans 1'étain à une profondeur réglable* 69 45590 7 2027765 8. Un dispositif suivant la revendication 6 caractérisé en ce que le réservoir de réglage du niveau (17 » 61 ) est fermé de façon étanche et que l'espace situé au niyeau du bain liquide est relié à une source de gaz à pression réglable» 5 9. Un dispositif selon l'une des revendications 3 à 8 carac térisé en ce que les moyens (53 à 58; 45 à 4-7) qui commandent le seuil (42) sont solidaires des moyens (59» 60 j 61,62) qui règlent le niveau du liquide de sorte que la manoeuvre du seuil (42) ne modifie pas le niveau du bain liquide» 10 10. Un dispositif selon l'une des revendications 1 à 9» ca ractérisé en ce que des échangeurs de chaleur (34, 35)» tels que des résistances électriques ou des épingles à circulation de fluide, sont prévus pour régler la température du bain d'étain qui reçoit le corps.