Brevet FR2080665A1 — publié le 19711119

I 2080665 La présente invention a pour objet des moyens et un procédé de séparation du verre de surface d'un bain de verre fondu traversant un avant-bassin, puis l'extraction de ce verre de surface de l'avant-bassin. On place un dispositif d'écumage dans l'avant-5 bassin pour empêcher ou dévier l'écoulement du verre de surface et ainsi le séparer du reste du bain fondu, le verre de surface extrait étant dirigé, par un ou plusieurs canaux appropriés, vers l'extérieur de l'avant-bassin. Un certain nombre de composants de compositions de verres 10 fondus, ou certains de ces ingrédients, sont volatiles et, de ce fait se volatilisent ou se vaporisent aux températures auxquelles sont soumises les compositions de verre fondu pendant leur passage dans l'avant-bassin. Les pertes de ces composants volatiles ou de parties de ceux-ci, issues d'un verre de surface d'un bain de 15 verre fondu, quittent ce verre de surface riche, par exemple, en silice et qui ne présente donc plus la même composition finale que le verre du fond, c'est-à-dire du verre s'écoulant dans l'avant-bassin en dessous du verre de surface. Ce verre de surface pose de nombreux problèmes de formage et de refroidissement, de même 20 que des problèmes d'aspect visuel, du fait que ses caractéristiques diffèrent de celles du verre de base situé en dessous du verre de surface. Les moyens et le procédé utilisés jusqu'à ce jour pour séparer le verre de surface de composition anormale du reste du bain de verre fondu, c'est-à-dire du verre de fond, n'ont pas été 25 très satisfaisants la plupart du temps et, la présente invention a pour objet de décrire les moyens et un procédé plus satisfaisants de séparation et d'éliminâtiofi du verre de surface d'un avant-bassin dans les conditions précitées. L'invention décrit un dispositif fixe d'écumage situé dans 30 un avant-bassin, pour dévier l'écoulement d'un verre de surface d'un bain de verre fondu traversant 1'avant-bassin et extrairele-dit verre de surface du reste du bain de verre fondu. Le dispositif d'écumage comprend un ou plusieurs canaux débouchant à l'extérieur de 1'avant-bassin, par lesquels le verre de surface ex-55 trait quitte 1'avant-bassin et où on le recueille éventuellement. Les caractéristiques ci-dessus, leurs avantages, ainsi que d'autres caractéristiques et avantages secondaires, apparaîtront de façon plus détaillée dans la description ci-après de modes particuliers de réalisation, donnés à titre indicatif et non limita 71 05721 2 2080665 tif, en référence aux dessins en annexe sur lesquels : La fig. I représente une vue en perspective d'une partie d'un avant-bassin dans une première forme de réalisation de l'invention. 5 La fig. 2 est une coupe réduite d'une partie de l'avant- bassin de la fig. I effectuée suivant 2-2 de la fig. I. La fig. 3 est une vue de dessus d'une partie de 1'avant-bassin contenant le verre fondu, dans une seconde forme de réalisation de l'invention. 10 La fig. 4 est une coupe en perspective d'une partie de l'avant-bassin de la fig. 3, effectuée suivant 4-4 de la fig. 3. La fig. 5 est une vue en coupe d'une partie de l'avant-bassin, effectuée suivant 5-5 de la fig. 3. Les mêmes références dans chacune des figures des dessins 15 concernent les mêmes parties. Si l'on se reporte aux dessins, on constate que les fig. I et 2 représentent une partie d'un avant-bassin II de verre fondu comprenant : un corps principal 12 dans lequel s'écoule un bain de verre fondu, suivant un trajet qui part depuis l'orifice d'entrée, 20 traverse une cuve intermédiaire ou gorge 13 et débouche à l'extérieur de l'avant-bassin comme l'indiquent les flèches A, B et C en lignes pointillées sur les fig. I et 2. On dispose au dessus de la cuve 13 un dispositif d'écumage fixe 14, en travers du chemin d'écoulement dudit bain de verre fondu, de façon à dévier l'écoulement 25 du verre fondu de la surface de cette cuve et séparer le verre de surface du reste du bain de verre fondu. Dans un souci de clarification des fig. I et 2 on n'a représenté que la surface de ce bain à l'aide de ]a ligne pointillée 15 de la fig. 2. En outre, on n'a pas représenté la voûte de l'avant-bassin. 30 Le dispositif d'écumage 14 comprend une partie supérieure 14a (fig. I), horizontale et plane,ayant la configuration d'un triangle tronqué, et dont la surface supérieure est située au dessus de la ligne pointillée 15, qui représente la surface supérieure de l'écoulement de verre fondu. La partie tronquée l4d de la par-35 tie supérieure 14a du dispositif d'écumage 14 constitue une face amont, comme on le voit sur les fig. I et 2. Cette configuration en triangle dont l'ahgle aigu est tronqué, représentée sur la fig. I, est préférable mais non nécessaire. Le dispositif d'écumage 14 comprend aussi un rebord inférieur l4e qui dépasse en amont 71 05721 3 2080665 de la partie tronquée l4d de la partie supérieure 14a du dispositif d'écumage 14, la partie supérieure du rebord inférieur l4e du dispositif d'écumage 14 étant juste en dessous du verre de surface, pour permettre au verre de passer par dessus, comme on le verra par 5 la suite. Le dispositif d'écumage 14 comprend en outre un premier canal l4b s'étendant le long d'un côté de la partie supérieure 14a du dispositif d'écumage et dirigé vers l'extérieur de l'avant-bassin II. Comme on le voit par la ligne pointillée de la fig. 2, l'ouverture amont du canal 14b est de préférence située dans le 10 dispositif d'écumage 14 de façon que la surface de la base de cette ouverture soit sensiblement au même niveau que la surface supérieure du rebord inférieur l4a du dispositif d'écumage 14, et donc, en dessous du verre de surface que l'on désire séparer du reste du bain de verre fondu. Le canal 14b est en pente descendante depuis 15 son ouverture amont et depuis une zone adjacente à la partie tronquée l4d de la partie supérieure 14a du dispositif d'écumage vers l'extrémité aval de ce canal, qui débouche à l'extérieur de l'avant bassin II pour permettre l'écoulement du verre de surface extrait vers l'extérieur et, donc, d'éliminer ce verre de l'avant-bassin. 20 Le dispositif d'écumage 14 représenté comprend aussi un second canal l4c (fig. I) s'étendant le long du second côté du dispositif d'écumage en direction de l'extérieur de 1'avant-bassin II. Le canal l4c est analogue au canal I4b précité et, donc, on ne le détaillera pas car sa disposition apparaît évidente, si'l'on se 25 réfère à la fig. I et à la description du canal I4b. Les fig. 3, 4 et 5 des dessins représentent une coupe d'un avant-bassin contenant du verre fondu 21, qui comprend : un corps principal 22, dans lequel s'écoule un bain de verre fondu, suivant un trajet qui part depuis l'orifice d'entrée du verre, traverse 30 une cuve intermédiaire 13 et débouche à l'extérieur de 1'avant- bassin, comme l'indiquent les flèches F, G et H en lignes pointil-lées sur les fig. 3 et 4. On place un dispositif d'écumage fixe 24 dans la cuve 23, qui s'étend en travers du chemin d'écoulement du bain de verre fondu, de façon à dévier l'écoulement du verre de 35 surface et le séparer du reste du bain de verre fondu. Par souci de simplification des fig. 3 et 4 on n'a pas représenté l'écoulement du bain de verre fondu, mais seulement la surface de ce bain à l'aide de la ligne pointillée 25 sur la fig. 4. En outre, comme dans le cas de 1'avant-bassin il des fig. I et 2, on n'a pas re 71 05721 4 2030665 présenté la voûte de 1'avant-bassin. Le dispositif d'écumage 24 comprend une partie supérieure 24a dont la face supérieure est située au dessus de la ligne pointillée 25 représentant la surface supérieure d'un bain de verre 5 fondu (fig. 4). Le dispositif d'écumage 24 comprend en outre un rebord inférieur 24b, qui s'avance en amont depuis la face amont de la partie supérieure 24b du dispositif d'écumage 24, la surface supérieure du rebord inférieur 24b du dispositif d'écumage 24 étant juste en dessous du verre de surface, pour lui permettre de 10 s'écouler par dessus, comme on le verra par la suite. Le dispositif d'écumage 24 comprend en outre un support 24d dont la surface inférieure repose sur la surface supérieure de la cuve 23 du corps 22 et qui forme un canal 24c(fig. 4), descendant verticalement au travers du support 24, mais qui peut, si on le 15 souhaite, être incliné dans le support selon un angle choisi.L'extrémité supérieure du canal 24c débouche dans un bassin ou puits . 24e en général longitudinal, situé dans une zone adjacente à la face amont de la partie supérieure 24a du dispositif d'écumage 24, ce puits descendant depuis les parois du corps 22 vers l'extrémité 20 supérieure du canal 24c. L'extrémité inférieure du canal 24c rejoint l'extrémité supérieure d'un canal analogue 22d disposé à la base de la paroi de la cuve 23 du corps 22, et l'extrémité inférieure de ce canal 22a débouche à la base de la paroi vers l'extérieur du corps 22, et donc, vers l'extérieur de l'avant-bassin 21, 25 pour assurer l'écoulement vers l'extérieur du verre de surface isolé et donc éliminer ce verre de l'avant-bassin. Comme on le voit sur la fig. 5> le support 24d du dispositif d'écumage 24 est sensiblement moins large que les parties 24a et 24b du dispositif d'écumage 24, pour former ainsi des canaux, tels 30 que 23a et 23b, s'étendant en dessous du dispositif d'écumage 24 dans la cuve 23 du corps 22, pour assurer 1'écoulement du reste de verre fondu traversant la cuve intermédiaire 23 du corps 22, et ainsi permettre l'écoulement de la partie du bain de verre fondu qui n'est pas écumée par le dispositif 24. 35 Dans la forme de réalisation des fig. I et 2, le verre .de surface d'un bain de verre fondu traversant un avant-bassin, tel que II, et séparé du reste du bain par un dispositif d'écumage 14, s'écoule au dessus de la surface supérieure de la partie saillante amont du rebord l4e du dispositif d'écumage 24 et au travers des 71 05721 5 2080665 canaux l4b et l4c vers l'extérieur de 1'avant-bassin II, comme l'indiquent les flèches D et E en lignespointilléessur la fig. I, tandis que le reste du bain s'écoule par la cuve 13 du corps 12 de l'avant-bassin II et débouche de cette cuve pour se diriger 5 vers la sortie de l'avant-bassin. Le rebord 14e par dessus lequel s'écoule le verre de surface, empêche ce verre de se remélanger au reste du verre dont il a été séparé. Le verre de surface débouche de 1'avant-bassin II par les canaux 14b et l4c et peut être recueilli et utilisé comme "calcin", si on le désire. De même, 10 dans la forme de réalisation des fig. 3> 4 et 5, le verre de surface du bain de verre fondu traversant un avant-bassin, tel que 21, et séparé du reste du bain par le dispositif d'écumage 24, s'écoule au dessus de la surface supérieure du rebord 24b du dispositif d'écumage 24, traverse ensuite le bassin 24c et débouche 15 à l'extérieur de 1'avant-bassin 21, en descendant par les canaux 24c et 22a, comme l'indiquent les flèches I et J en lignes pointillées sur la fig. 4, pendant que le reste du bain de verre s'écoule par la cuve 23 du corps 22 de 1'avant-bassin 21 après avoir traversé les canaux 23a et 23b et quitte cette cuve pour se 20 diriger vers la sortie de 1'avant-bassin. Le rebord 24b, par dessus lequel s'écoule le verre de surface empêche ce verre de se remélanger au reste du verre dont il a été séparé. Le verre de surface débouche à l'extérieur de l'avant-bassin 21, après avoir traversé les canaux 24c et 22a et peut aussi être recueilli et 25 utilisé comme "calcin", si on le souhaite. Le mode de fonctionnement des deux formes de réalisation décrites de la présente invention apparaîtra clairement à l'homme de l'art, au vu des dessins . 71 05721 6 2080665 — REVENDICATIONS -- 1°) Un procédé pour séparer et extraire une couche superficielle d'un bain de verre fondu traversant un avant-bassin, caractérisé par le fait que l'on s'oppose à l'écoulement de la couche super-5 ficielle de verre de façon à la séparer du courant principal de verre et dévier l'écoulement de la couche superficielle de verre ainsi séparée vers l'extérieur de 1'avant-bassin. 2°) Un dispositif pour mettre en oeuvre le procédé selon la revendication I, caractérisé par le fait qu'il comprend : 10 a) un dispositif fixe 14 d'écumage du verre de surface, s'é- tendant en travers du chemin d'écoulement du verre fondu, qui présente une partie supérieure l4a émergeant au dessus de la surface supérieure 15 du bain de verre fondu, et une partie inférieure en méplat l4e, dirigée vers l'amont en dessous de la face amont 15 l4d de ladite partie supérieure, la surface supérieure de cette partie en méplat étant située au dessous de la surface du verre pour lui permettre de passer par dessus et, en dévier ainsi l'écoulement et le séparer du reste du bain de verre fondu, tout en l'empêchant de s'enfoncer et de se remélanger au reste du bain de 20 verre fondu; b) un passage incliné 14b, disposé dans le dispositif d'écumage et descendant depuis une région adjacente à la face amont l4d de la partie supérieure du dispositif d'écumage pour déboucher hors de l'avant-bassin et assurer l'écoulement du verre de surface 25 vers l'extérieur. 3°) Un dispositif selon, la revendication 2, caractérisé par le fait que la partie supérieure horizontale du dispositif d'écumage présente la configuration d'un triangle tronqué, cette partie ' tronquée constituant la face amont I4d de la partie supérieure du 30 dispositif d'écumage, et le passage s1étendant le long d'une paroi 71 05721 7 2080665 4°) Un dispositif selon la revendication 3> caractérisé par le fait que la configuration du dispositif d'écumage est celle d'un triangle comportant un angle aigu tronqué. 5°) Un dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le 5 fait que le passage descend et traverse la base de l'avant-bassin pour déboucher hors de celui-ci. 6°) Un dispositif selon la revendication 5j caractérisé par le fait que l'avant-bassin comprend aussi une cuve 13 située en dessous du dispositif d'écumage, pour l'écoulement du reste du bain 10 de verre fondu au delà du dispositif d'écumage. 7°) Un dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait qu'un second passage l4c s'étend le long de l'autre paroi du dispositif d'écumage, pour déboucher hors de 1'avant-bassin. 8°) Un dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le 15 fait que le dispositif d'écumage 24 est fixé sur un support 24d qui est moins large que la partie supérieure 24a, le rebord 24b délimitant les passages 23a, 23b, destinés à l'écoulement du bain de verre fondu constituant le courant principal. 9°) Un dispositif selon la revendication 8, caractérisé par le 20 fait que le passage destiné à l'écoulement de la partie de verre de surface séparée du courant principal comprend un passage supérieur 24c traversant le support 24d et, relié à ce passage, un passage inférieur 22a traversant le fond de la partie intermédiaire 23 de l'avant-bassin. 25 10°) Un dispositif selon la revendication 9» caractérisé par le fait que les deux passages 24c, 22a, communiquent par un puits 24e.