Brevet FR2133795A1 — publié le 19721201

La présente invention concerne un dispositif de contrôle pour la fabrication de verre plat en continu suivant le procédé connu dans la technique sous le nom de "floating" et également dénommé 'ïlottage", mais il n'est pas exclu que le dispositif 5 puisse être utilisé avec d'autres procédés de fabrication du verre plat. Un des procédés les plus perfectionnés pour produire le verre plat est le procéde®qui°confîste à couler le verre fondu sur un bain de métal fondu se trouvant dans une enceinte 10 à atmosphère non oxydante, en le faisant glisser sur ledit bain et en le faisant partiellement solidifier de manière à pouvoir le soumettre à des traitements mécaniques aans l'endommager, le verre coulé devient plat, il prend la forme de ruban et il s'éloigne de la zone de coulée. C'est pendant cet éloignement 15 que le ruban se solidifie. Il est connu que dans ce procédé, il faut soustraire de la chaleur au verre en des points bien déterminés en vue de régler le procédé. A cet effet, il est d'usage de disposer au point ou dans 20 la zone à refroidir des corps creux parcourus par de l'eau de refroidissement, iesdits corps, par exemple, sont réalisés en graphite et ils sont maintenus à une température convenable par tin tuyau métallique intérieur où coule l'eau. Le danger provenant de l'utilisation de l'eau dans des 25 opérations extrêmement délicates, ayant une importance fondamentale sur les conditions du procédé, est évident. En effet, il faut une attention scrupuleuse et une révision fréquente de toute 1'installation* toutefois il existe toujours le danger qu'un desdits dispositifs puisse se casser avec de graves consé-30 quences. Le refroidissement au moyen desdits dispositifs est brusque et ne peut être réglé, la saute thermique que l'on obtient n'est pas contrôlable et les conditions obtenues varient continuellement à cause des incrustations calcaires laissées par l'eau dans le tuyau de refroidissement. 25 Le but de la présente invention est la réalisation d'un dispositif de contrôle, et plus précisément de refroidissement à utiliser dans les installations et procédés pour la fabrication du verre plat et notamment dans les procédés où le verre plat est fabriqué en continu par flottage sur du métal fondu, 40 ledit dispositif ne présentant pas les inconvénients précités. 72 13320 2 2133795 Suivant l'invention le dispositif est caractérisé essentiellement en ce que la chaleur est évacuée à l'endroit désiré par l'évaporation et la condensation d'un liquide à l'intérieur d'un corps fermé. Suivant une forme préférée de réalisation, 5 ledit corps fermé est constitué d'au moins un tuyau fermé, par exemple ei. acier réfractaire, où est engendré le vide, et revêtu intérieurement d'une matière capillaire comportant au centre un canal libre, ne présentant pas cette matière capillaire et contenant une matière s'évaporant dans les conditions de mise 10 en oeuvre. Dans la présente description, les termes "revêtement" et "capillaire" sont à entendre dans leur sens le plus vaste et ils se réfèrent donc également à un treillis ou g?illage en fer, enroulé sur lui-même en plusieurs couches et adhérant sur la 15 paroi du tuyau en laissant libre un creux central. Par les termes "tuyau" et "corps fermé" on entend un tuyau ayant ses extrémités reliées l'une à l'autre ou bien un tuyau ayant ses extrémités fermées, ou enfin un corps constitué d'une pluralité de tuyaux réunis l'un à l'autre. 20 Suivant une forme de réalisation particulière de l'in vention, le tuyau est plié de façon à définir une sorte d'étrier dont les extrémités libres sont obtenues de façon étanche et qui est muni, sur une partie plus ou moins grande s'étendant à ses extrémités, de nervures pour favoriser la dispersion de la 25 chaleur et, contre sa paroi intérieure d'appui d'un revêtement capillaire» Pa^ exemple d'un treillis en fer enroulé plusieurs fois sur lui-même en laissant libre un creux central longitudinal, et contenant une matière qui s'évapore à la température de mise en oeuvre et peut se condenser dans les conditions qui 30 régnent à l'extrémité ou aux extrémités munies des nervures. Dans le cas où le dispositif est utilisé pour la fabrication en continu de verre plat par flottage, la partie centrale du tuyau revêtu à l'extérieur de ladite partie par du graphite, se trou-35 vera à proximité du verre, à l'intérieur du tunnel dans lequel le verre passe, tandis que les extrémités munies des nervures ou ailettes seront disposées à l'intérieur dudit tunnel. Le liquide pourra être par exemple du mercure contenant un certain pourcentage de sodium ou bien seulement du sodium. 40 L'invention sera illustrée par la description suivante, 72 13320 3 2133795 10 donnée simplement à titre illustrâtif et nullement limitatif, d'un exemple de réalisation préféré montré aux dessins annexés, où : -la figure 1 est une vue latérale du dispositif utilisé dans une installation pour la fabrication de verre plat, par flottage, - la figure 2 est une vue de perspective de la forme du tuyau selon la figure 1 après que les nervures et le revêtement de graphite ont été enlevés, - la figure 3 est une coupe transversale agrandie du tuyau suivant la ligne III-III de la figure 1, et - la figure 4 montre une coupe longitudinale du dispositif supposé développé selon un plan. En référence aux dessins annexés, le dispositif suivant l'invention désignée dans son ensemble par la référence 1, sert, suivant l'application représentée,à enlever la chaleur d'un des bords latéraux 2 d'une plaque en verre 3 qui s'est formée sur le bain de métal fondu 4 se trouvant sur le fond d'un bassin 5 d'un tunnel 6 pour la fabrication en continu de verre plat suivant le procédé de flottage ; la chaleur enlevée est dissipée à l'exté-rieur du tunnel par exemple dans l'air libre environnant. Le dispositif suivant l'invention comprend un corps tu-bulaire ayant sensiblement la forme d'un étrier et présentant une partie rectiligne 7 revêtue à l'extérieur par du graphite. La partie revâae 7 est disposée à l'intérieur du tunnel ^5 6 à proximité du bord 2 de la plaque en verre 3® Ses bras 9 sont pliés vers le haut à proximité de la partie 7, en passant par une ouverture 10 dans la paroi latérale du tunnel 6 et s'étendant à travers un soufflet 11 en tôle d'acier réfractaire. Ils sont supportés par un appendice tubulaire 12 dudit soufflet par des boucles 13 d'une traverse fixée sur l'extrémité supérieure d'une vis 14. Ladite vis 14 est vissée dans un irou convenablement taraudé d'un support 15 fixé sur la paroi latérale du tunnel 6. La vis 6 sert à régler la hauteur de la partie 7 par rapport au bain 4. 35 Les zones d'extrémité extérieures des bras 9 sont pliées vers le haut et sur lesdites zones sont fixées, par exemple soudées des ailettes ou nervures 16 ayant la fonction de favoriser la dispersion de la chaleur vers l'extérieur. Les extrémités du 40 ■kuyau sont fermées hermétiquement par des disques soudés 17. A l'intérieur du tuyau est engendré le vide. 72 13320 4 2133795 Le tuyau est revêtu à l'intérieur sur toute la longueur et sur 50 % environ de sa section par un élément poreux capillaire 18 constitué d'un treillis en fer enroulé sur lui-même en plusieurs couch.es, en laissant libre, évidemment un creux central 5 19. A 1'intérieur du tuyau est renfermé une certaine quantité d'une matière vaporisable, par exemple du mercure, avec un v certain pourcentage de sodium, de manière à obtenir un point d'ébullition correspondant à la valeur de température que l'on 10 désire maintenir constante. Pour donner une explication claire du fonctionnement du dispositif, il faut prendre en considération séparément trois de ses parties avec trois fonctions différentes, même si ces trois parties peuvent présenter une structure identique. La 15 première partie est celle qui est située près ou au contact du corps dont on doit soustraire de la chaleur et elle est représentée par la partie revêtue 7- Dans cette partie le liquide qui imprègne la partie poreuse 19 se réchauffe jusqu'à l'ébul-lition et s'évapore. Le liquide vaporisé est remplacé en continu 20 par une autre quantité de liquide comme on comprendra mieux ci-après . La seconde zone est celle qui est représentée par la partie des bras 9, laquelle commence à partir de 7 et traverse la paroi latérale du tunnel 6. Dans cette partie le liquide est 25 en circulation continue en diredtion de la partie 7 dans le revêtement capillaire 18 (voir la flèche A), pour compenser le liquide vaporisé, tandis que dans le vide central 19 passe de la vapeur allant du point chaud au point froid (voir la flèche B). Dans la troisième zone c'est-à-dire celle définie comme 30 point froid qui est représentée par la dernière partie des bras 9, se réalise la condensation de la vapeur en raison de la forte dispersion de chaleur sous l'effet des nervures de refroidissement. Le condensât passe dans la matière capillaire 18 et commence son déplacement vers la zone chaude 7. Ainsi le cycle est 35 terminé. La quantité de ehaleur transférée est assez élevée, étant donné que le nombre de calories d'évaporation est assez élevé. ta caractéristique principale de la présente invention est est de ne pas exiger de réglage. jSn effet, lorsque la tempé-4-0 rature de la zone chaude est abaissée à la valeur désirée, 72 13320 5 2133795 l'activité du dispositif cesse automatiquement, pour reprendre également d'une façon automatique lorsque la température à l'endroit du point chaud recommence à monter. Le point d'ébullition de la matière utilisée doit corres-5 pondre à la température minimale que l'on désire obtenir. Si l'on désire par exemple réduire la température d'un point du bain, sans descendre au-dessous de 4-50°G , le liquide renfermé dans le dispositif sera par exemple un' amalgame de mercure et de sodium en proportions telles que le point d'ébullition 10 global soit de 450°C. un a la certitude que lorsque la température a atteint la valeur de ce point d'ébullition, le dispositif devient inactif, tandis que chaque fois que la température aura tendance à monter, il reprendra son fonctionnement. 15 Par le terne de "matière" on entend ici une substance (solide ou liquide) bouillant à la température que l'on désire maintenir. 72 13320 6 2133795 HEVEEDICAglQUS 1. Dispositif de contrôle de la température, notamment pour la fabrication en continu de verre plat par le procédé de flottage, caractérisé en ce que la chaleur est enlevée à l'endroit désiré par évaporation et condensation d'un liquide à l'intérieur d'un corps fermé. 2. Dispositif suivant la renvendiigation 1, caractérisé en ce que le corps fermé est constitué d'au moins un tuyau métallique où est engendré le vide, revêtu à l'intérieur d'une matière poreuse comportant au centre un canal libre ne présentant pas ladite matière et contenant un liquide vaporisable dans les conditions de mise en oeuvre. 3. Dispositif suivant l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que le tuyau est plié sensiblement en forme d'étrier dont au moins une partie d'extrémité est munie de moyens d'évacuation de la chaleur et en ce que, contre sa paroi intérieure adhère un corps poreux, lequel laisse libre un canal, le corps poreux contenant un liquide vaporisable à la température de fonctionnement. 4. Utilisation du dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 pour le réglage du positionnement du verre en ruban pendant le flottage sur un bain, métallique fondu.