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" Procédé et appareil pour la fabrication de verre '.en feuilles "
La. piésente invention se rapporte à un procédé et un ap- pareil pour la fabrication de verre en feuilles par une opéia- tion combinéede déversement et de laminage de verre fondu .
Le verre fondu peut être fourni à l'appareil de laminage par cueillage dans un bassin de fusion, mais il est de préférence déversé à partir de pots ou creusets de fusion du verre comme' dans l'opération habituelle de coulage des glaces, la, charge étant fondue et le verre étant affiné dans des po ts distincts dans un four à pots , à partir duquel ces pots sont enlevés au moyen d'une grue et transportés jusqu'à, l'appareil de la- minage , où ils sent déversés sur la surface d'un cylindre de grand diamètre .
Ce cylindre correspond, au point de -vu e de @
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son rôle , à la table ordinaire de coulage employée dans une opération de coulage de glaces, le verre étant amené par lami- nage à l'épaisseur convenable par un cylindre calibreur monté dans uneposition déterminée au-dessus du grand cylindre , et ce dernier étant animé d'un lent mouvement de rotation de façon à se déplacer avec le verre lorsqu'il passe en-dessous du cylin- dre calibreur. L'appareil peut être utilisé pour la fabrication de glaces de l'épaisseur ordinaire , mais est également appli- cable à la fabrication de verre très épais, tel que le verre "étirés" noir ou blanc ut ilisé pour des panneaux de revêtement ou pour d'autres usages en architecture comme succédané pour le marbre .
Les glaces laminées de cettemanière à partir de verre fabriqué dans des pots possèdent tous les avantages , au point de vue de leur qualité , propres aux glaces en verre fa- briqué dans des pots, et en outre possèdent un autre avantage par rapport aux glaces coulées sur des tables de la manière ha- bituelle . Cet avantage ultérieur réside dans le fait que le verre produit par cet appareil est plus plan et plus lisse que les glaces coulées ordinaires, qui ont habituellement une sur- face rugueuse ondulée . Le doucissage nécessaire est ainsi nota- blement réduit avec une économie correspondante en temps, on ma- tière abrasif , en travail et dans l'ensemble de l'installation.
Après que chaque pot est déversé sur le grand cylindre ( qui cons -titue en réalité une table ) et aprèsque ce verre a été amené sous le cylindre calibreur dans la carcaise , tout verre ancien ou tout résidu restant adhérent aux cylindres ou aux parties y reliées peut être enlevé avant que le pot suivant coit déversé ; ce mode opératoire possède , à ce point de vue , un ajutage par rapport à une opération continue de déversaient à partir d'un bassin, dans laquelle il se produit parfois une accumula- tion de verre dévitrifié, de bulles ou de pi erres à l'extrémité de sortie du bassin après une opération de longue durée, ce qui diminue la. qualité du produit.
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Une forme de réalisation de l'objet de l'invention est représentée sur les dessins ci-joints, dans lesquels :
La figure 1 est une vue en élection latérale de l'ap- pareil .
La. figure 2 en est une vue en plan .
La figure 3 est une vue en coupesuivant la. ligne III-III de la figure 1.
La, figure 4 est une vue en coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 2.
Les figures 5 et 6 représentent des vues de détail en coupe à échelle agrandie
Le verre fondu , qui doit être laminé sous forme de feuil- le ou, nappe, est déversé sur le tambour métallique 1, qui constitue en réalité une table de coulage , cette table étant supportée en-dessous du cylindre calibreur 2 pour former la feuille ou nappe de verre 3. Le tambour 1 peut être fait à. des dimensions variables suivant les conditions, mais possède de préférence un diamètre de 3,60 m environ. et une épaissex de poroit d'environ 20 cm. Comme indiqué sur la figure 6 , le tan- bour 1 est de préférence constitué par des sections assem- blées entre elles au moyen de boulons 4.
Deux de ces sections sont représentées, mais on peut modifier leur nombre suivant la largeur de la feuille de verre qu'in désire produire . Le tambour est mont? , de manière à pouvoir tourner, entre une .paire de poutres en 1, 5,5 reposant sur des pièces de fonda- tion appropriées, 6, 6 en béton.; le poids du tambour est sup- porté par lesrouleaux 7 et 8 , dont le dernier est entrainé , comme il sera décrit ci-après, dans le but de faire tourner le tambour. Ces rouleaux 7 et 8 sont tourillonnés dans des paliersappropriés s 9 et 10 montésur 1 es p outr es en I , 5, 5 .
Dans le but d'amener le tambour 1 à la température de travail, avant de déverser le verre fondu sur le tambour, il est pré- vu des brûleurs 11 s'étendant dans le sens transversal du
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tambour au-dessus des poutres de support en I, 5,5. Après que
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l'appareil a fcnctionii6 , il peul devenir nôcossairu du ru- froidir le tambour 1 et, à cet effet, il est prévu un ta in 12 (fig.4). On peut régler l'action de refroidissement exercée par ce bain sur le tambour en faisant circuler de l'eau dans et à partir di. tain et en faisant varier le niveau du liquide dans le bain, de sorte quilvienne en contact avec une partie plus ou moins grande du tambour 1.
On pourrait également employer
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tout autre d.1pôzit.i! pour :"dëlllD)".1.I:J. tuinpôi-aturo du tambour do coulage
Le mécanisme servant à entraîner le rouleau 8 et à faire tourner ainsi le tambour 1 est représenté sur les fig.l , 2 et 3 . L'extrémité du rouleau 8 est munie d'une roue dentée
13 engrenant avec un pignon 14 lequel estentraîné à partir du moteur 15 par l'intermédiaire du pignon et de la roue den- tée 16 et 17, d'une vis sans fin et d'une roue hélicoïdale à l'intérieur du carter 18 et d'une paire de roues dentées droites sur les arbres 19 et 20 , le dernier de ces arbres portant la roue dentée droite 14.
Le cylindre calibreur 2 est de préférence refroidi par une circulation d'eau à travers ce cylindre et est monté , de
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ma.ninx'0 il pouvoir tourner, On tus unn cln brap ou mon.to.n1,B 21, de position réglable autour de l'axe du rouleau 8 ; ce réglage en position est destiné à fi ire varier la distance entre le cylindre calibreur 2 et la périphérie du tambour 1 et à régler ainsi l'épaisseur de la feuille ou lame de verre qui doit être oroduite .. Le mode de montage des bras ou montants 21 sur les extrémités du rouleau 8 canme axe est représenté sur les figures 3 et 5. Les extrémités du rouleau 8 sont tou-
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sillonnées dans le s coussinet s 22 22 et les extrémités infé- rieures des bras 21,21 sont alésées de façon à s'adapter par dessus ces coussinets, comme représenté en 23.
L'axe du
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cylindre calibreur 2 est turillonné dans les coussinets 24,
24 portés par des paliers appropriés, dont chacun comprend deux parties 25 et 26 , montées de manière à pouvoir coulisser dans les extrémités supérieures des bras 21,21 et repoussé es élastiquement vers le bas par les ressorts 27,27. La tension de ces ressorts 27,27 est régie e au moyen des vis 28, 28 portées par la traverse 29.
Cette traverse s'étend d'un bras
21 à l'autre bras 21 et est boulonnéeaux extrémitésde ces bras , came indiqué en 30 sur la fig.l. Dans le but d'amener la surface du cylindre calibreur 2 dans une position exacte- ment parallèle à la surface du tambour 1, il est désirable de prévoir un dispositif permettant le téglage en position des extrémités de ce cylindre calibreur dans un sens ou dans 1' autre . Canme indiqué sur la figure 5 , ce résultat est obtenu au moyen des coins 31 sngagean dans les paliers 25 et pouvant être déplacés dans un sens ou dans l'autre au moyen. des vis 32 ces vis étant en prise en partie avec les faces inférieures taraudées des coins 31 et.en partie avec les bras 21.
Le réglage en position des bras 21 autour de l'axe du rouleau 8, dans lebut de faire varier la distance du cylindre calibreur par rapport au tambour 1, est réalisé au moyen d'une paire de tiges filetées 33,33 articulées à leurs extrémités inférieures à des consols s 34,34 portées par les poutres en
I, 5,5. Ces tiges filetées passait à leurs extrémités supérieu-
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res à travers det blocs 3u, 3S ar4lculs en 3ô, 30 sur dosa saillies 37,37 de la traverse 29. Sur ces blocs 35,35 sent , montées des roues hélicoïdales 38 , 38 à travers lesquelles passent les tiges filetées 33, 33 et qui sont actionnées par une paire de vis sans fin portées par l'arbre transversal
39, tourillonné à ses extrémités dans .les blocs 35,35 et comportant un bout carré 40 , sur lequel peut être montée une manivelle pour faire tourner l'arbre 39.
De cette manière on peut faire pivoter les bras 21, 21 autour de l'axe du
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rouleau 8 pour donner l'épaisseur désirée à la feuille ou nappe de verre sans affecter l'engrènement entre le pignon 41 et la roue dentée droite 42 (fig.3) au moyen desquels le cylin -dre calibreur 2 est entrainé à partir du rouleau 8.
Le cylindre calibreur 2 est placé , par rapp# t au tembour
1, de manière à former une poche destinée à recevoir la masse de verre fondu qui doit être laminée en une feuille ou nappe , commeindiqué sur la fi g.4. Dans le but de fermer les extré- mités de cette poche, 'des pièces latérales métalliques 44 sont disposées aux extrémités du cylindre calibreur, de ma- nière à constituer des parois latérales reposant sur la péri- phérie du tambour 1 ;
pièces latérales métalliques 44 sont munies d'extrémités allant en diminuant de hauteur 45,45 stem- boîtant dans les intervalles triangulaires Entre le cylindre. calibreur 2 et le tambour 1 et venaitt en engagement avec les surfaces d'extrémité 46,46 du cylindre calibreur 2, comme représenté sur la fig.3 Ces parois latérales 44,44 sont de préférence repoussées l'une vers l'autre par une paire de ressorts 47, 47 portés par des consoles 48,48 montées sur les bras ou montants 21,21 comme indiqué sur la figure 1.
Ces ressorts servent à maintenir les parois ou plaques 44 appliquées fortement et de manière étanche contre les sirfa-
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ces uf extrémité 46 , "16 -LU cylindre t; C ét.l.1 IJ l' é:U l' :2 malgré toute dilatation ou contraction de ce cylindre calibreur ou d'autres parties de l'appareil suite de variations de la température. Une entretoise 44a relie les plaques 44 entre elles. des
Pour recevoir la feuille de verre 3 qu'elle est formée,
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il est prévu m chemin de roulement, d r6ï érerice sous le, forme d'une table à refroidissement par eau 49 et d'une série de rouleaux 50 à refroidissement par un fluide , ces rouleaux étant de préférence animés d'un mouvement de rotation, par un dispositif non représenté.
On pourrait utiliser toute autre forme de réalisation désirée du chemin de roulement pour répon-
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dre à des conditions variables. On fait passer la feuille de verre, dés qu'elle est formée , de préférence à travers une carcaise à rouleaux dans laquelle elle est recuite et refroi- die jusqu' . une température appropriée pour le découpage et la manipule. ti on.
Le laminage de la feuille 3 est de préférence effectué à une vitesse relativement élevée , supérieure à 12 m par minute , au lieu d'une vitesse de laminage de 1,20 m à 1.80 m par minute, telle que habituellement employée pour le lamina- ge de verre de façon continue à.partir d'un bassin. Il a été constaté que la vitesse élevée de laminage donne du verre avec un étirage mécanique moindre , avec un allongement moin- dre des 'bulles qui peuvent se trouver dans le verre , et avec une meilleure surface que lorsque ce laminage est ef- fectué plus lentement.
Avec une vitesse de laminage aussi élevé e , l'action de refroidissement du cylindre calibreur 2 sur la surface du verre est fortement réduite et il ne se forme qu'une pelli- cule refr@idie très mince . La détérioration exercée par ce cylindre calibreur sur la surface supérieure est par consé- quent fortement réduite et est dans certains cas entièrement éliminée , en particulier dans la fabrication de feuilles épaisses de verre .
Ces feuilles contiennent t une très gran de quantité de chaleur résiduelle , et après que la feuille a passé au-delà du cylindre calibreur p aidant qu'elle est en- trainée le long et au-dessus de la ta,ble 49 et des rouleaux 50 la pellicule supérieure est ramollie pa.r la chaleur con- sidérable coi tenue dans le verre et coule quelque peu , en supprimant ainsi les traces laissées par le cylindre cali- breur et donnant au verre un poli obtenu par l'action du fe u.
Ce poli est d'un degré comparable à celui obtenu dans l'opé- ration ordinaire de polissage des glaces, nais la surface du verre n'est pas plane et bien dressée au point de vue
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optique , par suite des irrégularités ou ondulations micros- copiques qui se forment toujours lorsque la sur fac e de verre fondu se solidifie.
Si l'on désire obtenir une surface bien dressée au point de vue optique , il est par conséquent néces -saire de doucir et poli. r la surface supérieure du verre , mais ce doucissage et polissage est réduit à un minimum par l'application du présent procédé , et il existe un domaine étendu pour 1' emploi de verre blanc et noir, dans lequel une surface bien dressée au point de vue optique n'est pas nécessaire , le poli dû à l'a.ction du feu , tel qu'il est obtenu par le présent procédé , étant suffisant dans cebute Dans de tels cas, le verre produit par le présent procédé n'exige ni doucissage ni polissage sur sa face supérieure ou sa face inférieure .
Avec des verres colorés pour des tra- vaux d'architecture ou pour des dessus de table , une sur- face inférieure polie n'est pas nécessaire , et la surface inférieure , telle qu'elle est produite par le présent pro- cédé , est parfaitement plane et dressée et relativement lisse . Le procédé suivant l'inventi on donne lieu -par coi- séquent à un type de verre qui es t de beaucoup supérieur au verre coloré employé en architecture , tel que produit jus- qu'ici qui a exigé toujours un doucissage sur ses deux faces et a en outre exigé un polissage sur sa face supérieure .
La vitesse élevée de déplacement de la feuille de verre
3 sur les rouleaux 50 empêche le verre de se gauchir à un degré appréciable entre ces rouleaux, même si la pellicule refroidie sur la face inférieure de la feuille estrelative- ment mince.. Toutefois ce déplacement à une vitesse élevé e doit se poursuivre pendant un certain temps après que la feuille de verre a pénétré dans la carcaise , autrement, cette feuille se gauchirait. Si l'on continuait ce déplace- ment à vitesse élevée pendant toute l'opération de recuit, il faudrait une carcaise d'une longueur énorme ;
le présent
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procédé est destiné à éviter cette nécessité pour autant qui il est possible , une carcaise de longueur inusitée étant nécessaire dans tout cas où l'on doit produire des feuilles de verre d'une épaisseur inhabituelle. Il est bien entendu , à ce suj et, que le présent procédé est destiné à permet tre aussi bien la fabrication de feuilles de verre d'une épais- seur inhabituelle, telles que celles nécessaires pour le verre coloré employé en architecture , que la producii on de glaces de l'épaisseur ordinaire . Dans l'un et l'autre cas la feuille est entraînée en avant à une vitesse élevée jus- qu'è ce que le verre se soit suffisamment solidifié, ou que la surface inférieure de la feuille se soit suffisam - ment solidifiée , pour empêdie r le gauchissement .
Après que le verre s'est durci et solidifié , on réduit la vi- tesse de rotation des rouleaux 50 de la car caise dans la section occupée par le verre à ce moment, et à partir de ce point on donne à la feuille de verre une vitesse de dépla- cement qui va en-diminuent progressivement. Il est par conséquent prévu des moyens pour entraîner les jeux de rouleaux 50 , dans les différentes sections de la car- caise , à des vitesses différentes, de telle sorte que la vitesse de déplacement de la feuille de verre, lorsqu'elle sort de la carcaise , n'est plus qu'une fraction de celle qu'elle possédait à son entrée dans la carcaise.
Par ce mode opéiatoire , il est ainsi possible de laminer le verre à une vitesse élevée et cependant de le recuire par une opération continue sans donner à la carcaise une lon- gueur trop grande . Comme l'opération est intermittente, il est possible de faire marcher les rouleaux dans les différentes sections de la carcaise à des vitesses diffé- rentes , ce qui ne serait pas possible si l'on formait une feuille de verre continue .
* La masse de verre 43 dans la poche Entre les cylindres;
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1 et 2 peut être déversée a par tir d'une cuiller de cueillage ou à partir d'un pot ou creuset, canme il a été indiqué ci- dessus ; de la masse de verre ainsi fournie , la feuille 3 est obtenue par laminage , tout verre ancien restant dans la .po- che ou adhérant aux cylindres étant enlevé préalablement à l'opération de coulage suivante , qui peut avoir lieu très peu de tenps après la première opération.
Dans 'le coulage de
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verre très épais, l'-écartement entre le cylindre calibreur 2 et le tambour ou cylindre de coulage 1 est tel que le verre fondu , déversé dans la poche derrière le cylindre calibreur, s'écoulera trop librement au delà du cylindre calibreur à moins qu'il ne soit prévu m dispositif qui combatte cette tendance . Cette condition est satisfaite , de préférence , par l'emploi d'une barre d'arrêt 51, En forme de coin comme indiqué sur la figure 4 , disposée de manière à s'adapter entre le cylindre calibreur et le cylindre de coulage ou tam-
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buur ci ù or ïb l or 1 â o u 1 ru3 n do vorl'o ù l, L. v iW 1 -l'ente Jus' -qu'à ce qu'un effet suffisant de refroidissement ait eu lieu pour empêcher un écoulement trop libre du verre.
Cette barre 51 est de préférence creuse et refroidie par une circulation d'eau et est supportée sur une paire de bras 52, 52, articulés sur la traverse 29 comme indiqué en 53,53 (fig.2). Il est désirable que cette 'barre d'arrêt 51 soit maintenue hors de contact avec la périphérie des cylindres 1 et 2, et ceci peut être réalisé par la disposition d'une vis de butée 51, passant à travers chacun des bras 52 , 52 et venant en engagement avec la surface du cylindre cal - breur 2. On peut régler la position de ces vis de sorte que la barre de butée 51 vienne dans le voisinage immédiat des
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nurfocr's des cylindres 1 et 8,\11 venir rÓnl1n1l0nt on 01'1[;'[1.- gement avec ces surfaces.
L'axe d'articulation sur lequel sont montésles bras 52,52 estde préférence muni d'un levier à contrepoids 55, de sorte que la barre 51 est maintenue
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en position de fonctionnement au moyen des contrepoids. Lors-
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qu'on désire éloigner la barre 51 et permettre 1T écoulement de verre , on fait -pivoter les bras 55 d'un angle de 45 environ, de sorte que les contrepoids se trouvent sur l'autre côté de 14 axe d'articulation et maintiennent ainsi la barre d'arrêt 51 hors de sa position de fonctionnement jusqu'au moment où il est nécessaire au commencement de l'opération de coulage suivante .
La construction représentée estsusceptible de recevoir de nombreuses modifications et réglages en position dans son emploi, suivant les conditions et les besoins de chaque cas .. particulier. En déplaçant les paliers qui sont boulonnés aux poutres 5,5 , on peut modifier les positions dos rouleaux 7 et 8, ce réglage en position et en particulier celui du rou- leau 8 servant à faire varier les dimensions de la poche qui renferme le verre . On peut également employer d'autres gui- des ou supports pour les rouleaux, et le rouleau 7 peut être entraîné de même que le rouleau 8, si on le désire .
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RFTIC.1.I ON8 .