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Procédé et appareil d'étirage de feuilles de verre.
Cette invention Se rapporte à un procédé et à un appareil pour l'étirage de feuilles ou de plaques de verre.
Jusqu'à présent les bords des fouillée de verre étirées par les procédés généralement connus étaient plus épais que le corps de la feuille, de sorte que pour obtenir une feuille d'épaisseur uniforme il était nécessaire de prévoir des moyens pour comprimer les bords lorsque la feuille était encore ohaude ou bien il fallait enlever ces borde épais après refroidissement de la fouille'*
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Cette manière de procéder donne lieu à des pertes de temps, des dépenses et des ennuis.
La présente invention a pour but de fournir des moyens pour obtenir au cours de la phase d'étirage des bords n'ayant pas une épaisseur plus forte que le corps de la feuille de verre*
D'une manière générale on atteint ces buta en utilisant des pièces d'ancrage spéciales ou étroites et en modifiant leur température de façon à produire et à maintenir l'adhérence du verre sur ces pièces et en même temps conserver l'activité complète des points d'ancrage formés par ces pièces,
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En outre on règle ou on modifie la température et la vis- cosité du bourrelet de verre qui doit Donner naissance aux bord@ de la feuille de façon à obtenir l'homogénéité voulue du bain de verre d'où ces bords sont étirés et à assurer ainsi l'uniformité voulue dans l'épaisseur des bords et des angles qui Sont en oontaot avec ces bords tout en maintenant l'uni- formité voulue ou nécessaire dans le restant de la feuille.
Dans la réalisation pratique de l'invention, il est préfé- rable d'utiliser des organes d'ancrage creux et ayant de fai blés dimensions ou des dimensions extérieures limitées et de leur donner en substance à l'endroit où se produit l'étirage une largeur égale à pourprés à l'épaisseur de la feuille ou de la plaque de verre à étirer et de régler, par l'application de l'agent de réglage de la température aux organes d'ancrage le degré d'adhérenoe du verre sur ces organes. De cette ma- nière on évite également que les angles de la feuille ne s'é- oartent de la ligne d'étirage des points d'ancrage et on ob- tient des bords ayant l'épaisseur voulue.
Pour obtenir le degré voulu de viscosité et d'adhérence du vere qui est en contact aveo les points d'ancrage il est important de localiser soigneusemnt et exactement l'applica- tion de l'agent ou du''fluide de réglage de la température par
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rapport à ces points. Le degré voulu ou l'intensité d'adhéren- oe est important parce que si l'organe d'ancrage et le verre en contact aveo lui devenaient trop chauds, même si le verre adhérait, les bords de la feuille étirée pourraient néanmoins s'écarter de la ligne d'étirage en donnant lieu ainsi à un rétrécissement de la feuille.
Grâce aux moyens décrits ci-après on obtient une uniformité dans la visoosité et dans la texture du verre fondu et du verre qui se trouve le long de la ligne d'étirage et on maintient une tension convenable du bord de la feuille ce qui assure l'obtention d'une feuille qui dans une mesure relativement forte ne oomprend pas de lignes ou d'autres défauts.
Etant donné que les feuilles de verre à étirer sont souvent très minces, les pièces d'anorage sont, oonformément à l'invention relativement minoes dans leurs parties aotives et pour cette raison, à moins qu'elles soient en une matière ap- propriée et qu'elles soient protégées d'une manière adéquate elles sont susceptibles de destruction ou de désintégration sous l'action de la ohaleur élevée à laquelle elles sont expo- sées dans le bain de verre.
Il est par conséquent important que, à côté du réglage de l'adhérence du verre à ces organes, ceux-ci soient refroidis ou que leur température soit modifiée afin de pouvoir conserver leur activité complète pendant une période Satisfaisante et cela Spécialement si o'est un métal qui est employé comme matière pour la formation du point d'an- orage.
Il est préférable d'autre part que la matière utilisée pour la formation des organes d'anorage ait un point de fusion supérieur à celui qui est néoessaire pour maintenir le degré voulu d'adhérenoe, de sorte que, à certains moments, l'organe d'anorage peut être maintenu facilement suffisamment froid pour lui oonserver son activité complète maia si une matière dont le point de fusion est inférieur à la température du bain de verre est utilisée, il Bera néannoins important de la refroi-
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dir à une température inférieure à celle du bain afin d'obte- nir le degré voulu d'adhérence et en même temps d'éviter la destruction de l'organe d'ancrage. Il est préférable de fabri- quer les organes d'ancrage en métal, en acier par exemple, étant donné que lorsqu'ils sont faits en cette matière,
ils peuvent recevoir de petites dimensions, des formes régulières et être polis tout en possédant la résistance nécessaire. Un métal est également un bon conducteur de la chaleur et peut être ainsi facilement susceptible d'être maintenu à une tempé- rature Suffisamment élevée,à la fois par oonduotibilité et rayonnement de chaleur du bain de verre afin d'obtenir et de maintenir l'adhérence du verre et en même tempe d'abaisser sa température suffisamment pour régler la viscosité du verre qui y adhère, par l'application d'un agent de réglage de la tempé- rature afin de donner la forme voulue aux parties destinées à donner naissance aux bords de la feuille et à contrarier la tendance au rétrécissement de celle-ci.
Les dessins oi-j oints montrent,à titre d'exemple, plu- sieurs formes de réalisation de l'objet' de l'invention.
La figure 1 est une vue en coupe et en élévation d'un récipient oontenant du verre et muni d'un dispositif conforme à l'invention.
La figure 2 est une vue de détail en coupe horizpntale par la ligne II-II de la figure 1.
La figure 3 est une coupe verticale par la ligne 111- III de la figure 2 en regardant vers le dispositif d'ancrage et en omettant les autres parties de l'appareil.
La figure 4 est une vue de côté d'une autre forme de réalisation du dispositif d'ancrage,
La figure 5 est une vue en coupe verticale par la li- gne V-V de la figure 4 en regardant vers le dispositif d'ancra- ge. la figure 6 est une vue en plan du dispositif d'ancrage
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montré à la figure 4.
La figure 7 est une coupe horizontale semblable à oel- le montrée à la figure 2 aveo des tuyaux à gaz disposés ou di- rigés de façon à chauffer le bain de verre dans les régions si- tuées près des bords du verre étiré.
La figure 8 montre en coupe d'autres moyens pour ohauf fer le bain de verre dans la région située près des bords du verre étiré.
La figure 9 est une vue de détail en coupe d'une autre forme d'exécution du dispositif d'ancrage.
La figure 10 est une vue en plan du dispositif d'ancra- ge Suivant la figure 9.
La figure 11 est une vue en perspective d'un dispositif d'ancrage semblable à celui représenté aux figures 9 et 10.
Les figures 12 à 14 sont des vues latérales montrant trois différentes positions du dispositif d'anorage montré à la figure 9 par rapport à la Surface du bain.
Les figures 15, 16, 17 et 18 sont des coupes vertioa- les au travers des bords de la feuille de verre près du dispo- sitif d'ancrage et montrant comment des modifications dans l'a- menée et dans la température du dispositif d'ancrage montré aux figures 9 à 14 peuvent être utilisées de façon à produire à peu près la même épaisseur de bord ou de feuille.
Sur les figures 1 et 2 la référence 21 désigne le ré- cipient ou la ohambre d'étirage qui peut être relié à un four ordinaire contenant du verre en fusion.
Ce réservoir est muni d'une voûte appropriée. 24 dési- gne l'amoroe ordinaire, 26 les rouleaux d'étirage et 12 des écrans servant à confiner et à régler la ohaleur dans la zône d'étirage.
Des ouvertures 23 sont prévues en des points situés l'un en face de l'autre dans les parole du réoipient et dans ces trous passent des organes d'ancrage consistant, dans le
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'cas présent, en des tuyaux recourbés 45 dont les extrémités recourbées Sont légèrement immergées dans le bain de verre de façon à donner naissance aux points d'ancrage 49; sur ces extrémités adhèrent les parties du verre d'où les bords de la feuille sont étirés. 34 désigne une feuille étirée dont les bords Sont formés par le verre se trouvant en ces points. Les tuyaux 45 peuvent être fabriqués en une matière quelconque suffisamment résistante et sont de préférence formés par un tube métallique sans soudure.
Ce dernier peut être supporté, comme cela est représenté, dans une fourche ou dans un collier
8 dans lequel les tuyaux peuvent être déplacés d'avant en ar- rière ou inversement et être fixés par des éorous 2 de façon à déterminer ou à régler la largeur de la feuille de verre à étirer. Les fourches et les colliers Sont pourvus de tiges filetées 6 qui passent au travers d'un bras 4 fixé au réoi- pient et cette tige 6 est munie d'un éorou 6a de telle sorte que les organes d'ancrage peuvent également être soulevés ou abaissés et être fixés par cet éorou de manière à déterminer ou à régler le degré d'immersion par rapport à la Surface du bain de verre 22.
Avant de fixer le dispositif d'ancrage en place dans le four et d'appliquer l'agent de réglage de la oha- leur, on chauffe les extrémités actives en les immergeant dans le verre de manière à y produire l'adhérence du verre. Ce chauffage peut toutefois avoir lieu de toute autre façon.
En pratique on règle la température des points d'an- orage après que l'adhérence a été obtenue de façon à modifier le la viscosité et/degré d'adhérence de la partie du verre qui est en contaot avec les points d'ancrage ou à proximité de ceux oi, en faisant passer un fluide venant d'une source queloonque appropriée à travers les 'tuyaux 45 comme indiqué par une flè- ohe, la quantité et la température de ce fluide étant telles qu'il est Susceptible de modifier dan la mesure voulue la température du point d'ancrage. Pour btenir une modification
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Satisfaisante de la température du point d'ancrage, la tempéra- ture de l'agent de modification devrait être inférieure à celle du bain de verre. Dans ce but, on peut utiliser une pression d'eau ou d'air.
Le dessin montre des moyens pour régler le pas- sage du fluide par les tuyaux 45, ces moyens consistent en des soupapes 25 qui peuvent être manipulées de façon à régler les ouvertures de passage de ces tuyaux et ainsi la quantité d'eau ou d'air à admettre dans le four.
Dans le cas de verre ordinaire, les tuyaux constituant les organes d'ancrage ont de préférence un faible diamètre et sont placés dans le verre aveo le plan du doublage en aligne- ment aveo les bords de la feuille étirée, comme montré aux fi- gure$ 1 et 2. Les tuyaux 45 peuvent être aplatis comme montré en 49a et avoir des dimensions plus considérables dans le Sens de la profondeur aux points actifs comme montré aux figures 4 et 6, il est désirable de réduire leur largeur par compression ou autrement oonformément à l'épaisseur des bords de la feuille à étirer comme montré à la figure 5.
Lorsque l'adnérence aux tuyaux ou à l'organe d'anorage a eu lieu, leur température peut être modifiée à volonté de fa- çon à maintenir l'adhérence pendant le fonctionnement.
La température peut être abaissée de telle sorte qu'une pellicule de verre reste à peu près adhérer à elle tandis que les bords de la feuille Sont étirés à partir de cette pellicule adhérente. Il est préférable de laisser la température des points d'ancrage s'élever autant que possible vers le point de fusion, mais Sans produire la fusion et en restant au-dessous du point auquel les bords de la feuille ont une tendance à s'é- oarter de la ligne d'étirage aux points d'ancrage de celle-oi.
De cette manière les bords sont étirés à partir du verre qui se trouve à proximité des points d'ancrage en quelque Sorte avec une espace de frottement dû à l'extension et produi- saut ainsi des bords d'épaisseur réduits.
La température voulue ou critique est déterminée en
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observant l'effet de la variation de la température dans le verre, le but recherché étant d'empêcher le retrait de la feuil.. le de'verre à partir d'une ligne verticale passant approximati.. vement à travers la partie active du dispositif d'ancrage.
Au lieu d'utiliser des tuyaux métalliques comme montré aux figures 1 et 4, on peut utiliser un organe d'ancrage 45a en une matière réfraotaire appropriée, comme par exemple de l'argile réfractaire (figure 19).
Aux figures 9 à 14 inclus, l'organe d'ancrage 45b pos- sède des extrémités de forme sensiblement coniques à l'endroit où il touche le bain ou à l'endroit où il plonge dans celui-ci de Sorte que sa partie active peut être à peu près égale à l'é- paisseur du bord de la feuille de verre à étirer. Dans cette forme de réalisation 1, un jet de fluide modifiant la tempéra- ture peut être introduit et dans ce but on peut prévoir un tuyau approprié muni d'une soupape de réglage.
Le verre étiré provenant du bain est remplacé aux points d'ancrage sous l'aotion de la pression hydrostatique et peut être de la tension superficielle ou capillaire, par la masse de verre située à un niveau inférieur, mais dans le procédé décrit le degré voulu d'adhérence est maintenu d'une manière continuelle malgré les mouv ements du verre adjacent.
L'épaisseur du bord étiré peut être modifiée en faisant varier la température, tout aussi bien qu'en faisant varier la profondeur d'immersion ou la position du point immergé par rap- port à la surface du verre où il n'y a pas d'immersion réelle.
En élvant pàr exemple la température de l'organe d'ancrage, le bord peut être rendu plus mince, mais dans ce cas on doit avoir soin de ne pas élever la température dans une mesure sus- oeptible de produire un retrait ou un éloignement de la ligne d'étirage. Il en résulte que la même épaisseur de feuille peut être obtenue par l'utilisation combiné de la variation de la température et de l'immersion oomme montré aux figures 15 à 18
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inclusivement.
En vue de looaliser l'action de la température aux points d'étirage et de oombattre toute aotion défavorable produite par la radiation,des bruleurs 11 sont placée dans des ouvertures
7 de chaque coté des organes d'ancrage.
La figure 2 montre des bruleurs de ce genre 11 disposée parallèlement l'un à l'autre.
En vue d'obtenir une épaisseur uniforme pour les bords de la feuille, on utilise des tuyaux à gaz lla montrés à la figure 7 pour diriger une flamme de gaz vers la surface du bain de verre dans la région des bords.
Au lieu d'utiliser des moyens du genre de ceux montrés à la figure 7, un pot en argile ou un organe oreux comme montré en llb (figure 8) peut être Supporté d'une manière réglable des deux oôtés des bords de la feuille dans la voûte avec son extré- mité inférieure recouverte par le bain de verre, et cet organe creux est chauffé à l'intérieur au moyen d'une flamme réglée et obtenue si on le désire, par un tuyau placé à l'intérieur de ce pot ou de cet organe creux.
La température de la chambre d'étirage estréglée par tous moyens appropriés comme par exemple par des écrous régla- bles 12 disposés sur les côté$ opposés de la feuille afin de protéger la feuille contre la chaleur exoessive du four.
Comme on s'en rendra oompte par les dessins et par la description, la partie active de l'organe d'anorage possède un diamètre dans la direotion horizontale à angle droit par rap- port à la feuille étirée qui n'est pas beauooup plus élevé que l'épaisseur de la feuille à la surface du verre, et que dans certaines conditions cet organe d'ancrage peut avoir un diamè- tre Sensiblement plus faible dans Sa partie active que l'épais- seur en ce point.
Lorsque le dispositif d'ancrage a une forme conique, la variation du diamètre de la partie active est effectuée rapide-
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ment. Dans toutes les formes de réalisation représentées, l'é- paisseur des borda de la feuille étirée peut être augmentée en abaissant la température et en modifiant la vitesse d'étirage.
En résumé, on doit admettra que l'un des avantages ré- sultant de la diminution des dimensions actives du point d'an- orage est que le verre qui est en train d'être étiré ne peut se répandre que Sur une surface faible ou bien que cette Surface est inexistante et l'avantage provenant du réglage de la tempé- rature de cette pièce d'ancrage et par conséquent du degré d'ad- hérenoe du verre est que l'on peut obtenir dans certaines limi- tes l'épaisseur voulue du bord compatible avec le maintien de la largeur de la feuille.
REVENDICATIONS @ I.- Un procédé d'étirage de feuilles de verre à partir d'un bain de verre fondu caractérisé en ce que l'in utilise comme organe d'ancrage une pièce dont le diamètre va en décris- saut jusqu'à atteindre un diamètre inférieur à l'épaisseur ma- ximum du verre à étirer au point où prend naissance le bord de la feuille, et en ce que l'on règle la température de cette pièce de façon à y produire et à y maintenir l'adhérence du verre.