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Procédé et appareil perfectionné de recuisson du verre.
Cette invention a pour objet un procédé et un appareil perfectionnés de recuisson des plaques de verre.
Suivant l'invention, une enveloppe calorifuge fermée destinée à contenir une plaque de verre est munie d'un dispositif servant à maintenir la température constante au voisinage de la plaque et contient une série sans fin de rouleaux qui sont animés à la fois d'un mouvement de translation et d'un mouvement de rotation, de sorte que la plalue reposant sur ces rouleaux reste sensiblement immobile* Les arbres des rouleaux sont portés par une paire de chaînes sans fin placées à l'extérieur de l'enveloppe et des dispositifs sont pxevus pour obturer les fentes
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l'air dans l'enveloppe et pour y admettre un supplément d'air servant à compenser les fuites du dispositif d'obturation et à maintenir une légère pression à l'intérieur de l'enveloppe. De préférence,
on fait circuler l'air à travers des boites disposées dans l'enveloppe au-dessus et au-dessous des rouleaux sur lesquels repose la plaque, et l'on munit ces boites d'aillettes disposées de façon à égaliser la température régnant dans les espaces situés au-dessus et au-dessous de la plaque. De plus, comme les rouleaux refroidissent plus rapidement à leurs extrémités qu'en leur milieu, l'air est retiré de l'enveloppe et rame- né à l'enveloppe'par des embouchures qui l'obligent à passer au-dessus de la partie médiane des rouleaux.
Des guides sont prévus pour supporter le train de rouleaux supérieur dans un plan horizontal de façon à constituer un plan :le support pour la plaque, et la partie supérieure de l'enveloppe est établie sous forme d'un couvercle démontable permettant d'exposer le train de rouleaux horizontal. L'appareil est supporté par un chariot destiné à se mouvoir au-dessous 3' un laminoir à la vitesse de laminage.
Pendant le mouvement du chariot, le couvercle ayant été enlevé, une plaque est déposée sur les rouleaux à l'intérieur de l'enveloppe, et le couvercle est alors remis en place, Comme la durée du recuit peut varier de 30 à 60 minutes, l'appareil, qui est monté sur des rails portes par le châssis, est transféré dudit châssis à une installation de voies munie de plaques tournantes et constituant un circuit fermé permettant :le ramener l'appareil à la voie sur laquelle se meut le chariot et del remettre en place sur ce chariot. En un point :le l'installation de voies, l'appareil est amené en regard d'un transporteur sur lequel on fait rouler la plaque après qu'elle ? atteint sa température de recuit inférieure.
On réchauffe alors l'ap-
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d'une nouvelle plaque. On peut employer une série d' appareils à recuire de ce genre, chacun décrivant le cycle des opérations qui viennent d'être décrites. Les organes de chauffage de l'appareil sont disposés de telle sorte que les extrémités des rouleaux en reçoivent plus de chaleur que leur partie médiane.
Des transporteurs dans lesquels les rouleaux reçoivent à la fois un mouvement de translation et un mouvement de rotation ont déjà été employés pour communiquer a une plaque reposant sur eux, un mouvement lent résultant, propre à faire passer la plaque sur les rouleaux d'un fourtunnel à recuire, et l'on a aussi employé de tels transporteurs pour produire un mouvement d'entraînement résultant en vue de la réception d'une plaque d'un laminoir.
Dans l'appareil suivant l'invention, les rouleaux n'ont pas pour rôle de transporter la plaque ( si ce n'est pendant un temps très court - le recuit étant terminé - en vue d'enlever la plaque) mais ils sont maintenus continuellement en mouvement dans le but, d'une part, de supporter la plaque dans un plan dont les lignes se déplacent continuellement, de sorte que la plaque peut rester immobile dans l'appareil pendant qu'elle est à l'état mou, et d'autre part, d'empêcher que, pendant que l'appareil est en train d'être chauffé à la température voulue pour recevoir une plaque, les rouleaux s'infléchissent sous l'influence de leur poids propre lorsqu'ils sont très chauds.
Etant donné que, pendant l'opération de recuit, la température de l'enveloppe doit diminuer dans la mesure et à la vitesse voulues pour le recuit et que les rouleaux perd@nt forcément de leur chaleur par leurs arbres qui sont prolongés à l'extérieur de l'enveloppe, il est important que les dispositifs prévus pour régler la vi-
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rature constante sur une longueur égale à la largeur :le la plaque et qu'ils assurent aussi la perte d'une quantité de chaleur constante, par unité , ::le temps, de toutes les parties des deux surfaces de la plaque.
De préférence* il est prévu au-dessus et au-dessous de la plaque des surfaces auxquelles cette plaque peut céder de la chaleur par rayonnement, la température que possèdent ces surfaces en différents points étant déterminée d'une manière propre à assurer la même perte de chaleur en tous les points de la plaque par unité de temps. A titre de variante ou en plus desdites surfaces, l'appareil peut comporter des dispositifs :le chauffage électrique placés dans des positions telles qu'ils fournissent :le la chaleur à celles des parties de la plaque lui auraient tendance à se refroidir plus rapidement que d'autres.
L'appareil et le procé3é de recuisson des plaques de verre -lui viennent :l'être décrits, présentent, sur le procédé usuel dans lequel on emploie un four-tunnel à recuire, les avantages suivants :
1) La plaque est enveloppée et soumise à une régulation de sa température dans un temps très court ( de l'ordre de dix secondes) après son laminage. Ceci présente une importance spéciale dans le cas de plaques opaques dans lesquelles l'opacité dépend de la cristallisation qui a lieu entre le laminage et la solidification.
2) Les plaques sont à l'abri des poussières et des matières étrangères. C=ci est important dans le cas ::le plaques lui ne doivent pas être meulées.
3) Les vitesses :les opérations de laminage et :le recuit sont entièrement indépendantes et on peut modifier chacune 3' elles pour les adapter à des plaques de différentes épaisseurs ou compositions sans que ceci ait d'influence sur l' autre. Ainsi, on peut augmenter la durée de recuit
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de laminage, ce qui s'obtient en augmentant le nombre :les transporteurs à rouleaux qui resservent -'.',appareil de laminage.
4) La capacité de chaleur de l'appareil à recuire est très faible en comparaison avec celle d'un four à recuire. Par conséquent, on peut faire varier rapidement et facilement la vitesse du recuit et, si l'on arrête puis reprend le laminage, on évite les pertes de plaques qui se produisent à la mise en marche et qui sont dues au fait que les conditions de température qui règnent dans le four à recuire sont défectueuses.
5) La quantité de chaleur nécessaire pour le recuit est faible en -comparaison avec celle lui est exigée dans le cas d'un four à recuire et, pendantles périodes de temps pendant lesquelles on ne lamine pas de plaques, il n'est pas nécessaire de continuer le chauffage de l'appareil à recuire.
Dans les dessins annexés :
Fig, 1 est une vue de côté, moitié en coupe verticale, :le l'appareil, le ventilateur étant représenté en élévation, Fig. 2 est une coupe transversale centrale verticale de cet appareil , en regardant vers l'extrémité gauche de fig. 1.
Fig. 3 est une coupe d'un des rouleaux, dessiné à une échelle qui est quadruple de celle des fige ] et 2, cette figure représentant certains détails de l'enveloppe et du t ran spo rt eu r.
Fig. 4 est une coupe suivant A-A, fig. 3 et représente le dispositif de support des rouleaux.
Fig. 5 est une vue en plan schématique de l'ins- tallation de rails et de plaques tournantes servant au transport de l'appareil.
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partie correspondante de fig. 1 et représente une autre façon :le faire tourner les rouleaux.
Comme représenté dans ces dessins, les rouleaux 1 sont portés par deux châines munies de maillons 2 et pas ent sur trois roues à chaîne prevues :le chaque côté de l'appareil. De ces trois roues prévues de chaque côté deux (3,3) sont situees aux extrémités du brin hori contal supérieur de la chaîne et la troisième (4) est en prise avec le brin inférieur. Les arbres 5 des roues 3 tournent dans des paliers 6 montés sur des poutrelles longitudinales 7,7 prévues une de chalue côté :le l'appareil et reliées entre elles par des traverses 8. Les roues 4 tournent sur les arbres en ports-à-faux 9 fixées dans :les blocs 10 supporté 3par les poutrelles 7.
Les poutrelles 7 portent des roulettes 11 roulant sur des rails 12 fixés à un cha- riot 13.
Sur les arbres 5 :les deux rous à chaîne 3 qui se trouvent à l'extrémité gauche de fig, 1 sont montées des roues à chaîne 14 actionnees à l'aide :le chaînes 15 par des roues à chaîne 16 montées sur un arbre 17 tournant dans :les paliers 18 montes sur les poutrelles 7.
Les arbres 19 ( fig. 3) des rouleaux 1 tournent d@ns des coussinets 30 des maillons de chaîne 2. Aux extremites externes des arbres 19 sont fixées respective- ment deux roues dentées 21,21 dont le diamètre primitif est égal au diamètre des rouleaux 1. Le long du brin hori- zontal des chaînes, les roues dentées 21 engrènent avec une crémaillère 22 fixée à un rail 23 porté par des pouf trelles longitudinales 24 -lui sont supportées à l'aide de montants 25 par les poutrelles 7.
Par conséquent, lorsque les rouleaux sont entraînés le long du brin horizontal par les chaînes transporteuses, ces rouleaux tournent en
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plaque de verre 67 ( représentée dans les fig. 2 et 3 mais non dans la fig, 1) reposant sur eux sans communiquer à cette plaque aucun mouvement.
Pendant leur mouvement le long du brin hroziontal les rouleaux sont supportas dans un plan horizontal à l'aide du dispositif représenté dans la fïg. 4 et, en coupe, dans la fig. 3. Le rouleau 1 repose sur deux galets rotatifs discordes 26 montés fous dans deux places 27 qui portent aussi un refit galet discoïde 28 placé au-dessus des galets 26. Les deux plaques 27 glissent par leurs bords inférieurs sur un rail 29 fixé à la poutrelle 30, qui est supportée de la façon qu'on verra plus loin.
Les rouleaux 1 sont renfermes à l'intérieur d'une enveloppe composée d'un corps 31, d'un couvercle 32 et de deux panneaux lateraux 33. Chacun de ces organes ( corps, couvercle et panneaux) est composé d'une paroi 34 munie d'une garniture calorifuge 35. Le corps 31 est supporté par les poutrelles 7, à l'aide de blocs 36 reposant sur des poutrelles transversales 37 et de blocs 38 fixes à des montants 39 reposant sur deux des poutrelles transversales 8. Le couvercle repose sur le corps et estcentré par rap- port à lui par des goujons de repérage 40 traversant des pattes 41. Les panneaux latéraux sont supportés par deux poutrelles en forme de caissons 42 qui traversent les deux panneaux et sont fixés aux montants 25.
Les poutrelles lon- gitudinales 30 ( fig. 2 et 3) sont assujetties aux purtrelles 42 et à la paroi externe des panneaux, Les panneaux sont aussi supportes à l'intérieur de l'enveloppe par des pou- trelles longitudinales 43, des poutrelles transversales 44 et des montants 45. La partie des poutrelles 42 qui est située à l'intérieur de l'enveloppe est calorifugée comme indiqué en 46 pour diminuer la vitesse à laquelle la chaleur
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On voit dans la fig. 3 qu'il existe entre le couvercle 32 et le panneau latéral 33 un espace à travers lequel passent les rouleaux 1 et leurs arbres 19.
Le libre passai ge de 1' air à travers cet espace est empêché par un dispositif 3'obturation assujetti à chaque rouleau et travail- lant dans une chambre obtenue en découpant en 47 une partie du calorifuge 35 et en prévoyant des bandes métalliques 48. Chaque dispositif :l'obturation comprend un coussinet 49 et deux disques 50 qui alternent et sont intercalés avec les disques 51 de chacun des dispositifs d'obturation portés par les rouleaux adjacents., lesquels dispositifs sont identiques au premier à l'exception de la position des dis- ,lues* Deux jeux de risques 50, 51 ont été représentés en pointillé à la partie inférieure de la demi-coupe de fig.1.
Pour assurer le refroidissement uniforme 3'une plaque de verre reposant sur le train de rouleaux horizontal du transporteur, les boites 52,53 situées respectivement au-dessus et au-dessous des rouleaux 1 de ce train sont munies d'organes permettant de modifier la vitesse du refroidissement de certaines parties de la plaque en comparaison avec d'autres parties. En temps normal, les bprds et les extrémités de la claque refroidissent plus rapidement que la partie centrale, et la face de dessus refroldit plus repidement que la face de dessous.
Les boîtes 52,53 sont par conséquent munies d'ailettes 54 qui sont plus hautes au milieu desdites boites 11'aux extrémités et qui sont aussi plus hantes ( ou plus rapprochées) jans la partie centrale que sur les bords. Un ventilateur 55 ac- tionné par un moteur 56 aspire l'air de l'enveloppe par un tuyau 57 et le refoule dans la boite 52 par un tuyau 58 débouchant dans l'extrémité droite de cette boite.
Des tuyaux 59 et 60 font communiquer les extrémités gauches des boites 52 et 53, et un tuyau 61 situé à l'extrémité droite de la
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des rouleaux a tendance à posséder une température plus élevée que les extrémités, les tuyaux 57 et 61 sont ter¯ minés respectivement par des embouchures 62 et 63 qui occupent des positions telles qu'elles aspirent et refoulent respectivement l'air en regard de la partie médiane des rouleaux, Les tuyaux 58 et 59, qui sont fiés au couvercle 32, sont reliés à l'échappement du ventilateur 55 et au tuyau 60 par des raccords 64 et 65, respectivement après que le couvercle a été mis en place.
Pour empêcher la pénétration dair froid dans l'enveloppe, on maintient dans celle-ci une légère pression en admettant une faible quantité d'air dans la tubulure d'aspiration du ventilateur 55 par un tuyau 66, l'air ainsi admis étant de préférence préchauffé. Des éléments de chauffage électrique 69 supportés par des consoles 69 a portées par les panneaux 33 sont prévus dans le but de régler la vitesse du refroidissement ainsi que dans le but de chauffer l'appareil à la température désirée avant d'y introduire une plaque. Les éléments de chauffage 69 ont des formas et des positions telles qu'ils chauffent, par rayonnement, les parties extrêmes des rouleaux 1.
Ces éléments ne sont pas visibles dans la vue en coupe de fig.2, mais leur position par rapport à la longueur des rouleaux est indiquée dans cette figure par des lignes pointillées.
Cette position des éléments de chauffage permet d'unifor- miser la température des rouleaux 1, qui refroidissent plus rapidement à leurs extrémités qu'an leur milieu.
Comme il est impossible de régler les vitesses de translation et de rotation des rouleaux 1 avec une exactitude telle que la plaque de verre 67 reste immobile pendant une longue période de temps, des paires de butées 68 sont assujetties aux extrémités de l'enveloppe 32 pour li-
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l'une ou l'autre des paires de butées et reste en contact avec elle, pendant qu'il se produit un léger glissement entre la plaque et les rouleaux.
Dans la fig. 5, 71 désigne des rails sur lesquels le chariot 13 est destiné à rouler et 72 des rails sur lesquels les roues Tl de l'appareil sont destinées à rouler, ces rails 72 coïncidant avec les rails 12 du chariot 13 lorslue celui-ci occupe les positions 13b et 13c. Les trois voies 72 pont reliées entre elles par des claques tournantes 73. Dans 12 fige 5, l'appareil até indiqué par la référence 31 ie son enveloppe, qu'on a affectée 3'une lettre pour distinguer différentes positions de l'appareil ou différents appareils. Le laminoir est intique par les rouleaux 74.
En fonctionnement, on enlevé,le couvercle et on amené l'appareil, monté sur le chariot 13, à la position
31a, 13a. Aussitôt que le laminoir a été mis en marche,on fait mouvoir le chariot 13 au-dessous de lui, à la vitesse de laminage ie sorte que, à mesure que la plaque sort du laminoir, elle se dépose sur les rouleaux 1. On continue à faire mouvoir le chariot jusqu'à ce qu'il ait atteint la position 13c, Cn place alors le couvercle 32 sur l'appareis, on relie les tuyaux à air par les raccords 64 et 65 et on-; met en marche le ventilateur 55.
Cn fait alors passer l'appareil :les rails 12 du chariot aux rails 72 sur lesquels on le fait rouler jusqu'à la position 31c et on ramené le chariot 13 à la position 13b. Lorsqu'une autre plaque est sur le point d'être laminée, on fait passer un autre appareil, situé en 31k, des rails 72 sur les rails 12 du chariot placé en 13b, on ra- mené alors ce chariot à la position 13a et on répète Tope- ration. Les rouleaux 1 sont maintenus continuellement en mouvement, à la fois pendant que la plaque est sur eux et
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des appareils de 90 sur une des plaques tournantes et de 2702 sur l'autre, afin que la position qu'il occupe sur le chariot 13 soit constamment la même.
Différents appareils contenant chacun une plaque en train d'être recuite sont indiqués en 31d, 31e, 31f et 31g. lorsque la plaque ue contient un appareil quelconque a atteint sa température de recuit inférieure, l'appareil- est amené à la position 31h, devant le transporteur 75. On enlève le couvercle 32, on pousse la plaque sur le transporteur 75, on remet le couvercle en plaça et on amène l'appareil à une position 31i où l'on fait fonctionner les éléments de chauffage électrique pour réchauffer l'a@parail à la température désirée.
Au lieu de faire tourner les rouleaux 1. à une vitesse ayant un rapport fixe avec leur vitesse de translation, par 1'engueulent de la crémaillère 22 avec les roues dentées 21, on peut actionner celles-ci de telle manière qu'on puisse faire varier leurvitesse. Dans la fig.
6, qui représente en élévation la partie supérieure gauche de l'appareil après enlèvement de la roue à chaîne 14, les roues dentées 21 du train :le rouleaux horizontal engrènent avec une chaîne 76 qui est actionnée par un moteur 77 et une roue à vis ans fin 78, la roue qui actionne la chaîne étant située derrière le carter de la roue à vis sans fin. Le moteur 77 est supporte par la poutrelle 24 qui est prolongée vers la gauche. Le brin supérieur de la chaîne 76 est supporté à certains intervalles par des pignons intermédiaires 79 montés dans les supports 80.
En temps normal, la chaîne 76 est actionnée à une vitesse telle que la plaque de verre est maintenue aussi immobile que cela est pratiquement réalisable; mais lorsque l'appareil a été amené à la position 31 h (fig.5)
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utiliser la vitesse variable de la chaîne 76 pour maintenir la plaque entre certaines limites sur les rouleaux 1* A cet effet, les butées 68 sont rendues mobiles, de façon qu'elles actionnent deux barres passant à travers l'enveloppe;
ces deux barres sont reliées entre elles et actionnent un interrupteur se rapportant au moteur 77. La vitesse du moteur est réglée de telle sorte que, avec la résistance en circuit, cette vitesse est légèrement trop faible pour maintenir la plaque immobile. La plaque se meut alors lentement vers la gauche jusqu'à ce qu'elle actionne la barre de gauche, qui ferme l'interrupteur court-circuiteur et aug@ente ainsi Ta vitesse du moteur, ce lui a pour effet :le faire mouvoir la plaque lentement vers la droite jusqu'au moment où elle atteint la barre située à l'autre extrémité de l'avare!.!, sa vitesse étant alors de nouveau réduite.
De cette manière, la plaque est constamment animée 3' un mouvement lent :le recul et d'avancement.
Au lisu des deux boîtes 52 et 53, on peut se servir d'elements de chauffage électrique pour chauffer l@s parties :le la plaque 'Lui tendent à refroidir plus rapidement, les embouchures d'aspiration et de refoulement du ventilateur étant alors placées :le façon à assurer la circulation de l'air dans l'appareil.
Il n'est pas essentiel que l'appareil possède un couvercle démontable, étant donné qu'il peut être muni d'une porte à travers laquelle on ferait glisser la plaque pour l'insérer sur la série horizontale de rouleaux:. Toutefois, dans ce cas, il serait nécessaire que la plaque soit reçue au sortir du laminoir par un train :le rouleaux à l'extrémité duquel l'appareil serait disposé pour permettre à la plaque d'être transférée dudit train de rouleaux dans l'appareil.