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" Perfectionnements à la fabrication du verre en feuilles "
La présente invention est relative à la fabrication du verre en feuilles en général; et plus particulièrement au recuit du verre et à la suppression, sur la feuille de verre étirée, d'au moins une partie de l'ondulation caracté- ristique du verre étiré. Elle a pour objet un procédé per- fectionné pour la fabrication du verre en feuilles, par lequel le verre peut être convenablement recuit pendant son étirage continu, dans un sens vertical, à partir d'un réservoir contenant un bain de verre en fusion, et par lequel une par- tie notable de l'ondulation caractéristique du verre étiré @
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peut être éliminée.
Le produit résultant du procédé perfec- tionné de fabrication selon l'invention est supérieur aux produits obtenus par les procédés actuellement connus d'étirage du verre en feuille, par exemple le procédé Fourcault, en raison de son recuit approprié et de l'élimi- nation de son ondulation caractéristique.
On sait que le procédé Fourcault consiste à étirer une feuille continue à partir d'un bain de verre en fusion et à la faire passer verticalement sur des réfrigérants'qui lui donnent de la consistance. La feuille contenue alors à se déplacer vers le haut à travers la cuve d'étirage, puis elle traverse un four à recuire disposé verticalement et au sommet duquel la feuille continue est découpée en longueurs. Jus- qu'ici, il avait été jugé impossible de recuire convenablement la feuille de verre ascendante. Or, on a constaté que la difficulté est due à deux facteurs, premièrement l'insuf- fisance du recuit, et deuxièmement le manque d'uniformité dans le recuit. Ce dernier facteur, qui semble ne pas avoir été apprécié dans le passé, est très important.
Pour la plupart des applications, il n'est pas nécessaire d'éliminer complètement la tension du verre, mais il est utile d'en éliminer la majeure partie et de répartir la tension restan- te sensiblement uniformément dans toute la feuille. Une cer- taine quantité de tension résiduelle est désirable dans cer- tains cas, parce que le verre est alors moins sujet à se
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briser dans certaines conditions qu'une feuille parfaitement recuite. Toutefois, si la tension résiduelle n'est pas ré- partie par un recuit uniforme, le danger de rupture augmente, ainsi que la probabilité que, dans la coupe d'une feuille, la ligne de coupe s'écartera de la ligne voulue.
Le verre dans lequel la tension n'est pas uniformément répartie est particulièrement indésirable pour les feuilles qui doivent être moulées et polies, non seulement à cause du danger de rupture, mais aussi parce que le meulage et le polissage ne peuvent guère être uniformes.
On a trouvé, conformément à l'invention, qu'en faisant circuler un fluide gazeux en contact avec et transversalement à la feuille de verre en mouvement, lorsque la température de la feuille est supérieure à la limite inférieure de la zone de recuit, l'introduction d'une tension excessive dans le verre peut être éliminée et que la tension restant dans la feuille peut être répartie uniformément. Il n'est pas néces- saire que le fluide gazeux circule exactement horizontalement en travers de la feuille. Il suffit qu'il circule en travers de la feuille dans une direction comportant une composante horizontale et c'est dans ce sens que le mot "transversalement" doit être pris ici. La zone de recuit va de 455 à 600 C environ.
Lorsque la présente invention est appliquée, la tension subsistante dans la feuille est sans importance, car elle n'a aucune action nuisible sur la nature du produit.
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La circulation du fluide gazeux peut être effectuée de plusieurs façons différentes dont quelques-unes sont dé- crites dans la demande de brevet parallèle déposée le même jour que la présente, sous le N 317.044. Par exemple, on peut obtenir des résultats très avantageux lorsque le fluide gazeux circule transversalement à la feuille ascendante dans la cuve d'étirage ou dans le soubassement du four de recuit près de la feuille de verre. On a trouvé également que les avantages de l'invention peuvent être obtenus lorsque l'on utilise des souffleries pour insuffler de l'air additionnel dans la cuve d'étirage ou le.soubassement du four à recuire et transversalement à la feuille.
On peut utiliser une souffle- rie ordinaire pour insuffler de l'air atmosphérique dans la cuve ou dans le four à recuire, ou bien une soufflerie du type Venturi pour insuffler de l'air frais et une partie du fluide gazeux se trouvant déjà dans la cuve ou le four à recuire transversalement à la aille. Il est essentiel toutefois que le fluide gazeux qui se trouve en contact avec la feuille de verre ascendante circule transversalement à la fouille Un recuit avantageux peut être effectué lorsque cette circula- tion a lieu quand la température de la feuille est supérieure à la zone de recuit, mais on a constaté que les meilleurs ré- sultats au point de vue du recuit peuvent être obtenus lorsque la circulation transversale est effectuée quand le verre a une température comprise dans la zone de recuit ou voisine de cette zone.
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On a trouvé que l'on peut obtenir des résultats avantageux en utilisant'une ou plusieurs souffleries ou un .ou plusieurs ventilateurs pour assurer la circulation du fluide gazeux. On a obtenu de bons résultats avec une souf- flerie ou un ventilateur unique, mais on a observé qu'il est préférable d'utiliser au moins deux sources d'alimenta- tion, l'une placée près d'un bord de la feuille et agencée de façon à assurer la circulation transversalement à l'une des faces de la feuille qui monte, et l'autre placée près du bord opposé de la feuille.de verre ascendante et disposée de façon à assurer la circulation en travers ,de l'autre face de la feuille. De cette manière, une nappe de fluide gazeux en circulation autour de la feuille de verre peut être obtenue.
On sait que, dans le procédé Fourcault d'étirage do feuilles de verre, le produit final présente une ondulation caractéristique dans le sens de la longueur de la feuille étirée. On a trouvé, suivant l'invention, qu'en faisant cir- culer le fluide gazeux en contact avec la feuille de verre qui monte transversalement à cette feuille montante et à un ou plusieurs endroits où la température de la feuille de verre est comprise dans la zone de recuit, ou supérieure à cette zone, on peut supprimer complètement cette ondulation carac- téristique ou la réduire notablement. Ceci est particulière- ment avantageux dans le verre en feuilles pour que le produit
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se rapproche de très près des caractéristiques de la surface lisse du verre en plaques.
On a trouvé que, pour éliminer l'ondulation caracté- ristique du verre en feuille, les meilleurs résultats peuvent être obtenus lorsque la circulation transversale est effectuée à un endroit où la température de la feuille de verre est supérieure à la zone de recuit. Cette circulation transver- sale peut être effectuée sur le ménisque, dans la zone immé- diatement au-dessus du ménisque, laquelle peut être appelée la zone d'étirage, dans la zone de prise ou dans la zone com- prise entre la zone de recuit et la zone de prise.
Il est préférable d'effectuer la circulation transversale du fluide gazeux à une petite distance au-dessus du ménisque et avant que la feuille n'ait pris sa consistance, mais il doit être compris que les résultats avantageux au point de vue de la suppression de l'ondulation peuvent être obtenus lorsque cette circulation transversale est effectuée en l'un quel- conque des points mentionnés ci-dessus.
On a constaté que la circulation transversale du fluide gazeux au voisinage de la feuille de verre ascendante pendant que cette feuille se trouve dans la zone de prias, la zone immédiatement supérieure à la zone de recuit, sur le ménisque ou près du ménisque, non seulement réduit ou suppri- me les ondulations, mais contribue notablement aussi à effec- tuer le recuit convenable de la feuille de verre.
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Dans les dessins ci-joints on a représenté, à titre d'exemple seulement, des appareils pouvant être utilisés dans la mise en pratique de l'invention. On conçoit que l'invention n'est pas limitée aux appareils particuliers représentés dans les dessins et qu'elle peut aussi âtre',mise en pratique facilement à l'aide de diverses modifications do ces appareils et:
de divers autres types d'appareils agencés pour assurer la circulation transversale du fluide gazeux en contact avec la fouille de verre ascendante en un ou plu- sieurs points où la température de cette feuille est voisine de la limite inférieure de la zono de recuit ou supérieure à cette limite, c'est-à-dire voisine de la zone de recuit ou comprise à l'intérieur de cette zone, dans la zone immé- diatement supérieure à la zone de recuit, dans la zone do prise ou sur le ménisque.
Dans ces dessins :
Fig. 1 est une coupe verticale d'un réservoir pour l'étirage du verre et d'une partie de l'appareil d'étirage.
Fig. 2 est une coupe par la ligne II-II de la fig, l, et
Fig. 3 est une coupe par la ligne III-III de la fig. 2.
La feuille S est étirée à partir d'un bain B conte- nu dans le réservoir 4, de la façon usuelle. Comme le mon- trent les dessins, la feuille est étirée à travers une débi-
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teuse 5 logée dans la cuve 6 du réservoir. Elle monte en- suite à travers l'embouchure 7 du réservoir et elle entre dans le four à recuire 8, où elle est entraînée vers le aut au moyen de plusieurs jeux de rouleaux 9. Des réfrigérants 10 sont montés près du ménisque pour refroidir la feuille et lui donner de la consistance lorsqu'elle est étirée vers le haut à travers la fente de la débiteuse.
Pendant son mouvement vers le haut, la feuille se refroidit jusqu'à la zone de recuit et dans toute l'étendue de cette zone, puis sa température baisse progressivement jusqu'au moment où elle sort au sommet du'four à récuire 8, sa température étant alors d'environ 95 C.
Dans le mode préféré de réalisation de l'invention, une soufflerie 11 envoie de l'air atmosphérique sous pres- sion dans la cuve d'étirage. Cette soufflerie est montée d'un côté de la feuille-de verre, de façon à assurer'une circulation transversale du fluide gazeux au voisinage de la feuille de verre ascendante. Une soufflerie semblable 12 est montée dans le coin diagonalement opposé de la cuve.
Lorsqu'elles sont ainsi placées, les souffleries assurent une circulation transversale excellente du fluide gazeux au- tour de la feuille. Les courants de convection dispersés qui provoquent un refroidissement local brusque, sont ainsi éliminés et il se forme une nappe gazeuse sensiblement uni- forme quant à la température ou tout au moins ne présentant
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pas de différences de température marquées et subites.
Comme le montre la fig, 1, les souffleries ou autres dispo- sitifs assurant la circulation du gaz dans la cuvo sont placés à l'extérieur des réfrigérants. On a trouvé que l'on obtient ainsi des résultats avantageux sans aucun risque de formation de taches mates dues au contact de la feuille avec de l'air froid. '
La soufflerie 11 comporte deux orifices d'admission 13 et 14 pour l'injection de l'air dans la cuve. L'arrivée de l'air par l'orifice 13 peut être régléepar une soupape 15, et l'arrivée de l'air par l'orifice 14 peut être réglée par une soupape semblable 16. Comme le montrent les dessins, les orifices 13 et 14 sont espacés verticalement, de' façon que l'air puisse être injecté en des points espacés vertica- lement sur le trajet suivi par la feuille.
La soufflerie 12 comporte également deux orifices d'admission 17 et 18, espacés verticalement, pour l'injec- tion d'air dans la cuve. L'air arrivant par ces ouvertures est réglé par les soupapes 19 et 20.
Le fluide gazeux en contact avec la feuille peut cir- culor dans la cuve ou dans le soubassement du four à recuire.
Il est seulement essentiel que ce mouvement du fluide gazeux en contact ait lieu au-dessus de la feuille au moment où la température de la feuille de verre ascendante est voisine, dans les limites ou au-dessus de la zone de recuit.-
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On peut utiliser une soufflerie du typo -Venturi au lieu du type de soufflerie représenté dans les dessins. Lors qu'on utilise ce type de soufflerie, une partio du gaz se trouvant déjà à l'intérieur de la cuve ou du soubassement du four à recuire est entraînée avec le fluide gazeux addition- nel injecté par la soufflerie dans la cuve ou dans le soubas- sement du four à recuire.
Il n'est pas nécessaire d'injecter un fluide gazeux additionnel quelconque dans la cuve ou dans le soubassement du four à recuire, car on peut obtenir des résultats satis- faisants en montant des ventilateurs ou des souffleries à l'intérieur de la cuve ou du soubassement du four à recuire de façon à y provoquer la circulation transversale du fluide gazeux dans le voisinage de la feuille.
Des essais au polariscope sur le produit obtenu par le procédé de l'invention montrent que ce produit est convenablement recuit et qu'une partie notable de la tension a été éliminée, la tension restant dans la feuille étant répartie suffisamment uniformément dans toute la feuille pour n'avoir aucune action nuisible sur la nature du produit.
Le produit ainsi obtenu peut être coupé facilement sans se briser par suite de toute tension qui peut y rester, et il peut être meulé et poli facilement sans rupture provenant de la tension. En outre, le produit obtenu par la mise en pra- tique du procédé de l'invention est sensiblement débarrassé
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de l'ondulation caractéristique des feuilles do verre étiréos ordinaires. L'homme du métier se rendra facilement compte des avantages de l'élimination de ces ondulations caractéris- tiques et il n'est donc pas nécessaire de s'y arrêter ici.
Bien que l'on ait décrit et représenté le mode pré- féré de mise en pratique de l'invention, ainsi qu'un appareil pour cette mise en pratique, il est bien entendu que l'invon- tion n'est pas limitée à ce mode de réalisation hi à cet appareil, auxquels différentes modifications peuvent être apportées dans le cadre de l'invention.