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Traitement des rouleaux plieurs pour le verre en feuille<
La présente invention se rapporte d'une manière généra- le à la production de verre en feuille ou à vitres ot vise plus particulièrement à rehausser la qualité d'un tel verre, en améliorant le fini de surface du rouleau autour duquel la. feuille de verre fraîchement formée se meut pendant qu'elle est étirée de façon continue vers le haut, à partir d'un bain de verre en fusion.
Lors de la fabrication industrielle du verre à vitres suivant les procédés classiques, on charge, dans une extré- mité du four à bassin, des matières de la composition pour la fabrication du verre, extrémité où ces matières fondent et s'intègrent à la masse de verre en fusion qui y est con- tenue, la masse fondue traversant ensuite successivement une zone d'affinage et une zone de r froidissement, où cette mas- se est convenablement conditionn e, puis arrive dans une cuve
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de travail, Une feuille est étirée verticalement vers le haut, d'une façon continue, depuis là surface du bain en fu- sion contenu dans la cuve de travail, la disposition étant telle que - conformément au procédé Colburn, auquel la pré- sente invention se rapporte en particulier -,
après avoir parcouru une courte distance vers le haut, la feuille est courbée autour d'un rouleau plieur et rabattue dans le plan essentiellement horizontal. Ensuite, la feuille progresse dans une galerie ou tunnel, dù elle est convenablement recui- te et refroidie, avant d'être découpée en plaques brutes in- dividuelles de dimensions voulues.
Au point où la feuille entre en contact avec le rouleau plieur, elle est encore à l'état semi-plastique, tout en étant, en substance, figée dans sa forme de feuille finale, de sorte que sa surface originale, polie au feu, est haute- ment vulnérable aux dégradations causées par le contact avec une surface dure. Ainsi, les irrégularités de la surface du rouleau plieur s'impriment dans la surface de la feuille et exercent un effet défavorable sur ses qualités optiques.
Partant de ce qui précède, la présente invention a pour objet d'établir un fini de surface amélioré pour rouleaux plieurs employés dans la fabrication de verre en feuille ou à vitres.
L'invention vise en outre à établir une surface de rou- leàu plieur exempte d'une couche de métal amorphe, dite de "barbouillage".
La présente invention vise en outre à empêcher le raya- ge de la surface du rouleau pendant que celui-ci tourne en contact avec le ruban de verre aux fins de nettoyage.
La présente invention se propose en outre de réduire le temps nécessaire pour rétablir le fini de tels rouleaux plieurs.
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Un autre objet de l'invention consiste à établir un rouleau plieur présentant une surface unie, destinée à être en contact avec la feuille, cette surface étant constituée essentiellement en métal d'origine ou de base, non altéré par le processus de finissage, afin que le rouleau n'acquiè- re pas de défauts de surface à la suite d'un emploi prolon- gé dans une étireuse à verre à vitres.
Dans les dessins annexés :
La fig. 1 est une vue en élévation, partie en coupe, d'un mécanisme pour l'étirage du verre en feuille.
La fig. 2 est une vue partielle en coupe, à échelle agrandie, montrant une portion d'un rouleau plieur fini con- formément à la pratique courante et prêt à être installé dans une étireuse à verre à vitres.
La fig. 3 est une vue partielle, à échelle agrandie, montrant la portion du rouleau plieur de la fig. 2, telle qu'elle se présente après que le rouleau a été utilisé pen- dant un certain temps.
La fig. 4 est une vue partielle à échelle agrandie d'une portion d'un rouleau plieur qui a été traité suivant une pha-- se de la présente invention.
La fig. 5 est une vue à échelle agrandie d'une portion d'un rouleau plieur fini suivant une autre phase de la pré- sente invention.
La fig. 6 est une vue en élévation en bout d'une forme de l'appareil de rectification destiné à être utilisé lors du finissage de rouleaux plieurs suivant la présente inven- tion.
La fig. 7 est une vue en plan montrant le rouleau plieur disposé dans la cuve d'attaque ou de décapage anodique.
La fig. 8 est une vue en élévation et en coupe de la cuve de décapage anodique de la fig. 7.
La fig. 9 est une vue partielle en élévation de l'appa-
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réil destiné à assurer un fini poli du rouleau plieur.
La fig. 10 est une vue en coupe prise suivant la ligne 10-10 de la fig. 9 ; et
La fig. 11 est une vue en plan de la cuve de décapage électrolytique suivant l'invention.
Suivant la présente invention, il est prévu un procédé pour le surfaçage d'un rouleau plieur cylindrique pour ver- re en feuille, rouleau renfermant des particules de carbure dures, incrustées dans une masse de base d'un métal plus @ tendre, ce procédé étant caractérisé par les dispositions qui consistent : à meuler ou rectifier la surface du rouleau à l'aide d'un abrasif cui est essentiellement plus dur que les particules de carbure, dans le but de tailler dans les- dites particules de carbure et la masse de base de métal et à réduire la formation d'une couche amorphe de matière alté- rée sur ladite surface; à immerger le rouleau, après le meu- lage, dans un électrolyte, entre une série de cathodes;
et . à appliquer une charge électrique positive audit rouleau et une charge électrique négative auxdites cathodes, dans le but de transposer la couche amorphe précitée du rouleau ci- -dessus sur les cathodes susdites et à exposer le métal d'o- rigine intact du rouleau.
D'autre part, et suivant la : présente invention, il est prévu un appareil pour le surfaçage d'un rouleau plieur cy- lindrique pour verre en feuille, caractérisé en ce qu'il com- prend t une cuve contenant un électrolyte; des moyens pour
Suspendre le rouleau dans 1'électrolyte ci-dessus; une série de cathodes uniformément espacées autour dudit rouleau et équidistantes par rapport à celui-ci, dans ledit électrolyte; des moyens reliant le rouleau susdit au côté positif d'une
Source de courant continu; et des moyens reliant les cathodes susdites au coté négatif de la source de courant continu
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précitée.
Suivant la présente invention, le rouleau plieur est coulé de façon à présenter une fine structure granulaire dé- sordonnée, ce rouleau étant ensuite usiné de façon à recevoir un fini préliminaire, On meule ensuite le rouleau à l'aide d'une courroie abrasive, laquelle égalise davantage la surfa- ce, mais est susceptible de f ormer une couche préjudiciable de métal amorphe ou de barbouillage. Pour enlever la couche de matière de barbouillage on soumet le rouleau à une atta- que ou un décapage anodique, après quoi, sinécessaire, on produit un fini final en polissant le rouleau à l'aide d'une pâte contenant un abrasif très fin.
En se reportant aux dessins, et en particulier à la fig. 1 de ceux-ci, on voit que ces dessins représentent d'une manière générée, en 15, un appareil à étirer le verre à vi- tres ou en feuille, du type Colburn, où un bain de verre en fusion 16 est contenu dans un pot d'étirage ou cuve de travail 17. Une feuille 18 est étirée continuellement vers le haut depuis la surface du bain en fusion et est déviée autour d'un rouleau plieur 19 et rabattue dans un plan sensiblement horizontal, pour progresser ensuite à travers un tunnel de recuisson (non représenté). Le rouleau plieur est creux et présente une partie médiane cylindrique 20, sur laquelle pas- se la feuille, ainsi que des tronçons extrêmes coniques 21, portant les tourillons.
Ce rouleau est monté à rotation et est entraîné à l'aide de moyens de commande classiques, dési- gnés d'une manière générale par 22, ces moyens de commande, dont les détails ne font pas partie de la présente invention, sont tels que, normalement, la vitesse périphérique de ce rouleau est égale à la vitesse d'étirage de la feuille, soit, en d'autres termes, il n'y a pas de mouvement relatif entre le rouleau et la feuille. Afin de permettre un nettoyage
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périodique de la surface du rouleau d'une manière qui sera ' décrite ci-après de façon plus détaillée, le système de com- mande 22 comporte essentiellement des moyens pour entraîner le rouleau à une vitesse périphérique supérieure à la vites- ce d'étirage, c'est-à-dire, pour faire tourner le rouleau par rapport à la feuille.
Des dispositifs calibreurs ou d'an- orage classiques 23, comportant des molettes 24, qui retien- neht les bords opposés de la feuille, s'opposent à la tendan- ce naturelle de celle-ci à se rétrécir pour ne former qu'un fil, et maintiennent la feuille à la largeur désirée.
Etant donné la température élevée de la feuille au mo- ment où celle-ci est en contact avec le rouleau plieur, ce dernier tend à absorber de la chaleur et atteint finalement une température qui amène la feuille à adhérer à ce rouleau.
Afin d'empêcher cette surchauffe, on fait généralement cir- culer un fluide d'absorption de chaleur, liquide ou gazeux, à travers le creux intérieur du rouleau plieur, l'espace in- térieur de ce dernier étant relié à la source de fluide d'absorption de chaleur, de la manière courante, à l'aide de conduits 25.
Bien que le refroidissement de la feuille commence immé- diatement après la formation de celle-ci, la feuille est en- core à une température voisine de 1300 F lorsqu'elle passe sur le rouleau plieur et se trouve donc à l'état ramolli, hautement plastique. Il est dbnc évident que n'importe quel- le saillie présente sur la surface du rouleau s'imprime dans la face inférieure de la feuille lorsque celle-ci passe sur le rouleau, en contact avec ce dernier. Même lorsque les défauts de surface du rouleau sont relativement peu impor- tants, la qualité de la feuille s'en trouve diminuée, c'est- -à-dire, l'indice de la qualité de surface, désigné dans le commerce par le terme de "brillance", S'en trouve diminué.
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Afin de réduire ces dégradations de la feuille fratche- ment formée, on donne généralement aux rouleaux plieurs une surface lisse, hautement polie, préalablement à son installa- tion dans l'étireuse. En dépit de la haute qualité du fini du rouleau, réalisée par les méthodes employées jusqu'à pré- sent, on a constaté que, dans de nombreux cas, le rouleau ne produit jamais d'une façon régulière un verre de haute qua- lité, ou bien, après un laps de temps relativement bref, pendant lequel le verre était produit avec un indice de "bril- lance" favorable, des défauts ont commencé à apparaître dans la feuille, défauts attribuables directement au contact de la feuille avec le rouleau plisur.
Par conséquent, il fallait i, soit continuer à produire du verre de moindre qualité, soit remplacer fréquemment le rouleau plieur par des rouleaux à fini reconditionné préalablement, tenus en réserve. Jusqu' il y a peu, cette situation était considérée comme une ca- ractéristique normale du procédé, laquelle entratnait fatale- ment une élévation du coût et une diminution de la qualité du verre produit suivant ce procédé. Toutefois, grâce à la présente invention, la détérioration du fini de surface du rouleau plieur en cours d'emploi peut être sensiblement dimi- nuée, voire complètement éliminée de façon que le rouleau permette la production d'un verre de haute qualité uniforme pendant une durée prolongée.
Etant donné la rigidité mécanique et les propriétés de transmission de chaleur et de résistance à la corrosion que possède l'acier inoxydable, les rouleaux plieurs actuels sont généralement établis en cette matière. Ces rouleaux sont des cylindres creux ayant dans leur partie médiane travaillante un diamètre de 9 pouces environ et une épaisseur de paroi de l'ordre de 1 pouce, la surface des rouleaux bruts de moulage étant relativement rugueuse. Pour former la surface travail-
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lante, les rouleaux sont généralement d'abord chariotés dans un tour, afin d'établir une surface cylindrique exacte et de produire un fini préliminaire.
Conformément aux métho- des de finissage courantes des rouleaux, la surface du rou- leau est ensuite rectifiée à l'aide d'une meule en carbure de silicium ou d'une bande à meuler au carbure de silicium, après quoi on produit le fini définitif en faisant tourner le rouleau au contact d'un polissoir en laiton, auquel on fait arriver une pâte à polir contenant de l'oxyde d'alumi- nium finement divisé. Bien que ce procédé permette d'obte- nir initialement un fini uniforme, on a constaté - ainsi qu'on l'a remarqué plus haut - qu'il ne permet pas d'obtenir un résultat durable et que ce @ini se détériore lorsqu'il est mis en contact avec le ruban de verre chaud.
On estime à présent que cette détérioration de la sur- face au bout de peu de temps est due au fait que des imper- rections dans la surface du rouleau, ainsi que des particu- les de matières étrangères, se recouvrent d'une couche de mé- tal amorphe ou de barbouillage pendant le processus de finis- sage, ce qui donne au rouleau l'apparence d'un fini lisse.
Toutefois, étant donné que la couche de métal de barbouilla- ,ge est poreuse et qu'elle n'adhère que de façon lâche au mé- tal initial ou de base du rouleau, le ruban de verre chaud et visqueux qui passe sur le rouleau, arrache des fragments de celui-ci, de sorte que les imperfections et les particu- les de matières étrangères, incrustées dans le rouleau, fi- nissent par être exposées, de sorte que la surface devient rugueuse.
L'acier inoxydable, en lequel les rouleaux plieurs sont coulés, contient des particules de carbure extrêmement dures, incrustées dans une masse de base relativement tendre. Le mé- tal de la masse de base ou masse principale possède une dure..
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té, de l'échelle Knoop, de 412 environ, tandis que les par- ticules de carbure possèdent une dureté de 1800 environ.
On a découvert que les abrasifs à base de carbure de silicium, employés à ce jour dans le processus de finissage des rou- leaux, qui possèdent une dureté Knoop de 2,500 environ, ne taillent pas ces particules et, en fait, après une applica. tion initiale des meules ou bandes à meuler - période pen- dant laquelle les arêtes taillantes des particules abrasives sont tranchantes - n'enlèvent plus proprement le métal, plus tendre, du métal de base. Ainsi, les particules de carbure demeurent en saillie ou se détachent de la masse principale, dans lequel cas elles risquent de griffer ou de rayer la sur- face du rouleau.
La température au point de rectification peut dépasser 2.000 F, de sorte que la meule ou la bande A meuler exerce une action de brunissage, qui a pour effet la formation d'une couche de métal amorphe ou de barbouillage sur la surface du rouleau.
On a représenté dans la fig. 2, à une échelle agrandie, un segment d'un rouleau fini par les méthodes classiques et où l'on voit l'état de la surface qui en résulte. Le métal de base ou principal intact est désigné par 26, tandis qu'une couche 27 de métal de barbouillage forme la surface finie proprement dite. Des particules de carbure 28 sont partiel- lement incrustées dans le métal de base 26, lequel présente également des rayures irrégulières ou broutures 29, qui y sont formées pendant le tournage ou la rectification au tour.
Des particules 30 de laiton, provenant du polissoir, ainsi que des particules d'oxyde d'aluminium provenant de la pâte à polir, s'incrustent également dans la couche tendre de mé- tal de barbouillage poreux pendant l'opération de polissage.
Comme la couche amorphe de métal de barbouillage 27 est assez poreuse et adhère de façon lâche au métal de base 26,
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elle absorbe des gaz à partir de l'atmosphère chaude régnant dans la chambre d'étirage, ce qui entraîne une oxydation, cependant que la feuille dépose du sulfate de sodium sur la surface du rouleau. D'autre part, des fragmente de métal de barbouillage sont arrachés du rouleau par la feuille.
Afin de nettoyer et lisser la surface du rouleau - c'est-à- -dire, enlever les particules métalliques détachées et répar- tir le sulfate de sodium - on fait tourner périodiquement le rouleau par rapport à la feuille. Ainsi qu'on le voit dans la fig. 3, cette rotation relative aboutit à l'enlève, , ment 'une partie de la couche 27 de métal de barbouillage, en laissant des portions de particules de carbure 28 et des particules de laiton ou d'oxyde d'aluminium 30, qui s'avan- cent en saillie au-dessus de la surface et forment des trous 31 dans celle-ci, à l'endroit où les particules de métal de barbouillage sont arrachées.
Certaines des particules de carbure 26 peuvent égaiement être arrachées, ce qui laisse des cavités 32, ces particules creusant le métal qui se trou- ve devant elles, pendant leur arrachement, de aorte qu'il - en résulte des stries profondes dans le fini. Lorsque cette ' rotation relative est répétée plusieurs fois, il en résulte l'enlèvement presque total du métal de barbouillage et la mise au jour des rayures 29 ou autres irrégularités du métal de base 26. Les détails du relief de la surface du rouleau, tels que représentés dans la fig. 3, s'impriment dans la sur- face de la feuille, quelque minuscules qu'ils soient, et af- fectent défavorablement la qualité de celles-ci, de sorte que, finalement, le rouleau doit être remplacé.
Suivant la présente invention, le rouleau est fini de façon que sa surface ne présente qu'un minimum de métal de barbouillage, voire, soit exempt de ce métal. Ainsi, après le chariotage du rouleau au tour, ou une autre opération de
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finissage préalable, on rectifie sa surface à l'aide d'un agent abrasif, qui est sensiblement plus dur que les cons- tituants du rouleau. De cette façon, les particules de car- bure 28 peuvent être taillées et le métal de base 26 peut être proprement enlevé, de manière à éliminer des irrégula- rités de surface telles que les rayures 29 formées par les opérations de finissage préliminaires.
Des meules étaient employées auparavant lors de la rectification des rouleaux, cependant, on a constaté que des bandes abrasives continues sont beaucoup plus adéquates, car leur emploi permet d'éli- miner les marques de broutage caractéristiques, formées dans le rouleau par suite des vibrations de la meule qui est en contact avec celui-ci.
Dans la fig. 6 on a représe té un mode de réalisation particulièrement favorable, désigné dans son ensemble par 35, d'un appareil pour un tel meulage à bande. Un rouleau plieur 33 est monté dans un tour, de façon à tourner autour de son axe longitudinal, dans le sens de la flèche désignée par le chiffre de référence 34. Un appareil à rectifier à bande continue 36 est monté sur le chariot 37 du tour, de ma- nière à se mouvoir dans le sens de la longueur du rouleau ap- pelé à être rectifié.
L'appareil à rectifier comprend une bande 1 meuler continue 38, entraînée sur une poulie folle 39 et une poulie de commande 40, l'entraînement étant assuré, dans le sens indiqué par la flèche 41, au moyen d'un moteur 42 et d'une courroie de transmission 43. Une courroie d'ap- pui 44 est située à l'intérieur de la bande 38 et passe au- tour de la poulie de commande 40 et d'une seconde poulie fol- le 45, de façon à fournir l'effort de traction pour la bande à meuler.
Un ou plusieurs ajutages 46 sont disposés de maniè- re à lancer des jets de liquide 47 à partir d'une source con- tinue (non représentée) sur la bande en mouvement, afin de
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maintenir l'action taillante de cette dernière. Un volant de manoeuvre 48 aert à amener la bande à mouler à la posi- tion de travail et à la retirer de celle-ci, ainsi qu'à ré- gler la pression de cette bande sur le rouleau 33 en faisant pivoter le'bras 49, sur lequel les poulies sont montées, au- tour d'un axe 50.
L'approche et le dégagement latéraux de l'appareil à mouler, par rapport au rouleau, sont assurés par un mécanisme de réglage classique, actionné à l'aide d'une poignée 51.
Dans les procédés de meulage à bande continue, on em- ploie la position dite à roua de contact, c'est-à-dire, le point de contact entre la bande à meuler et la pièce se trou- ve en regard de la surface de la poulie de commande 40, de aorte qu'une pression peut être appliquée au niveau de la face moulante. La bande fonctionne ainsi de la même manière qu'une meule sauf que, grâce à sa plus grande longueur, elle s'use moins rapidement et ne se charge pas aussi rapidement de particules.de la matière meulée qu'une meule.
Par consé- quëht, en utilisant un appareil de rectification à bande de cette manière on peut réaliser un enlèvement rapide du métal, suivant desjtolérances dimensionnelles adéquates, de la sur- face de la pièce en travail. Cependant, le même risque de marques de broutage - dues aux vibrations de la poulie et de surchauffes locales - et celui de la formation ultérieure d'une couche excessive de métal de barbouillage sur la sur- face,n'existent que lorsqu'on emploie une meule.
On a constaté qu'en appliquant la méthode dite "à bande . lâche", où le point de contact entre la bande et le rouleau est situé entre les poulies, ainsi qu'on le voit dans la fig.
6, a pour effet non seulement d'abaisser le taux d'enlève- ment du métal et de réduire la formation du métal de barbouil- lage sur la surface du rouleau, mais aussi d'empêcher l'appa-
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rition de broutures dans celle-ci. Les échecs constaté$ dans le cas des bandes attaquant l'acier inoxydable du type employé dans les rouleaux plieurs sont généralement dus à l'émoussement des particules ou grains abrasifs, ainsi qu'au chargement de la bande par les particules arrachées par abra- sion, c'est-à-dire, l'étendage du métal sur les pointes aplaties des grains. Une pression unitaire élevée qui s'exer- ce sur la bande augmente la rapidité avec laquelle apparaît le fonctionnement défectueux de celle-ci.
Afin de tailler les particules de carbure 28 et enlever proprement la surfa- ce du métal, de façon à réduire la formation de la couche amorphe ou de métal de barbouillage au minimum, il faut que les grains abrasifs soient acérés et exempts de métal enle- vé par abrasion. On a @onstaté que les particules d'oxyde d'aluminium et de carbure de silicium peuvent donner satis- faction en tant que grains sur vne'bande continue 38, lors- que ces particules sont acérées et ne sont pas chargées de métal arraché par abrasion. Il est donc avantageux d'em- ployer la méthode du meulage à "bande làche", en appliquant une faible pression unitaire entre la bande 38 et le rouleau
33, afin de prolonger la durée utile de la bande.
On a éga- lement constaté que les huiles de coupe habituelles, avec des agents chimiques actifs, tels que le soufre seul ou ad- ditionné de.chlore ou d'acides gras, ne donnent pas satisfac- tion en ce qui concerne le maintien d'une action de coupe libre de la bande, étant donné que les huiles adhèrent au rouleau et contaminent la solution employée lors du décapage anodique ultérieur du rouleau, ainsi qu'il sera décrit dans la suite. Au lieu d'employer des huiles de coupe on dirige généralement sur la bande des jeta d'eau à partir d'ajutages
46, aux fins de nettoyage.
Le meulage à la bande continue a pour but d'enlever les
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défauts de la surface qui demeurent après le chariotage au tour, y compris les marques qui ont été produites par le tour même. Le calibre ou les calibres particuliers des grains de la bande sont détermines par un nombre de facteurs, tels que la profondeur des rayures ou creux 29, la durée re. quise pour les éliminer et la nécessité de réduire l'inten- sité du rayage de la surface par la bande. Ainsi, une ban4 de à grains extrêmement gros enlève les rayures 29 en un temps court, mais griffe d'autre part elle-même la surface,' tandis qu'une bande à grains fins forme une surface lisse, mais ie taux drenlèvement de métal est extrêmement lent.
On a constaté qu'une bande abrasive "No 80" constitue un compromis satisfaisant pour une première opération de recti- fication,
Eh fonctionnement, le rouleau tourne à une vitesse de 40 tours par minute environ, et la bande avance à une vites- se de surface de 7.300 pieds par minute environ. Après que toutes les traces des marques du tour ont été enlevées à l'aide de la bande abrasive "No $ON, on répète l'opération avec une suite de bandes à grains ou à numéros plus fins, dont chacune enlève les griffes causées par la bande précé- dente, à plus gros grains, jusqu'à ce que l'on obtienne un degré d'uni suffisant.
Après la bande abrasive "No $On, il est préférable d'employer, dans l'ordre, des bandes numéros 120, 180 et 220, pour parachever la rectification.
A titre de variante de la phase de rectification de l'invention, décrite ci-dessus, on peut employer, pour la rectification du rouleau, une bande diamantée. Etant donné leur extrême dureté relative - environ 8.000 sur l'échelle Knoop, comparativement à 412 pour le métal de base et 1.820 pour les particules de carbure incrustées les diamants enlèvent rapidement et proprement la surface du métal.
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Bien que les méthodes de rectification décrites ci-des. sus réduisent notablement la formation de métal de barbouil- lage - en particulier lorsqu'on fait appel à des bandes à meuler diamantées - une mince couche de métal de barbouilla- ge risque néanmoins de se former dans certains cas. La sur- face du rouleau apparaît alors comme représenté dans la fig. 4, où les crêtes des particules de carbure 26 ont été coupées et les rayures ou creux 29 éliminés, de façon à for- mer une surface unie 52 sur le métal de base. Cependant, une mince couche 53 de métal de barbouillage recouvre le mé- tal de base et risque d'être arrachée de celui-ci lorsqu'el- le entre en contact avec une feuille de verre chaud.
Suivant l'invention, cette couche est éliminée par polissage électro- lytique ou décapage anodique du rouleau après la rectifica- tion à la bande.
Le décapage anodique implique essentiellement un "dépla- cage" de-la surface du rouleau et peut être exécuté dans un appareil tel que représenté dans les figs, 7 et 8. Ainsi qu'on le voit dans ces figures, le rouleau plieur 33 est sus- pendu verticalement à l'aide d'une tête 56 fixée à son extré- mité, à un crochet 57, dans une cuve cylindrique 54.
La cuve est remplie d'une solution de décapage 55, qui peut consis- ter en une solution aqueuse contenant d'environ 0,24 à 0,80 ounce et d'environ 24 à 80 ounces d'acide chromique, par gal- lon, une série de cathodes 58 étant espacées uniformément autour de la surface intérieure de la cuve, Le rouleau est connecté, au moyen d'un collier de serrage 59 et d'un conduc- teur 60, à un pôle d'une source de courant continu, tandis que les cathodes 58 sont connectées de la manière habituelle, non représentée, à l'autre pôle de la source de courant con- tinu: Les cathodes peuvent être établies en différentes ma- tières, dont l'acier, le platine, le plomb et le graphite.
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L'acier est, comme on le sait, facilement obtenable et d'un prix peu élevé et est par conséquent employé d'une manière générale.
Lors du polissage électrolytique ou du décapage anodi- que, le rouleau plieur ou autre pièce à polir se voit appli- quer une charge positive, qui en fait l'anode, tandia que les,'' cathodes qui entourent la pièce se voient appliquer une char- ge négative. Ainsi, si on choisit convenablement l'électro- lyte, on obtient non pas le dépôt du métal sur la pièce, ; comme dans le placage habituel, mais l'enlèvement de la sur- face extérieure de la pièce, ce qui constitue un effet de "déplacage ou de placage à rebours.
Les ions métalliques positifs en provenance de la surface de la pièce, à savoir, dans ce cas, la couche de métal de barbouillage, sont trans- posés de l'anode, soit, du rouleau plieur, sur les cathodes.
La vitesse de l'enlèvement du métal est fonction de l'inten- sité du courant. Comme les saillies de la surface présentent d'ordinaire une densité de courant plus élevée que les creux, , le métal est enlevé d'une façon sélective et l'on peut cons- tater un certain nivellement du profil de la surface du métal de base, en plus de l'enlèvement général du métal de bar- bouillage.
On peut faire varier le processus de décapage en tenant compte de conditions particulières, telles que la quantité de métal de barbouillage à enlever, la composition du rouleau et la vitesse d'enlèvement désirée. Cependant, on a consta- té que le mode opératoire ci-après a donné des résultats excellents pendant une longue durée d'application : on fait appel à des cathodes d'un diamètre de 2 pouces, le diamètre de la cuve étant tel que la surface d'un rouleau plieur, d'un diamètre de 9 pouces, se trouve à une distance égale, soit de 12,5 pouces environ, de toutes les cathodes.
L'électro- lyte 55 est constitué par une solution aqueuse contenant 0,34 ounce d'acide sulfurique et 34 ounces d'acide chromique, par
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gallon. La température de l'électrolyte est maintenue 1 140 F environ. L'application d'un courant continu d'envi- ron 1250 ampères nous 2 à 2,5 volts, pendant une durée de 7 minutes environ, aura pour effet d'enlever essentielle. ment la totalité du métal de barbouillage produit par les opérations décrites ci-dessus, à savoir, le tournage au tour et le meulage à la bande, de sorte que la surface du rouleau apparaît telle que représentée dans la fig. 5.
La surface ainsi exposée est constituée par du métal de base intact, et les particules de carbure sont arasées avec la surface mise au jour, de sorte que les fragments ne sont pas arra- chés par le verre chaud et visqueux pendarit l'emploi ulté- rieur, et la surface n'est pas éraflée en' tournant au con- tact du ruban de verre.
L'enlèvement de la couche de métal de barbouillage 53 par attaque anodique peut avoir pour résultat une surface pré. sentant une variété légèrement plus grande que celle obser- vée préalablement au décapage. Ainsi, il n'est pas rare qu' un rouleau présente un fini à 5 micro-pouces avant le décapa- ge anodique et un fini de 20 à 25 micro-pouces après ce dé- çapage. Ceci est dû au fait que, même avec des méthodes de rectification très perfectionnées, telles que décrites ci-des- sus, il est impossible de produire un fini parfaitement lis- se sur le métal de base. Ces légères irrégularités de recti- fication sont mises au jour lorsque la couche de métal de barbouillage 53 est enlevée par voie électrochimique.
La surface 52 peut être finie définitivement par polis- sage, ainsi qu'il est représenté dans les figs. 9 et 10.
Le rouleau 33 est entraîné en rotation autour de son axe lon- gitudinal et l'on applique un polissoir 61 contre ce rouleau.
Le polissoir possède un découpage circulaire 62 dont le dia- mètre est supérieur de 0,030 pouce au diamètre du rouleau,
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découpage qui accueille le rouleau. Une pâte contenant des particules d'oxyde d'aluminium finement divisées cet amenée continuellement dans l'espace compris entre la surface du rouleau ou le polissoir, à travers un tube 63, pour former l'agent de polissage, Le polissoir, qui est généralement établi en laiton, mais qui peut aussi être en nylon ou une autre matière appropriée, se déplace lentement en va-et-vient le long de la portion médiane travaillante 20 du rouleau, d'une extrémité à l'autre de celle-ci, jusqu'à obtention du fini désiré.
Les particules d'oxyde d'aluminium sont de pré- férence, dans cette pâte à polir, d'une grosseur de grain "No 150" ou plus fines.
Dans le cas des rouleaux rectifiés au moyen d'une bande diamantée, ainsi qu'il est décrit dans une demande de brevet connexe de la même déposante, la très.petite quantité de mé- tal perturbé, qui demeure sur la surface du rouleau après la rectification est extrêmement uniforme, c'est-à-dire, la quan- tité de métal perturbé varie peu d'un rouleau à l'autre.
De plus, la surface 52, sous-jacente au métal perturbé, est plus lisse que les surfaces finies à l'aide de bandes garnies de grains de carbure de silicium ou d'oxyde d'aluminium.
L'uniformisé de la répartition du métal perturbé permet un contrôle plus précis du décapage anodique ultérieur du rou- leau, avec le résultat que la surface décapée peut être suf- fisamment lisse que pour rendre inutile le polissage final.
Les rouleaux finis conformément au nouveau procédé ex- posé ci-dessus possèdent une durée utile qui dépasse de beau- coup celle des rouleaux finis par les procédés courants; ce- pendant, un revêtement tenace s'établit finalement sur le rbuleau en cours d'emploi, revêtement qui ne peut pas être enlevé par une rotation du rouleau par rapport au verre.
Ce revêtement consiste en un film d'oxyde, sur lequel se dé-
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pose le sulfate de sodium. Lorsque ce film est suffisamment marqué que pour produire des imperfections dans le ruban de verre, le rouleau plieur doit être enlevé et reconditionné.
La méthode exacte de reconditionnement sera déterminée par l'état du rouleau et les traitements de finissage antérieurs, auxquels il avait été soumis. Ainsi, dans le cas d'un rou- leau qui avait été initialement fini conformément à la métho- de exposée ci-dessus, il pourrait suffire, pour obtenir une surface acceptable, d'enlever le film d'oxyde et la couche de sulfate de sodium, tandis que, dans le cas d'un rouleau fini conformément aux méthodes courantes, il pourrait s'avé- rer nécessaire, pour enlever le métal de barbouillage et ob- tenir une surface de métal de base lisse, de traiter ce rou- leau comme s'il s'agissait d'un rouleau neuf.
Lorsque le rouleau est recouvert d'une co@ he de métal de barbouillage, l'oxyde, d'une part, et le sulfate de sodium, d'autre part, s'incorporent au métal de barbouillage et il est donc diffi- cile de les enlever. Dans l'un comme dans l'autre cas, la première opération, après enlèvement du rouleau de l'étireuse, consiste à enlever le film d'oxyde et la couche de sulfate de sodium. On a constaté que la majeure partie de cette cou- che peut être enlevée avec facilité même lorsqu'elle est in- corporée au métal de barbouillage, en soumettant le rouleau à une opération de nettoyage électrolytique.
Pour effectuer le nettoyage électrolytique, on plonge le rouleau dans une cuve 64 (fig, 11), d'une manière analogue à celle appliquée à son immersion dans la cuve 54, en vue de l'opération de décapage anodique. La cuve contient une solu- tion 65 comprenant environ 1 pound d'un détersif - par exem- ple un puissant agent de dépouillement alcalin destiné à en- lever la rouille, de légères écailles, la einture, la grais.. se et les huiles d'atelier - par gallon d'eau. L'extrémité
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du rouleau 33 est connectée, par l'intermédiaire d'un col- lier de serrage 66 et d'un conducteur 67, à un pôle d'une source de courant continu.
L'autre p8le de la source de cou- rant, aut lieu d'être connecté à des cathodes, comme dans l'ap- pareil àe décapage, est connecté directement à la cuve 64.
Lors du nettoyage, on rend d'abord le rbuleau positif, le sens du courant étant inversé périodiquement dans la suite, Le rouleau est ainsi bombardé de molécules d'hydrogène et d'oxygène, ce 'qui accentue l'action de la solution détersive dé dépouillement.
Tout comme dans le cas de décapage anodique, le mode Opératoire particulier à appliquer lors du nettoyage électro- lytique dépend de l'état du rouleau. de pendant , on a déter- miné qu'en appliquant uh courant dtune intensité de 3.700 à 4.000 ampères, sous 6,6 volta environ, ainsi qu'une tempéra- ture de solution de 180 F, on peut enlever environ 90% de la couche pendant une durée de 17 minutes On rend d'abord le rouleau positif pendant uné durée initiale de 3 minutes, après quoi on inverse périodiquement là polarité suivant le plan ci-après, au cours des 17 minutes :
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(Polarité du rouleau) (+ positif' - négatif)
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17 minutes au total
A condition qu'elle soit essentiellement exempte de métal de barbouillage et dans un état convenable, la surface du rouleau peut être polie conformément au mode opératoire décrit ci-dessus, après le nettoyage électrolytique ayant pour but d'enlever les restes éventuels de la couche d'oxy- de d'aluminium et de sulfate de sodium, ainsi que de lisser la surface jusqu'au degré voulu. Si la surface est griffée ou dégradée d'une autre façon, ou est recouverte de métal de barbouillage, le rouleau peut être traité comme s'il était neuf et être soumis à une quelconque ou à chacune des opéra- tions de finissage exposées ci-dessus et estimées nécessai- res pour produire un fini adéquat.
On/a constaté que, dans
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l'un comme dans l'autre cas, le temps requis pour produire un fini approprié est réduit d'un tiers ou plus lorsque le rouleau est soumis à un nettoyage électrolytique.
REVENDICATIONS
EMI22.1
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1. Procédé pour le surfaçage d'un rouleau plieur cylin- drique pour verre en feuille, rouleau renfermant des particu- les de carbure dures, incrustées dans une masse de/base d'un métal plus tendre, c.' procédé étant caractérisé par les dis- positions qui consistent :à meuler ou rectifier la surface du rouleau à l'aide d'un abrasif qui est essentiellement plus dur que les particules de carbure, dans le but de tail ler dans lesidtes particules de carbure et la masse de base de métal et de réduire la formation d'une couche amorphe de matière altérée sur ladite surface; à immerger le rouleau, après le meulage, dans un électrolyte, entre une série de cathodes;
et à appliquer une charge électrique positive audit rouleau et une charge électrique négative auxdites cathodes, dans le but de transposer la couche amorphe précitée du rou- leau ci-dessus sur les cathodes susdites et à exposer le mé- tal d'origine intact du rouleau.
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