Procédé pour l'étirage continu du verre en feuilles. La présente invention comprend un pro cédé pour l'étirage continu du verre en feuilles hors d'une masse de verre fondu et un dis positif pour sa mise en oeuvre.
Suivant ce procédé, on guide les parties latérales de la feuille depuis sa sortie du bassin contenant la masse de verre, jusqu'au moment où la feuille est formée, de manière à la tendre latéralement et à empêcher un rétrécissement sensible ensuite de l'étirage, afin d'obtenir une feuille unie et polie.
Le dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé comporte sur le parcours de chaque arête latérale de la feuille, sur chaque face de cette dernière, au moins un guide mobile, sur lequel sont disposés à coulisse des élé ments destinés à venir, par paires avec ceux du guide disposé de l'autre côté de la feuille, en prise avec la feuille à sa sortie du bassin contenant la masse de verre et à rester en prise avec elle pour empêcher un rétrécisse ment sensible tant que le verre n'est pas encore assez durci. Le dessin annexé représente à titre d'exemples deux formes d'exécution de ce dispositif.
La fig. 1 est une vue en élévation d'une première forme d'exécution, montrant les élé ments servant à maintenir la largeur de la feuille, ces éléments étant appliqués aux deux côtés opposés de la feuille, le bassin duquel la feuille est étirée étant montré suivant une coupe verticale et transversale; La fig. 2 est une coupe horizontale à travers l'ensemble du dispositif servant à maintenir la largeur de la feuille constante, la coupe étant faite approximativement sui vant la ligne 2-2 de la fig. 1;
La fig. 3 est une coupe verticale approxi mativement suivant la ligne 3-3 de la fig. 2, montrant deux séries coopérantes des éléments guidant un côté de la feuille de verre; La fig. 4 est une coupe verticale partielle approximativement suivant la ligne 4-4 de la fig. 2 ; .
La fig: 5 est une vue en perspective d'un des éléments destinés à s'appuyer contre la feuille de verre; La fig. 6 est une vue en élévation de la deuxième forme d'exécution; La fig. 7 est une coupe horizontale, appro ximativement suivant la ligne 7-7 de-la fig. 6; La fig. 8 est une coupe horizontale ap proximativement suivant la ligne 8-8 de la fig. 6.
Toutefois cette vue est prise pendant une période différente de l'opération, les élé ments situés sur les deux guides placés inté rieurement appuyant maintenant sur la feuille de verre, au lieu de ceux des guides exté rieurs ainsi que cela a lieu dans les fig.6 et 7; La fig. 9 montre la disposition de cames actionnant les guides; Les fig. 10 et 11 sont des vues en détail à plus petite échelle des leviers maintenant et entraînant les guides; La fig. 12 est une vue en perspective d'un des éléments utilisés avec le dispositif en question;
La fig. 13 est une vue schématique mon trant les positions relatives de deux séries adjacentes d'éléments agissant sur un côté de la feuille; Les fig. 14 et 15 sont des vues en éléva tion partielle et de côté, montrant différentes formes des moyens de réglage pour faire varier l'inclinaison du chassis supportant les guides.
Dans la première forme d'exécution du dispositif, montrée aux fig. 1 à 5, le bassin ou réceptacle 1 contient une certaine quantité de verre-fondu 2, qui y est amené d'un four neau à réservoir ou d'une autre source ap propriée. La feuille de verre 3 est étirée vers le haut du verre fondu 2, et est redressée sur un rouleau de redressement refroidi 4 suivant une surface plane horizontale, la feuille étant ensuite amenée dans un fourneau de recuisson au moyen d'un mécanisme d'étirage.
Ce mécanisme est sensiblement le même que celui d'un appareil du type bien connu de Colburn, et il est évident que plusieurs moyens réglant la température sont utilisés à des points différents, ces moyens n'étant toutefois pas représentés pour montrer le dispositif le plus clairement possible.
Dans l'appareil de Colburn, une paire de rouleaux 5 servant à former l'arête de la feuille sont placés à Fen- droit ou à proximité de celui-ci où se forme l'arête de la feuille, mais produisent égale ment une partie plus froide et par conséquent plus rigide et comme lesdits rouleaux tournent à une vitesse moindre que la vitesse .d'étirage de la feuille, il en résulte une traction ou tension supplémentaire sur les parties latérales de la feuille. Ceci sert à maintenir approxi mativement la largeur de la feuille constante et permet le fonctionnement continu du pro cédé.
Toutefois, la feuille ne garde pas en- tièreffient la largeur initiale, après avoir quitté les rouleaux, mais elle se rétrécit quelque peu, ainsi qu'il est montré à la fig.1 vers la droite au moyen de la ligne pointillée a, ce rétrécissement étant dû à la traction longitu dinale de la feuille, et à cause de la contrac tion dûe au refroidissement. Dans la présente machine, la feuille est maintenue approxima tivement à sa largeur initiale durant la période correspondant à la formation et au refroidisse ment ainsi que cela est représenté par la ligne b de la fig. 1.
Ceci produit durant cette période, une tension continue latérale ou trac tion de la feuille de façon à faire disparaître les ôndulations ou les rides de la feuille, de façon à augmenter la qualité et le poli de la surface de la feuille.
Le dispositif représenté comporte des rou leaux latéraux 5 dont la fonction principale est de former une arête rigide de la feuille cette arête étant uniformément refroidie et propre à être engagée dans le mécanisme de guidage. Des résultats satisfaisants sont toute fois obtenus en supprimant ces rouleaux la téraux.
Sur chaque face de la partie latérale de la feuille passe une série sans fin d'éléments indépendants 6, dont là, forme générale est montrée à la fig. 5. Ces éléments peuvent être par exemple soit en fonte, soit en métal embouti, et comportent une face 7, destinée à être appliquée sur la feuille de verre et à l'accrocher, et' des bras latéraux 8 qui dé- passent légèrement des rails de guidage 9. La face 7 servant à l'engagement peut être raboteuse ou noduleuse à volonté, si l'on désire un engagement plus solide avec la feuille de verre.
Les dispositifs servant à maintenir la largeur constante placés de chaque côté de la feuille correspondent approximativement l'un à l'autre, exepté pour certaines parties qui sont renversées pour permettre le mouve ment vers la gauche et vers la droite, de sorte que la description d'un de ces disposi tifs sera suffisante. Les deux rails 9 placés à une des arêtes de la feuille sont disposés, lors du fonctionnement, dans un plan approxi mativement vertical, perpendiculaire au plan de la feuille, chacun des rails se trouvent d'un côté de la feuille.
Chaque rail comprend une partie verticale droite 10 sur laquelle glissent les éléments 6 qui se déplacent avec la feuille, et une partie correspondante paral lèle 11, qui ramène ces éléments vers la feuille, ainsi que des parties semi-circulaires qui raccordent les deux premières et qui sont prévues aux extrémités supérieure et inférieure avec une courbure suffisante pour permettre le libre passage des éléments 6. Aux extré mités supérieures et inférieures de chaque rail on a prévu des bras ou entretoises 12 et 13 transversaux, que maintiennent en haut et en bas des tiges ou leviers de support 14 et 15.
Les paires de bras de levier 14 et 15 sont pivotées comme plus particulièrement montré aux fig. 2 et 4 sur un pivot ou arbre 16, porté par un chassis 17 servant de support. Entre les bras ou leviers extérieurs 14 et l'âme verticale 18 du chassis 17, on a prévu des ressorts à boudin 19, agissant normale ment pour déplacer les rails de guidage vers la feuille, et maintenir les éléments 6 cons tamment appuyés sur la feuille. Les ressorts 19 entourent une tige de support 20, ayant ses extrémités filetées sur lesquels on a prévu des écrous 21 qui limitent le mouvement des éléments 6 vers la feuille. Des ressorts ana logues sont montés entre les bras 15 et le chassis 18.
Les bras supérieurs 14, ainsi qu'on l'a représenté, sont munis de poignées 22, pour dégager les. éléments 6 de la feuille quand on veut faire cesser l'action du mé canisme sur celle-ci. La position dégagée d'une moitié du dispositif est montrée en lignes pointillées à la fig.2.
Dans le but de refroidir les rails ainsi que les éléments 6 qui sont montés sur ceux-ci, et pour les maintenir à une température telle qu'ils ne restent pas collés à la feuille de verre, un fluide, par exemple de l'eau, circule à travers la partie du dispositif qui vient à proximité du verre chaud. L'eau froide arrive à travers un tuyau flexible 23, à l'intérieur du bras de levier inférieur 15, de l'entretoise 13 de la courbe inférieure du rail 9 jusqu'à la partie 10 du rail, dans la courbe supérieure et finalement sort en passant par l'entretoise 12, le bras de levier 14 et .la conduite fle xible 24. La direction de l'écoulement de l'eau est montrée par des petites flèches dans le dessin (voir plus spécialement la fig. 3).
Le système de refroidissement de chaque rail est indépendant et forme un ensemble qui est complètement séparé de celui de l'autre rail.
Le chassis de support 17 pivote à son extrémité inférieure autour d'un arbre 25 monté dans le bâti 26 et le réglage de la position du chassis 17, ainsi que des rails et des éléments 6 qu'il supporte, est réalisé par les écrous de réglage 29 et 30 agissant sur le bras vertical 31, solidaire du bâti 26.
Les éléments 6 ne sont pas actionnés, mais sont simplement déplacés vers le haut le long des rails 10 par la feuille elle-même, alors qu'ils tombent sous l'effet de la pesan teur, le long des rails 11. Il est nécessaire toutefois de prévoir des moyens pour déplacer les accrocheurs libérés le long des courbes supérieures et inférieures des rails.
A cet effet, on a monté vers l'extrémité inférieure de chaque rail d'un côté du bras vertical 13' de l'entretoise 13 et concentrique ment à la courbe inférieure, une roue dentée 32 d'une dimension telle et ayant des dents espacées de telle faon qu'elles engrènent avec les extrémités dirigées vers l'intérieur des bras latéraux 8 des différents éléments successifs 6, de façon à déplacer ces éléments le long de la courbe inférieure. Chaque roue dentée 32 est connectée à un engrenage conique 34 placé de l'autre côté de l'entre toise 13.
Un arbre transversal horizontal 35, supporté par le bras 36 solidaire du chassis 17 porte à chaque extrémité un pignon conique 37, qui dans la position normale des rails engrène et actionne la roue conique 3.1. L'arbre 35 porte une roue dentée 38, calée sur celui-ci, actionnée par une chaîne 39 au moyen de la roue dentée 40 calée sur une extrémité de l'arbre 25. L'arbre 25 est ac tionné au moyen de roues coniques 41 et 42 par l'arbre 43 monté dans des supports 44, solidaires du bâti 26. La roue dentée 45 montée sur l'arbre 43, engrène avec une des deux roues dentées intermédiaires 46, mon tées sur les arbres moteurs 47 des rouleaux latéraux 5 à nodules.
De cette façon, les rouleaux latéraux 5 et les roues dentées 32 peuvent être actionnées au moyen d'une seule source d'énergie, bien qu'il soit évident que l'on peut prévoir des moteurs séparés pour chacun des deux éléments si on le désire.
Vers l'extrémité supérieure de chaque rail 9, on a prévu une roue dentée folle 48 analogue à la roue dentée 32 pivotée d'un côté du bras vertical 12' de l'entretoise 12. Cette roue dentée sert à déplacer les éléments successifs 6 autour de la courbe supérieure du rail. Finalement chaque accrocheur 6, en étant encore engagé sur la feuille de verre 3, engrènera avec la roue dentée 48, et déplacera la roue dentée de même que les accrocheurs libérés qui se trouvent en ce moment à la partie supérieure du rail. Les bâtis 26 sont montés à coulisse sur des supports 50 pour vus de guides 49.
Le f:)netionnement de l'appareil est le suivant: On commence par cueillir la feuille de verre au moyen d'une amorce, ainsi que cela se fait ordinairement avec les mécanismes analogues. A ce moment, le mécanisme pour maintenir la largeur de la feuille constante a été écarté, les bâtis de support 26 pouvant être rapprochés ou éloignés du bassin 1, en glissant sur les guides 49 des supports fixes 50. Les éléments qui se trouvent à proximité de chacune des arêtes de la feuille sont main tenus à une certaine distance de la feuille en rapprochant les poignées 22 l'une de l'autre.
Il est à remarquer qu'alors la roue conique 34 n'engrène pas avec les pignons coniques 37, ainsi qu'il est montré par des ligues pointillées à la fig. 2. Les rouleaux latéraux 5 sont d'abord ajustés dans leur position, propre à agir sur la feuille, et en suite en lâchant les poignées 22, les ressorts 19 peuvent appuyer les éléments 6 sur les faces opposées de la partie latérale de la feuille. Ces éléments 6 appuy ent sur le verre par couples,. notamment un élément de chaque côté de la feuille et ils se déplacent vers le haut avec celle-ci.
Comme les éléments sont obligés de glisser le long du rail 10, la feuille est tendue suivant la direction de ce rail et ne peut donc se contracter. En ajustant les écrous 29 et 30, l'inclinaison des guides 10 peut être variée à volonté; pour régler la tension latérale appliquée à la feuille. Sur la partie gauche de la fig. 1, les guides sont montrés en lignes pointillées, en étant in clinées vers l'extérieur, de façon que la feuille s'élargira, pendant l'étirage.
Toutefois, si les guides sont maintenus dans une direction approximativement verticale, de façon à main tenir la feuille suivant sa largeur initiale et de façon à empêcher la tendance que la feuille a de se contracter, une tension latérale ou traction suffisante sera réalisée ordinaire ment. Dans le cas où il semble nécessaire de diminuer légèrement cette tension, on in cline les guides vers l'intérieur. N'importe lequel de ces réglages peut être réalisé au moyen du mécanisme représenté.
Aux extré mités inférieures des rails, où les éléments 6 commencent à s.appuyer sur la feuille, ils sont en contact l'un avec l'autre, mais en s'élevant avec la feuille ils se séparent quand la feuille s'étend ainsi qu'il est montré dans la fig. 3. Pour permettre ces espacements entre les différents éléments, la série n'est pas entièrement complètée pour recouvrir tout le rail, mais une place libre est laissée sur la partie 11 de rail. Les éléments alimentent toutefois a fur et à mesure ce vide, en tombant le long du guide 11. Une deuxième forme d'exécution du dispositif est montrée aux fig. 6 à 16.
Dans ce dispositif, les élé ments 1 à 5, employés dans l'appareil ordi naire pour l'étirage de verre en feuille, soit les mêmes en forme et en fonction que dans l'apparail précédemment décrit. Les élé ments 51 servant à maintenir la largeur de la fPÛille constante en agissant sur les parties latérales des feuilles, au lieu de se mouvoir d'une faon continue suivant une orbite ellip tique, comme dans le cas montré dans les fig. 1 à 5, se meuvent alternativement vers le haut et le bas le long d'un seul élément servant comme guide, en étant appuyés sur la feuille de verre, quand ils se déplacent vers le haut,
et cri étant dégagés de celle-ci quand ils se déplacent vers le bas.
Les éléments 51 ont de préférence la forme montrée à la fig. 12, mais il est évident que cette forme peut varier si cela est trouvé nécessaire. Ces éléments glissent librement sur des guides 52 ou 53, dont une paire 52 est disposée à proximité de l'arête de la feuille et la seconde paire 53 disposée paral lèlement directement. à côté des guides 52, comme représenté aux fig. 6, 7 et 8. Sur chaque guide 52 et 53 sont disposés des éléments 51, pouvant glisser le long de ces guides.
Chaque guide 53 est porté par une paire de leviers de support 54 et 55, de même forme et remplissant les mêmes fonctions que les leviers 14 et 15 de la première forme d'exécution. Les leviers 54 et 55 sont pivo tés en un de leurs points sur un arbre verti cal 56 porté par un chassis de support 57. De la même façon, les guides 52 sont portés par les leviers 58 et 59 également pivotés sur l'arbre 56. Entre l'extrémité extérieure de chaque levier 54, 55, 58 et 59 et les saillies du chassis 57, on a prévu des ressorts à boudin 60, montés sur des tiges 61 servant de guides et dont la tension est limitée par des écrous de réglage 62.
Ces ressorts servent à maintenir normalement chaque série d'élé ments 51 en contact avec la feuille. de verre 3. Les guides 52 ou 53 sont refroidis pari de l'eau coulant dans chaque guide par une connexion flexible 63 vers le bras de levier inférieur 55 ou 59, en passant ensuite dans le guide et en sortant par le bras de levier 54 ou 58 et par la conduite flexible 69- connectée- à celui-ci. On a montré des sections trans versales du dispositif de refroidissement en 65 aux fig. 7 et. 8. Vers le milieu de la hauteur des guides 52, on a connecté une paire de bras de levier 66, et une paire de bras de levier 67 analogues et adjacents connectés aux guides 53.
Ces leviers 66 et 67 sont également pivo tés sur l'arbre 56, mais contrairement aux leviers 54, 55, 58 et 59, ils se croisent (voir fig. 11), de façon que la séparation des extrémités extérieures de ces leviers dégagera les éléments 51 de la feuille de @ verre 3.
A une hauteur approximativement la même que les leviers 66 et 67, un arbre horizontal 69 est monté de façon à pouvoir tourner dans le chassis 57, l'extrémité extérieure de l'arbre étant supportée par une console 70, s'éten dant vers l'extérieur et vers le haut du chassis. Cet arbre 69 est actionné au moyen d'une source appropriée d'énergie, par une roue dentée 71 calée sur son extrémité exté-@ rieure. Calé sur cet arbre en face des ex trémités respectives des leviers 66 et 67, on a prévu une . paire de cames 72 et 73. de même forme.
Chaque came a une allure générale cylindrique et concentrique avec deux saillies 74 prévues en deux points diamétrale ment opposés, ainsi qu'on l'a montré plus clairement à la fig. 9. Les saillies 74 de la came 72 sont placées à 90 de celles de la carne. 73. De cette façon, l'une ou l'autre de ces cames agira à chaque quart de tour de l'arbre<B>69..</B> Aux extrémités des leviers 66 sont disposés des rouleaux 75, roulant sur la came 72, alors que des rouleaux analogues 76 sont prévus aux extrémités de bras 67; pour appuyer sur la came 73.
Les leviers 67 sont pourvus à leurs extrémités, de leviers cou dés 77 dirigés vers le haut, et portant les rouleaux<B>76,.</B> de sorte que chaque paire de rouleaux 75 et 76 se trouve dans un plan horizontal passant par l'axe de l'arbre 69.
Chaque saillie 74 des cames a une face b fortement inclinée pour assurer un dégage ment rapide des éléments 51, et une face a moins inclinée que b, pour diriger lentement ces éléments vers la feuille (voir fig. 9).
Lors du fonctionnement, les groupes d'élé ments 51 correspondants agissent simultané ment sur les faces opposées de la feuille, de sorte que ces éléments appuyent sur la feuille par paires, et se déplacent vers le haut avec celle-ci. Comme les cames sont disposées de manière à actionner chaque groupe à des moments différents il y a à chaque instant, au moins un groupe d'éléments en fonction.
Le chassis 57 servant de support est pi voté en 78 à un bâti 79 mobile vers l'inté rieur ou l'extérieur sur des glissières fixées sur les supports 81, l'ensemble est donc le même que celui décrit dans la première forme d'exécution. La tige filetée 27 portant de,; écrous de réglage 29 et 30 est montée dans un bras 82 s'étendant vers le haut et soli daire du bâti 79. Comme dans la première forme d'exécution, l'inclinaison des guides 52 et 53 et par suite la direction du déplace ment des éléments accrocheurs peut être va riée à volonté, par un réglage de la position des écrous 29 et 30.
Les fig. 14 et 15 indiquent des variations possibles de ces moyens pour régler l'inch- naison des guides. Dans la fig.15, un ressort à compression 83 est monté sur une tige filetée 27 entre l'écrou 30 et le support fixe 84. Ceci produira une tension latérale constante sur l'arête de la feuille, qui peut être variée en déplaçant l'écrou vers l'intérieur ou l'ex térieur sur la tige filetée 27. L'écrou 29 agit comme arrêt pour limiter la poussée du res sort vers l'extérieur.
Dans la fig.14, les mêmes résultats peuvent être obtenus en utilisant un contrepoids ré glable 85, suspendu au moyen d'un Gable ou d'une chaîne 86, fixé par son autre ex trémité 87 au chassis de support pivotant 17 ou 57, et passant sur une poulie 88 pivotée en 89 sur l'élément 110 solidaire du bâti. Les variantes montrées aux fig. 14 et 15 peuvent évidemment être utilisées avec chaque mode de réalisation de l'appareil servant à maintenir la largeur de la feuille de verre constante.
Il est à remarquer que chacune des formes du dispositif prévoit un mécanisme pour main tenir les arêtes latérales de la feuille et pour tendre la feuille latéralement durant sa pé riode de formation sans empêcher la forma tion normale de la feuille quand celle-ci est étirée du bassin contenant le verre fondu. En d'autres mots, la surface totale de la feuille à l'état plastique est tendue d'une façon continue dans deux directions de façon à réaliser une feuille unie et polie.
Le poids de l'ensemble des éléments 6 ou 51, qui est peu considérable, de même que la résistance dûe au glissement de ces élé ments le long de leurs guides, agit comme un frein sur les arêtes de la feuille, ce qui est désirable, et ils accomplissent ainsi la fonction réalisée dans le procédé Colburn par les rouleaux 5 tournant dans ce cas à faible vitesse. Pour cette raison, les rouleaux 5 peuvent être supprimés si on le désire, et dans le cas où ils sont maintenus, ils servent simplement comme moyens pour former les arêtes de la feuille.
Au lieu d'avoir l'allure représentée, les guides 10, 52 ou 53 peuvent être légèrement courbés, de façon à faire varier la tension latérale en différents points le long de la feuille.