Procédé pour produire des plaques de verre. Cette invention est relative à un procédé perfectionné pour produire des plaques de verre.
Le seul procédé satisfaisant employé jus qu'à ce jour pour fabriquer des plaques de verre est extrêmement lent et très coûteux. On fond d'abord les matières destinées à la fabrication du verre dans un des éléments d'une série de creusets réfractaires. On ren ferme le creuset dans un four et on le chauffe jusqu'à ce que le verre ait été réduit à l'état convenable. On enlève alors le creuset entier du four, on écarte la couche de verre super ficielle et l'on racle et nettoie le creuset pour empêcher la chute de crasses ou autres ma tières étrangères sur la nappe de verre lors qu'on vide le creuset.
On verse alors le con tenu fondu d'un des creusets sur la surface d'une grande table métallique plate et on le lamine à l'aide d'un rouleau cylindrique, lourd de façon à en former une seule grande feuille ayant usuellement environ 12.,7 milli mètres d'épaisseur. Cette feuille est approxi mativement plate mais présente des surfaces tachetées irrégulières et est presque opaque. Après avoir recuit lentement la feuille dans un long four, on la subdivise pour écarter les parties défectueuses de façon à laisser des feuilles de bon verre aussi grandes que pos sible.
On encastre ,alors dans du plâtre plu sieurs de ces feuilles, de diverses dimensions, sur la surface d'une grande table horizontale ronde, et on les fait tourner au-dessous d'une série d'outils meuleurs qui, en coopération avec un abrasif approprié tel que du sable ou de l'émeri, meulent les surfaces exposées supérieures de toutes les feuilles jusqu'à ce qu'elles aient été réduites au même niveau plan. Etant donné qu'il est pratiquement impossible d'encastrer toutes les feuilles dans la même mesure ou de les disposer toutes exactement horizontalement, on est obligé d'enlever une quantité de verre .considérable -de certaines des feuilles avant que toutes aient été convenablement meulées.
On enlève alors la table de la position qu'elle occupe au-dessous des outils meuleurs et, après avoir remis en place les parties du lit de plâtre qui ont été brisées, on place la table au-des sous d'une série d'outils polisseurs, on appli- que du rouge à polir et l'on polit les surfaces meulées des feuilles pour obtenir la surface transparente et lisse d'une plaque de verre. Il faut alors détacher toutes les feuilles du plâtre à l'aide de leviers, les retourner et les fixer à nouveau à la table à l'aide de plâtre de façon à exposer les surfaces non meulées. On répète alors les opérations de meulage et de polissage décrites plus haut sur les sur faces des feuilles devenues les surfaces supé rieures.
On se rend compte aisément que ce procédé est long, fastidieux et coûteux, qu'il xige un grand nombre de machines volumi neuses et qu'il présente beaucoup de risques de rupture.
La présente invention se rapporte à un procédé perfectionné pour produire des pla ques de verre, permettant d'obtenir celles-ci de façon plus rapide et moins coûteuse. Sui vant ce procédé, on prépare une masse de verre fondue, en extrait en l'étirant une feuille de verre plate, recuit la feuille de verre étirée et en travaille alors la surface pour en éliminer les irrégularités.
Ce procédé peut être exécuté avantageuse ment comme suit: On fond les matières destinées à la fabri cation du verre dans un four à réservoir con tinu unique et l'on tire ou extrait d'un pro longement de ce four une feuille ou bande dle verre plate et continue. La feuille extraite peut être étirée de façon à recevoir une épais seur aussi faible qu'il est désirable pour pro duire les sortes de plaques de verre les plus minces préférées. La feuille est plate, d'é paisseur remarquablement, uniforme, et pré sente des surfaces transparentes lisses. Son épaisseur et son état sont déjà très voisins ,je l'épaisseur et de l'état finals de la feuille polie qui doit être obtenue.
Le corps de la feuille ou bande étirée ne présente pas les plis ou lignes, impossibles à enlever par un procédé de meulage, qui constituent un dé faut commun aux flans de verre laminés. Après l'avoir fait passer à travers un four à recuire, on divise cette bande de verre en une série de sections préférablement carrée, de dimensions approximativement égales. Ces sections de veire sont meulées et polies indi viduellement. Chaque feuille est posée libre ment, sans faire usage (le plâtre ou autre agent de fixation, dans une dépression peu profonde de la surface d'une table horizon tale assez petite et on la fait tourner au- dessous de l'outil mouleur.
De préférence, chacun des appareils mouleurs a ses mouve ments pour la plupart automatiques et exige peu de surveillance. D'ailleurs, il n'est be soin d'enlever par meulage qu'une couche de verre superficielle de très faible épaisseur, ne dépassant pas usuellement 0.8 millimètre, pour réduire la surface à un plan uniforme. On retourne alors la feuille et l'on meule l'autre face sur la même machine, de la même manière. On enlève alors la feuille et on la transfère à rune machine polisseuse qui est tout à fait analogue à la, machine meuleuse et sur laquelle la feuille est successivement polie sur les deux faces, l'operation de sur- façage étant alors achevée.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution d'une ins tallation pour la mis en #uvre du procédé suivant l'invention.
La fig. 1 en est un plan général, princi palement schématique; La fig. 2 est une élévation d'un fragment (le l'appareil à étirer les feuilles; La fig 3 est une élévation d'une partie d'un des appareils mouleurs; La fig. 1- est une vue analogue d'un ap pareil polisseur; La fig. 5 est un plan de la table à. meu ler à plus o,rande échelle; La, fib., Ei est une coupe verticale d'une partie <B>G</B> 'e la table, à échelle encore plus brande, cette coupe étant prise approximati vement suivant 6-6, fib. 5;
La. fi-,. 7 est un plan de la table à polir; La. fi--. 8 est une coupe à plus grande échelle prise approximativement suivant 8-8, fi b. 7.
On fond les matières destinées à la fabri cation du verre dans un grand four à réser voir hors duquel ]r, verre fondu raffiné s'é coule en 1 dans le récipient de distribution peu profond 2.
La. feuille ou bande de verre continue 3 est extraite de bas en haut de la masse de verre fondu, étant tirée en passant entre des rouleaux 4 formant les bords, est ensuite pliée pendant qu'elle est encore plastique en passant sur un rouleau 5 de fa çon à venir dans un plan horizontal, puis est entraînée à travers le mécanisme étireur et aplatisseur 6 jusqu'au moment où elle passe dans et à travers le four à recuire 7. L'ap pareil d'étirage représenté dans cet exemple est essentiellement le même que celui repré senté et décrit en détail clans le brevet suisse no 94825, brevet relatif à la fabrication des vitres ou verre en feuilles.
La fouille est étirée à une épaisseur un peu plus forte que celle à laquelle elle serait usuellement étirée pour obtenir des vitres, et il n'est pas néces saire de prendre les mêmes précautions pour éviter les légères défectuosités et éraflures superficielles. La feuille ou bande 3 obtenue est plate et son épaisseur moyenne est re marquablement constante. Elle ne diffère des plaques de verre meulées et polies qu'en oe qu'elle présente parfois, à des intervalles irréguliers, une surface ondulée ou sinueuse.
Toutefois, ces écarts entre la. surface de la feuille et une surface plane sont tout au plus d'un dixième de millimètre et sont invisibles à l'#il nu quoique suffisants pour réfracter ou dévier légèrement les rayons lumineux qui passent à travers le verre suivant une direc tion très inclinée et pour déformer légèrement les objets vus suivant cette direction. Ces variations superficielles sont communes à toutes les feuilles de verre étirées et leur cause n'est pas exactement connue. Le but (lu meulage et du polissage décrits ci-après est uniquement de supprimer ces variations superficielles et clé réduire la surface à un plan absolu, puis de rétablir la surface trans parente polie.
Alors que, clans le procédé de fabrication des plaques de verre antérieur, la feuille est virtuellement taillée ou meulée dans un bloc clé verre brut en enlevant par meulage une quantité suffisante de verre pour former deux surfaces planes parallèles, les dimen- sions de l'ébauche de verre originale obtenue par étirage peuvent être presque celles .de la feuille finale et les opérations clé meulage et de polissage être limitées à un simple pro cédé de traitement de surface dont le but est d'écarter les petites irrégularités d'une sur face approximativement pla.Ve déjà établie sur l'ébauche de verre étirée.
La feuille ou bande 3 sortant du four à recuire 7 passe sur une table à découper 8 où elle est découpée en une série clé sections ou flans 9 de même forme préférablement carrée. Ces flans sont conduits par un trans porteur 11 à une chambre 12 dans laquelle les bords des feuilles sont légèrement biseau tés pour empêcher qu'ils ne s'écaillent ou ne se rompent pendant le meulage au moment où les dents meuleuses se meuvent vers l'in térieur et vers l'extérieur au-dessus. desdits bords.
Lés flans biseautés 9 sont alors conduits par un transporteur 13 à l'une quelconque d'une série de .machines à meuler analogues 14. Chacune de ces machines est préférable ment agencée pour ne meuler que la surfaoe d'une seule feuille. Il est bien entendu qu'on prévoira un nombre de machines à meuler et à polir beaucoup plus grand que celui qui est représenté sur le dessin pour meuler le verre délivré par une seule installation de four et machine à étirer.
Chaque appareil meuleur .comprend une table horizontale supportant la feuille, la quelle table peut tourner autour d'un axe vertical central. Sur la, face supérieure de la table est prévue une cavité ou dépression peu profonde destinée à recevoir la feuille, cette cavité étant formée pour les quatre segments 15 représentés plus particulière- ment dans les fig. 5 et 6. Une garniture de support 16 en liège ou matière élastique ana logue recouvre la table centrale rigide 17 qui présente une surface maîtresse plate, et les bords de la. .cavité sont préférablement limités par des lamea de caoutchouc inter posées 18.
Les pièces 15 et 18 font saillie au- dessus clé la garniture de liège<B>16</B> sur une hauteur un peu plus faible que l'épaisseur du flan de verre afin qu'une faible quantité de la surface de verre puisse être enlevée sans que l'outil meuleur 19 entre en contact <I>avec</I> les pièces formant la, cavité. L'outil meuleur 19, de construction normale, pivote librement en 2l) au-dessus (le la table et, lorsqu'il fonctionne, repose par son poids propre sur la feuille de verre.
On pose librement un des flans de verre 9 dans la cavité de la table 1d et l'on met la machine en marche. Etant donné que la. feuille est sensiblement centrée sur la table, la tendance de cette feuille à s'échapper de la fable est très faible. La feuille est main tenue solidement en position par le frotte ment de la garniture de liège et par le coin cement de certaines parties des bords de la feuille contre les lames de caoutchouc 18 qui bordent la cavité. Un abrasif approprié est délivré à la surface de la feuille au-dessous pie l'outil mouleur, et la surface exposée de la feuille se trouve rapidement réduite à un plan régulier. Ordinairement, l'épaisseur de verre à enlever sera inférieure à 0,8 milli mètre.
Comme les flans sont très uniformes et que la quantité de verre qu'il est nécessaire d'enlever de chaque feuille est approximati vement la même pour toutes les feuilles, la durée du meulage peut être uniformisée ap proximativement, et il en résulte que les feuilles de verre finies auront un poids moyen très voisin d'une valeur normale. Des trous 10 sont prévus pour le passage des mains à certains intervalles en vue de faci liter l'enlèvement de la feuille hors de la ca vité lorsqu'une opération de surfaçage est ter minée.
Ces machines à meuler sont presque en- tièrement automatiques dans leurs opérations P fin qu'un seul opérateur puisse desservir un grand nombre de machines. Lorsqu'une face dle la, feuille a été meulée, on retourne cette feuille et on meule l'autre face d'une manière a nalogue, sur la même machine.
Lorsque les flans ont été meulés sur les deux faces, ils sont transportés à une cham bre intermédiaire 21 clans laquelle les bords sont de nouveau biseautés avant l'opération de polissage. Les bords biseautés originaux peuvent être enlevés par meulage sur la table à meuler et il est préférable que les bords soient de nouveau biseautés avant de placer les feuilles sur la machine à polir, tant dans le but d'éviter les risques de rupture pouvant résulter du contact entre les disques polis seurs et les bords de la feuille que dans le but d'éviter de couper les garnitures de feutre à polir sur les arêtes vives des feuilles.
Les flans sont alors conduits par un transporteur ?\? aux machines à. polir.
Les divers appareils polisseurs 24 ne dif fèrent des appareils mouleurs décrits plus haut que par le fait qu'on substitue une sé rie de garnitures à polir 25 à. l'outil mouleur 20.
En outre, les parties supérieures des segments latéraux- ?6 entourant la. .cavité des tinée à recevoir la feuille sont faites d'un alliage dur tel que le nichrome susceptible de recevoir un très haut poli, et les surfaces supérieures de ces organes affleurent sensi blement avec<B>la</B> surface supérieure du flan de verre meulé lorsque celui-ci a été placé dans la cavité. En d'autres termes, les sur faces supérieures des segments 26 font saillie au-dessus de la surface de la, garniture de liège 16 d'une distance juste égale à. l'épais seur des flans de verre meulés.
Il en résulte que les outils polisseurs 2.5 se meuvent d'une façon régulière en passant sur les parties marginales de la feuille ou s'éloignant des dites parties et qu'on obtient le même degré de polissage élevé et uniforme sur les bords et les coins de la. feuille que celui qui est. erbtenu sur les parties internes.
La. quantité de verre enlevée pendant le polissage est très faible ou nulle, ce qui rend possible d'em ployer ces segments latéraux de hauteur fixe constituant essentiellement des prolongements de la surface de<B>la</B> feuille. En outre, le fait que les flans de verre étirés 9 .ont une épais seur constante et qu'une quantité de verre régulière ou normale est enlevée desdits flans pendant le meulage permet de réaliser le po lissage de cette façon. Les segments latéraux 26 peuvent être établis de façon à, pouvoir être légèrement déplacés verticalement pour transformer la machine en vue du polissage de plaques de verre d'épaisseurs différentes.
Lorsqu'une des faces d'une feuille a été polie, on retourne la feuille et on polit l'autre face sur la même machine. Les feuilles finies sont alors conduites par un transporteur 22 à la chambre dans laquelle s'effectuent les opérations de triage et de découpage.
Les divers avantages de cette manière d'exécuter le procédé suivant l'invention sur le procédé antérieur, ressortent clairement de la description qui précède. Le four à réser voir continu unique servant à produire le verre fondu est plus économique sous le rap port de la dépense en combustible et en main- d'oeuvre que l'installation de fusion à creu sets et l'ou évite l'emploi des creusets de fu sion fragiles et coûteux. Le procédé d'éti rage appliqué en vue de l'obtention des flans est plus rapide et moins laborieux que le procédé de laminage. Les flans étirés plats ont une structure limpide et homogène et ne présentent aucune des lignes ou plis internes communs aux flans laminés.
Les flans plats minces de dimensions régulières permettent une production nette de verre à plaques poli beaucoup, plus grande, pour une quantité donnée de verre fondu, que celle qu'il était possible d'obtenir par le procédé antérieur. Etant donné que les flans obtenus par étirage présentent essentiellement l'épaisseur finale, la, quantité de verre qui doit être enlevée par meulage et qui est une perte absolue dans tous les procédés est beaucoup plus faible. En outre, la perte de verre clans le découpage est moindre en raison des dimensions uni formes des sections de verre découpées dans une bande -continue.
L'emploi de plâtre coû teux est entièrement supprimé ainsi que les pertes de rupture inhérentes aux deux opéra tions de fixation à l'aide de plâtre et de sé paration des feuilles. La durée du meulage est diminuée considérablement, étant donné que la quantité de verre qu'il est nécessaire d'enlever des flans est beaucoup plus faible et que les petites machines peuvent être ac tionnées ï une vitesse assez élevée.
Le produit obtenu aura une épaisseur re- marquablement uniforme, étant donné que les flans de verre étirés initiaux sont très uni formes et que les opérations de meulage et de polissage peuvent être uniformisées pour enlever environ la même quantité de verre de chacune des surfaces des feuilles.
Ce procédé est particulièrement appli- @cable à la production de plaques de verre minces .si désirables dans la carosserie auto mobile moderne.