Procédé et appareil pour Pétirage du verre en feuille. L'invention est. relative à un procédé pour étirer le verre en feuille à partir d'une masse de verre fondu et à un appareil pour l'exécution de ce procédé. Elle a pour but de permettre d'éviter le rétrécissement de la feuille en communiquant une tension latérale à celle-ci pendant sa période de formation.
Suivant ce procédé, on exerce des forces d'extension longitudinales sur les bords de la feuille à une série de points espacés, à des vitesses d'étirage croissant successivement à mesure que la feuille s'éloigne de sa source.
L'invention peut être appliquée, par exemple, au perfectionnement du procédé Colburn d'étirage du verre en feuille, décrit par exemple dans le brevet des. Etats-Unis no' 1248809 du 4 décembre 1917. Dans ce procédé la feuille de verre est continuelle ment tirée vers le haut de la surface d'une masse peu profonde de verre fondu, et lors que la feuille a été en substance établie, mais pendant qu'elle est encore un peu plastique, elle est repliée horizontalement autour d'un rouleau plieur refroidi, puis transportée à travers un mécanisme d'étirage et d'aplatis- serrent convenable et à l'intérieur du four à recuire. Deux petits rouleaux servant à for mer les bords serrent chacun des bords de la feuille près de son point de départ.
Ces rou leaux sont actionnés à une vitesse périphéri que considérablement inférieure à celle à la quelle le verre est tiré autour du rouleau plieur. De cette façon, ces rouleaux ont non seulement pour effet que le verre de la masse de verre fondu est entraîné à une vitesse dé terminée vers le haut et à l'intérieur des bords de la feuille, mais aussi que les parties marginales du brin vertical de la feuille sont retenues en arrière par rapport au reste de la feuille et ainsi soumises à un effort d'extension.
De cette façon, les rouleaux coopèrent avec le rouleau plieur pour main- tenir la feuille à une largeur sensiblement constante et contrecarrent la tendance natu relle de la feuille à se rétrécir près de son point de départ. Toutefois, on remarquera qu'il n'existe pas d'autre moyen exerçant une tension latérale sur une partie quelconque du brin vertical de la feuille entre son point de départ et les rouleaux plieurs et;
par suite de la tendance naturelle de la feuille à se con tracter en se refroidissant ainsi .que par suite de l'allongement longitudinal à laquelle la feuille est soumise pendant cette période, la feuille devient plus étroite près du rouleau plieur qu'au point de départ. Il est en outre probable que l'absence d'une tension latérale dans la feuille pendant cette période est une des causes de certaines ondulations ou irré gularités que présente l'épaisseur de la feuille et qu'on retrouve quelquefois dans la feuille étirée.
La, présente invention peut, dans ce cas, être appliquée de la façon suivante: On pré voit une seconde paire de rouleaux de ser rage qui agissent sur le bord de la feuille en un point de son brin vertical compris entre le point de départ et l'organe plieur. Ces rou leaux sont actionnés à une vitesse périphéri que intermédiaire entre celle des rouleaux formant les bords et celle du rouleau plieur, c'est-à-dire que leur vitesse périphérique est plus grande que celle des rouleaux formant le bord, mais plus faible que celle du rou leau plieur ou dispositif tirant la, feuille.
De cette façon, une tension longitudinale est maintenue dans la. partie du bord de la feuille comprise entre les deux paires de rou leaux serrant les bords et, en même temps, une tension longitudinale est maintenue entre les rouleaux intermédiaires serrant les bords et le rouleau plieur. Par suite de ces diffé rentes vitesses des organes agissant sur la feuille et de la tension longitudinale qui en résulte, la feuille peut être maintenue d'une façon continue entre les paires supérieures de rouleaux et contrainte à suivre un trajet plus exactement vertical que si l'on ne faisait pas usage de ces rouleaux auxiliaires.
En d'au tres termes, la. tendance de la feuille à se con tracter immédiatement au-dessus des rou leaux formant les bords est contrecarrée dans une mesure telle que la, feuille finie aura une largeur plus grande qu'antérieurement et, en même temps, pendant sa période de forma tion, la feuille sera soumise à un effort laté ral continu dans la. zone située immédiate ment au-dessus de son point de départ, ce qui tendra à supprimer les ondulations ou autres inégalités susceptibles de résulter du défaut d'une tension latérale adéquate.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'appa reil pour la. mise en oeuvre du procédé selon l'invention.
Fig. 1 est une coupe verticale transver sale du récipient contenant la. masse de verre fondu, les organes servant à étirer les bords de la feuille et à plier la. feuille étant repré sentés en élévation; Fig. 2 est une élévation analogue à plus grande échelle d'un jeu d'organes formant les bords de la feuille et la tendant; Fig. 3 est une vue en bout du mécanisme de la fig. 2; Fig. 4 est un plan d'un des jeux supé rieurs de rouleaux serrant les bords et du mé canisme de support et de commande de ces rouleaux;
Fig. 5 est. une élévation à plus grande échelle d'engrenages de commande à l'aide desquels les deux jeux de rouleaux sont ac tionnés simultanément à la vitesse désirée. Cette vue est prise approximativement sui vant la ligne 5-5 de la. fig. 1; Fig. 6 est une coupe verticale longitudi nale représentant schématiquement les posi tions relatives des organes à étirer la feuille, à plier la feuille et à former les bords de la feuille. Cette coupe est prise approximative ment suivant la ligne 6-6 de la fig. 1: Fig. 7 montre une variante de détail.
La feuille de verre 1 est tirée vers le haut depuis la masse de verre fondu 2 que ren ferme le récipient 3, puis pendant qu'elle est encore un peu plastique, est pliée horizontale ment autour du rouleau plier refroidi .1. Elle est alors tirée sur des rouleaux de support convenables 5 à l'intérieur d'un mécanisme d'étirage et d'aplatissement 6. Ce mécanisme 6 fournit la force de traction servant à tirer continuellement la. feuille de verre 1 depuis la masse de verre fondu 2.
Chacun des bords de la feuille 1 est serré près de la masse 2 par une paire de rouleaux commandés 7, présentant usuellement une surface rugueuse ou molletée qui assure une prise positive sur le verre fondu passant en tre les rouleaux. Ces rouleaux 7 sont montés sur les extrémités internes d'arbres rotatifs 8. Les rouleaux auxiliaires 9 servant à étirer les bords peuvent posséder en substance la même forme que les rouleaux 7 et sont mon tés aux extrémités internes d'arbres 10 ana logues à tous égards aux arbres 8.
Les dispositifs de support et de com mande prévus pour chaque paire d'arbres 8 et 10 de chaque côté de la feuille sont en substance identiques et la description d'un de ces dispositifs suffira. Un des arbres de chaque paire d'arbres 8 ou 10 est supporté dans un palier fixe 11 porté par une plaque de support 12 ou faisant corps avec cette pla que. L'autre arbre de la. paire tourillonne dans un palier semblable 13 pivotant en 14 sur la plaque de support 12 de façon que le rouleau 7 ou 9 porté par cet arbre puisse être rapproché ou éloigné par pivotement du rou leau coopérant.
Un ressort 15, dont la com pression est réglable à l'aide d'une vis 16, est monté entre les paliers 11 et 13 de façon à obliger normalement les deux rouleaux 7 ou 9 à se rapprocher l'un de l'autre. Une manette 17 fixée sur le côté du palier mobile 13 constitue un organe commode pour faire pivoter le rouleau mobile à l'écart du rou leau coopérant en vue de permettre à la feuille d'être engagée entre les deux rou leaux. Lorsqu'on lâche la manette 17, le res sort 15 oblige les deux rouleaux à se mou voir l'un vers l'autre et à entrer élastique- ment en contact avec le bord de la feuille.
La plaque de support 12 est munie à l'un de ses bords d'une aile 18 engagée dans une creusure complémentaire d'un bâti de support 19 porté par une poutre fixe 20 disposée sur le côté de la machine. Des vis de blocage 21 passant à travers le côté opposé du bâti 19 agissent sur le bord opposé 22 de la plaque 12 pour maintenir celle-ci dans toute position fixe désirée. En desserrant les vis 21, on peut déplacer l'ensemble des rouleaux vers l'inté rieur ou vers l'extérieur par rapport au bord de la feuille de verre 1. Un courant continu d'eau ou d'autre fluide refroidissant pénètre par un tuyau 23 qui s'étend vers l'intérieur de l'arbre creux 8 et arrive à l'intérieur du rouleau 7, cette eau revenant alors par l'arbre 8 autour du tuyau 23 et s'échappant par un tuyau de sortie 24.
De cette façon, le rouleau 7 et l'arbre creux 8 sont continuellement alimentés de fluide réfrigérant constamment renouvelé. Ceci pro tège le rouleau et l'arbre de la chaleur in tense à laquelle ils sont soumis et, en même temps, exerce une action de refroidissement sur les parties marginales de la feuille, ce qui concourt à la formation de la feuille. Il est bien entendu que chacun des arbres 8 et 10 et des rouleaux 7 et 9 est muni d'un ap pareil de refroidissement individuel analogue.
Un pignon conique 25 fixé à un arbre 8 engrène avec et est actionné par, un pignon conique analogue 26 monté sur un arbre 27 recevant sa commande par l'entremise d'un joint universel 28 d'un arbre moteur 29. Deux pignons droits engrenants analogues 30 fixés respectivement aux deux arbres 8 ac tionnent les deux arbres et les rouleaux 7 à <B>là,</B> même vitesse, mais dans des sens opposés. Un pignon droit 31 fixe à l'un des arbres 8 engrène avec un pignon droit intermédiaire 32 engrenant à son tour- avec un pignon 33 fixé à l'un des arbres 10. Le pignon inter médiaire 32 est monté dans un bâti 34 sup porté à son extrémité inférieure par les deux arbres 8.
Le palier 35 d'un des arbres 8 peut coulisser dans des rainures 36 du corps principal du bâti 34 et permet aux arbres 8 d'être rapprochés ou écartés l'un de l'autre pour modifier la position des rouleaux 7. Deux pignons droits engrenants 37 fixés respectivement aux deux arbres 10 action nent ceux-ci à la même vitesse, mais dans des sens opposés. Les rapports des divers engre nages 31, 32; 33 sont calculés de telle sorte que les arbres 10 tournent à une vitesse un peu plus grande que les arbres 8. De cette façon, la. vitesse" périphérique de la-paire su périeure de rouleaux 9 est un peu plus grande que la vitesse périphérique des rouleaux in férieurs 7 formant les bords.
Dans le fonctionnement normal des ma chines de cet type à étirer les feuilles, comme décrit dans le brevet Colburn susmentionné, les rouleaux 7 formant les bords sont action nés à une vitesse périphérique considérable ment inférieure à la. vitesse linéaire commu niquée au corps de la feuille considérée dans son ensemble par le dispositif d'étirage prin cipal 6.
De cette façon, les rouleaux à com mande positive 7 élèvent le verre fondu de la. masse de verre fondu 2 et l'introduisent dans les bords marginaux de la feuille à une vitesse assez faible, après quoi ce verre mar ginal est tendu ou allongé pendant son mou vement vertical jusqu'au rouleau plieur 4 jusqu'au moment où les parties marginales de la feuille ont atteint la vitesse communi quée à la feuille entière par le mécanisme d'étirage 6. De cette façon, la largeur finale de la, feuille continue est maintenue prati quement constante, mais la. feuille se rétrécit considérablement dans son passage des rou leaux 7 formant les bords au rouleau plieur 4 comme indiqué par les lignes en pointillé 38 de la fig. 1.
Lorsqu'on fait usage des rouleaux d'éti rage supplémentaire 9, on tend la. feuille en core plastique à l'aide de crochets ou d'autres outils convenables jusqu'au moment où elle s'engage entre les rouleaux commandés 9. Comme ces rouleaux 9 sont actionnés à une vitesse plus grande que les rouleaux 7, une tension ou force d'étirage longitudinale sera exercée sur la partie du bord de la feuille comprise entre les rouleaux 7 et 9 et la feuille restera en prise avec les deux paires de rou leaux. En même temps, comme les rouleaux 9 sont actionnés à une vitesse plus faible que le mécanisme d'étirage 6, il y aura aussi une force d'extension entre les rouleaux 9 et le rouleau plieur 4.
On a découvert que le résultat de cette opération d'étirage est. que la largeur de la feuille de verre 1 sera main tenue pratiquement constante depuis la source de verre jusqu'au rouleau plieur 4, point au quel elle s'est solidifiée dans une mesure telle qu'il ne se produit presque plus de contrac tion latérale. En même temps, l'effort d'ex- tension latéral additionnel communiqué à la feuille pendant sa. période de formation tend à supprimer les ondulations ou autres inéga lités superficielles qui pourraient autrement exister dans la feuille.
On a remarqué que lorsqu'on fait usage des rouleaux de bord additionnels 9, le mé nisque 39, c'est-à-dire le bourrelet de verre élevé de la masse de verre fondu au pied de la feuille, est plus épais et s'élève à une hau teur plus grande qu'antérieurement. Il s'en suit que ces rouleaux auxiliaires se compor tent en quelque sorte de façon à tirer et in troduire réellement dans la feuille une quan tité de verre plus grande et ne tendent pas simplement dans une mesure plus grande le verre tiré par le mécanisme d'étirage 6 et les rouleaux marginaux 7, quoique la. feuille soit en même temps soumise à un effort d'exten sion latéral plus grand qu'antérieurement.
La distance des rouleaux 9 au-dessus des rouleaux 7 peut être modifiée, mais il con vient que cette distance ne soit pas suffisante pour amener les rouleaux 9 à. l'extérieur de la zone de formation initiale de la feuille. Il convient que la. feuille 1 reste suffisamment plastique pour être maintenue engagée par la surface molletée des rouleaux 9.
Il n'est pas nécessaire que les rouleaux 7 et 9 possèdent la forme cylindrique exacte représentée dans les fig. 1, 2 et 4, quoique cette forme ait donné de bons résultats. Les rouleaux inférieurs peuvent posséder la forme représentée en 40 sur la fig. 7 de fa çon à constituer une surépaisseur ou bourrelet sur la feuille. Les rouleaux supérieurs peu vent aussi recevoir cette forme ou, s'ils re çoivent une forme cylindrique comme en 9, ces rouleaux auront une masse de verre plas tique plus épaisse à. serrer, ce qui assurera une prise plus positive sur la feuille. Beau coup d'autres formes de surfaces de serrage pourraient être données à ces rouleaux sans s'écarter de l'esprit de cette invention.