Procédé pour étirer le verre en feuille et appareil pour l'exécution de ce procédé. La présente invention concerne un pro cédé pour étirer le verre en feuille à partir d'une masse de verre fondu et un appareil pour sa mise en oeuvre.
Suivant ce procédé, on augmente par re froidissement la viscosité du verre situé à la surface de la masse, dans la zone de celle-ci qui sert à former les parties marginales de la feuille, et règle l'avancement de ces parties marginales de la feuille à l'endroit de la for mation dé celle-ci, à l'aide d'une paire de rouleaux située à chaque bord de la feuille, lesquels rouleaux sont refroidis par circula tion intérieure d'un fluide.
On connaît déjà des procédés, comme ce lui décrit dans le brevet des Etats-Unis no 1248809 en date du 4 décembre 1917, dans lesquels une feuille de verre continue est extraite de bas en haut d'une masse de verre fondu, puis, pendant que la feuille est encore à un état semi-plastique, quoiqu'elle ait déjà en substance fait prise dans sa forme de feuille finale, elle est pliée horizontale ment et transportée à travers un mécanisme d'étirage et d'aplatissement et à l'intérieur d'un four à recuire.
Comme on le sait, il est nécessaire de prévoir des moyens pour main tenir la largeur de la feuille étirée, car si des moyens de ce genre n'étaient pas prévus, la feuille se rétrécirait graduellement jusqu'à ce qu'il n'en reste plus. Les dispositions anté rieures utilisent des rouleaux molletés qui sont usuellement placés dans le ménisque aux extrémités opposées dudit ménisque, ce qui empêche la feuille de se rétrécir conformé ment à sa tendance normale.
Toutefois, ces rouleaux molletés ont rendu nécessaire d'en lever de la feuille finie, en la coupant, une section de largeur importante en raison du fait que l'action combinée des rouleaux et le re froidissement supplémentaire par l'air qui est normalement employé ont pour effet qu'une partie plus épaisse s'étend vers l'inté rieur sur une distance assez grande à partir du bord, de sorte qu'il est nécessaire d'en lever cette partie plus épaisse pour obtenir une largeur nette possédant l'épaisseur dési rée de la feuille.
Le procédé suivant l'invention permet d'éviter cet inconvénient. Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, un appareil pour exécuter ce pro cédé.
Fig. 1 en est une coupe fragmentaire; Fig. 2 est un plan du dispositif de mon tage des rouleaux; Fig. 3 est une coupe transversale frag mentaire de ce dispositif; Fig. 4 est un détail en coupe de la com mande employée; Fig. 5 est un autre détail en coupe de cette commande; Fig. 6 est une vue en bout des rouleaux et représente la position qu'ils occupent en fonctionnement; Fig. 7 est un plan des rouleaux, l'un d'eux étant représenté en coupe; Fig. 8 et 9 montrent diverses positions schématiques que peuvent occuper les rou leaux;
Fig. 10 et 11 montrent d'autres formes de rouleaux.
Dans ce dessin, 15 désigne un creuset d'é tirage fait d'une matière réfractaire convena ble et contenant une masse de verre fondu 16. Le creuset 15 est usuellement supporté par plusieurs montants et est aussi chauffé par des brûleurs à. gaz par la. partie inférieure en vue de maintenir le verre à l'état qui con vient pour l'étirage, mais cette construction n'est pas représentée. La feuille 17 est ex traite de la masse de verre fondu 16 et se meut d'une courte distance dans un plan ver tical puis, comme représenté, est pliée autour d'un rouleau plieur 18 et engagée à travers un mécanisme d'étirage convenable et un four à recuire.
Pour empêcher la feuille 17 de devenir de plus en plus étroite au point qu'il n'en reste plus finalement, on a déjà. fait usage de rouleaux molletés cylindriques placés aux ex trémités du ménisque 19 pour retarder mé caniquement la feuille, et on a déjà<B>,</B> refroidi par l'action de gaz froids la surface du verre.
Ceci avait pour effet de créer près de la par tie marginale régulière, intérieurement à cette partie, une section plus épaisse qui ne se ter- mine pas brusquement, mais va. en s'amincis sant sur une distance considérable en allant vers les parties internes de la feuille, ce qui rend nécessaire d'enlever une largeur considé rable de verre de chaque côté de la feuille, lorsqu'on découpe celle-ci, pour obtenir une feuille de l'épaisseur désirée.
L'appareil représenté permet de réduire dans une mesure considérable la quantité de verre qui avait été perdue jusqu'ici dans la formation des parties marginales 20 et en même temps, de former sur la feuille un bord plus épais et dont les parties plus épaisses et plus minces ont entre elles et avec le corps de la feuille une relation propre à entraîner une quantité de chaleur suffisante pour em pêcher la rupture à l'intérieur du four à recuire.
Cet appareil comporte, comme représenté clairement dans les fig. 6 et 7, des rouleaux 21 dans le but de former la partie marginale sur la feuille 17. On a établi les rouleaux 21 de façon que leur diamètre soit suffisamment grand pour produire une courbure externe 22 (fig. 6) qui est sensiblement la. même que la courbure normale du ménisque ou source d'alimentation de feuille 19 à, son point de plus forte courbure. Les rouleaux 21 mor dent légèrement dans le verre, mais ne sont pas immergés dans la même mesure que les molettes du type actuel.
En augmentant le diamètre des rouleaux molletés, ceux-ci peu vent entrer en prise ou rester en contact avec le verre pendant un temps plus long avec le ménisque d'alimentation de feuille 19 que jusqu'à ce jour. Il est nécessaire de main tenir les rouleaux molletés abaissés à la base du ménisque comme dans la fig. 6, et il est possible de le faire à l'aide des rouleaux représentés, en même temps qu'il est possible de maintenir les rouleaux molletés en contact avec le verre en un. point où le ménisque d'ali mentation de feuille se fond en substance dans l'épaisseur de la feuille.
Le verre situé près du sommet du ménis que se meut plus rapidement que le verre plus rapproché de la base en raison de la dif- férence dans la quantité présente. Avec la présente forme de rouleau il est possible d'ob tenir une vitesse périphérique des rouleaux au point où ils quittent le bord intérieur de la marge de la feuille, qui est sensiblement la même que celle du verre adjacent en ce point. En d'autres termes, le verre quittant les rouleaux molletés se meut sensiblement à la même vitesse que celle à laquelle la feuille est étirée.
Ceci est un avantage marqué sur les constructions antérieures en ce sens qu'on n'introduit pas d'efforts ou de suralimenta tion de verre dans la feuille en cours de for mation.
Les rouleaux 21 sont préférablement mu nis d'une partie molletée externe 23 allant en se rétrécissant légèrement et d'une extré mité rétrécie courbe interne 24. L'extrémité rétrécie est évidée comme on le voit en 25. Comme représenté fig. 7, les rouleaux 21 sont refroidis intérieurement par un agent réfri gérant 26 introduit par un tuyau 27 et éva cué par un tuyau 28 entourant le tuyau 27. Une quantité d'agent réfrigérant est présente en tout temps dans la chambre 29 du rouleau molleté 21.
L'agent réfrigérant est employé pour empêcher un échauffement exagéré des rouleaux molletés ainsi que pour absorber la chaleur des parties marginales de la feuille de façon .que lesdites parties soient suffisam ment visqueuses pour maintenir la. largeur de la feuille. Pour limiter l'action de refroidis sement des sections de bordure extrêmes de la feuille 17, on prévoit les extrémités évidées 25 qui forment une poche destinée à recevoir les courants gazeux chauds qui existent sur la surface du verre dont la feuille est ex traite. Ces courants chauds auront tendance à contrecarrer l'action de refroidissement de l'agent réfrigérant qui se trouve dans la chambre 29 et empêcheront le refroidissement du rouleau entier.
La. surface de contact réelle progressivement réduite qui existe en tre le rouleau et le verre vers le point d'im pression situé le plus en avant de la partie évidée des molettes ou rouleaux diminue d'une façon correspondante la chaleur em pruntée au verre vers le bord ou périphérie de la paroi courbe de l'évidement de chaque rouleau, endroit où, comme spécifié précé demment, le pouvoir d'absorption et de con- duction de chaleur de chaque rouleau est mi nimum,
ce qui a comme résultat que le verre qui est soumis au contact de roulement des extrémités évidées des molettes formera une légère surépaisseur qui s'étendra le long du côté interne de la partie molletée formée à l'endroit où les rouleaux exercent leur pres sion la plus grande sur le verre. Bien en tendu, cette action de chauffage qui a lieu à l'extrémité ne nuira pas notablement à l'ac tion de refroidissement de la section de bor dure extrême de la feuille, mais empêchera l'action de refroidissement de se propager sur une distance considérable.
Alors même que le verre pénétrant dans la. feuille entre rait en contact avec l'extrémité 24 du rou leau, cette extrémité ne le refroidirait pas suffisamment pour l'obliger à former un bord épais et, pour cette raison, le bord épais 20 formé sur la feuille sera limité à., sensible ment, la partie de la feuille qui entre en con tact avec la section froide du rouleau 21. On voit que le rouleau molleté 21 aura sa vitesse périphérique maximum à la jonction de la surface molletée avec la surface lisse et, en même temps, la quantité de verre délivrée à travers ces points sera moindre.
Les rouleaux 21 peuvent être montés de toute manière désirée de façon qu'ils soient inclinés vers l'intérieur comme dans la fig. 8 ou vers l'extérieur comme dans la fig. 9. Le type et les dimensions du bord peuvent être déterminés par les positions relatives des rou leaux ainsi que par la vitesse à laquelle ils sont actionnés. Les fig. 2 et 3 montrent une forme d'exécution d'un montage qui peut être employé. Dans cette disposition, les tubes 28 s'étendent sur une distance importante- à par- . tir du creuset 15 et portent des roues dentées 32 et 33.
La roue 32 est portée par un joint universel 34, de sorte que le. tube 28 peut être mû par rapport à cette roue. Les roues dentées 32 sont agencées pour engrener avec des vis sans fin 35 portées par un arbre mo teur transversal 36. Comme représenté, une des vis sans fin 35 est relativement plus lon gue que l'autre, de sorte que les tubes 28 peu vent être rapprochés et éloignés l'un de l'au tre sans nuire à leur commande. Dans cette disposition, le tube portant la roue 32 est monté sur une colonne 37 pouvant tourner dans une douille 38 montée sur une glissière 39.
En manoeuvrant l'arbre 40, la colonne 37 et la douille 38 peuvent être déplacées pour éloigner ou rapprocher les tubes 28, ce qui règle les positions relatives et angles des deux rouleaux molletés 21.
En fonctionnement, il est désirable que le diamètre des rouleaux molletés 21 soit tel que la surface externe possède une courbure sensiblement égale à la courbure naturelle du ménisque alimentant la feuille au point. de plus forte courbure, de sorte que le rou leau sera, en contact avec le ménisque presque jusqu'en un point situé sensiblement à l'en droit où il se fond avec la feuille. Les rou leaux possèdent aussi, par suite de leur dia mètre, une vitesse périphérique telle que le verre peut les quitter à une vitesse qui est sensiblement égale à la vitesse de la. feuille au même niveau.
En raison de la. vitesse des rouleaux et de la régulation de température effectuée par l'extrémité évidée 25, il est pos sible de maintenir la largeur de la feuille sans rendre nécessaire l'enlèvement de ban des de largeur considérable. Par l'emploi des rouleaux molletés évidés décrits, le bord 20 qui est formé sur la feuille sera relativement épais, lourd et étroit. L'extrémité, évidée 25 peut être de tout modèle ou peut être modi fiée pour donner les meilleurs résultats, mais comme on peut s'en rendre compte, l'utilisa tion des courants chauds existant près de la surface du verre que renferme le creuset con tribuera considérablement à empêcher le bord épais 20 de s'étendre vers le centre de la feuille.
Dans les fig. 10 et 11 sont représentées des formes de rouleaux 14 légèrement modi fiées et l'on remarquera que ces rouleaux comprennent des parties de corps rétrécies et des parties extrêmes, préférablement lisses, réduites et de toute courbure désirée.