Procédé de trempe de feuilles de verre et installation pour la, mise en aeuvre de ce procédé. La présente invention comprend un pro cédé de trempe de feuilles de verre et une installation pour la mise en oeuvre de ce pro cédé.
Dans les procédés actuellement utilisés pour la trempe des feuilles de verre où l'on effectue le refroidissement au moyen d'un soufflage d'air ou d'un fluide réfrigérant. les produits obtenus présentent des taches ou irisations visibles lorsqu'on examine les feuilles sous une incidence oblique et qui, bien que légères, nuisent encore à l'aspect et à la valeur commerciale de ces feuilles. Ces irisations correspondent à des effets de va riation de la biréfringence du verre et sont dues au refroidissement insuffisamment ré gulier de la surface du verre par les organes de soufflage.
Les procédés employés jusqu'ici pour atténuer ces irisations ont consisté à dépla cer rapidement sur la surface du verre les zones d'impact des jets d'air issus de divers orifices. Mais ces procédés n'ont pas donné des résultats complètement satisfaisants et l'on retrouve encore, sur les produits trem pés, .des taches d'irisations qui sont dues à des variations dans l'action de refroidisse ment entre certaines zones et des zones ad jacentes et qui correspondent soit à la forme des orifices, soit à la trajectoire qu'on a imposée à ces derniers.
La présente invention a pour but de re médier à ces inconvénients.
Le procédé .selon la présente invention, qui est un procédé de trempe de feuilles de verre par l'action d'un fluide refroidisseur, est caractérisé en ce que l'on fait agir le fluide refroidisseur sur la feuille à tremper sous forme d'au moins une lame continue ne présentant, dans sa partie en contact avec la feuille, aucune variation brusque de forme générale et dépassant des deux côtés de la feuille, en ce que l'on produit un mouvement relatif entre ladite lame et cette feuille, de façon que chaque lame réfrigérante oe trouve tout d'abord toute entière hors .de la feuille, entre ensuite en contact avec celle-ci,
puis balaie toute la surface de la feuille et se retrouve finalement toute entière hors de celle-ci.
L'expérience a montré que les feuilles de verre trempées obtenues par ce procédé de trempe ne présentent aucune tache de biré fringence, quelle que soit l'incidence sous laquelle on les observe. On a en outre cons taté qu'il suffisait d'effectuer le -début du refroidissement de la feuille de verre par ce procédé et qu'on pouvait l'arrêter après le passage d'un certain nombre de lames d'air et terminer à l'aide des moyens connus tels par exemple qu'un simple soufflage par (les grilles ou plaques à trous immobiles.
L'installation pour la mise en #uvre du procédé selon la présente invention est carac térisée en ce qu'elle comporte des moyens propres à donner un mouvement relatif entre la lame de fluide et la feuille à tremper, et des moyens de distribution du fluide.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemples, plusieurs formes d'exécution de l'installation que comprend l'invention et illustre également plusieurs mises en oeuvre du procédé que comprend également l'in vention.
Les fig. 1 et 2 sont des schémas montrant le principe même du procédé selon l'invention; La fig. 3 est une vue schématique en élé vation d'une première forme d'exécution de l'installation; La fig. 4 est une vue en élévation, par tiellement en coupe et à plus grande échelle, de la même forme d'exécution; La fig. 5 est une coupe par V-V de la fig. 4; La fig. 6 est une vue d'un détail de cette forme d'exécution; La fi-. 7 est une vue schématique en élé vation d'une deuxième forme d'exécution de l'installation;
La fig. 8 est une vue en élévation d'une troisième forme d'exécution; La fig. 9 est une vue en coupe par la ligne IX-IX de la fig. <B>8;</B> La fig. 10 est une vue en plan de la même forme d'exécution; La fig. 11 est une vue en élévation d'une quatrième forme d'exécution; La fig. 12 en est une vue en plan; La fig. 13 est une vue en coupe verticale à plus grande échelle d'un détail de cette forme d'exécution; La fi-. 14 est une coupe horizontale cor respondant à ce détail;
La fig. 15 est une vue en élévation d'une cinquième forme d'exécution; La fig. 16 en est une vue en plan, partiel lement en coupe; Les fig. 17 et 18 sont deux vues de détail. à plus grande échelle, du distributeur de cette forme d'exécution; La fig. 19 est un schéma illustrant une mise en aeuvre du procédé; La fig. 20 en est un détail; Les fig. 21, 22 et 23 montrent, schéma tiquement, des variantes dans la réalisation des lames réfrigérantes.
Dans ces différentes figures, les mêmes numéros se réfèrent aux mêmes organes. Comme montré en fig. 1, la trempe d'une feuille de verre 1 est effectuée à l'aide de lames 2 d'air ou autre fluide.
La fig. 1 montre un tracé possible de l'une de ces lames. Ce tracé n'est pas nécessai rement rectiligne; il suffit qu'il soit continu. c'est-à-dire que la lame ne présente aucune interruption, et qu'il n'y ait en outre aucun point singulier, tel par exemple que des chan gements brusques de direction. La longueur 3 de la lame est supérieure à la dimension cor respondante 4 de la feuille à tremper, de telle façon qu'elle déborde par rapport aux deux côtés de cette feuille.
La fig. 2 indique schématiquement le mouvement de la lame 2; celle-ci se déplace de telle sorte qu'elle se trouve d'abord com plètement en dehors de la feuille en 2a, puis atteint la feuille et la balaye complètement et finalement atteint une position 2b située en tièrement en dehors de la feuille. Ce mouve ment peut être soit uniforme, la. vitesse étant constante pendant tout le temps que la lame balaie la feuille, soit à la vitesse variable, mais. dans ce dernier cas, sans variations brusques de la vitesse, sans arrêt, ni chan gement de sens pendant que la lame parcourt la, feuille.
Dans les diverses formes d'exécution qui vont être décrites, les lames de fluide du refroidissement sont obtenues au moyen de fentes de soufflage rectilignes et parallèles à la. feuille à. tremper.
Dans la forme d'exécution représentée dans son ensemble à la fig. 3, il n'y a qu'une seule fente 5 pour chaque face de la feuille à tremper 1. Cette fente fait partie d'une boîte de soufflage 6, fixée à un chariot mo bile 7, monté sur des rails mobiles 8 guidés par des galets 9. Ce chariot. reçoit un mou vement alternatif de va-et-vient par l'inter médiaire d'une bielle 10 et d'un bouton de manivelle 11. Le rayon du cercle décrit par ce bouton est assez grand pour que, dans ses deux positions extrêmes 5a et 5b, la fente se trouve toute entière hors de la feuille 1.
De chaque côté -de la feuille de verre 1 est disposée une boîte de soufflage 6 sem blable, de sorte que la trempe est effectuée par soufflage simultané sur les deux faces. Ces deux boîtes symétriques sont portées par le chariot 7 représenté en détail aux fig. 4 et 5. Ce chariot est formé par une tôle re pliée 12 prolongée par deux plaques 13 soli daires des rails 8. Dans la tôle 12 sont mé nagées des fenêtres 14 dans lesquelles sont engagées et fixées les boîtes 6.
Celles-ci sont formées par deux compartiments accolés entre lesquels se trouve un diaphragme 15 (fig. 5 et 6) qui a pour but de répartir le plus uniformément possible l'air amené par des tubulures 16, alimentées elles-mêmes par un conduit 17.
Les bords de chacune des fentes de souf flage sont constitués par deux plaques mé talliques 18 fixées aux boîtes 6, et que l'on peut retirer, soit quand on veut les remplacer par d'autres plaques, par exemple lorsque l'on veut changer la largeur de la fente, ou lorsqu'on veut rafraîchir à la meule les lèvres mêmes des plaques.
La feuille de verre 1 est portée par des pinces 19 suspendues à une barre horizontale 20 qui roule sur un rail 21 par l'intermé diaire de galets 22.
Ladite feuille est tenue latéralement par des fourches 213 :solidaires de montants 24 portés par la barre 20; ces montants sont eux-mêmes guidés par des rails 25 lorsque la feuille 1 est dans la position où elle doit être refroidie; on s'oppose ainsi à. tout déplace ment latéral de la feuille pendant le souf flage.
Suivant les dimensions de la feuille à traiter, les montants 24, etc., peuvent être déplacés sur la barre 20 et fixés à la posi tion voulue.
Pour tremper une feuille après l'avoir chauffée, on l'amène à la position 1 de la fi-. 3, la boîte de soufflage étant !à ce mo ment immobile à une des extrémités de sa course et, par ailleurs, non alimentée en air ou fluide réfrigérant. Quand la feuille occupe la position 1, on ouvre cette alimentation et on met ensuite en route le mouvement de la manivelle 10. La lame d'air ou de fluide pro duite par chacune des fentes 5 effectue alors une série ininterrompue de balayages de la surface de la feuille. Quand le refroidisse ment est suffisant, on arrête le soufflage, on amène la feuille à l'une des positions la ou lb et on l'enlève du cadre de suspension formé par la barre 20 et les montants 24.
On remarquera que les montants 24 qui se trouvent dans le plan de la feuille la pro longent et ont pour avantage de soustraire la feuille à l'action des remous qui se forment par la rencontre de deux lames d'air ou de fluide opposées l'une à l'autre.
Le mouvement alternatif des boîtes de soufflage, au lieu d'être produit par mani velle, peut être obtenu par un système à chaîne ou courroie sans fin, comme c'est le cas dans l'installation de la fig. 7. Dans cette forme d'exécution, le chariot 7 porte une glissière verticale 26 dans laquelle est en gagé un bouton 2 7 solidaire d'une chaîne ou courroie sans fin 28. La vitesse de déplace ment du chariot est uniforme pendant tout le temps que le bouton 27 n'atteint pas les ga lets sur lesquels passe la courroie. On réalise ainsi un mouvement alternatif dans lequel la lame d'air balaie la feuille de verre à une vitesse constante.
Dans cette variante, on a de plus prévu, de chaque côté de la feuille, plusieurs fentes solidaires du même chariot 7 et que l'on alimente simultanément en fluide réfrigérant.
La course de la courroie sans fin 28 est telle qu'aux extrémités de cette course l'en semble des fentes 5a ou 5b est tout entier en dehors de la feuille 1.
Les fig. 8, 9 et 10 sont relatives à une installation dans laquelle les lames de fluide réfrigérant se déplacent toujours dans le même sens, les passages de ces lames étant en outre régulièrement répartis dans le temps. Dans cette installation, une tôle mince 29, convenablement raidie par des armatures 30, se déplace de manière continue et à vitesse constante en s'appuyant sur des tambours ou sur des poulies 31. Dans cette tôle sont for mées, à des intervalles égaux, des fentes de soufflage 5. Ladite tôle est logée dans une boîte étanche 32 présentant seulement une ouverture en forme de fenêtre 33. Ladite boîte est alimentée en fluide sous pression par un conduit 34.
La tôle 29 s'appuie contre les bords de la fenêtre sous l'action de la pression intérieure; des garnitures 35, dispo sées le long des bords -de cette fenêtre, assu rent un joint suffisamment hermétique. La fenêtre est de dimension suffisante pour que le champ d'action de chaque lame soit supé rieur à la surface de la feuille traitée 1.
L'installation comprend en outre un écran plan 36, mobile sur un rail 37. Cet écran est destiné à protéger la feuille lorsqu'on la met en place et sert à éviter qu'au moment où on amène la feuille dans la position 1 et avant qu'elle n'ait atteint cette position, certaines fentes ne puissent agir sur elle. L'écran est commandé par une chaîne 38 passant sur une poulie 39 actionnée par un embrayage 40. Un dispositif semblable est placé de chaque côté de la feuille, ces deux dispositifs agissant symétriquement des deux côtés.
Avant de traiter une feuille, on commence par amener l'écran devant la fenêtre. On amène ensuite la feuille à la position 1. On met en route le mécanisme -du mouvement des fentes et on alimente en fluide sous pres sion. A ce moment, l'écran protège la feuille contre les lames de soufflage. On met alors l'écran en mouvement au moyen de l'em brayage 40. Les diamètres clés poulies 39 et 31 ont été choisis -de telle manière que la chaîne 3,8 se déplace à la même vitesse que la tôle 29. L'écran .se déplace dans le même sens et à la même vitesse que les lames de soufflage et vient finalement dans une posi tion d'attente 41 où il restera jusqu'à la fin du soufflage.
On est certain, -de cette façon, que dès le début du refroidissement, c'est-à- dire .dans la période la plus importante au point -de vue de la formation des irisations, l'action de chaque lame s'est étendue d'une manière continue d'une extrémité à l'autre de la feuille.
Quand la trempe est terminée, on ramène l'écran devant la fenêtre. On dégage la feuille de l'intervalle compris entre les deux boîtes 32 et on l'enlève de son cadre porteur.
Dans l'installation qui vient d'être dé crite, il convient que le fluide refroidisseur qui alimente les boîtes 32 soit à basse pres sion, afin que la tôle ne soit pas appuyée trop fortement contre les bords de la fenêtre, ce qui créerait une grande résistance à l'avancement de la tôle. Pour avoir une action efficace, on donnera aux fentes une assez grande largeur et on les. disposera à faible intervalle les unes des autres.
Les fig. 11, 12, 13 et 14 représentent une autre forme d'exécution ayant également des fentes mobiles dont le mouvement se produit toujours dans le même sens et avec une vi tesse constante. Mais cette variante permet d'alimenter les fentes avec de l'air à haute pression. Dans cette installation, des bar reaux creux verticaux 42 sont entraînés par des chaînes ,sans fin 43 passant sur des pou lies 44. Chaque barreau présente une fente longitudinale tournée vers l'extérieur et il est relié, par une conduite flexible 45, à un distributeur 46 constitué par une boîte qui accomplit une révolution complète dans le même temps que l'ensemble des barreaux et dont le fond 47 présente des orifices 48 où aboutissent toutes les conduites flexibles 45.
En contact avec ce fond se trouve un disque horizontal fixe 49, échancré suivant un sec teur, comme on le voit fig. 14, de telle sorte qu'il n'y a que les barreaux dont les orifices 48 sont découverts qui reçoivent le fluide re froidisseur. On peut ainsi n'alimenter que les barreaux qui sont en regard ou à proxi- rnité de la feuille. L'air comprimé arrive par un conduit 50 dans la boîte de distribution. Des transmissions de mouvement appropriées assurent les rotations synchrones du système des barreaux et du distributeur 46.
Des guides 51 supportent la réaction de l'air sur les barreaux dans la zone de souf flage. L'installation est complétée, comme dans la forme d'exécution des fig. 8, 9, 10, par un écran protégeant la feuille jusqu'à sa mise en place; on ne l'a pas représenté sur les fig. 11 et 12.
Une autre forme d'exécution permettant d'avoir une feuille immobile et des fentes qui sont toujours en mouvement dans le même sens est représentée en fig. 15 là 18. L'instal lation présente ici encore des barreaux creux 52, avec fentes ,de soufflage, mais ils sont disposés suivant les rayons de deux disques rotatifs 53 qui les portent. Les .disques tour nent autour d'un axe horizontal perpendicu laire au plan dans lequel se trouvent les feuilles à tremper. L'axe de rotation de ces disques rencontre le plan de la feuille en dehors de celle-ci.
Chacun des barreaux creux est relié, par un tube 54, à des distributeurs correspon dants 55 que l'on voit en détail en fig. 17 et 18, dont la fonction, comme dans le cas du distributeur 46 de la fig. 13, est de n'en- voyer le fuide refroidisseur que dans les bar reaux qui sont dans la zone en; regard de la feuille.
Cette installation peut traiter simultané ment et indépendamment l'une de l'autre des feuilles de verre placées dans deux positions 56, 5,6a, ces feuilles provenant dedeux fours 57, 57a disposés de part et d'autre des dis ques<B>58.</B>
Chaque distributeur comprend deux capa cités fixes 58, 58a correspondant chacune à l'une des positions 5,6, 56a définies plus haut. Entre ces capacités tourne un tambour 59 percé d'orifices 60 où aboutissent les tubes 54. Des conduits 61 amènent l'air sous pres sion dans lesdites capacités.
Des volets de distribution 62, 62a, com portant des parties radiales 63, d3a et munis de poignées de commande 64, 64a, peuvent se déplacer le long des parois de ces capacités et permettent soit de les fermer, soit de les mettre en communication avec les parties du tambour 59 comprises dans les secteurs S et Sa qui ne .sont pas recouverts par ces capa cités. Un rail 6,5 est destiné @à faire rouler les cadres par lesquels les feuilles à tremper sont portées.
Le mode d'utilisation de cette installation est le suivant: les disques sont laissés conti nuellement en mouvement de rotation, les deux distributeurs sont fermés, comme le re présentent les positions en traits pleins de la fig. 18. On peut alors sortir des fouis deux feuilles de verre chauffées et les amener dans les positions .56, 56a.
On agit alors sur les manettes 64, 64a pour faire avancer les parties radiales 63, 6,3a avec la vitesse même du mouvement des orifices 60, par exemple au moyen de .dispo sitifs .d'entraînement à friction, non repré sentés, et rendant momentanément les volets 62, 62a solidaires du tambour 59. Les parties radiales 63, 63a s'avancent donc dans le sens de la flèche, et des orifices 60 se trouvent mis en relation avec les capacités 58, 58a.
Des lames d'air commencent à balayer les feuilles placées en 56, 56a. Quand les parties radiales 63, 63a rencontrent les eloi- sons fixes 66, les volets 62, 62a sont arrêtés (position représentée en traits mixtes). Comme la liaison était faite par friction, la partie rotative 59 continue à tourner. Le soufflage se prolonge pendant le temps né cessaire, ce qui peut demander plusieurs tours des disques.
En déplaçant les cloisons 6-3, 63a à la vitesse des orifices 60, on réalise l'équiva lent d'un dispositif à écran semblable à celui décrit dans les fig. 8, 9, 10, c'est-à-dire qu'on évite qu'au début du soufflage cer taines lames commencent à agir alors qu'elles sont déjà engagées devant la feuille.
Quand la trempe est terminée, on ramena les volets 62 à leur position initiale, ce qui ferme les distributeurs.
Au lieu d'avoir un mouvement continu, les disques 53 pourraient recevoir un mouve ment oscillant et être, dans ce cas, réduits à de simples secteurs. Cette forme d'exécution., analogue à celle des fig. 3 et 7, n'a pas été représentée.
Dans toutes les formes .d'exécution qui viennent .d'être décrites, la feuille à tremper est immobile pendant le traitement et ce sont les organes de soufflage qui se .déplacent.
Selon une autre forme d'exécution du procédé, c'est la feuille à, tremper qui est déplacée devant des organes de soufflage fixes.
La fig. 19 représente schématiquement, en plan, une installation permettant la mise en oeuvre de ladite forme d'exécution du pro cédé. La feuille 1 sortant d'un four 67 défile entre deux séries de barreaux creux 68 pré sentant des fentes et alimentés par le fluide refroidisseur sous pression.
Pour éviter les dépenses inutiles de fluide, il convient de ne l'envoyer que dans les barreaux qui sont en position active par rapport à la feuille. A cet effet, on peut munir le chariot portant la feuille d'une pla que découpée 69 (fig. 20) agissant sur des cames 70 qui ouvrent ou ferment des robinets placés sur les tuyaux amenant le fluide aux barreaux 6@8. Pour atteindre, avec cette installation, le refroidissement complet de la feuille, il serait nécessaire d'avoir deux rangées de barreaux très étendues, ce qui rendrait l'installation très encombrante;
on évite cet inconvénient en effectuant seulement le début de la trempe par les moyens employés dans les installa tions décrites précédemment et en la termi nant au moyen d'appareils 71 entre lesquels la feuille reste stationnaire. Ces appareils, de type connu, peuvent comporter simple ment des jets d'air fixes effectués par des trous et sans déplacement de ces derniers.
On peut, dans certaines formes d'exécu tion .de l'installation, produire les lames de fluide par d'autres moyens que par une sim ple fente soufflante, notamment pas aspira tion au lieu de soufflage.
On, peut, dans cet ordre d'idée, combiner avec chaque fente de soufflage une ou plu sieurs fentes réaspirant l'air. Cette disposi tion est indiquée schématiquement fig. 21, où l'on voit une tuyère 72 munie d'une fente de soufflage 73, associée avec une autre tuyère 74 par laquelle l'air est réaspiré.
On peut également constituer un organe de trempe par un conduit d'aspiration 75, fig. 22, muni de .deux déflecteurs 76. Ceux-ci forcent l'air extérieur aspiré à venir lécher la feuille 1 suivant deux lames tangentes à cette feuille.
Enfin, les lames de fluide pour la trempe peuvent être normales à la feuille ou bien obliques. La fig. 23 montre une lame 77 dis posée obliquement. Celle-ci peut être projetée dans le sens du mouvement de la feuille ou en sens contraire.
II va de soi que, dans certaines formes d'exécution, on peut combiner des moyens permettant d'avoir des lames de fluide de différentes formes.
Dans toutes les formes d'exécution, pour soustraire les bords de la feuille aux remous engendrés par la rencontre libre des lames d'air de direction opposée, avant et après la feuille, il est avantageux de disposer dans son plan, à l'avant et à l'arrière de la feuille, des bandes de garde, d'épaisseur approxima- tivement égale à celle de la feuille, qui joueraient un rôle analogue à celui des mon tants 24 de la fig. 4. Ces bandes doivent être aussi près que possible de la feuille.