Installation pour la trempe d'un objet en verre. La trempe du verre, en particulier la trempe de feuilles de verre, consiste à porter l'objet à tremper à une température voisine du ramollissement et à le soumettre, dans cet état, à un refroidissement brusque exercé par Le moyen de jets d'air ou autres fluides refroidisseurs projetés sur sa surface, ou par immersion dans des bains liquides refroidis seurs.
Dans la plupart des cas, mais plus spé cialement lorsque l'on veut tremper des feuilles de verre de faible épaisseur, l'exécu tion d'une bonne trempe nécessite que le re- froidissment soit rigoureusement contrôlé à partir de l'instant où l'objet quitte l'enceinte de chauffage, c'est-à-dire que le refroidisse ment rationnel en vue de la trempe ne soit pas devancé et contrarié par un refroidisse ment fortuit de l'objet sous l'influence de facteurs échappant à L'action de l'opérateur.
Il a été fréquemment observé, à cet égard, que des feuilles de verre minces, quittant l'enceinte de chauffage et effectuant un cer tain parcours à l'air libre avant de subir l'ac tion de refroidissement brusque, se brisent spontanément. En particulier, les feuilles, lorsqu'elles sont très minces, doivent être soumises à un chauffage préalable très poussé, afin que le refroidissement brusque puisse engendrer, dans l'objet, malgré sa faible épaisseur, legs différences aceusées de tension qui earacté- risent la trempe.
Or, la feuilile quittant ceinte de chauffage dans un état extrêmement plastique en raison de sa température élevée, doit être véhiculée avec précaution jusqu'aux organes refroidissieurs c'est-à-dire d'une ma nière suffisamment lente pour que ce trans- port ne puisse provoquer aucune déformation de 2a masse plastique. Mais pendant ce transport à marche lente,
la feuille subit un refroidissement fortuit, re lativement prolongé, et qui n'est pas contrôlé. Par ailleurs, si, dans le but de ménager la feuille, on la laisse à poste fixe pendant tout le traitement, on est conduit à substi tuer rapidement vis-à-vis de celle-ci les or ganes de refroidissement aux organes de chauffage, ce qui, en raison de l'importance matérielle de ces dispositifs, ne va pas sans complication d'appareillage.
Dans une autre voie, on a déjà cherché à préserver l'objet contre un refroidissement intempestif entre les stades de chauffage et de refroidissement brusque, en disposant, à la sortie des organes de chauffage, une en ceinte qui s'engage entre les organes de re froidissement et qui constitue un couloir à l'intérieur duquel la feuille peut gagner l'em placement de soufflage, tout en demeurant à l'abri des mouvements de l'air dans le local. Ce couloir, fait de tôle, est retiré de son em placement initial dès que la feuille a atteint sa position de soufflage et il démasque, à cet instant, les organes de soufflage qui peuvent alors entrer immédiatement en action.
Dans la pratique, ce dispositif connu ne s'est pas révélé apte à maintenir la feuille, pendant un laps de temps suffisant, dans d'état ther mique requis pour une bonne trempe car, malgré la présence de cette enceinte protec trice, la feuille accuse un refroidissement no table.
La présente invention a pour objet une installation pour la trempe d'un objet en verre, permettant de réduire dans une très grande mesure, sinon de supprimer, le refroi dissement de la feuille entre la fin du chauf fage et le commencement du refroidissement brusque, tout en permettant de disposer de l'intervalle de temps désirable entre ces deux opérations.
Cette installation comporte donc, comme les installations déjà connues, un four dans lequel l'objet à tremper est chauffé, à une température voisine de son ramollissement et, hors de ce four, des organes de refroidisse ment brusque de l'objet chauffé.
Elle est caractérisée en ce quelle présente, sur le parcours suivi par l'objet entre le four et lesdits organes, un dispositif pouvant rece- voir au moins une partie de l'objet dès sa sortie du four jusqu'au moment de son re froidissement brusque, et présentant des sur faces, protectrices constituant écran contre les pertes de chaleur par rayonnement de ladite partie au moins de l'objet.
Les inventeurs ont pu, en effet, établir que, lorsqu'une feuille de verne est à une température voisine de son point de ramollis sement, elle possède une grande aptitude à se refroidir par rayonnement et que cette cause de refroidissement est prépondérante vis-à-vis de toutes les autres pertes de cha leur, par exemple le contact de la feuille avec l'air ambiant.
Cette considération explique l'inefficacité des dispositifs connus rappelés ci-dessus et constitués par un couloir de tôle ordinaire, cette matière étant inapte à s'opposer aux pertes de chaleur par rayonnement de la feuille portée au voisinage de son ramollisse ment.
Les surfaces protectrices, constituant écran contre les pertes de chaleur par rayon nement de l'objet, peuvent agir soit par leur nature en renvoyant sur l'objet la chaleur qu'il rayonne, soit par leur température en exerçant un rayonnement propre, neutralisant le rayonnement de l'objet.
Parmi les surfaces qui, par leur nature, sont aptes à réfléchir la chaleur rayonnée par l'objet, les unes ne tiennent cette pro- priété que d'un haut degré de polissage et doivent nécessairement être maintenues dans cet état, comme, par exemple, la tôle de fer ou d'acier;
d'autres surfaces sont efficaces parleur nature même, mais nécessitent d'être soigneusement entretenues, afin de demeurer inaltérées, par exemple le cuivre. D'autres métaux, au contraire, sont efficaces ,
sans pré- cautiions particulières. Tel. est le cas de l'alu minium qui pourra pratiquement être em ployé à l'état non poli, par exemple sous la forme d'un enduit projeté sur un corps en téle ordinaire. Bien entendu, on peut utiliser également des,surfaces à revêtement argenté,
moyennant certaines précautions pour con- server à celui-ci son haut pouvoir réfléchis- saut. D'une manière générale, le pouvoir ré fléchissant considéré dans le cas présent est le pouvoir de réfléchir principalement les rayons émis par un objet porté au voisinage de son ramollissement et lesquels sont priu- cipalement des rayons calorifiques.
D'autre part, les propriétés les surfaces protectrices que comporte l'installation selon l'invention peuvent résulter du fait qu'elles sont parte es à une température voisine de la température de ramollissement du verre; cette température des surfaces protectrices peut être légèrement supérieure à la température de la feuille, la condition essentielle étant seulement que la température de ces surfaces demeure suffisamment constante pendant le laps de temps dont on veut disposer entre l'instant final du chauffage et l'instant initial du soufflage.
On peut également utiliser des surfaces possédant à la fois les deux caractères ci- dessus: haut pouvoir réfléchissant et tempé rature appropriée.
En ce qui concerne la construction de l'installation selon l'invention, notamment la position relative de ces surfaces par rapport aux organes de soufflage et de chauffage, ces surfaces pourront être, suivant les formes d'exécution, fixes ou mobiles par rapport à ces organes. Dans tous les tas, il y aura avan tage à ce que les surfaces protectrices soient continues et parallèles à l'objet et à faible distance de celui-ci.
Par ailleurs, certains éléments de ces sur faces pourront s'identifier avec la surface même des organes de refroidissement - par exemple dans le cas du refroidissement par soufflage - et, par conséquent, seront alors aptes à protéger l'objet coutre le refroidisse ment, pendant que cet objet stationnera entre ces organes avant le déclenchement du souf flage.
Le dessin annexé représente, schématique ment, en élévation et à titre d'exemples, trois formes d'exécution de l'installation faisant l'objet de l'invention.
Dans la forme d'exécution représentée en fig. 1, une enceinte de chauffage 1 est rac- cordée à les organes de, refroidissement 2, constitués par deux caissons parallèles, pour vus de perforations pour le soufflage de l'air, par une gaine métallique 3 dont les faces in- ternes sont recouvertes d'une couche de métal réfléchissant, telle qu'un enduit à l'alumi nium 4.
La face interne de chacun des caissons 2 est elle-même pourvue d'une semblable couche 4a, réservant naturellement les ori fices de soufflage 5.
Un avantage propre à cette première forme d'exécution réside dans le fait que l'existence des surfaces protectrices n'oblige pas à augmenter la distance entre les origines des jets et la feuille. Par conséquent, cette forme d'exécution permet de donner en per manence à cet intervalle la valeur minima compatible avec l'épaisseur de la feuille F et des organes qui la maintiennent, cette va leur minima étant favorable à l'obtention d'une bonne trempe.
Les fig. 2 et 3 représentent une deuxième forme d'exécution dans laquelle la surface ré- fléchissaute est constituée par deux plaques jumelles 6-6, mobiles, dont les faces internes possèdent un haut pouvoir réfléchissant.
A l'instant initial de la période de trans fert, ces plaques occupent la position repré sentée sur la fig. 2, et pour làquelle leurs bords inférieurs sont au voisinage immédiat de l'orifice de sortie du four. A partir de d'instant où le bord inférieur de la feuille de verre a dépassé cet orifice, et pendant tout le transfert de la feuille jusqu'aux caifons de soufflage 2, ces plaques, entraînées- par des tâbleu- de suspension<B>13,</B> se déplhoeut en synchronisme avec 1a feuille -et,
(lorsque celle- ci atteint .sa position de soufflage et s'y immobilise (fi-. 3), ces plaques poursuivent, mais beaucoup plus rapidement, leur mouve ment dans #le même s,enss,, de façon à dégager complètement fa feuille et à laisser aux jets d'air de refroidissement un libre accès:
sur celle-ci.
Bien entendu, la, hauteur des plaques peut être choisie suffisamment grande pour qu'elles s'étendent sur toute la longueur du parcours de la feuille et, dans ce case, il de vient inutile de les déplacer pendant le trans fert, leur retrait s'effectuant alors seulement à l'instant où la feuille s'est immobilisée dans la position de refroidissement.
Grâce à l'amovibilité des plaques réflé- ehissantes 6-6, il est possible, en ayant un jeu de rechange de celles-ci, de les entretenir facilement, notamment en vue de maintenir leur haut degré de poli.
Dans la forme d'exécution représentée à la fig. 4, on utilise des plaques protectrices qui s'opposent au rayonnement de la feuille de verre F, grâce au fait qu'elles sont por tées à une température voisine de la tempéra ture de la feuille à sa Sortie du four 1.
A cet effet, des plaques jumelles 7-7 - dont là disposition et les mouvements re lativement à la feuille et aux organes de chauffage et de refroidissement sont sem blables à ceux déjà décrits à l'occasion des fig. 2 et 3 - sont amenée, pendant les in tervalles de temps où elles sont inactives, à l'intérieur d'une enceinte chauffante 8. pour y acquérir la température désirable.
Sur la fig. 4, on a représenté l'ensemble de l'installation dans la position qu'occupent les divers organes à l'instant où la feuille est sur le point d'être sortie du four de chauffage 1. Pendant le chauffage et jus qu'à cet instant, l'ouverture supérieure de ce four est fermée au moyen de deux volets à charnières 9, dont les bords adjacents portent des échancrures étroites laissant le passage aux câbles 10 supportant la feuille de verre F.
Avant l'extraction de la feuille hors du four, ces deux volets sont relevés de manière à venir occuper les positions représentées en traits mixtes en 9a, à l'intérieur des plaques protectrices 7-7. Grâce à l'action de chauf fage à laquelle ces volets viennent d'être soumis pendant qu'ils obturent le four 1, ils constituent eux-mêmes, pendant l'ascension de la. feuille et au même titre que les plaques 7, des éléments protégeant la feuille contre le refroidissement par rayonnement. Au lieu de réaliser le chauffage des pla ques protectrices au moyen du four auxiliaire 8, on pourra, dans certains me, utiliser à cet effet le four de chauffage 1 lui-même.
Dans ce cas, le séjour des plaques de protection dans ce four 1 peut avoir lieu en même temps que celui de l'objet.
Comme dans de cas des fig. 2 et 3, des moyens sont prévus pour opérer très rapide ment, au moment où doit commencer le souf flage, le retrait des plaques protectrices hors du champ d'action des organes de souf flage 2.
Dans la plupart des formes d'exécution, l'installation est réalisée de telle manière que la protection exercée par les plaques s'étend réellement à la totalité de da surface de la feuille à tremper et, dans ce but, on donne aux plaques une surface nettement plus grande que celle de le feuille. Mais on peut, en outre, notamment pour protéger le voisi nage des bords ainsi que les tranches elles- mêmes de la feuille, disposer des plaques pro tectrices auxiliaires perpendiculairement au plan de la feuille et en face des bords de celle-ci. L'ensemble des plaques peut prendre alors la forme d'une enceinte plus ou moins fermée entourant L'ensemble de la feuille.
Une telle disposition est représentée, à titre d'exemple, à<B>l</B>a fig. 4, dans laquelle 'les surfaces protectrices principales 7 sont réu nies entre elles par un fond 11 et des parois latérale 12,
l'ensemble des parois protec- trices constituant alors une sorte de caisson dont seule la partie inférieure est kisséle ou verte pour le passage de la feuille. Mais il doit être entendu que cette dernière <RTI
ID="0004.0042"> ouverture peut être munie elle-même d'une sorte de porte. par exemple à charnière. qui s'ouvre au moment du passage de ils feuille et se se- ferm.e ensuite.
En constituent ainsi les parois protec- trices suivant un caisson qui est fermé sur la plupart de ses faces, on évite les mouve- mentis de l'air autour de la feuille,
et parti culièrement .les mouvements ascensionnels d'air chaud.
Il doit être entendu que certaines formes d'exécution de l'installation objet de l'in vention permettent de ne protéger contre le refroidissement par rayonnement que cer taines parties de l'objet. Dans ces formes d'exéeution, les surfaces, protectrices ont une forme et un contour tels qu'elles n'intéressent que les parties à protéger.
Comme on le comprend, les formes d'exé- cuton décrites de l'installation selon q'inven- tion permettent de conserver l'objet à trem per, tout au moins dans toutes les parties dé sirées, dans l'état thermique qu'il possède à la fin du chauffage, et cela pendant un laps de temps suffisant pour qu'il ne soit plus né cessaire d'opérer très rapidement, soit le transfert de l'objet aux organes de soufflage, soit la substitution de ceux-ci aux organes de chauffage.
On évite ainsi, soit de sou mettre l'objet à des impulsions plus ou moins brusques susceptibles d'entraîner des défor mations, soit d'imposer à des organes relati vement très lourds des déplacements rapides.
De ce fait, la fabrication des objets en verre trempés, notamment des feuilles de verre trempées est facilitée et il devient, en outre, possible de réaliser, dans des condi tions pratiques, la trempe de feuilles de verre très minces, par exemple de l'ordre de 3 mm et moins.
Installation for tempering a glass object. Tempering glass, in particular tempering glass sheets, consists in bringing the object to be soaked to a temperature close to softening and in subjecting it, in this state, to sudden cooling exerted by the means of air jets. or other cooling fluids sprayed on its surface, or by immersion in cooled liquid baths.
In most cases, but more especially when it is desired to temper thin sheets of glass, the execution of a good toughening requires that the cooling be strictly controlled from the moment when the The object leaves the heating chamber, that is to say that the rational cooling with a view to the quenching is not preceded and thwarted by a fortuitous cooling of the object under the influence of factors beyond L operator action.
It has frequently been observed, in this regard, that thin sheets of glass, leaving the heating chamber and carrying out a certain journey in the open air before undergoing the sudden cooling action, spontaneously break. In particular, the sheets, when they are very thin, must be subjected to a very thorough preliminary heating, so that the abrupt cooling can generate, in the object, in spite of its small thickness, these sharp differences in tension which affect. quenching.
Now, the film, leaving the heating chamber in an extremely plastic state because of its high temperature, must be conveyed with care to the cooling units, that is to say in a sufficiently slow manner for this transport. cannot cause any deformation of the plastic mass. But during this slow-moving transport,
the sheet undergoes a fortuitous cooling, relatively prolonged, and which is not controlled. Moreover, if, in order to spare the sheet, it is left in a fixed position throughout the treatment, it is necessary to rapidly replace the latter with respect to the latter the cooling elements for the heating elements, which, because of the material importance of these devices, is not without complications of equipment.
In another way, we have already sought to preserve the object against unwanted cooling between the stages of heating and sudden cooling, by placing, at the outlet of the heating members, an enclosure which engages between the members of cooling and which constitutes a corridor inside which the sheet can gain the blowing position, while remaining sheltered from air movements in the room. This passage, made of sheet metal, is withdrawn from its initial position as soon as the sheet has reached its blowing position and it unmasks, at this moment, the blowing members which can then immediately come into action.
In practice, this known device has not proved capable of maintaining the sheet, for a sufficient period of time, in the thermal state required for good quenching because, despite the presence of this protective enclosure, the sheet shows no table cooling.
The present invention relates to an installation for tempering a glass object, making it possible to reduce to a very great extent, if not to eliminate, the cooling of the sheet between the end of the heating and the start of the sudden cooling, while allowing to have the desired time interval between these two operations.
This installation therefore comprises, like the installations already known, an oven in which the object to be soaked is heated to a temperature close to its softening and, outside this oven, members for abruptly cooling the heated object.
It is characterized in that it presents, on the path followed by the object between the furnace and said members, a device capable of receiving at least a part of the object from its exit from the furnace until the moment of its re-cooling. abrupt, and having protective surfaces constituting a screen against heat loss by radiation of said at least part of the object.
The inventors have in fact been able to establish that, when a verne leaf is at a temperature close to its softening point, it has a great aptitude for cooling by radiation and that this cause of cooling is predominant with regard to -regard of all other heat losses, for example contact of the sheet with ambient air.
This consideration explains the ineffectiveness of the known devices recalled above and constituted by an ordinary sheet passageway, this material being incapable of opposing the losses of heat by radiation of the sheet carried in the vicinity of its softening.
Protective surfaces, constituting a screen against heat loss by radiation from the object, can act either by their nature by returning the heat it radiates to the object, or by their temperature by exerting their own radiation, neutralizing the heat. radiation of the object.
Among the surfaces which, by their nature, are able to reflect the heat radiated by the object, some only have this property of a high degree of polishing and must necessarily be kept in this state, as, for example, , sheet iron or steel;
other surfaces are effective by their very nature, but need to be carefully maintained in order to remain unaltered, for example copper. Other metals, on the contrary, are effective,
without special precautions. Phone. This is the case with aluminum which can practically be used in the unpolished state, for example in the form of a coating sprayed on a body made of ordinary sheet metal. Of course, it is also possible to use silver-coated surfaces,
with certain precautions to preserve its high reflecting power. In general, the reflecting power considered in the present case is the power to reflect mainly the rays emitted by an object brought in the vicinity of its softening and which are mainly heat rays.
On the other hand, the properties of the protective surfaces that the installation according to the invention comprises can result from the fact that they are left at a temperature close to the softening temperature of the glass; this temperature of the protective surfaces can be slightly higher than the temperature of the sheet, the essential condition being only that the temperature of these surfaces remains sufficiently constant during the period of time which it is desired to have between the final instant of heating and the instant initial blowing.
It is also possible to use surfaces having both the above two characteristics: high reflectance and suitable temperature.
As regards the construction of the installation according to the invention, in particular the relative position of these surfaces with respect to the blowing and heating members, these surfaces may be, depending on the embodiment, fixed or mobile with respect to these organs. In all heaps, the advantage will be that the protective surfaces are continuous and parallel to the object and at a short distance from it.
Furthermore, certain elements of these surfaces will be able to identify with the actual surface of the cooling members - for example in the case of cooling by blowing - and, consequently, will then be able to protect the object against cooling, while this object will be stationed between these components before the blowing is triggered.
The appended drawing represents, schematically, in elevation and by way of examples, three embodiments of the installation forming the subject of the invention.
In the embodiment shown in FIG. 1, a heating enclosure 1 is connected to the cooling members 2, formed by two parallel boxes, seen from perforations for blowing the air, by a metal sheath 3, the internal faces of which are covered. a layer of reflective metal, such as an aluminum coating 4.
The internal face of each of the boxes 2 is itself provided with a similar layer 4a, naturally reserving the blowing openings 5.
An advantage specific to this first embodiment resides in the fact that the existence of the protective surfaces does not make it necessary to increase the distance between the origins of the jets and the sheet. Consequently, this embodiment makes it possible to permanently give this interval the minimum value compatible with the thickness of the sheet F and the members which hold it, this minimum value being favorable to obtaining a good quenching.
Figs. 2 and 3 show a second embodiment in which the reflecting surface consists of two twin plates 6-6, movable, the internal faces of which have a high reflecting power.
At the initial moment of the transfer period, these plates occupy the position shown in fig. 2, and for therequelle their lower edges are in the immediate vicinity of the outlet of the oven. From the moment when the lower edge of the glass sheet has passed this orifice, and during the entire transfer of the sheet to the blowing caifons 2, these plates, driven- by suspension plates- <B> 13, </B> unfolds in synchronism with the leaf -and,
(when the latter reaches its blowing position and becomes immobilized there (fig. 3), these plates continue, but much more rapidly, their movement in the same s, enss ,, so as to completely release fa sheet and allow free access to the cooling air jets:
on this one.
Of course, the height of the plates can be chosen sufficiently large so that they extend over the entire length of the path of the sheet and, in this case, it is unnecessary to move them during the transfer, their withdrawal s 'then effecting only at the instant when the sheet has come to rest in the cooling position.
Thanks to the removability of the reflective plates 6-6, it is possible, by having a spare set thereof, to maintain them easily, in particular with a view to maintaining their high degree of polish.
In the embodiment shown in FIG. 4, protective plates are used which oppose the radiation of the glass sheet F, thanks to the fact that they are brought to a temperature close to the temperature of the sheet when it leaves the oven 1.
For this purpose, twin plates 7-7 - the arrangement and movements of which relative to the sheet and to the heating and cooling members are similar to those already described on the occasion of FIGS. 2 and 3 - are brought, during the intervals of time when they are inactive, inside a heating chamber 8. to acquire the desired temperature there.
In fig. 4, the entire installation is shown in the position occupied by the various members at the instant when the sheet is about to be taken out of the heating oven 1. During heating and until At this moment, the upper opening of this oven is closed by means of two hinged shutters 9, the adjacent edges of which bear narrow notches allowing passage to the cables 10 supporting the sheet of glass F.
Before the sheet is extracted from the oven, these two flaps are raised so as to occupy the positions shown in phantom lines at 9a, inside the protective plates 7-7. Thanks to the heating action to which these flaps have just been subjected while they close the oven 1, they themselves constitute, during the ascent of the. sheet and like the plates 7, elements protecting the sheet against cooling by radiation. Instead of heating the protective plates by means of the auxiliary oven 8, it is possible, in some cases, to use the heating oven 1 itself for this purpose.
In this case, the stay of the protective plates in this oven 1 can take place at the same time as that of the object.
As in the case of Figs. 2 and 3, means are provided to operate very quickly, when the blowing must begin, the removal of the protective plates out of the field of action of the blowing members 2.
In most embodiments, the installation is carried out in such a way that the protection exerted by the plates actually extends over the entire surface of the sheet to be dipped and, for this purpose, the plates are given a area significantly larger than that of the leaf. However, it is also possible, in particular to protect the vicinity of the edges as well as the edges themselves of the sheet, to arrange auxiliary protective plates perpendicular to the plane of the sheet and opposite the edges thereof. The set of plates can then take the form of a more or less closed enclosure surrounding the whole of the sheet.
Such an arrangement is shown, by way of example, in <B> 1 </B> in fig. 4, in which 'the main protective surfaces 7 are joined together by a bottom 11 and side walls 12,
the set of protective walls then constituting a sort of box of which only the lower part is kisséle or green for the passage of the sheet. But it should be understood that the latter <RTI
ID = "0004.0042"> opening can itself be provided with a kind of door. for example hinged. which opens when the leaf passes and then closes.
The protective walls are thus formed according to a box which is closed on most of its faces, the movement of air around the sheet is avoided,
and in particular the upward movements of hot air.
It should be understood that certain embodiments of the installation which is the subject of the invention make it possible to protect against cooling by radiation only certain parts of the object. In these forms of execution, the protective surfaces have a shape and an outline such that they are of interest only to the parts to be protected.
As will be understood, the described embodiments of the installation according to the invention make it possible to keep the object to be soaked, at least in all the desired parts, in the thermal state that it is. it has at the end of the heating, and this for a sufficient period of time so that it is no longer necessary to operate very quickly, either the transfer of the object to the blowing members, or the substitution of these to the heaters.
This avoids either subjecting the object to more or less abrupt impulses liable to cause deformation, or of imposing rapid movements on relatively very heavy components.
As a result, the manufacture of tempered glass articles, in particular tempered glass sheets is facilitated and it becomes, moreover, possible to carry out, under practical conditions, the tempering of very thin glass sheets, for example of glass. of the order of 3 mm and less.