Procédé pour l'étirage continu du verre en feuille et dispositif pour sa mise en aeuvre La présente invention a pour objet un pro cédé pour l'étirage continu du verre en feuille à partir de la surface libre d'un bain de verre liquide et un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. Elle vise la réalisation d'un procédé et d'un dispositif permettant de ré gulariser l'épaisseur moyenne de la feuille et de réduire, en même temps, l'importance des accidents locaux de sa surface, connus sous le nom d'ondulations.
On sait que, dans l'étirage continu à par tir de la surface libre d'un bain de faible pro fondeur, tel qu'il est réalisé, par exemple, dans le procédé Libbey-Owens, le verre qui pénè tre dans le récipient ou pot d'étirage passe in tégralement dans la feuille.
On sait aussi que cette feuille est nourrie non seulement par du verre venant en ligne di recte de l'entrée ou partie avant du pot, mais aussi, pour une part importante, par du verre qui, après avoir longé le fond du pot sur une certaine partie de sa largeur et après être passé sous le pied de la feuille, va buter contre la paroi arrière du pot, est fortement dévié de sa direction primitive et vient s'incorporer dans le pied de la feuille en se déplaçant, en sur face du bain, dans la direction opposée à celle du verre qui s'y incorpore en ligne directe.
On conçoit aisément que l'incorporation dans le pied de la feuille de ce verre de l'ar rière du pot, après avoir subi un renversement total de direction, complique considérablement la formation de la feuille, c'est-à-dire la juxta position de veines de verre de diverses direc tions en vue de réaliser une épaisseur moyenne régulière sur toute la largeur.
Dans l'étirage à partir de la surface libre d'un pot de faible profondeur, tel qu'il est pra tiqué actuellement, la proportion de verre en provenance de l'arrière du pot, qui entre dans la feuille peut varier notablement suivant les conditions thermiques régnant dans le bain aux différents niveaux et suivant que les refroidis seurs qui raffermissent le verre du pied de la feuille sont plus ou moins actifs, mais il con vient de souligner que cette proportion est tou jours importante.
On sait également que le pied de la feuille du côté de l'avant du pot se raccorde, en géné ral, avec la surface libre du bain d'étirage de façon plus progressive que du côté de l'ar rière du pot.
Dans des conditions normales d'étirage, il est permis d'avancer que la grandeur du rayon de courbure du profil du pied de la feuille au voisinage de la surface libre du bain dépend directement, d'un côté comme de l'autre, de l'importance de l'alimentation en verre. Ainsi, une faible alimentation par du verre venant de l'arrière se traduit par un raccordement abrupt du pied de la feuille avec la surface libre du bain du côté arrière.
Il convient de rappeler en outre que les ondulations superficielles des faces de la feuille connues sous le nom de martelage, ont pour origine des actions convectives irrégulières de l'atmosphère de la chambre d'étirage s'exer çant sur la surface libre du bain et sur la sur face du pied de la feuille ou ménisque.
Le procédé faisant l'objet de la présente in vention est caractérisé en ce qu'on fait arriver le verre du côté avant du pied de ladite feuille et qu'on canalise le flux de verre depuis l'entrée dans le pot d'étirage jusqu'à la base du pied de la feuille, de manière à éviter que ledit flux heurte la paroi arrière du pot et que les filets de verre subissent de brusques changements de direction. Ainsi l'apport à la feuille de verre en provenance de l'arrière du pot, est faible et même pratiquement insignifiant.
On peut donner au bain d'étirage une pro fondeur diminuant progressivement depuis son entrée jusqu'à son extrémité arrière.
On peut étirer la feuille verticalement ou obliquement de telle manière que la face ar rière de son pied se raccorde directement avec la paroi réfractaire qui contient l'extrémité ar rière du bain.
On peut également augmenter le raffermis sement de la peau du bain et du pied de la feuille côté avant, et on peut déplacer cette peau à grande vitesse sur le verre sousjacent de plus faible viscosité.
On peut renforcer le chauffage de la par tie inférieure extrême arrière du pot d'étirage. Le dispositif pour la mise en oeuvrë du pro cédé ci-dessus est caractérisé par le fait qu'il comprend un pot d'étirage dont la profondeur diminue progressivement depuis son entrée jus qu'à l'endroit où le pied de la feuille de verre se raccorde avec le côté arrière du récipient.
La surface intérieure du fond du pot peut avoir la forme d'un plan incliné sur l'horizon tale, allant de l'extrémité avant plus basse du pot à son extrémité arrière plus haute, ou la surface intérieure du fond du pot peut avoir la forme d'une surface courbe dont la concavité est orientée vers le haut.
Le rayon de courbure de la surface inté rieure du fond du pot peut diminuer progres sivement de l'extrémité avant à l'extrémité ar rière.
Le profil de la surface intérieure du fond du pot peut présenter un décrochement à l'en droit où le pied de la feuille de verre se rac corde avec le côté arrière du pot.
On peut prévoir au moins un refroidisseur à circulation d'eau au-dessus du pot d'étirage. On peut également prévoir des moyens au-dessus du pot d'étirage, pour souffler de l'air à la surface du bain et pied de la feuille de verre.
On peut également prévoir des moyens pour souffler de l'air de chaque côté de la feuille en cours d'étirage.
Des moyens peuvent être utilisés pour réa liser le chauffage du fond du pot, notamment de sa partie extrême où la profondeur du bain devient nulle. .
Le chauffage de la partie arrière du pot d'étirage peut être renforcé au moyen de ré sistances électriques disposées dans des alvéo les pratiqués dans le mur qui ferme la cham bre se trouvant sous ladite partie arrière.
Dans la mise en oeuvre du procédé ci-dessus défini, le verre le plus chaud qui chemine au contact du fond du récipient contenant le bain, est amené directement, et sans être raffermi, à la face arrière du pied de la feuille qui nour rit la partie arrière de l'épaisseur de la feuille. Par suite de sa viscosité relativement faible, ce verre subit un fort étirage et n'apporte qu'un mince revêtement arrière à la feuille ; par conséquent, le profil arrière de la feuille est extrêmement abrupt.
Le raccordement avec le bain, donc avec l'extrémité du pot, est d'autant plus court, d'après ce qui précède, qu'à l'entrée dans le récipient d'étirage le verre du fond est à une température plus élevée.
Le raccordement en question est raccourci encore davantage grâce à l'augmentation men tionnée plus haut du chauffage du fond du pot, notamment dans sa partie extrême, c'est- à-dire à l'endroit où la profondeur du bain de vient nulle.
Le procédé conduit donc à former l'épais seur de la feuille par du verre arrivant dans son pied du côté du pot par rapport à son plan médian. Autrement dit, le verre du côté ar rière n'apporte qu'un léger placage de verre de faible viscosité sur une feuille essentielle ment faite de verre raffermi à la surface du bain du côté avant.
On pourrait croire que la suppression pres que totale de l'alimentation côté arrière doit nécessairement conduire à une diminution im portante de la production par rapport aux pro cédés actuels d'étirage sur bain de faible pro fondeur. Ce n'est là qu'une apparence car, dans le procédé selon l'invention, il devient possible de pousser beaucoup plus le raffermissement de la peau du bain et du pied de la feuille côté avant et de déplacer cette peau à grande vitesse au contact de verre sousjacent de plus faible viscosité.
Ce raffermissement plus poussé peut être obtenu comme indiqué plus haut au moyen de refroidisseurs à circulation d'eau du type habituel, mais il est plus indiqué de l'obtenir en soufflant de l'air à la surface du bain et du pied de la feuille.
La réduction considérable de l'alimentation arrière et la suppression de la surface libre ho rizontale du bain côté arrière, concourent à diminuer les risques d'ondulations sur la face arrière.
En effet, en procédant ainsi, la face arrière de la feuille ne reçoit pratiquement plus de verre thermiquement hétérogène et le verre qui la forme est, avant de se figer, exposé pendant moins de temps à l'action convective irrégu lière de l'atmosphère de la chambre d'étirage.
Il est connu que le pliage sur rouleau ho rizontal que l'on fait habituellement subir à la feuille, avant de la recuire, tend à niveler les ondulations de la face arrière mais il n'en de meure pas moins que ce nivellement repousse les ondulations de la face arrière sur la face avant. Le procédé s'applique principalement à l'é tirage vertical à partir du bain, suivi de pliage horizontal et de recuisson de la feuille en po sition horizontale, comme c'est le cas dans le procédé Libbey-Owens.
Il procure toutefois des avantages plus im portants encore lorsque l'étirage à partir du bain est effectué dans une direction faisant un certain angle avec la verticale.
En effet, le pied de la feuille offre alors une ouverture beaucoup mieux appropriée au départ des veines étirées.
Etant donné que l'effet de la gravité sur le pied de la feuille se trouve notablement réduit, l'étirage oblique permet de diminuer l'effort ap pliqué à la peau de la feuille pour réaliser une épaisseur et une vitesse d'étirage données, par conséquent, il permet d'atténuer les accidents de la surface, notamment le martelage.
L'étirage oblique facilite le pliage en direc tion horizontale et tend à diminuer l'impor tance des défauts que ce pliage occasionne, mais ce pliage n'est pas une obligation. Dès qu'elle est suffisamment raffermie, la feuille étirée obliquement peut être figée au contact d'une table inclinée ou d'une succession de rouleaux formant table qui assure sa planéité, puis être recuite dans un canal incliné.
Pour mieux faire comprendre l'invention, on va d'abord expliquer, en se référant aux deux premières figures du dessin annexé, les inconvénients de l'alimentation arrière de la feuille dans l'étirage sur bain de faible pro fondeur tel qu'il est pratiqué actuellement, puis on décrira, à titre d'exemples, un certain nom bre de modes de mise en aeuvre de l'invention représenté sur les autres figures du dessin an nexé sur lequel la fig. 1 est une coupe verticale suivant l'axe longitudinal d'un récipient ou pot d'éti rage de type connu et de la feuille en cours d'étirage vertical à partir du bain de verre qui y est contenu ;
la fig. 2 est une vue en plan du pot d'éti rage de la fig. 1, sur laquelle on a représenté la coupe du pied de la feuille par le plan ho rizontal des bords du pot ; la fig. 3 représente, en coupe verticale sui vant l'axe longitudinal, un récipient d'étirage pour la mise en #uvre du procédé selon l'in vention, dont la profondeur diminue progressi vement et qui comporte, à son extrémité, une feuille étirée verticalement ; la fig. 4 représente à plus grande échelle l'extrémité du récipient d'étirage de la fig. 3 ;
les fig. 5 et 6 représentent deux dispositions particulières, de deux autres modes de mise en #uvre de l'invention, du profil de la sur face intérieure du pot d'étirage à l'endroit où la face arrière du pied de la feuille s'y raccorde ; la fig. 7 représente, en coupe verticale, l'ex trémité arrière d'une variante du pot d'étirage présentant une diminution plus rapide du rayon de courbure du profil intérieur que dans le cas de la fig. 3 ; la fig. 8 représente, en coupe verticale lon gitudinale, une chambre d'étirage pour la mise en #uvre du procédé suivant l'invention ;
la fig. 9 est une coupe longitudinale par tielle de la chambre de la fig. 8 dans laquelle on utilise des moyens différents pour refroidir le pied de la feuille ; la fig. 10 est une coupe verticale longitudi nale d'un bain d'étirage à partir duquel on étire obliquement une feuille qui adhère à son ex trémité.
Sur les fig. 1 et 2, le récipient ou pot d'étirage 1 est du type employé habituellement. Il repose sur des briques 11 et le bain de verre 2 qu'il contient présente la même profondeur depuis son entrée jusqu'à la paroi verticale ex trême qui limite sa longueur.
Le verre pénètre dans le pot de gau che à droite, comme l'indiquent les flèches 6 et 8, et il en sort sous forme de la feuille 3 qui est étirée verticalement (suivant la flèche F) à une distance relativement importante de l'ex trémité arrière 12 du pot.
Sur le dessin les molettes chargées de main tenir les bords de la feuille sont désignées par 4 et la surface du bain est représentée par la ligne horizontale 5 qui est à une faible distance au-dessous du plan horizontal contenant la partie supérieure 36 du bord du pot. La feuille 3 présente, à sa base, un évasement 3a dénom mé couramment pied de feuille ou mé nisque et dont l'importance a été volontaire ment exagérée pour faciliter la lecture des figures. Ce pied de feuille 3a se raccorde avec le bain - vers l'avant du pot, par une surface courbe représentée par la ligne courbe 9; - vers l'arrière du pot, par une surface courbe représentée par la ligne courbe 10.
Le verre qui, à l'entrée dans le pot d'étirage, est au contact du fond 37 chemine suivant les flèches 6. On sait que ce verre est à tempé rature plus élevée que le verre voisin de la surface 5 du bain qui se déplace suivant les flèches 8.
Sur une partie de la largeur et sur une par tie de la hauteur du bain, le verre qui avoisine le fond 37 passe sous le pied 3a ' de la feuille puis va rencontrer la paroi verticale arrière 12 du pot, ce qui a pour effet de le dévier vers les parois latérales du pot en même temps qu'il monte vers la surface pour s'incorporer à la feuille 3.
Les flèches 7 schématisent le mouvement de la fraction de ce verre qui se répartit dans la partie arrière de la feuille 3 en favorisant ses zones moyennes et marginales et en défavori sant sa zone centrale. Les lignes en traits fins schématisent les trajets suivis par les différen tes veines de verre.
Sur les fig. 3 à 10, on a représenté diffé rents modes de mise en #uvre de l'invention, les éléments analogues ou identiques des fig. 1 et 2 d'une part et 3 à 10 d'autre part portant les mêmes numéros de référence, alors que les éléments réalisés selon l'invention (pot et son extrémité arrière) comportent l'addition du signe prime .
Sur les fig. 3 et 4, le pot d'étirage com porte un fond qui se relève progressivement, depuis son extrémité avant (à gauche sur les figures) jusqu'à son extrémité arrière (à droite sur les figures) où la profondeur du bain est nulle.
Le verre plus chaud qui chemine au voisi nage du fond suivant les flèches 6 aboutit à l'endroit où la face arrière 10 du pied 3a de la feuille 3 se raccorde avec le fond devenu le bord 12' du pot l'. Ce verre plus chaud est entraîné sous forme de couche mince sur la peau épaisse et fortement raffermie qui recou vre la surface du bain et la surface avant 9 du pied 3a de la feuille. C'est pourquoi le pro fil arrière 10 du pied 3a de la feuille est abrupt alors que le profil avant 9 ne se raccorde avec la surface libre horizontale 5 qu'à une distanec relativement grande du plan médian de la feuille 3.
La surface libre du bain n'existe pratique ment plus du côté de l'arrière 12' du pot l' puisque le pied 3a de la feuille y adhère.
En supprimant pratiquement l'alimentation arrière de la feuille 3, la régularité de l'épais seur sur toute la largeur de la feuille est évi demment plus facile à obtenir puisqu'elle dé coule du seul réglage de l'alimentation avant.
Sur les fig. 5 et 6, le profil de la surface intérieure du pot 1' présente un décrochement 13 à l'endroit où vient se raccorder le pied 3a de la feuille 3 avec le côté arrière 12' du pot.
Au prolongement normal de cette surface intérieure (fig. 3 et 4), on a substitué - dans la variante de la fig. 5, un élément 14 de plan horizontal ; - dans la variante de la fig. 6, un élément 14a de plan incliné.
Un tel décrochement 13 permet de réaliser un profil de l'arrière 10 du pied de la feuille 3 pratiquement vertical, ce qui favorise l'en trée dans le pied 3a de la feuille du verre qui remonte la pente 37 du pot suivant la flèche 6.
Sur la fig. 7, le fait que l'extrémité arrière 12' du pot l' tend progressivement à devenir verticale a pour conséquence que les filets de verre plus chaud se déplaçant au contact du fond 37 suivant la flèche 6 viennent se pla- quer de façon parfaite sur la face arrière 10 du pied de la feuille 3a.
Sur la fig. 8, le pot d'étirage l', qui con tient le bain de verre 2, est supporté par des briques 11 qui reposent sur une dalle 15 en un matériau réfractaire isolant. Cette dalle comporte des saignées semi-cylindriques 16a dans lesquelles reposent des résistances électri ques 16 en forme de boudins.
Le chauffage de la partie arrière 12' du pot l' est renforcé par des résistances électri ques 17 logées dans des alvéoles 17a prati qués dans un mur 20 qui ferme, vers l'arrière, le dessous du pot d'étirage.
La dalle 15, le mur 20 et le pot 1' délimi tent une chambre 18 qui est fermée vers le haut par des briques réfractaires 19 qui pren nent appui sur le bord du pot ainsi que sur le mur 20 et qui surplombent le raccordement de la face arrière 10 du pied 3a de la feuille 3 avec le pot.
La surface 5 du bain 2 est couverte, près de l'entrée du pot, c'est-à-dire sur la gauche de la figure, par un écran 21 en matériau ré fractaire.
La formation d'une peau fortement raffer mie à la surface du bain est obtenue grâce à un refroidisseur horizontal 22 et à un refroidis seur vertical 23, ces refroidisseurs étant du type connu à circulation d'eau.
Pour éviter toute action convective irré gulière de l'atmosphère de la chambre d'étirage sur la peau du bain 2 et même sur la peau de la face avant 9 du pied 3a de la feuille 3, on fait circuler entre les refroidisseurs 22, 23 et la surface 5 du bain 2 une nappe d'air au moyen d'un tube souffleur 24, qui est en acier inoxydable et dont on réduit l'échauffement par un tube 24a à circulation d'eau qui lui est associé.
Cette nappe d'air est reprise par un tube aspirateur 25 muni également d'un tube re froidisseur 25a à circulation d'eau.
Pour être suffisamment régulière, cette nap pe d'air figurée par des flèches doubles F', doit résulter du mélange de nombreux jets éma nant de plusieurs rangées de trous en quin conce percés dans le tube 24. On peut régler le refroidissement par rayon nement exercé par les refroidisseurs 22 et 23 en faisant varier leur inclinaison.
La mince couche de verre relativement fluide dont se recouvre, du côté arrière 10, la peau fortement raffermie qui a été formée à la surface 5 du bain est figée grâce à une nouvelle nappe d'air, figurée par des flèches triples F", qu'émet un tube souffleur 26, en acier inoxydable, percé, comme le tube 24, de plusieurs rangées de trous disposés en quin conce. Cette nouvelle nappe d'air est reprise par un tube aspirateur 27. Sur la fig. 8 on a également représenté les tubes refroidisseurs 26a et 27a des tubes 26 et 27 respectivement.
Grâce aux briques 19 qui débordent légè rement vers l'intérieur du pot 1' et à la nappe d'air (F") émise par le souffleur 26, la face ar rière 10 du pied de feuille est soustraite aux courants de convection régnant dans la cham bre d'étirage.
Etant donné que la pellicule de verre rela tivement chaude qui forme cette face arrière 10 est soudainement figée par le souffleur 26, on comprend aisément qu'aucun martelage n'af fecte ladite face, même si le rouleur plieur 28 comporte un refroidisseur horizontal 29 à cir culation d'eau.
Après pliage sur le rouleau plieur 28, la feuille 3 passe sur le rouleau porteur 30 puis sur les rouleaux 31 formant table, sur lesquels elle se fige avant de s'engager dans la galerie de recuisson (non représentée).
Sur la fi-, 9 qui est une variante de la fi-. 8, le raffermissement de la peau 5 du bain et de la zone 9 du pied 3a de la feuille 3 est prin cipalement réalisé par convection de masses d'air représentées par des flèches doubles F au moyen d'un tube souffleur 32, d'un disposi tif aspirateur et souffleur 33, d'un petit refroi disseur à circulation d'eau 34, quia pour mis sion de raffermir par rayonnement, à hauteur du sommet du pied 3a de la feuille, le verre sousjacent plus mobile entraîné par le frotte ment de la peau raffermie, et enfin d'un tube aspirateur 35.
Il n'est pas inutile de souligner ici que le mode de formation de la feuille 3 c'est-à-dire une alimentation forte du côté avant 9 et une alimentation faible sinon négligeable du côté arrière 10, permet de déplacer rapidement la peau 5 fortement raffermie du bain 2 et par conséquent d'augmenter notablement la vi tesse d'étirage pour une épaisseur donnée.
On peut encore augmenter la vitesse d'éti rage en augmentant le chauffage électrique du fond 37 du pot l' par les résistances 16 et 17. On augmente ainsi sensiblement la température des veines inférieures de verre représentées par les flèches 6 et aussi le gradient de température en profondeur dans le bain de verre 2.
Sur la fig. 10, qui représente une autre variante du dispositif de la fig. 8, la feuille 3 est étirée dans une direction F faisant un angle important (de l'ordre de 45o par exemple) avec la verticale, avant d'être pliée sur le rouleau plieur 28.
Une peau épaisse et fortement raf fermie est réalisée à la surface 5 du bain 2 grâce à l'action conjuguée du refroidissement par rayonnement dû au refroidisseur à circu lation d'eau 22, du refroidissement par con vection dû au tube souffleur 24 et du dispositif 33 formé d'un tube aspirateur et d'un tube souffleur accolés à un tube à circulation d'eau 33a (comme dans le mode de réalisation de la fig. 9) ; de même, le petit refroidisseur 34 à circulation d'eau est chargé de raffermir le sommet du pied 3a de la feuille.
Comme conséquence de l'étirage oblique suivant F, la face avant 9 du pied de la feuille 3 se raccorde avec la surface 5 du bain 2 par un arc de grand rayon de courbure ce qui fa cilite le passage dans le pied 3a de la feuille du flux de verre qui arrive dans le pot d'étirage l' ; en outre, comme l'influence de la gravité sur le verre se trouvant dans le coeur du pied 3a de la feuille 3 est notablement diminuée, la vi tesse d'étirage, pour une épaisseur donnée, est notablement augmentée.
La nappe d'air soufflée par le tube 24 suit schématiquement le parcours indiqué par les flèches doubles F' avant d'être aspirée par le tube aspirateur du dispositif 33. La nappe d'air émise par le tube souffleur du dispositif 33 est reprise par le tube aspirateur 35. De même, le tube souffleur 26 refroidit la face ar- rière 10 de la feuille 3 par une nappe d'air qui suit schématiquement le parcours indiqué par les flèches triples F" avant d'être aspirée par le tube aspirateur 27.
Method for the continuous drawing of sheet glass and device for its implementation The present invention relates to a process for the continuous drawing of sheet glass from the free surface of a bath of liquid glass and a device for implementing this method. It aims to achieve a method and a device making it possible to regularize the average thickness of the sheet and at the same time reduce the importance of local accidents on its surface, known under the name of undulations.
It is known that, in the continuous drawing from the free surface of a bath of shallow depth, as carried out, for example, in the Libbey-Owens process, the glass which enters the container or drawing pot passes entirely through the sheet.
We also know that this leaf is nourished not only by glass coming in line directly from the entrance or front part of the pot, but also, to a large extent, by glass which, after having skirted the bottom of the pot on a certain part of its width and after passing under the foot of the leaf, will butt against the rear wall of the pot, is strongly deviated from its original direction and comes to be incorporated into the foot of the leaf by moving, on the face of the bath, in the opposite direction to that of the glass which is incorporated into it in a direct line.
It is easy to see that the incorporation into the foot of the sheet of this glass from the rear of the pot, after having undergone a total reversal of direction, considerably complicates the formation of the sheet, that is to say the juxta position of glass veins of various directions in order to achieve a regular average thickness over the entire width.
In drawing from the free surface of a shallow pot, as currently practiced, the proportion of glass from the back of the pot, which enters the sheet can vary significantly depending on the conditions. thermal conditions prevailing in the bath at different levels and depending on whether the coolers which firm the glass at the foot of the sheet are more or less active, but it should be emphasized that this proportion is always important.
It is also known that the foot of the sheet on the front side of the pot connects, in general, with the free surface of the drawing bath in a more gradual manner than on the rear side of the pot.
Under normal stretching conditions, it can be argued that the size of the radius of curvature of the profile of the foot of the sheet in the vicinity of the free surface of the bath depends directly, on one side as on the other, on the importance of the glass feed. Thus, poor glass feed from the rear results in an abrupt connection of the foot of the sheet with the free surface of the bath on the rear side.
It should also be remembered that the surface corrugations of the faces of the sheet, known as hammering, originate from irregular convective actions of the atmosphere of the drawing chamber exerted on the free surface of the bath and on the surface of the leaf foot or meniscus.
The method forming the subject of the present invention is characterized in that the glass is made to arrive from the front side of the foot of said sheet and that the flow of glass is channeled from the entry into the drawing cup to 'at the base of the foot of the sheet, so as to avoid that said flow hits the rear wall of the pot and that the glass threads undergo sudden changes of direction. Thus the contribution to the glass sheet from the rear of the pot is low and even practically insignificant.
The drawing bath can be given a gradually decreasing depth from its entry to its rear end.
The sheet can be stretched vertically or obliquely so that the rear face of its foot connects directly with the refractory wall which contains the rear end of the bath.
The firming of the bath skin and the foot of the front side sheet can also be increased, and this skin can be moved at high speed over the underlying glass of lower viscosity.
The heating of the rear extreme lower part of the drawing pot can be enhanced. The device for implementing the above process is characterized by the fact that it comprises a drawing pot, the depth of which gradually decreases from its entry to the place where the foot of the sheet of glass connects with the rear side of the container.
The inner surface of the bottom of the pot may be in the form of a plane sloping on the horizontal horizon from the lower front end of the pot to its higher rear end, or the inner surface of the bottom of the pot may have the form of a curved surface with the concavity facing upwards.
The radius of curvature of the inner surface of the bottom of the pot may gradually decrease from the front end to the rear end.
The profile of the inner surface of the bottom of the pot may have a recess at the right where the foot of the sheet of glass connects with the back side of the pot.
At least one water-circulating cooler can be provided above the drawing pot. Means can also be provided above the drawing pot, for blowing air at the surface of the bath and the bottom of the sheet of glass.
Means can also be provided for blowing air on each side of the sheet being stretched.
Means can be used to heat the bottom of the pot, in particular its end part where the depth of the bath becomes zero. .
The heating of the rear part of the drawing pot can be reinforced by means of electrical resistors arranged in cells made in the wall which closes the chamber located under said rear part.
In the implementation of the method defined above, the hottest glass which travels in contact with the bottom of the container containing the bath, is brought directly, and without being firmed, to the rear face of the foot of the leaf which nourishes. the back part of the sheet thickness. Due to its relatively low viscosity, this glass undergoes strong stretching and provides only a thin back coating to the sheet; therefore, the back profile of the sheet is extremely steep.
The connection with the bath, therefore with the end of the pot, is all the shorter, according to the foregoing, when the bottom glass is at a higher temperature when entering the drawing vessel. .
The connection in question is shortened even further thanks to the above-mentioned increase in the heating of the bottom of the pot, in particular in its end part, that is to say at the place where the depth of the bath is zero.
The process therefore leads to forming the thickness of the sheet by glass arriving at its base from the side of the pot with respect to its median plane. In other words, the glass on the back side provides only a slight plating of low viscosity glass on a sheet essentially made of glass hardened to the surface of the bath on the front side.
One might think that the almost total elimination of the rear side feed must necessarily lead to a significant reduction in production compared with current methods of drawing on a shallow bath. This is only an appearance because, in the method according to the invention, it becomes possible to push the firming of the skin of the bath and the foot of the sheet to the front side much more and to move this skin at high speed in the lower viscosity underlying glass contact.
This more intense firming can be obtained as indicated above by means of water circulation coolers of the usual type, but it is more indicated to obtain it by blowing air on the surface of the bath and the foot of the sheet. .
The considerable reduction in the rear feed and the elimination of the horizontal free surface of the rear side bath help reduce the risk of undulations on the rear face.
In fact, by proceeding in this way, the rear face of the sheet hardly receives any more thermally heterogeneous glass and the glass which forms it is, before freezing, exposed for less time to the irregular convective action of the atmosphere. of the drawing chamber.
It is known that the folding on a horizontal roll which is usually subjected to the sheet, before annealing, tends to level the corrugations of the rear face, but the fact remains that this leveling repels the corrugations. from the back to the front. The process is mainly applied to vertical pulling from the bath, followed by horizontal folding and annealing of the sheet in horizontal position, as is the case in the Libbey-Owens process.
However, it provides even greater advantages when drawing from the bath is carried out in a direction making an angle with the vertical.
In fact, the foot of the leaf then offers a much more suitable opening at the start of the stretched veins.
Since the effect of gravity on the foot of the sheet is significantly reduced, oblique stretching makes it possible to reduce the force applied to the skin of the sheet to achieve a given thickness and stretching speed, therefore, it helps mitigate surface accidents, including hammering.
The oblique stretching facilitates the folding in a horizontal direction and tends to reduce the importance of the defects which this folding causes, but this folding is not an obligation. As soon as it is sufficiently firmed up, the obliquely stretched sheet can be fixed in contact with an inclined table or a succession of rollers forming a table which ensures its flatness, then be annealed in an inclined channel.
To better understand the invention, we will first explain, with reference to the first two figures of the appended drawing, the drawbacks of the rear feeding of the sheet in the drawing on a bath of shallow depth such as is currently practiced, then will be described, by way of examples, a certain number of embodiments of the invention shown in the other figures of the appended drawing in which FIG. 1 is a vertical section along the longitudinal axis of a container or drawing pot of known type and of the sheet being drawn vertically from the bath of glass contained therein;
fig. 2 is a plan view of the stretching pot of FIG. 1, in which there is shown the section of the foot of the leaf by the horizontal plane of the edges of the pot; fig. 3 shows, in vertical section along the longitudinal axis, a drawing container for carrying out the process according to the invention, the depth of which gradually decreases and which comprises, at its end, a vertically stretched sheet ; fig. 4 shows on a larger scale the end of the drawing container of FIG. 3;
figs. 5 and 6 show two particular arrangements, of two other embodiments of the invention, of the profile of the inner face of the stretching cup at the place where the rear face of the foot of the sheet is there. connects; fig. 7 shows, in vertical section, the rear end of a variant of the drawing cup having a more rapid decrease in the radius of curvature of the internal profile than in the case of FIG. 3; fig. 8 shows, in vertical longitudinal section, a drawing chamber for carrying out the process according to the invention;
fig. 9 is a partial longitudinal section of the chamber of FIG. 8 in which different means are used to cool the foot of the sheet; fig. 10 is a longitudinal vertical section of a drawing bath from which a sheet which adheres to its end is obliquely stretched.
In fig. 1 and 2, the drawing container or pot 1 is of the type usually employed. It rests on bricks 11 and the glass bath 2 that it contains has the same depth from its entrance to the extreme vertical wall which limits its length.
The glass enters the jar from left to right, as shown by arrows 6 and 8, and it exits in the form of the sheet 3 which is stretched vertically (following arrow F) at a relatively large distance from the ex rear end 12 of the pot.
In the drawing the wheels responsible for holding the edges of the sheet are designated by 4 and the surface of the bath is represented by the horizontal line 5 which is at a small distance below the horizontal plane containing the upper part 36 of the edge of the bath. pot. The sheet 3 has, at its base, a flaring 3a commonly referred to as the foot of the sheet or me nisque and the importance of which has been deliberately exaggerated to facilitate reading of the figures. This leaf foot 3a is connected with the bath - towards the front of the pot, by a curved surface represented by the curved line 9; - towards the rear of the pot, by a curved surface represented by the curved line 10.
The glass which, on entering the drawing pot, is in contact with the bottom 37 travels along the arrows 6. It is known that this glass is at a higher temperature than the glass adjacent to the surface 5 of the bath which is set. move according to arrows 8.
Over part of the width and over part of the height of the bath, the glass which adjoins the bottom 37 passes under the foot 3a 'of the sheet then will meet the rear vertical wall 12 of the pot, which has the effect of deflect it towards the side walls of the pot at the same time as it rises towards the surface to incorporate itself into the leaf 3.
The arrows 7 show schematically the movement of the fraction of this glass which is distributed in the rear part of the sheet 3 by favoring its middle and marginal zones and by unfavoring its central zone. The thin lines schematize the paths followed by the different veins of glass.
In fig. 3 to 10, different embodiments of the invention have been shown, the similar or identical elements of FIGS. 1 and 2 on the one hand and 3 to 10 on the other hand bearing the same reference numbers, while the elements produced according to the invention (pot and its rear end) include the addition of the sign prime.
In fig. 3 and 4, the drawing pot com carries a bottom which gradually rises from its front end (on the left in the figures) to its rear end (on the right in the figures) where the depth of the bath is zero.
The hotter glass which travels near the bottom following the arrows 6 ends at the place where the rear face 10 of the foot 3a of the sheet 3 connects with the bottom which has become the edge 12 'of the pot l'. This warmer glass is carried in the form of a thin layer over the thick, strongly firmed skin which covers the surface of the bath and the front surface 9 of the foot 3a of the sheet. This is why the rear profile 10 of the foot 3a of the sheet is steep while the front profile 9 only joins the horizontal free surface 5 at a relatively large distance from the median plane of the sheet 3.
The free surface of the bath practically no longer exists on the rear side 12 'of the pot 1' since the foot 3a of the sheet adheres thereto.
By practically eliminating the rear feed of the sheet 3, the regularity of the thickness over the entire width of the sheet is obviously easier to obtain since it results from the sole adjustment of the front feed.
In fig. 5 and 6, the profile of the inner surface of the pot 1 'has a recess 13 at the point where the foot 3a of the sheet 3 connects with the rear side 12' of the pot.
For the normal extension of this interior surface (fig. 3 and 4), - in the variant of fig. 5, an element 14 of horizontal plane; - in the variant of fig. 6, an element 14a of inclined plane.
Such a step 13 allows a profile of the rear 10 of the foot of the sheet 3 to be practically vertical, which promotes entry into the foot 3a of the sheet of glass which climbs the slope 37 of the pot according to the arrow 6 .
In fig. 7, the fact that the rear end 12 'of the pot' tends it progressively to become vertical has the consequence that the hotter glass threads moving in contact with the bottom 37 according to the arrow 6 come to be placed perfectly on the rear face 10 of the foot of the sheet 3a.
In fig. 8, the drawing pot 1 ', which contains the glass bath 2, is supported by bricks 11 which rest on a slab 15 made of an insulating refractory material. This slab comprises semi-cylindrical grooves 16a in which electric resistances 16 in the form of rods rest.
The heating of the rear part 12 'of the pot 1' is reinforced by electric resistors 17 housed in cells 17a formed in a wall 20 which closes, towards the rear, the underside of the drawing pot.
The slab 15, the wall 20 and the pot 1 'delimit a chamber 18 which is closed at the top by refractory bricks 19 which bear on the edge of the pot as well as on the wall 20 and which overhang the connection of the rear face 10 of foot 3a of sheet 3 with the pot.
The surface 5 of the bath 2 is covered, near the entrance to the pot, that is to say on the left of the figure, by a screen 21 made of refractory material.
The formation of a highly refined skin on the surface of the bath is obtained by means of a horizontal cooler 22 and a vertical cooler 23, these coolers being of the known type with water circulation.
To avoid any irregular convective action of the atmosphere of the drawing chamber on the skin of the bath 2 and even on the skin of the front face 9 of the foot 3a of the sheet 3, the coolers 22, 23 are circulated between the coolers 22, 23 and the surface 5 of the bath 2 a layer of air by means of a blower tube 24, which is made of stainless steel and the heating of which is reduced by a tube 24a with water circulation which is associated with it.
This layer of air is taken up by a suction tube 25 also provided with a re-cooler tube 25a with water circulation.
To be sufficiently regular, this nap pe of air represented by double arrows F ', must result from the mixture of numerous jets emanating from several rows of quill-conceived holes in the tube 24. The cooling can be adjusted by radiating exerted by the coolers 22 and 23 by varying their inclination.
The thin, relatively fluid layer of glass with which, on the rear side 10, the strongly firmed skin which has been formed on the surface 5 of the bath is covered, is fixed thanks to a new layer of air, represented by triple arrows F ", qu 'emits a blower tube 26, made of stainless steel, pierced, like tube 24, with several rows of holes arranged in a quin conception. This new layer of air is taken up by a vacuum tube 27. In Fig. 8 we also have shown the cooler tubes 26a and 27a of the tubes 26 and 27 respectively.
Thanks to the bricks 19 which protrude slightly towards the inside of the pot 1 'and to the layer of air (F ") emitted by the blower 26, the rear face 10 of the foot of the sheet is withdrawn from the convection currents prevailing in the stretching chamber.
Since the relatively hot glass film which forms this rear face 10 is suddenly frozen by the blower 26, it is easily understood that no hammering affects said face, even if the folding roller 28 comprises a horizontal cooler 29 to water circulation.
After folding on the folding roller 28, the sheet 3 passes over the carrier roller 30 then over the rollers 31 forming a table, on which it freezes before entering the annealing gallery (not shown).
On the fi-, 9 which is a variant of the fi-. 8, the firming of the skin 5 of the bath and of the zone 9 of the foot 3a of the sheet 3 is mainly carried out by convection of air masses represented by double arrows F by means of a blower tube 32, of a vacuum cleaner and blower device 33, a small water-circulating cooler 34, which has the task of strengthening by radiation, at the height of the top of the foot 3a of the sheet, the more mobile underlying glass driven by the rubbing ment of the skin firmed, and finally of a vacuum tube 35.
It is worth emphasizing here that the mode of forming the sheet 3, i.e. a strong feed from the front side 9 and a weak if not negligible feed from the rear side 10, allows the skin 5 to be moved quickly. strongly firmed up in the bath 2 and therefore significantly increase the drawing speed for a given thickness.
The stretching speed can be further increased by increasing the electrical heating of the bottom 37 of the pot 1 'by the resistors 16 and 17. The temperature of the lower streaks of glass represented by the arrows 6 and also the gradient of temperature deep in the glass bath 2.
In fig. 10, which shows another variant of the device of FIG. 8, the sheet 3 is stretched in a direction F making a large angle (of the order of 45o for example) with the vertical, before being folded on the folding roll 28.
A thick and strongly firmed skin is produced on the surface 5 of the bath 2 thanks to the combined action of the cooling by radiation due to the circulating water cooler 22, the convection cooling due to the blower tube 24 and the device. 33 formed of a vacuum tube and a blower tube joined to a water circulation tube 33a (as in the embodiment of FIG. 9); likewise, the small cooler 34 with water circulation is responsible for firming the top of the foot 3a of the sheet.
As a consequence of the oblique stretching along F, the front face 9 of the foot of the sheet 3 is connected with the surface 5 of the bath 2 by an arc of large radius of curvature which facilitates the passage through the foot 3a of the sheet. of the flow of glass which arrives in the drawing cup; furthermore, as the influence of gravity on the glass located in the core of the base 3a of the sheet 3 is notably reduced, the drawing speed, for a given thickness, is notably increased.
The sheet of air blown by the tube 24 schematically follows the path indicated by the double arrows F 'before being sucked in by the vacuum tube of the device 33. The sheet of air emitted by the blower tube of the device 33 is taken up by the suction tube 35. Similarly, the blower tube 26 cools the rear face 10 of the sheet 3 by a sheet of air which schematically follows the path indicated by the triple arrows F "before being sucked by the suction tube 27.