LU85351A1 - Procede de fabrication de verre plat portant un revetement - Google Patents
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Description
La présente invention concerne un procédé de fabrication de verre plat portant un revêtement, dans lequel un revêtement de métal ou de composé métallique est déposé sur une face d'un ruban de verre chaud fraîchement formé pendant son déplacement depuis 5 une installation de formage de verre plat vers une installation de recuisson, par mise en contact, de la dite face, à un poste de revêtement, avec un milieu fluide comprenant une ou plusieurs substance(s) à partir de laquelle/desquelles le revêtement est formé sur la dite face du ruban.
10 Le dépôt de revêtements sur le verre est pratiqué - couramment pour fabriquer des vitrages ayant des propriétés spécifi ques d'absorption et/ou de réflexion du rayonnement. La maîtrise de l'étape de revêtement est très importante pour obtenir un revêtement ayant les propriétés désirées et qui ait en même temps une qualité 15 optique élevée et uniforme.
Il est connu que l'épaisseur et la qualité du revêtement formé sur le ruban de verre sont influencées par les conditions de température au(x) poste(s) de revêtement. Un facteur particulièrement important est la température du verre à l'endroit, le long du 20 parcours du ruban, où il entre en contact avec la matière fluide servant à former le revêtement, et la littérature antérieure contient diverses propositions d'effectuer un conditionnement thermique du verre avant le dépôt à partir d'un tel fluide.
Ainsi donc, par exemple, la demande de brevet 25 britannique ne GB 2.016.444 A (Saint-Gobain Industries) propose de . __balayer le ruban à revêtir au moyen d'une flamme afin d'amener le * verre à une température appropriée à l'opération de revêtement.
Du fait que les bords du ruban de verre quittant „ l'installation de formage ( par exemple une cuve de flottage) ont tendance 30 à se refroidir plus rapidement que la portion centrale, la technique antérieure comprend des procédés dans lesquels le verre est conditionné thermiquement en chauffant les bords du ruban plus fort, ou ces bords seuls , afin de réduire le gradient de température au travers du ruban avant son revêtement : voir par exemple la demande de brevet 35 britannique n° GB 2. 078. 710 A (BFG Glassgroup) et la demande de brevet européen ne 0 025 738 A 1 (Saint-Gobain Vitrage).
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Dans de nombreuses installations industrielles dans lesquelles on produit du verre plat à couche, seule une partie du verre plat fabriqué subit un traitement de revêtement. La production - doit périodiquement passer du verre à couche à du verre sans couche 5 et vice-versa. Il est prouvé que le passage d'un type de produit à l'autre nécessite beaucoup de temps. Ceci est dû au fait que ce passage implique des ajustements de l'installation de recuisson, si la recuisson doit être effectuée de façon satisfaisante. La nécessité de l'ajustement de l'installation de recuisson apparaît en raison de l'effet 10 de refroidissement associé à la formation d'un revêtement sur le ruban de verre. On a même trouvé que l'ajustement de l'installation de recuisson est parfois nécessaire lorsqu'on passe d'un type ou d'une épaisseur de revêtement à un(e) autre dont la formation a un effet différent sur la température du verre.
15 Un des objets de la présente invention est de faciliter les changements de production décrits ci-dessus.
On a trouvé que par un chauffage sélectif approprié , d'une couche superficielle relativement mince du ruban de verre du c6té à revêtir, l'effet de refroidissement de l'opération de revêtement 20 peut être compensé au moins partiellement. Cependant, la formation d'un revêtement d'uniformité appropriée en largeur du ruban dépend de la réduction des gradients de température au travers du ruban qui se produisent naturellement pendant son déplacement vers le poste de revêtement et si la couche superficielle est chauffée non uniformément 25 pour effectuer cette réduction, le problème des_ ajustements gênants _____de la galerie de recuisson associés .aux.modifications de production ' cités ci-dessus persiste.
La présente invention fournit un procédé de fabri-„ cation de verre plat portant un revêtement, dans lequel un revêtement 30 de métal ou de composé métallique est déposé sur une face d'un ruban de verre chaud fraîchement formé pendant son déplacement depuis une installation de formage de verre plat vers une installation de recuisson, par mise en contact, de la dite face, à un poste de revêtement, avec un milieu fluide comprenant une ou plusieurs substance(s) 35 à partir de laquelle/desquelles le revêtement est formé sur la dite
Jl face du ruban, caractérisé en ce que, préalablement à l'étape de - 3 revêtement, le ruban de verre passe au travers de zones de conditionnement thermique successives comprenant une zone dans laquelle des gradients de température au travers du ruban sont réduits et une zone suivante dans laquelle de la chaleur est fournie entièrement ou subs-5 tantiellement entièrement à une couche superficielle du verre du côté à revêtir, en exposant ce côté à un ou plusieurs dispositif(s) de chauffage radiant ayant une température de corps noir inférieure à 1. 100°C, pour compenser au moins partiellement l'effet de refroidissement de l'étape de revêtement.
10 L'invention offre une combinaison d'avantages.
! · La chaleur radiante émise par un dispositif radiant ayant une température | de corps noir inférieure à 1. 100°C est fortement absorbée par le verre et par conséquent substantiellement la totalité de l'énergie radiante incidente est absorbée par une mince couche superficielle du ruban.
15 L'effet de ce chauffage superficiel combiné avec l'effet de refroidissement de la matière formant le revêtement délivrée au poste de revêtement est tel que le profil de température à travers l'épaisseur du ruban » au moment où. il atteint l'installation de recuisson est plus proche de ce qu'il serait en l'absence des étapes de chauffage superficiel et de 20 revêtement. En conséquence, si on désire modifier la composition ou l'épaisseur du revêtement, ou si on désire arrêter la production de verre à couche, si ceci est effectué par arrêt de l'apport de matière formant le revêtement et par arrêt des éléments chauffant la surface, y l'installation de recuisson ne nécessite pas ou seulement peu d'ajustement.
25 Parce que les gradients transversaux de température qui existent au travers dn rnhan quittant l'installation de formage sont réduits dans une zone de conditionnement thermique distincte qui précède celle du chauffage, superficiel, le traitement de conditionnement thermique dans = · cette zone qui précède, restera inchangé lorsqu'on effectue une modifi- 30 cation de production.
La présente invention peut être mise en oeuvre de façon à éliminer substantiellement toute différence entre les températures moyennes des deux faces du ruban après l'opération de revêtement et avant la recuisson. Il faut noter que des différences significatives entre 35 les températures moyennes des faces supérieure et inférieure du ruban J au début de la recuisson peut conduire au bombage du ruban lors de son A~ 4 refroidissement.
Parce que l'énergie calorifique fournie pour compenser l'effet de refroidissement de l'opération de revêtement est substantiellement entièrement absorbée dans une couche superficielle 5 du ruban de verre, les surfaces du ruban de verre peuvent, si nécessaire, être chauffées à une température plus élevée que ce ne serait possible, sans risque d'affaissement du ruban, si le ruban était chauffé à la même température dans toute son épaisseur.
Parce que le verre n'est pas un bon conducteur 10 de la chaleur, le transfert calorifique depuis la couche superficielle chauffée vers des couches plus profondes du verre ne se produira pas de manière si gnificative pendant le temps disponible entre le chauffage superficiel et l'application de la matière formant le revêtement. Il est évidemment souhaitable de disposer les éléments chauffants radiants 15 responsables du chauffage superficiel aussi près que possible du poste de revêtement.
Il faut comprendre que le chauffage superficiel ne doit pas être uniforme au travers de la largeur du ruban. L'énergie calorifique fournie peut être répartie non uniformément, si nécessaire, 20 pour compenser tout effet de refroidissement non uniforme de l'étape de revêtement, ainsi qu'on le mentionnera ci-dessous.
On comprendra également que la chaleur fournie au ruban par le chauffage superficiel peut en fait être en excès vis-à-vis de la quantité de chaleur perdue par l'étape de revêtement, pourvu que le 25 profil de température à travers l'épaisseur du ruban lorsqu'il atteint l'installation de recuisson soit plus proche de celui d'un ruban non revêtu « que celui d'un ruban revêtu de la même manière en l'absence d'un tel chauffage superficiel.
On notera que la première zone de conditionnement 30 thermique dans laquelle des gradients de température en largeur du ruban sont réduits peut consister en un chauffage différentiel du ruban au travers de sa largeur ou en une enceinte bien isolée de longueur i suffisante pour que de tels gradients soient réduits par conduction ther- i mique à l'intérieur du verre.
35 De préférence, la température de la surface du J } ruban portant le revêtement est surveillée après l'étape de revêtement ! t 5 et le(s) dispositif(s) de chauffage radiant est/sont règlé(s) de manière que la face portant le revêtement réponde à des conditions prédéterminées de température. Par exemple, la température de la face du ruban portant le revêtement peut être comparée avec une température de la 5 face correspondante d'un ruban ne portant pas de revêtement mesurée antérieurement, défilant le long du meme parcours, et les dispositifs de chauffage radiant peuvent être règles pour minimiser la différence entre ces températures.
Avantageusement, les températures de points 10 opposés sur les deux faces du ruban sont surveillées après l'étape de revêtement et le(s) dispositif(s) de chauffage radiant est/sont règlé(s) en fonction de toute différence entre ces températures. De cette manière, la différence de température, s'il y en a une, entre les faces du ruban revêtu peut être amenée à un niveau similaire à une différence de tem-15 pérature mesurée antérieurement, s'il y en a une, entre les faces d'un ruban ne portant pas de revêtement. On a trouvé que, pourvu que la température du ruban soit suffisamment élevée pour que la recuisson „ se produise, la distribution de température à l'intérieur du ruban est aussi importante pour régir les conditions de recuisson que la tempéra-20 ture elle-même.
On a fait état du gradient transversal de température au travers de la largeur du ruban. En particulier, les bords du ruban seront en général à une température inférieure à celle de son centre en raison du refroidissement par les parois latérales du passage 25 entre les installations de formage et de recuisson. Afin d'obtenir un ______revêtement uniforme sur la totalité de la largeur du ruban, il est sou- * haitable que la température de la face à revêtir soit substantiellement uniforme au travers de la largeur du ruban de manière que les réactions » se produisant pendant le revêtement puissent se dérouler à une vitesse 30 uniforme. On préfère dès lors que la face du ruban à revêtir soit chauffée de manière différentielle en travers de sa largeur, de préférence de telle manière que la température en travers de sa largeur ne varie pas de plus de 15e C. Un tel chauffage différentiel peut être mieux effectué par des moyens de chauffage complémentaires aux éléments chauf-35 fants radiants quoique ces derniers puissent, si on le désire, être dispo-jj sés de manière à effectuer un chauffage différentiel.
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De préférence, la face du ruban à revêtir est chauffée à une température moyenne comprise entre 570°C et 630°C.
Une forme préférée de réalisation de l'invention . sera maintenant décrite à titre d'exemple en se référant au dessin 5 schématique annexé qui représente un dispositif adapté à la mise en oeuvre de l'invention.
Dans le dessin, un ruban de verre chaud 1 est convoyé par des rouleaux 2 depuis une machine de formage de ruban 3, par exemple une cuve de flottage, vers une galerie horizontale de 10 recuisson 4 via un poste de revêtement 5 où un revêtement 6 est appliqué sur la face supérieure du ruban de verre 1. L'extrémité de la machine de formage de ruban 3 est délimitée par des cloisons 7 séparées par une fente horizontale 8 pour le passage du ruban tandis que le début de la galerie de recuisson est fermé par des cloisons 9 de nouveau 15 séparées par une fente 10 peur le passage du ruban. L'espace entre l'extrémité de la machine de formage de verre 3 et le début de la galerie de recuisson 4 est fermé par une sole 11 et une voûte 12 et par des parois latérales (non représentées) qui délimitent un tunnel.
Solidaire de la voûte 12, une paroi rideau 13 délimite le début du poste 20 de revêtement 5. Au poste de revêtement 5, la voûte 12 est pourvue d'une fente 14 bordée par une piste 15 supportant un chariot 16 qui porte une tête de pulvérisation 17 de manière que la tête de pulvérisation puisse être déplacée en va-et-vient en travers du parcours du ruban 1 pour pulvériser sur le verre de la matière à partir de laquelle le revê-25 tement est formé. Les produits de réaction seront aspirés à l'extrémité aval du poste de revêtement 5 au moyen d'un conduit d'évacuation 18.
* Une zone de conditionnement thermique 19 contenant un dispositif de chauffage 20 est située en aval de la cloison 7 pour chauffer différentiellement le ruban 1 sur sa largeur de manière à réduire 30 des gradients transversaux de température dans le ruban. Des moyens de chauffage radiant 22 sont disposés au-dessus du ruban immédiatement en aval de la paroi rideau 13 située au début du poste de revêtement 5, et ces moyens de chauffage sont maintenus pendant la production de verre à couche à une température de corps noir inférieure à 1. 100°C. Un 35 réflecteur 23 est disposé au-dessus des moyens de chauffage radiant 22 J pour confiner substantiellement le rayonnement provenant de ces moyens 7 dans un incrément de longueur du parcours du ruban. La longueur maximum permise de l'incrément du parcours du ruban irradié dépendra de la vitesse du ruban. Par exemple, dans une installation de production - de verre flotté où. le ruban de verre est tiré à raison de 12 m/min. , 5 pour que le verre soit chauffé pendant moins de 10 secondes, la longueur de cet incrément ne doit pas dépasser 2 mètres. Si on le désire, le chauffage peut être limité à un incrément donné de la longueur du parcours du ruban en plaçant une seconde paroi rideau facultative 21, semblable à la paroi rideau 13, en amont des moyens de chauffage radiant 10 22. Le contrôle du chauffage peut être effectué en relevant ou en abaissant les moyens de chauffage radiant 22, ou en contrôlant comme il convient le débit de combustible ou d'électricité. Si on le désire, un ou plusieurs autre(s) moyen(s) de chauffage peut/peuvent être disposé(s) à travers le parcours du ruban, et un réglage complémentaire peut être 15 obtenu en activant ou en éteignant des moyens de chauffage sélectionnés.
De plus, les moyens de chauffage radiant 22 et tout autre moyen de chauffage, peuvent comprendre une pluralité d'appareils » de chauffage individuels occupant chacun un incrément de la largeur du parcours du ruban, de sorte que la face supérieure du ruban peut être S 20 chauffée différentiellement suivant sa largeur.
| Le contrôle des moyens de chauffage est grandement facilité lorsque la température du ruban de verre est surveillé en aval du poste de revêtement 5, près de l'entrée de la galerie de recuisson 4.
A cette fin, au moins une paire de pyromètres 24 est disposée dans cette 25 région, les pyromètres, étant disposés à la verticale l'un de l'autre, l'un au dessus et l'autre en-dessous du ruban de manière à surveiller la température de régions opposées sur les deux faces du ruban. Lorsque les moyens de chauffage sont divisés suivant la largeur du parcours du * ruban pour effectuer un chauffage différentiel de différents incréments 30 de la largeur du ruban, il est souhaitable qu'une paire de pyromètres soit disposée pour chacun de ces incréments de largeur.
Dans une forme de réalisation pratique spécifique, l'installation est réglée pour produire du verre sans couche d'une épaisseur donnée et donc à une vitesse de ruban donnée, et les conditions de 35 recuisson dans la galerie 4 sont fixées de façon usuelle. Les températu-I res des faces supérieure et inférieure d'au moins un incrément de la 8 largeur du ruban sont surveillées au moment où le ruban pénètre dans la galerie. Pour produire du verre à couche, le dispositif de revêtement est mis en action et les moyens de chauffage 20, 22 sont activés. Les * moyens de chauffage radiant 22 sont alors réglés en fonction des tem- 5 pératures des surfaces du ruban surveillées en continu de sorte que le gradient de température au travers de l'épaisseur du ruban portant le revêtement diffère aussi peu que possible de celui du ruban ne portant pas de revêtement.
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Claims (5)
1. Procédé de fabrication de verre plat portant un revêtement, dans lequel un revêtement de métal ou de composé métallique est déposé sur une face d'un ruban de verre chaud fraîchement formé pendant son déplacement depuis une installation de formage de 5 verre plat vers une installation de recuisson, par mise en contact, de la dite face, à un poste de revêtement, avec un milieu fluide comprenant une ou plusieurs substance(s) à partir de laquelle/desquelles le revêtement est formé sur la dite face du ruban, caractérisé en ce que, préalablement à l'étape de revêtement, le ruban de verre passe au travers 10 de zones de conditionnement thermique successives comprenant une zone dans laquelle des gradients de température en travers du ruban sont réduits et une zone suivante dans laquelle de la chaleur est fournie entièrement ou substantiellement entièrement à une couche superficielle du verre du côté à revêtir, en exposant ce côté à un ou plusieurs dispo- 15 sitif(s) de chauffage radiant ayant une température de corps noir inférieure à 1. 100eC, pour compenser au moins partiellement l'effet de refroidissement de l'étape de revêtement.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la température de la surface du ruban portant le revêtement 20 est surveillée après l'étape de revêtement et en ce que le(s) dispositif(s) de chauffage radiant est/sont règlé(s) de manière que la face portant le revêtement réponde à des conditions prédéterminées de température.
3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les températures de points opposés sur les deux 25 faces du ruban sont surveillées après l'étape de revêtement et en ce que le(s) dispositif(s) de chauffage radiant est/sont règlé(s) en fonction . de toute différence entre ces températures.
4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la face du ruban à revêtir est chauffée de manière 30 différentielle en travers de sa largeur.
5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la face du ruban à revêtir est chauffée de telle manière que la température en travers de sa largeur ne varie pas de plus de 15eC. 35 / é. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, 10 caractérisé en ce que la face du ruban à revêtir est chauffée à une température moyenne comprise entre 570° C et 630e C.n ___ u l»
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