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Perfectionnements aux appareils servant à fabriquer dès bandes de verre doucies et polies.
Convention Internationale : Demande de brevet britannique n 7819 déposée le 17 mars 1937 par la demanderesse et par Frederic Barnes Waldron, Patrick Mackintosh Hogg et Granville Hugh Baillie dont elle est 1-layant-droit,
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Cette invention est relative à la fabrication du verre en bande douci ou poli à partir de la masse de verre fondue en un procédé continu et a pour objet un dispositif peur entraîner la bande à travers l'appareil.
Le type d'appareil auquel l'invention est applicable est celui dans lequel une bande de verre continue est fabriquée
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à partir du verre que contient un bassin de four par un laminoir ou l'équivalent et passe alors à travers un four à recuivre, puis à travers un appareil doucisseur - ou à la fois doucisseur et polisseur- dans lequel les daux faces de la bande sont simultanément doucies-ou à la fois doucies et polies.
Dans ce qui suit, les termes "appareil doucisseur" ou "outil doucisseur" s'entendront aussi pour un appareil polisseur ou un outil polisseur.
La vitesse de formation de la bande est principalement déterminée par la vitesse du laminoir ou autre appareil façonneur.
Toutefois, les rouleaux sur lesquels la bande repose pendant qu' elle est encore plastique sont quelquefois actionnés à une vitesse un peu plus grande que la bande sortant du laminoir, de façon à étirer cette bande, mais dans tous les cas, la bande est amenée au four à recuire à une vitesse prédéterminée. Les rouleaux du four à recuire sont actionnés à cette vitesse, ou bien cette vitesse est la moyenne de celles auxquelles des groupes de ces rouleaux sont actionnés. Les faibles différences de diamètre qui existent nécessairement entre les rouleaux ne donnent Lieu à aucune difficulté parce que la bande repose sur les rouleaux par son poids propre et que, si un rouleau quelconque possède un diamètre tel que sa vitesse périphérique diffère de celle de la bande, ce rouleau peut glisser sur la bande.
Toutefois, dans l'appareil doucisseur, dans lequel la bande est entraînée par des roule aux situés dans l'espace compris entre une paire d'mtils doucisseurs et les paires adjacentes, les rouleaux doivent exercer sur la bande une force de traction considérable pour surmonter la résistance de frottement entre cette bande et les outils doucisseurs.
Une force suffisante ne peut être appliquée que par des paires de rouleaux dont les éléments sont pressés l'un contre l'autre de façon à serrer la bande. Par conséquent, ces rouleaux ne peuvent pas glisser pour compenser les faibles différences de diamè-
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mètre ou, en tous cas, ils ne.peuvent glisser que jusqu'au moment où, la tension ou la compression de la bande a atteint une valeur beaucoup plus grande que la normale.
Dans les appareils tels qu'ils ont été construits jus- qu'à ce jour, les rouleaux d'entraînement prévus dans la machine à doucir ont été actionnés à une vitesse de rotatioh qui est dans un rapport constant avec celle des rouleaux du four à recuire.
Comme la bande se contracte entre le four à recuire et la machine à doucir en raison de son refroidissement, on donnait aux rouleaux de la machine à doucir une vitesse de rotation telle qu'on obtien - ne une vitesse périphérique aussi voisine que possible de la vites- se que possède la bande dans l'appareil doucisseur et qui est in- férieure à la vitesse prédéterminée susmentionnée de cette bande. im Il est évidemment/possible d'éviter de faibles différences de dia- mètre dans les rouleaux et, dans la pratique, la tension et la compression qui résultant de ces faibles différences ont provoqué la rupture de la bande, que ce soit par une force de traction di- recte ou comme résultat d'une flexion de la bande.
Suivant l'invention, un ou chacun des rouleaux de chaque padre de rouleaux d'entraînement de l'appareil doucisseur est ac- tionné par un dispositif qui exerce sur les rouleaux un couple prédéterminé. Chaque paire de rouleaux,peut être actionné par un moteur à induction, tous les moteurs étant de préférence alimen- tés par un alternateur et des moyens étant prévus pour actionner l'alternateur à une vitesse constante, mais réglable.
A titre d'alternative, chaque paire de rouleaux peut être actionnée par un moteur série à courant continu, tous les moteurs ou groupes de moteurs étant connectés en série avec le réseau d'alimentation à travers une résistance réglable. A titre de variante, chaque paire de rouleaux peut être actionnée par un moteur shunt à courant continu dont le shunt est relié au réseau alors que les induits de tous les moteurs sont reliés à une source de courant constant.
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Au lieu que chaque paire de rouleaux soit actionnée, par un moteur indépendant, un seul moteur peut actionner plusieurs paires de rouleaux, des différentiels étant intercalés dans le mécanisme de commande de façon que le couple total du moteur soit distribué également entre les paires de rouleaux.
Sur le dessin amexé :
Fig. 1 est une vue de c8té schématique d'un appareil à fabriquer les bandes, la portion A de la partie supérieure de cette figure étant continuée en A dans la partie inférieure.
Fig. 2 est une demi-vue en plan de cet appareil.
Fig. 3, 4 et 5 représentent schématiquement d'autres façons d'actionner les rouleaux.
Dans les fig. 1 et 2, le verre fondu 1 que contient le bassin de four coule par une goulotte 3 jusqu'au laminoir, dont les cylindres sont indiqués en 4. et 5. La bande 10 formée par le laminoir passe, par l'intermédiaire d'une table 6, sur un train de rouleaux 7, puis pénètre dans le four à recuire 8, dans lequel elle repose sur un train de rouleaux ±. En quittant le four à recuire, la bande passe entre des paires d'outils doucisseura 11 et des paires d'outils polisaeurs 12, ces outils travaillant simultanément sur les deux faces de la bande.
Entre ces outils sont placées des paires de rouleaux la, qui serrent la bande entre les rouleaux de chaque paire et sont actionnées par des moyens qu'on décrira plus loin pour entraîner la bande entre les outils. un moteur à vitesse variable 14 actionne l'arbfe 15, qui actionne le laminoir 4, 5, à une vitesse prédéterminée.
L'arbre 15 actionne aussi les rouleaux 2. par l'intermédiaire de pignons d'angle 16 et d'une chaine 17; et il entratne les rouleaux 9 du four à recuire à l'aide de pignons d'angle 18, soit directement, soit par l'intermédiaire de chaines 19, Les paires de rouleaux 13 que contiennent les appareils doucisseur
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et polisseur sont actionnées chacune par un moteur à induction indépendant 20, à l'aide d'arbres à vis sans fin 21 et 22. Tous les moteurs 20 sont commandés par un alternateur 23, qui est actionné à une vitesse constante, mais réglable, par un moteur
24.
A ou près de l'entrée du four à recuire 8, la bande
10 se meut à une vitesse qui est déterminée par le moteur 14 et, dans l'appareil doucisseur, cette bande se meut à une vites- se qui, en raison de la contraction de la bande, est inférieure à celle déterminée par le moteur 14, mais dans un rapport cons- tant avec celle-ci. Grâce à la dispositionreprésentée, la vi- tess.e périphérique de tous les- rouleaux 13 est celle de la ban- de, quoique leurs nombres de tours par minute diffèrent en rai- son des faibles différences inévitables de leurs diamètres. En même temps, le couple exercé sur toutes les paires de rouleaux est sensiblement le même.
Ainsi, si l'on suppose que les rouleaux
13 aient 254 mm de diamètre et qu'ils aient été usinés avec une tolérance inférieure à 0,25 mm. le nombre de tours par minute d'un rouleau ayant 0,25 mm. de plus que les rouleaux adjacents '- sera diminué d'un dixième d'un pour cent, ce qui, dans les mo- teurs à induction ordinaires, correspond approximativement à un accroissement de 1% du couple. Comme les variations de couple de cet ordre, et même allant jusque 10%, sont sans importance, les moteurs 20 entraînent la bande avec un couple sensiblement constant en dépit de la différence inévitable du diamètre.
Si l'on modifie maintenant la vitesse de la bande, par exemple pour fabriquer une bande de verre d'épaisseur différente, en faisant varier la vitesse du moteur 14, la fréquence du courant fourni aux moteurs 20 varie dans une mesure correspondante, comme résultat de la variation de la vitesse du moteur 24, et les rou- leaux 13 tournent avec un couple sensiblement constant sous la nouvelle vitesse de la bande.
On peut régler le couple exercé par
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tous les moteurs 20 en réglant la vitesse de l'alternateur 23, et on peut régler ce couple de façon qu'il existe dans la partie de bande comprise entre le four à recuire et l'appareil doucisseur tout faible degré désiré de tension ou de compression, comme on peut le déterminer en disposant près de cette partie de la bande un appareil permettant l'observation des efforts à l'aide de lumière p olarisée.
La fig. 3 montre, à titre d'alternative aux moteurs à induction 20, un groupe de moteurs série à courant continu 23 entratnant chacun une paire de rouleaux 13 et montés en série avec le réseau à travers un rhéostat 26. Dans ce cas, le couple exercé sur chaque paire de rouleaux est déterminé par le courant passant par les moteurs et, dans les limites de la pratique, ce couple est presque indépendant de la vitesse de la bande. On peut régler ce couple à l'aide du rhéostat 26.
La fig. 4 représente une autre disposition dans laquelle on utilise des moteurs shunt dont les bobines inductrices 27 sont reliées au réseau et dont les induits 28 sont reliés à une source de courant constant, mais réglable, qui peut être un dynamo à courant constant 29 ou un régulateur automatique alimenté par le réseau.
Au lieu d'utiliser un moteur indépendant pour actionner chaque paire de rouleaux 13, on peut actionner un groupe de paires de rouleaux par un moteur unique, par l'intermédiaire de différentiels, comme sur la fig. 5. Deux paires de rouleaux 13 sont reliées entre elles par des arbres 30 et un différentiel 31, et deux autres paires de rouleaux sont reliées entre elles par des arbres 32 et un différentiel 33. Les deux différentiels 31 et 33 sont reliés par des arbres 34 et un différentiel 35, et ce dernier est actionné par un moteur unique 36. Par suite, le ccuple exercé par le moteur 36 est distribué d'une façon égale entre les quatre paires de rouleaux 13, même si leurs nombres, de tours par minute diffèrent légèrement.
D'une manière analogue,
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on peut utiliser un moteur unique pour actionner deux paires de rouleaux ou huit paires de rouleaux.
De préférence, les deux rouleaux de chaque paire de rouleaux sont actionnés positivement, par exemple à l'aide de l'arbre à vis sans fin 22, mais l'invention est applicable lorsqu'un seul des rouleaux de chaque paire est actionné positivement.
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Improvements to devices used to manufacture smoothed and polished glass strips.
International Convention: British patent application No. 7819 filed on March 17, 1937 by the applicant and by Frederic Barnes Waldron, Patrick Mackintosh Hogg and Granville Hugh Baillie of which she is 1-layant-droit,
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This invention relates to the manufacture of smoothed or polished strip glass from the molten glass mass in a continuous process and relates to a device capable of driving the strip through the apparatus.
The type of apparatus to which the invention is applicable is that in which a continuous strip of glass is manufactured.
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from the glass contained in a furnace basin by a rolling mill or the equivalent and then passes through an annealing furnace, then through a softener - or both softener and polisher - in which the sides of the strip are simultaneously smoothed - or both smoothed and polished.
In what follows, the terms “smoothing device” or “smoothing tool” will also be understood to mean a polishing device or a polishing tool.
The speed of web formation is primarily determined by the speed of the rolling mill or other forming apparatus.
However, the rollers on which the strip rests while it is still plastic are sometimes driven at a somewhat greater speed than the strip exiting the rolling mill, so as to stretch this strip, but in all cases the strip is fed. in an annealing oven at a predetermined speed. The rollers of the annealing furnace are operated at this speed, or this speed is the average of those at which groups of these rollers are operated. The small differences in diameter which necessarily exist between the rollers do not give rise to any difficulty because the belt rests on the rollers by its own weight and, if any roll has a diameter such that its peripheral speed differs from that of the belt , this roll may slip on the web.
However, in the softening apparatus, in which the strip is driven by rollers located in the space between a pair of softening machines and the adjacent pairs, the rollers must exert a considerable tensile force on the strip to overcome the frictional resistance between this band and the smoothing tools.
Sufficient force can only be applied by pairs of rollers whose elements are pressed against each other so as to clamp the web. Therefore, these rollers cannot slip to compensate for the small differences in diameter.
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meter or, in any case, they can slide only until the moment when the tension or the compression of the band has reached a value much greater than normal.
In the apparatuses as they have been constructed to date, the drive rollers provided in the softening machine have been operated at a rotational speed which is in a constant ratio with that of the rollers of the oven. anneal.
As the strip contracts between the annealing furnace and the softening machine due to its cooling, the rolls of the softening machine were given a speed of rotation such that a peripheral speed as close as possible to the speed was obtained. speed which the belt has in the sweetener and which is lower than the above-mentioned predetermined speed of this belt. im It is of course / possible to avoid small differences in diameter in the rollers and in practice the tension and compression which resulted from these small differences have caused the web to break, whether by force. of direct traction or as a result of bending of the belt.
According to the invention, one or each of the rollers of each padre of drive rollers of the sweetening apparatus is actuated by a device which exerts a predetermined torque on the rollers. Each pair of rollers can be actuated by an induction motor, all the motors preferably being powered by an alternator and means being provided for actuating the alternator at a constant but adjustable speed.
Alternatively, each pair of rollers can be driven by a DC series motor, all motors or groups of motors being connected in series with the power supply network through an adjustable resistor. As an alternative, each pair of rollers can be actuated by a direct current shunt motor whose shunt is connected to the network while the armatures of all the motors are connected to a constant current source.
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Instead of each pair of rollers being driven by an independent motor, a single motor can drive multiple pairs of rollers, with differentials being interposed in the drive mechanism so that the total torque of the motor is distributed equally between the pairs of rollers. .
On the attached drawing:
Fig. 1 is a schematic side view of an apparatus for manufacturing the bands, the portion A of the upper part of this figure being continued at A in the lower part.
Fig. 2 is a half-plan view of this device.
Fig. 3, 4 and 5 schematically show other ways of actuating the rollers.
In fig. 1 and 2, the molten glass 1 contained in the furnace basin flows through a chute 3 to the rolling mill, the rolls of which are indicated at 4. and 5. The strip 10 formed by the rolling mill passes, through the intermediary of a table 6, on a train of rollers 7, then enters the annealing furnace 8, in which it rests on a train of rollers ±. On leaving the annealing furnace, the strip passes between pairs of smoothing tools 11 and pairs of polishing tools 12, these tools working simultaneously on both sides of the strip.
Between these tools are placed pairs of rollers 1a, which clamp the strip between the rollers of each pair and are actuated by means which will be described later to drive the strip between the tools. a variable speed motor 14 drives the arbfe 15, which drives the rolling mill 4, 5, at a predetermined speed.
The shaft 15 also actuates the rollers 2. by means of angle pinions 16 and a chain 17; and it entrains the rollers 9 of the annealing furnace using angle gears 18, either directly or through chains 19, the pairs of rollers 13 contained in the softener devices
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and polisher are each operated by an independent induction motor 20, using worm shafts 21 and 22. All the motors 20 are controlled by an alternator 23, which is operated at a constant, but adjustable speed, by a motor
24.
At or near the entrance to the annealing furnace 8, the band
10 moves at a speed which is determined by the motor 14 and, in the sweetener, this belt moves at a speed which, due to the contraction of the belt, is lower than that determined by the motor 14 , but in a constant relation with it. Thanks to the arrangement shown, the peripheral speed of all the rollers 13 is that of the belt, although their numbers of revolutions per minute differ due to the inevitable small differences in their diameters. At the same time, the torque exerted on all pairs of rollers is substantially the same.
Thus, if we assume that the rollers
13 are 254 mm in diameter and have been machined with a tolerance of less than 0.25 mm. the number of revolutions per minute of a roller having 0.25 mm. more than the adjacent rollers' - will be decreased by one tenth of a percent, which in ordinary induction motors corresponds approximately to a 1% increase in torque. Since variations in torque of this order, and even up to 10%, are unimportant, the motors 20 drive the belt with a substantially constant torque despite the inevitable difference in diameter.
If one now changes the speed of the strip, for example to make a strip of glass of different thickness, by varying the speed of the motor 14, the frequency of the current supplied to the motors 20 varies to a corresponding extent, as a result. of the variation of the speed of the motor 24, and the rollers 13 rotate with a substantially constant torque under the new belt speed.
You can adjust the torque exerted by
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all the motors 20 by adjusting the speed of the alternator 23, and this torque can be adjusted so that there exists in the part of the strip between the annealing furnace and the softening device any desired low degree of tension or compression, as can be determined by placing near this part of the strip an apparatus allowing the observation of the forces using polarized light.
Fig. 3 shows, as an alternative to induction motors 20, a group of direct current series motors 23 each entraining a pair of rollers 13 and mounted in series with the network through a rheostat 26. In this case, the torque exerted on each pair of rollers is determined by the current flowing through the motors, and within the limits of practice this torque is almost independent of belt speed. This torque can be adjusted using the rheostat 26.
Fig. 4 shows another arrangement in which shunt motors are used, the field coils 27 of which are connected to the network and the armatures 28 of which are connected to a constant current source, but adjustable, which can be a constant current dynamo 29 or a regulator automatic network powered.
Instead of using an independent motor to drive each pair of rollers 13, it is possible to drive a group of pairs of rollers by a single motor, via differentials, as in FIG. 5. Two pairs of rollers 13 are interconnected by shafts 30 and a differential 31, and two other pairs of rollers are interconnected by shafts 32 and a differential 33. The two differentials 31 and 33 are linked by shafts. 34 and a differential 35, and the latter is operated by a single motor 36. As a result, the ccuple exerted by the motor 36 is distributed equally among the four pairs of rollers 13, even though their numbers, of revolutions per minute differ slightly.
In a similar way,
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a single motor can be used to drive two pairs of rollers or eight pairs of rollers.
Preferably, the two rollers of each pair of rollers are positively actuated, for example by means of the worm shaft 22, but the invention is applicable when only one of the rollers of each pair is positively actuated.