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Machine. , fabriquer le verre à vitres.
La présente invention est relative d'une manière géné- raie à la production du verre en feuille ou à vitrée et ae rapporte plue particulièrement à un procédé et à un appareil pour étirer de façon continue une feuille ou un ruban de ver- re de qualité améliorée et d'une plus grande largeur utilisa- ble, à partir d'une masse de verre en fusion.
Le verre à vitres ou en feuille se distingue du verre à glaces par le tait qu'il est étire à plat, directement sous la forme finale et que, simultanément, il est soumis à un polissage naturel au feu, de sorte qu'il n'exige pas un trai- tement ultérieur visant à lui imprimer une surface unie et une transparence.
Il est bien entendu qu'un tel verre en feuille peut être produit de façon plus simple et moins onéreuse que le verre à glaces douci et poli; toutefois, il comporte un désa-
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vantage inhérent, qui réside dans son caractère onduleux et son aptitude aux défauts à base de distorsion. En effet, jusqu'à présent, on considérait ces défauts comme un mal né-' cessaire - voire des caractéristiques distinctives - du ver- re commercial en feuille et à vitres.
La "distorsion" du verre à vitres est due principale- ment à une absence d'épaisseur uniforme ou, en d'autres ter- mes, à l'alternance de sones épaisses et minces, qui se ma- nifeste dans le verre en feuille lors de l'étirage de ce- lui-ci.
Il existe plusieurs variétés de distorsion, connues dans la branche sous diverses dénominations, par exemple les "distorsions à grande longueur d'onde", les "distorsions à petite longueur d'onde*, "martelage", *battage*, etc., et les inventeurs ont constaté que tous ces défauts résultent d'une absence de conditions de température suffisamment uni- formes d'un côté à l'autre de la masse de verre en fusion, à partir de laquelle le verre est étiré;
de l'influence dé- favorable de courants d'air ou de convection, qui se diri- gent vers, le long et autour des feuilles fraîchement formée* .et/ou du contact avec - ou de la proximité -des éléments de façonnage ou de traitement, qui exercent un effet de re- ' froidissement ou qui empêchent d'une autre façon d'atteindre une température uniforme d'un bord à l'autre de la feuille, pendant que celle-ci s'élève à partir de la masse de verre en fusion. Parmi ces éléments de traitement se trouve le l'I., système généralement employé pour maintenir la feuille de verre à la largeur voulue, à mesure où celle-ci est tirée hors de la masse de verre en fusion.
La présente invention vise en premier lieu à améliorer notablement la qualité et la nature du verre à vitres étiré '¯'< à pla et à augmenter la capacité de production de l'équipe- ment d'étirage actuel. L'invention vise en outre à établir
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un mode de réalisation perfectionné d'un dispositif de main- tien de largeur ou calibreur qui soit capable de fonctionner d'une façon plus efficace en vue du but qui lui est assigné, tout en exerçant un effet préjudiciable minimal sur le verre situé dans son voisinage ou avec lequel il est en contact.
La présente invention se propose en outre de réduire le refroidissement préjudiciable du verre en fusion à la nais- sance de la feuille afin de diminuer ainsi la dévitrifica- tion et les pierres dans cette zone.
Un autre but de l'invention est d'augmenter la largeur utilisable de la feuille qui puisse être étirée à partir d'une cuve de travail de dimensions données et de réduire la quantité de verre de déchet dans la lisière de la lame de verre.
La présente invention a également pour hut de réduire notablement le nombre des - voire de supprimer complètement les - flammes ouvertes requises dans et autour de la zone de l'élaboration de la feuille.
Dans les dessins annexés ;
La fig. 1 est une vue en coupe longitudinale et verti- cale d'une étireuse courante pour verre à vitres, du type Colburn, qui comprend l'appareil suivant la présente inven- tion.
La fig. 2 est une vue en coupe transversale prise sen- siblement le long de la ligne 2-2 de la fig. 1.
La fig. 3 est une vue perspective d'un mode de réalisa- tion particulièrement favorable d'un rouleau à ventouses ou à fossettes, destiné à être utilisé dans l'appareil de cali- brage ou d'ancrage, suivant l'invention.
La fige 4 est une vue en coupe longitudinale de l'élé- ment de la fige 3.
La fig. 5 est une vue partielle en coupe, à une échelle
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plua grande, pria* en substance le long de la ligne 5-5 de la tige 4; et
La fige 6 est une vue partielle en coupe, . plus grande échelle, analogue à celle de la fig. 4, mais montrant une forme de variante du barrage thermique.
Suivant la présente invention, il est prévu un procédé pour produire du verre en feuille, dans lequel une feuille de verre est étirée à partir d'un bain de verre en fusion, les borda de cette feuille étant étirée entre paires de mo- lettes de calibrage, ce procédé étant caractérisé en ce que les molettes précitées sont à une température sensiblement uniforme sur toute leur longueur, c'est-à-dire, supérieure ..
850 F, mais inférieure à la température à laquelle la surfa- ce des molettes adhère à la feuille de verre.
Suivant la présente invention, il est prévu une molet. te de calibrage, destinée à être utilisée dans les machines à former le verre en feuille et qui comprend un corps de cy- lindre creux, ainsi que des moyens pour appliquer un agent de réglage de température à l'intérieur de ladite partie principale, cette molette étant caractérisée par un système formant un barrage thermique entre l'intérieur du corps prin- cipal susdit et la surface extérieure de celui-ci.
Le dispositif de calibrage suivant la présente inven- tion n'est aucunement limité à son emploi avec un type par- ticulier de machine à produire le verre à vitres et, en fait, peut être aisément adapté à n'importe quelle des nombreuses machines qui sont actuellement en usage dans l'industrie; néanmoins, on admet que ce dispositif offre les plus grandes possibilités lorsqu'il est employé dans une étireuse de ver- re à vitres du type dit Colburn, et sera décrit ici en par- ticulier à propos de cette application.
On se reportera ci-après en particulier aux dessins
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annexés, dans lesquels le chiffre de référence 10 désigne l'ensemble d'une étireuse à verre à vitres représentative du type Colburn. Dans la marche d'une telle machines on éta- blit une mana* de verre en fusion 11, que l'on entretient en faisant fondre des matières de la composition dans l'ex- traite avant ou de fusion d'un tour' bassin courant pour la fusion du verre.
Ce verre en fusion se déplace ensuite progressivement à travers un bassin d'affinage (non représen- té) et pénètre dana la chambre de refroidissement ou de con- ditionnement 12 du four, d'où il passe dans la cuve de tra- vail ou pot d'étirage 13, supporté, dans une chambre à pot chauffée 14, sur des piedroits 15.
Lors de la production du verre à vitres aur des machines de cette espèce, un ruban ou une feuille continue de verre
16 est étirée verticalement de la masse de verre dana le pot d'étirage 13, sur une courte distance, puis pliée, dana le plan horizontal, sur un rouleau ou tambour plieur 17, à par- tir duquel la feuille est tranaportée, aur un tablier à rou- leaux 18, vers et à travers une galerie de recuisson (non représentée).
A mesure que la feuille 16 eat tirée hora de la masse de verre en fusion, elle forme un bulbe 19 à sa naissance et, à moins que l'on adopte des moyens pour l'en empêcher, la feuille en cours d'étirage tend à se rétrécir progressi- veent. Ceci est principalement dû à la tension superficiel- le du verre, laquelle imprime à ce dernier une tendance à s'étirer plut&t en un simple filet que sous la forme d'une feuille.
Dans la pratique courante il est d'usage d'empêcher le rétrécissement de la feuille en faisant appel à des éléments de calibrage de diverses espèces, refroidis à l'eau, desti- nés à entrer en contact avec les borda opposée de la feuille
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qui s'élève, à aon pied ou bulbe, et à refroidir les bord* de la feuille ou agir sur ceux-ci d'une autre façon, de ma- nière à empêcher ou ralentir la tendance normale de la feuille 16 à ae rétrécir et à ae contracter avant qu'elle n'atteigne le rouleau plieur 17.
Lea dispositifs de calibrage les plue efficaces parmi ceux qui sont connus sont établie noue la forme de paires de rouleaux molotéa, refroidis à l'eau, qui étaient montée à rotation aur les côtés opposés de la feuille de verre, lea surfaces moletées opposées de chaque paire étant en pri- se avec lea faces opposées du bord de la feuille qui s'élè- ve, au niveau du bulbe. En faisant tourner cea molettes à une vitesse légèrement inférieure à celle à laquelle la feuille est étirée, on obtient qu'elles agissent de manière à produire une partie marginale refroidie d'une largeur con- aidérable à chaque bord du verre.
En coupe transversale, ces zones marginales présentent une forme arrondie à leura ex- trémités; dea zones voisines convergente., pincées où lea rouleaux moletés entrent effectivement en contact avec le verre; une zone élargie, située juste intérieurement par rapport au point de contact le plua interne entre lea molet- tea, où l'excès de verre est refoulé; et une seconde zone -convergente, située intérieurement par rapport à la zone élargie, où lea surfaces du verre convergent, pour s'achever sur une épaisseur voisine de celle du corps principal de la feuille.
Comme indiqué plus haut, cea roulettes moletées parais-,@ sent constituer la forme la plus efficace de dispositifs de calibrage que l'on ait établi jusqu'à l'apparition de la présente invention. Or, ces rouleaux présentent un certain ' nomb@@ d'inconvénients. En premier lieu, il ressort de la description ci-dessus que les zones marginales forméea par
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les molettes, et qui avaient pour mission de maintenir la feuille à la largeur voulue, étaient évidemment marquées par la surface gaufrée dea molettes et présentaient alternati- vement dea portions épaisses et minces, en déterminant ce que l'on pourrait dénommer une lisière ou zone marginale de verre inutilisable.
Ceci représentait une largeur considé- rable et, comme il fallait les détacher de la feuille finie, ces bords représentaient une perte sérieuse.
D'autre part, le fait que cette lisière ou cet encadre- ment était refroidi par les molettes faisait en sorte qu'il durcissait rapidement et l'empêchait de se conformer conve- nablement au rouleau plieur et se coucher à plat sur celui- -ci, lorsqu'il était étiré par dessus. ce rouleau. Ceci nécessitait l'intervention de flammes ouvertes le long des bords de la feuille de verre, afin de ramollir suffisamment les zones marginales refroidies, dans le but de leur permet- tre de se plier dans le plan horizontal et de se déplacer à plat dans celui-ci. Or, il est à présumer que ces flammes ouvertes ont été jusqu'ici la cause d'une grande partie des mouvements d'air incontrôlés dans la zone de formation de la feuille, ainsi que de défauts de distorsion, qui en ré- sultent, dans cette dernière.
Une autre particularité défavorable des rouleaux mole- tés consiste en ce que leur action de refroidissement avait pour effet que le verre en fusion, situé au-dessous des rou- leaux moletés, se refroidissait et se dévitrifiait lentement.
La pierre qui en résultait devait être extraite de temps en temps, la marche de la machine devant être interrompue pen- dant ces périodes.
On a déjà indiqué que la particularité principale de la , présente invention réside dans le fait que le nouveau systè- me de calibrage fonctionne efficacement non seulement en vue
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du but auquel il est destiné, mais qu'en outre il élimins un grand nombre, sinon la totalité, des particularités dé- favorables des dispositifs antérieurs, que l'on employait pour atteindre un résultat analogue.
Ainsi, les calibreurs suivant la présente invention com- portent des paires de rouleaux 20 à surface lisse, pourvus de fossettes ou de ventouses, disposés de manière à attaquer les parties marginales opposées de la feuille ascendante 16, à proximité du bulbe 19 (fige. 1 et 2).
Les rouleaux à fossettes suivant l'invention présentent une forme et des dimensions identiques à celles des rouleaux moletés connus à ce jour et employés à cet effet, les rou- leaux suivant l'invention étant supportés, actionnés et re- froidis - de préférence à l'eau - en substance d'une manié- re analogue à celle des rouleaux connus.
Par contre, les rouleaux suivant la présente invention diffèrent sur des points importants des rouleaux calibreurs moletés connus, à savoir ; (1) ils présentent une surface lisse, pourvue de ventouses ou alvéoles, au lieu d'une sur- face rugueuse moletée; (2) ils possèdent une configuration intérieure différente; et (3) leur température de fonction- nement critique est plus élevée.
En ce qui concerne d'abord la caractéristique relative à la température, on notera ce qui suit : En utilisant les rouleaux connus à ce jour, on a constaté qu'il était néces- saire de refroidir ces rouleaux suffisamment pour éviter que le verre n'y colle pas et ne s'y enroule pas, ainsi que pour protéger leurs arbres contre la chaleur du tour.
Ain- si, la température du verre dans le bulbe 19, dans une éti- reuse à verre à vitres classique du type Colburn, qui fonc- tionne de façon classique, est normalement de 1700 F envi- ron ; d'autre part, la température de fonctionnement actuel-
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lement courante pour les rouleaux calibreurs moletés est de 550 F environ, dans la sono central* de la molette,
Ainsi qu'il a été dit plus haut, 1'importance de ce re-
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troidlisement est préjudiciable pour un certain nombre de rainons.
En premier lieu, elle donne lieu 1 un 'paisaioae- ment du bord de la feuille, ce qui réduit la largeur utili- sable de celle-ci; doux1"..ent, elle nécessite l'interven- tion de brûlure que l'on pourrait denotmer "de rive*, des- tinds 1 r.Jehautter les soute marginal** refroidies et épais- *les de la feuille, avant qu'elle. ne soient amen',. 1 pas- ser sur le rouleau plieur 17 ; troisièmement, la présence de ces "brûleurs de rive* constitue un facteur qui contribue à introduire de la distorsion dans la feuille, étant donné qu' il favorise la formation de courante de convection dana la sone d'étirage et dans la zone de la formation de la feuille;
et, finalement, le système de refroidissement courant des mo-
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lettes produit une dévitriication du verre en fusion contenu dans le pot, directement au-dessous des molettea, et lea "pierres de d6Yitr1tication" qui en résultent dana la fonte doivent être enlevées de temps en temps, ce qui entraine une perte de production correspondant*.
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Ces particularités dêtavorablas sont atténuées, voire complètement éliminéte, grâce à la présente invention, par l'adoption de rouleaux calibreurs dite "fonctionnant à chaud", qui travaillent à une température plua proche de celle du verre avec lequel les rouleaux sont en contact. A première vue, ceci peut ressembler à une solution allant de soi. Ce- pendant, ce système nes'est jamais avéré réalisable , ce jour, et l'on a constaté qu'il ne pouvait paa être appliqué d'une manière adéquate avec les rouleaux moletés construits de la manière couramment pratiquée à ce jour.
Ainsi, les métaux et alliagea employés normalement dans
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les rouleaux calibreurs (racler inoxydable, par exemple) 1.- se collent au verre au niveau du bulbe, chaque foie que ces rouleaux atteignent une température voisine de 1100 F; d'autre part, étant donné le type de refroidissement "en cul de sac", employé à ce jour dans le cas de rouleaux mole- tes, l'extrémité ouverte du rouleau est à une température de 1000 F environ, soit, voisine de la température de colla' ge, même lorsque de tels rouleaux fonctionnent à un niveau voisin de 500 F.
Par conséquent, dès que l'on *osais d'é- lever notablement la température de fonctionnement sur la majeur partie de la longueur du rouleau, au moins une par-* tie de celui-ci aéra à une température à laquelle le verre colle au rouleau et enveloppe celui-ci. De plues les pointes ou saillies aiguës, qui existent sur les rouleaux courants agissent comme centres de collage pour le verre.
Par contre, lea rouleaux calibreurs alvéolée perfec- tionnéa suivant la présente invention peuvent *fonctionner à chaud", c'est-à-dire, travailler à une température suffi- somment élevée pour empêcher le refroidissement du verre à un point où il se forme une zone marginale d'une surépais- cour préjudiciable ou à un point où il est nécessaire de ré- chauffer les bords avant le passage de la feuille sur le roui leau plieur, température qui est cependant esscntiellement uniforme sur toute la longueur des rouleaux et suffisamment basse pour constituer un facteur de sécurité adéquat contre le collage du verre ou l'enveloppement par celui-ci.
La construction interne des rouleaux calibreurs alvéo- lés, suivant la présente invention, construction qui rend possible une amélioration du fonctionnement et du gradient de température, ainsi que l'élévation désirée du niveau de température de fonctionnement, de même que les avantagea qui en découlent, ressortiront aisément de la description de la
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construction du rouleau à ventouses ou cavités, tel que représenté dans les fige. 3 à 6 des dessins annexés.
Ainsi, et comme il ressort clairement des figs. 3 et 4, .les rouleaux calibreurs alvéolés suivant la présente inven- tion ressemblent, quant à leur configuration générale, aux rouleaux moletés connus, en ce sens qu'ils sont de préféren- ce constituée par un corps ou une enveloppe cylindrique 21 portée par un arbre ou fût creux 22. Toutefois, l'arbre 22 de la construction suivant l'invention traverse de pré- férence l'enveloppe 21 et est fermé par une paroi en bout 23, qui constitue d'autre part une paroi limite pour l'ex- trémitd extérieure de l'orifice du noyau de l'enveloppe.
L'enveloppe 21 et l'arbre 22 peuvent être maintenue assem- blés à l'aide d'un collier 24 muni d'une série de vis 25, tandis qu'un fluide de refroidissement, de l'eau par exemple, est fourni à l'arbre à partir de l'extrémité ouverte d'un tube 26 disposé au centre de cet arbre et se terminant à une faible distance de l'extrémité obturée.
Ainsi qu'il est indiqué plus haut, le type de construc- tion générale employé dans les rouleaux moletés antérieure n'assurait pas un refroidissement uniforme de la surface des molettes en contact avec le verre et faisait en sorte qu'il était impossible de faire fonctionner celles-ci dans leur totalité à une température à peu près uniforme, voisi- ne de la température du verre. Ceci était dû au fait que l'extrémité ouverte de la carcasse moletée des rouleaux con- nus à ce jour était simplement vissée sur l'extrémité de l'arbre creux, ce qui donnait lieu à une température non uni- forme, l'extrémité ouverte du rouleau étant toujours à une température supérieure à celle de la zone restante.
En ef- fet, la température du rouleau moleté variait normalement, au cours du fonctionnement de tels rouleaux d'après le prin-
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cipe classique, entre environ 1000 F, à l'extrémité ouver- te, et environ 650 F à l'extrémité fermée, en passant par une zone intermédiaire de 550 F environ,
Une des caractéristiques importantes de la présente invention réside dans l'isolement de l'enveloppe 21 des rou- leaux calibreure perfectionnés, par rapport au réfrigérant qui circule dans l'arbre creux 22.
Grâce à cette disposi- . tion, la température de l'enveloppe 21 et, en particulier, celle de la surface lisse 28, qui entre en contact avec le verre, petit être plus élevée que jusqu'à présent et, de plus, cette température peut être égalisée ou équilibrée, de telle façon qu'une température sensiblement uniforme puis- se être maintenue d'une extrémité à l'autre du rouleau.
Cette particularité d'isolement et d'égalisation de %en- , pérature peut être réalisée de plusieurs manières différen- tes et en faisant appel à divers agents d'isolement. Cepen- dant, il semble qu'une ou plusieurs couches d'air mortes constituent le moyen le plus pratique. Une construction par- ticulièrement favorable, qui donne d'excellents résultats dans la pratique courante, est représentée dans les fige.
4 et 5 des dessins annexés. Ainsi qu'il est montré dans ces figures, l'enveloppe ou carcasse alvéolée 21 présente un fini lisse sur sa surface intérieure 29, l'extrémité de l'arbre 22 étant filetée en 30, sur une longueur sensible- ment égale à celle de l'enveloppe 21, les fileta étant enle. vés par mécanisage autour de la paroi en bout 23. De prêté- , rence, les filets restants sont également légèrement amincis par mécanisage, par exemple, de 0,015 pouce environ, afin de constituer une meilleure surface d'appui et assurer à la par- tie filetée de l'arbre un diamètre extérieur exact et unifor- me.
En cours d'assemblage, on fait glisser la carcasse al- véolée 21 par-dessus l'extrémité filetée de l'arbre 24 et
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on l'assujettit à l'aide des via d'arrêt 25.
Grâce à cette disposition on obtient une série de oham- bres à air Mort 31 disposées de façon hélicoïdale et situées entre l'agent de refroidissement contenu à l'intérieur de l'arbre 22 et la carcans* 21. On a constaté que les tempé- ratures de fonctionnement, dana le cas d'un rouleau de cette construction, étaient uniformes d'une extrémité à l'autre, aux en virons de 950 F, avec des variations de 25' en plus ou en moine, pour une température du four de 1700 F.
Il est bien entendu qu'un résultat similaire peut être obtenu si l'on utilise un arbre à surface lien* et une car- cause filetée intérieurement. On conçoit également que la série de chambres à air isolantes 31, disposées en spirale, peuvent être remplacées par un espace d'air isolant unique ou par une série d'espaces d'air disposés d'une façon plus ou moine uniforme, entre l'arbre 22 et la caresse* 21, en formant une aurface extérieure lisse sur cet arbre et une surface intérieure à fini liane sur la carcasse et en montant l'arbre 22 à écartement par rapport à la carcasse 21, soit sur la totalité de sa longuour, soit sur une partie de cel- 16-ci.
Toutefois, et au moine en ce qui concerne l'espace d'air unique, lea essais ont démontré que la température du rou- leau était extrêmement senaible aux variations d'épaisaeur . d'un tel espace d'air unique ou continu et que cette aenai- bilité était accentuée par le fait que la carcasse se dila- te plua fortement que l'arbre dans les conditions de fonc- .tionnement, étant dcnné que l'intérieur de ce dernier est relativement froid, de sorte que la température est plus dif- ficile à contrôler dans une disposition de ce type.
Ce facteur de sensibilité à la température a été clai- rement mis en évidence par des recherches plus poussées qui
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ont été effectuée à propos du mode de réalisation de va- riante de la construction d'isolement et d'égalisation de température, représentés dans la fig. 6. Cette construction a également fonctionné d'une manière très satisfaisante.
Elle est établie en filetant intérieurement la carcasse 21, en filetant extérieurement l'arbre 22, et en constituant un barrage thermique en enlevant, par mécanisage, 0,010 pouce à 0,020 pouce des crêtes des fileta de 0,054 pouce, formés sur l'arbre et la carcasse, ainsi qu'il est représenté en 32, pour constituer une série de canaux à air mort 33.
Pour déterminer l'efficacité de ces canaux en tant que barrage thermique, on a effectué des essais dans un four de laboratoire à une température de 1350*F, en appliquant une température d'entrée d'eau de 100 F, ce qui a déterminé aur la surface extérieure des rouleaux des températures compri- son entre 350 et 400 F, avec des fileta classiques. L'on.. lèvement de 0,010 pouce des deux fileta a eu pour effet d'équilibrer la température d'une extrémité à l'autre du rouleau et d'élever cette température à 425*F environ.
Un enlèvement supplémentaire de 0,005 pouce des crêtes (don- nant ainsi un total de 0,015 pouce) a produit une élévation de la température jusque 550*F environ, tandis qu'un enlè- vement supplémentaire de 0,005 pouce (ce qui donne un total de 0,020 pouce) a eu pour effet d'élever la température 650 F environ.
Il semble que dans la pratique effective, les condition* ' les plus efficaces sont atteintes avec une température du verre de 1700*F et une température d'eau de 100 F, si l'on enlève 0,018 pouce des crêtes des deux filets, profonds cha- cun de 0,054 pouce. On a constaté que, dans ces conditions, les tem µratures de surface des rouleaux en acier inoxydable . étaient voisines de 950*F et étaient sensiblement uniformes ' d'une extrémité à l'autre du rouleau. D'autre part, on a
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réalisé un gain de 5 pouces de largeur utilisable de la feuille.
Il ressort de la description ci-dessus des figures 3 à 6 que la construction interne des rouleaux calibreurs perfectionnés suivant l'invention permet d'utiliser de tels rouleaux, dans les conditions qui existent actuellement dans l'industrie du verre à vitres, d'une façon telle que la température soit, d'une part, sensiblement uniforme d'une extrémité à l'autre, et, d'autre part, supérieure de 400 F environ à la température à laquelle les rouleaux moletés connus pouvaient fonctionner.
Il est toutefois bien entendu qu'en raison des varia- tions dans la température du verre au niveau du bulbe - va- riations dues aux modifications ou perfectionnements appor- tés aux méthodes d'étirage du verre à vitres -, il peut s'a- vérer nécessaire ou désirable d'apporter des modifications correspondantes aux températures de fonctionnement des rou- leaux calibreurs.
D'autre part, les modifications apportées à la nature ou aux compositions des métaux ou alliages à par- tir desquels les rouleaux peuvent être établis, peuvent avoir pour résultat des changements correspondants dans la tempé- rature à laquelle le verre se colle aux molettes échauffées ou enveloppe celles-ci; or, une telle température de collage plus élevée ou moins élevée est de nature à autoriser ou 1 nécessiter une température plus élevée ou moins élevée, res- pectivement, du fonctionnement des rouleaux calibreurs.
Par conséquent, aucune température spécifique ni aucune gamme spécifique de températures ne peut être considérée comme étant critique, le point essentiel étant que les rou- leaux calibreurs doivent toujours être suffisamment chauds pour empêcher la formation de surépaisseurs préjudiciables dans les parties marginales de la feuille et/ou éliminer la
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nécessité d'employer des brûleurs de rive pour le réchauf- fage des parties marginales de la feuille, avant que celle- -ci ne passe sur le rouleau plieur, les rouleaux calibreurs devant cependant être suffisamment froids pour constituer un facteur de sécurité adéquat contre le collage du verre et son enroulement autour d'une partie quelconque du rouleau calibreur.
Cet aspect de l'invention peut être exprimé sous sa for- me la plus simple en disant que les rouleaux doivent "fonc- tionner à chaud" (de préférence au-dessus de 850 F), mais à une température qui, d'un bout à l'autre de chaque rouleau calibreur, soit inférieure au point de collage du verre à ces rouleaux.
La troisième particularité des rouleaux perfectionnés se rapporte au type de surface qu'ils présentent à la por- . tion du verre du bulbe, avec laquelle ils sont en contact.
. Ainsi qu'il a été dit plus haut, les inconvénients des rou- leaux moletés connus à ce jour comprenaient les faits que ces rouleaux exerçaient une influence refroidissante excessive sur le verre et qu'ils avaient une surface rugueuse présen- tant des saillies aiguës, lesquelles agissaient comme centres de collage pour le verre. De plus, ces rouleaux s'usaient rapidement.
Par contre, les rouleaux calibreurs suivant la présente invention possèdent une haute résistance à l'usure, parce qu'ils présentent au verre une surface de contact extérieure lisse 28. Toutefois, cette surface lisse est pourvue dtune série de trous, de cavités pu d'alvéoles 34 (fige. 3 et 5).
Lorsqu'une paire de tels rouleaux rotatifs à fossettes ou alvéoles agit de manière à exercer une pression contre les faces opposées de la feuille ascendante, elles fonctionnent de façon à agripper le verre au niveau du bulbe 19 plus ef-
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ficacement qu'il n'a été possible à ce jour* Ainsi, le .,>' verre ramolli N'introduit dans lea troua 34, lesquels ser- vent de pointa d'ancrage en vue d'agripper et d'entraîner la feuille 16 et de la maintenir à la largeur voulue.
Le verre ramolli n'est paa en contact avec les fonda des trous, étant donné lea coussins d'air emprisonnis dans ceux-ci en fonctionnement normal, D'autre part, et pour la même raison, il ae produit un refroidissement relativement peu important du verrj dans lea zones où lea troua ont été òriel l'espa- cement des troua pouvant être tel que la superficie effec- tive du contact entre le verre et le métal soit réduite d'un fiera environ, avec une diminution correspondante de la transmission de chaleur du verre au métal.
Il est bien entendu que les troua formée dans lea sur- facea du rouleau peuvent affecter différentes formas, une forme particulièrement favorable étant représentée dans les fige. 3 à 5 Ainsi qu'on le voit dans ces figurea, les trous 34 présentent une forme générale cylindrique. Ils ont une profondeur de 1/16 de pouce environ, sont espacés de .5/16,de pouce environ, présentent un fond conique et ont un diamètre de 3/16 de pouce environ.
Cependant, des troua similaires à partie supérieurs chanfreinée, ainsi que des troua à forme générale conique inversée, ont également donné de bona résultats en cours d'application. Pratiquement, on peut adopter des troua de forme et de dimensions quelconques, qui agissent d'une ma- nière similaire, bien qu'il soit avantageux d'éviter dea for- mes susceptibles d'agir de façon à produire des "arrache- menta" indésirables ou des bulles dans le verre, lorsque ce- lui-ci s'en retire.
Les trous et alvéoles peuvent d'autre part être diapo- :. ses suivant plusieurs arrangements différents. Un arrange-
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ment particulièrement favorable est représenté dans la fig. 3 ; néanmoins des modes de répartition différente, comportant une disposition en quinconce et/ou des trous alternants de grandes et de petites dimensions, arranges de différentes manières, assurent également un fonctionne. ment satisfaisant. En réalité, et pour autant que l'on res- te dans des limites raisonnables, les variations dans l'or- , donnance et l'arrangement des troua ne sont pas considères comme critiques en ce qui concerne le succès de l'invention.
Ainsi qu'il a été indiqué plus haut, les paires de rouleoux alvéolés suivant la présente invention agissent de manière à agripper entre eux le ruban ou la feuille montan- te et - en considérant que le verre du ruban ou du bulbe ; est refoulé dans les alvéoles - à étirer effectivement feuille ou à la maintenir à la largeur voulue. Ainsi, on peut dire que les rouleaux entrent en contact avec - ou at- laquent - les surfaces marginales du ruban montant, le long de zones transversales espacées qui se déplacent constam-,.. ment, et qu'ils "s'échauffent", tout en restant à une tempe-.. rature inférieure au point de collage des rouleaux au verre du ruban REVENDICATIONS
1.
Procédé pour produire du verre en feuille, dans le- quel une feuille de verre est étirée à partir d'un bain de verre en fusion, les bords de cette feuille étant étirés en- trepaires de molettes de calibrage, caractérisé en ce que ' , les molettes précitées sont à une température sensiblement uniforme sur toute leur longueur, c'est-à-dire, supérieure à 850 F, mais inférieure à la température à laquelle la surface des molettes adhère à la feuille de verre.
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2. Procédé comme spécifié dans la revendication 1, ca- ractérisé en ce que lesdites parties marginales de la feuil- le sont étirées entre paires de rouleaux de forme arquée et à surface lisse, munis de cavités dans leur surface.
3. Procédé comme spécifié dans une quelconque des re- vendications 1 et 2, caractérisé en ce que les rouleaux sus- dits tournent dans un sens correspondant à l'étirage de la feuille de verre ci-dessus et à une vitesse périphérique in- férieure à la vitesse de cet étirage.
4. Rouleau calibreur destiné à être utilisé dans lea machines à former le verre en feuille et qui comprend un corps de cylindre creux, ainsi que des moyens pour appliquer un agent de réglage de température à l'intérieur de ladite par- tie principale, caractérisé par un système formant un barra- ge thermique entre l'intérieur du corps principal susdit et la surface extérieure de celui-ci.
5. Rouleau calibreur, comme spécifié dans la revendica- tion 4, caractérisé en ce que le barrage thermique susdit comprend une ou plusieurs chambres closes, interposées entre ledit espace intérieur et la surface précitée.
6. Rouleau calibreur, comme spécjfié dans la revendica- tion 4, caractérisé en ce que le barrage thermique susdit comprend une série de chambres de forme arquée.
7. Rouleau calibreur, comme spécifié dans la revendica- tion 5, caractérisé en ce qu'un second élément cylindrique est ajusté à glissement dans la carcasse cylindrique ci-des- sus, la disposition étant telle que la surface intérieure de la carcasse cylindrique est en contact avec la surface exté- rieure dudit second élément cylindrique, une de ces surfaces étant filetée, dans le but de constituer la chambre susdite.
8. Rouleau calibreur, comme spécifié dans la revendica- tion 5, caractérisé en ce qu'un second élément cylindrique est vissé dans la carcasse cylindrique précitée, la disposi-
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tion étant telle que la hauteur de la partie saillante du filet formé sur au moins un de ces éléments est inférieure à la profondeur de la partie en creux du filet formé sur l'autre élément, de façon à constituer ainsi la ou les cham- bres précitées.
9. Rouleau calibreur, comme spécifié dans une quelconque des revendications 4 à 8, caractérisé en ce que la carcasse cylindrique ci-dessus présente une surface extérieure lisse et des cavités dans cette surface.
10. Rouleau calibreur, comme spécifié dans la revendica- tion 9, caractérisé en ce que les cavités précitées sont des trous cylindriques..
11. Rouleau calibreur, comme spécifié dans la revend!- cation 9, caractérisé en ce qu'au moins les fonds des cavi- tés précitées affectent la forme générale de cônes renver- sés.
12. Rouleau calibreur, comme spécifié dans une quelcon- que des revendications 9 à 11, caractérisé en ce que les ca- vitéa précitées sont disposées dans des rangées essentiel- lement symétriques autour de la circonférence de la surface extérieure susdite.
13. Procédé pour produire du verre en feuille, en substan. ce comme décrit dans l'exposé ci-dessus.
14. Rouleau calibreur, en substance comme décrit-ci-des- sus, en se reportant aux dessins annexés.
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Machine. , manufacture window glass.
The present invention relates generally to the production of sheet or window glass and is more particularly concerned with a method and apparatus for continuously stretching a quality glass sheet or ribbon. improved and of greater usable width, from a mass of molten glass.
Window or sheet glass is distinguished from ice glass by the fact that it is stretched flat, directly into the final form and that, at the same time, it is subjected to a natural fire polishing, so that it does not does not require further processing to impart a smooth surface and transparency to it.
It is understood that such a sheet glass can be produced in a simpler and less expensive way than the smoothed and polished ice glass; however, it has a disadvantage.
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Its inherent advantage, which lies in its waviness and its aptitude for distortion-based defects. Indeed, heretofore, these defects have been regarded as a necessary evil - even distinctive features - of commercial sheet and window glass.
The "distortion" of window glass is mainly due to a lack of uniform thickness or, in other words, to the alternation of thick and thin sounds, which is manifested in sheet glass. during stretching thereof.
There are several varieties of distortion, known in the industry by various names, for example "long wavelength distortions", "short wavelength distortions *," hammering ", * hype *, etc., and the inventors have found that all of these defects result from an absence of sufficiently uniform temperature conditions across the body of molten glass from which the glass is drawn;
from the unfavorable influence of air currents or convection, which flow towards, along and around the freshly formed leaves *. and / or from contact with - or proximity - of the shaping elements or process, which exert a cooling effect or otherwise prevent the attainment of a uniform temperature from edge to edge of the sheet as the sheet rises from the edge of the sheet. mass of molten glass. Among these processing elements is the I., a system generally employed to hold the glass sheet at the desired width as it is pulled out of the molten glass mass.
The object of the present invention is first and foremost to significantly improve the quality and nature of the stretched window glass '¯' <at pla and to increase the production capacity of the present drawing equipment. The invention further aims to establish
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an improved embodiment of a width maintainer or sizer which is capable of functioning more efficiently for its assigned purpose, while exerting minimal detrimental effect on the glass in its neighborhood or with which it is in contact.
The present invention further proposes to reduce the detrimental cooling of the molten glass upon foil birth to thereby decrease devitrification and stones in this area.
Another object of the invention is to increase the usable width of the sheet that can be stretched from a work tank of given dimensions and to reduce the amount of waste glass in the edge of the glass slide.
Another aim of the present invention is to significantly reduce the number of - if not completely suppress - open flames required in and around the area of the sheet making.
In the accompanying drawings;
Fig. 1 is a longitudinal and vertical sectional view of a common Colburn type window glass drawing machine which comprises the apparatus according to the present invention.
Fig. 2 is a cross-sectional view taken substantially along line 2-2 of FIG. 1.
Fig. 3 is a perspective view of a particularly favorable embodiment of a suction cup or dimple roller for use in the sizing or anchoring apparatus according to the invention.
The rod 4 is a view in longitudinal section of the element of the rod 3.
Fig. 5 is a partial sectional view, to a scale
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bigger, prayed * basically along line 5-5 of rod 4; and
Fig. 6 is a partial sectional view,. larger scale, similar to that of fig. 4, but showing a variant form of the thermal barrier.
According to the present invention, there is provided a process for producing sheet glass, in which a glass sheet is drawn from a bath of molten glass, the edges of this sheet being drawn between pairs of rolls. calibration, this method being characterized in that the aforementioned wheels are at a substantially uniform temperature over their entire length, that is to say, greater than ..
850 F, but below the temperature at which the surface of the knurls adheres to the glass sheet.
According to the present invention, a knurl is provided. calibrator, intended for use in sheet glass forming machines and which comprises a hollow cylinder body, as well as means for applying a temperature regulating agent inside said main part, this wheel being characterized by a system forming a thermal barrier between the interior of the aforesaid main body and the exterior surface thereof.
The sizing device according to the present invention is by no means limited to its use with a particular type of window glass producing machine and, indeed, can be easily adapted to any of the many machines which are available. are currently in use in industry; nevertheless, it is recognized that this device offers the greatest possibilities when it is employed in a window glass drawing machine of the so-called Colburn type, and will be described here in particular in connection with this application.
Reference will be made below in particular to the drawings
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appended, in which the reference numeral 10 designates the assembly of a representative window glass drawing machine of the Colburn type. In the operation of such a machine a mana * of molten glass 11 is established, which is maintained by melting materials of the composition in the extract before or by melting a lathe. current for melting glass.
This molten glass then moves progressively through a refining tank (not shown) and enters the cooling or conditioning chamber 12 of the furnace, from where it passes into the working tank or drawing pot 13, supported, in a heated pot chamber 14, on legs 15.
In the production of window glass by machines of this kind, a continuous ribbon or sheet of glass
16 is stretched vertically from the mass of glass in the drawing cup 13, over a short distance, then folded, in the horizontal plane, on a folding roller or drum 17, from which the sheet is transported, at a apron with rollers 18, to and through an annealing gallery (not shown).
As the sheet 16 is drawn hora from the mass of molten glass, it forms a bulb 19 at its birth and, unless means are adopted to prevent this, the sheet being stretched tends to shrink progressively. This is mainly due to the surface tension of the glass, which gives it a tendency to stretch rather in a simple net than in the form of a sheet.
In current practice it is customary to prevent the shrinkage of the sheet by using gauging elements of various kinds, cooled with water, intended to come into contact with the opposite edges of the sheet.
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which rises, at its root or bulb, and to cool the edges * of the leaf or to act on these in some other way, so as to prevent or slow down the normal tendency of the leaf 16 to shrink and to contract before it reaches the folding roller 17.
The most effective of the known sizing devices are established in the form of pairs of water-cooled, molotea rollers which were rotatably mounted on opposite sides of the glass sheet, the opposing knurled surfaces of each. pair being engaged with the opposite faces of the rising edge of the leaf, at the level of the bulb. By rotating these knobs at a speed slightly slower than that at which the sheet is stretched, they are obtained to act to produce a cooled marginal portion of considerable width at each edge of the glass.
In cross section, these marginal areas have a rounded shape at their ends; neighboring areas converging., pinched where the knurled rollers actually come into contact with the glass; an enlarged area, located just inward of the most internal point of contact between the knurl, where excess glass is forced back; and a second -convergent zone, located inwardly with respect to the widened zone, where the surfaces of the glass converge, to terminate in a thickness close to that of the main body of the sheet.
As noted above, these knurled casters appear to be the most efficient form of sizing devices established until the advent of the present invention. However, these rolls have a number of disadvantages. First, it emerges from the above description that the marginal zones formed by
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the knurls, and which had the task of maintaining the sheet at the desired width, were evidently marked by the embossed surface of the knurls and presented alternately thick and thin portions, determining what might be called an edge or zone marginal glass unusable.
This was a considerable width and, since they had to be peeled from the finished sheet, these edges represented a serious loss.
On the other hand, the fact that this selvage or frame was cooled by the rollers made it harden quickly and prevented it from properly conforming to the folding roll and lying flat on it - this, when stretched over it. this roll. This required the intervention of open flames along the edges of the glass sheet, in order to sufficiently soften the cooled marginal areas, in order to allow them to bend in the horizontal plane and to move flat in that. -this. However, it is presumed that these open flames have hitherto been the cause of a large part of the uncontrolled air movements in the zone of formation of the sheet, as well as of the distortion defects, which result therefrom. in the latter.
Another unfavorable feature of the knurled rollers is that their cooling action causes the molten glass below the knurled rolls to cool and slowly devitrify.
The resulting stone had to be quarried from time to time, the operation of the machine having to be interrupted during these periods.
It has already been stated that the main feature of the present invention lies in the fact that the new calibration system operates efficiently not only in view of the invention.
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of the purpose for which it is intended, but that in addition it eliminates many, if not all, of the unfavorable features of previous devices which were employed to achieve a similar result.
Thus, the sizers according to the present invention comprise pairs of rollers 20 with a smooth surface, provided with dimples or suction cups, arranged so as to attack the opposite marginal parts of the ascending sheet 16, near the bulb 19 (fig. 1 and 2).
The dimpled rollers according to the invention have a shape and dimensions identical to those of the knurled rollers known to date and used for this purpose, the rollers according to the invention being supported, actuated and cooled - preferably at water - substantially analogous to known rollers.
On the other hand, the rolls according to the present invention differ in important respects from the known knurled sizing rolls, namely; (1) they have a smooth surface, provided with suction cups or cells, instead of a rough knurled surface; (2) they have a different interior configuration; and (3) their critical operating temperature is higher.
With regard first to the characteristic relating to temperature, the following will be noted: Using the rollers known to date, it has been found that it is necessary to cool these rolls sufficiently to prevent the glass from freezing. do not stick to it and do not roll up in it, as well as to protect their trees from the heat of the lathe.
Thus, the temperature of the glass in the bulb 19, in a conventional Colburn type window glass drawing machine, which operates in a conventional manner, is normally about 1700 F; on the other hand, the current operating temperature
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Commonly for knurled gauge rollers is approximately 550 F, in the central sound system * of the wheel,
As stated above, the importance of this re-
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troidlisement is detrimental for a number of rainons.
In the first place, it results in a smoothing of the edge of the sheet, which reduces the usable width thereof; soft1 ".. ent, it requires the intervention of burn that we could denote" of edge *, des- tinds 1 r.Jehautter the marginal bunker ** cooled and thick- * the sheet, before qu 'she. are not amen ',. 1 pass over the folding roller 17; thirdly, the presence of these "edge burners * is a factor which contributes to introduce distortion in the sheet, since it favors the formation of convection currents in the drawing area and in the area of the formation. of the leaf;
and, finally, the current cooling system of the mo-
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The flakes de-vitrify the molten glass contained in the pot, directly below the knurls, and the resulting "decay stones" in melting must be removed from time to time, resulting in a corresponding loss of production * .
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These dêtavorablas peculiarities are attenuated, or even completely eliminated, thanks to the present invention, by the adoption of so-called "hot working" sizing rollers, which work at a temperature closer to that of the glass with which the rollers are in contact. At first glance, this may seem like a straightforward solution. However, this system has never been found to be feasible to date, and it has been found that it cannot be adequately applied with knurled rollers constructed in the manner commonly practiced to this day.
Thus, the metals and alloys normally employed in
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the calibrating rollers (stainless steel scrapers, for example) 1.- stick to the glass at the bulb level, each time these rollers reach a temperature of around 1100 F; on the other hand, given the type of "dead end" cooling used to date in the case of soft rolls, the open end of the roll is at a temperature of approximately 1000 F, that is to say, close to the bonding temperature, even when such rollers operate at a level close to 500 F.
Therefore, as soon as one dares to raise the operating temperature appreciably over the major part of the length of the roller, at least a part of it will aerate at a temperature at which the glass sticks. to the roll and wrap it. Further, the sharp points or protrusions, which exist on common rollers, act as bonding centers for the glass.
In contrast, the improved blister gauge rollers of the present invention can "hot run", that is, work at a temperature high enough to prevent cooling of the glass to a point where it forms. a marginal area of a detrimental excess thickness or at a point where it is necessary to reheat the edges before the passage of the sheet over the folding roll, which temperature is however essentially uniform over the entire length of the rolls and sufficiently low to provide an adequate safety factor against glass sticking or being enveloped by it.
The internal construction of the blistered gauge rolls according to the present invention, which construction makes possible an improvement in the operation and the temperature gradient, as well as the desired rise in the level of the operating temperature, as well as the advantages thereof. , will easily emerge from the description of the
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construction of the roller with suction cups or cavities, as shown in the figs. 3 to 6 of the accompanying drawings.
Thus, and as is clear from figs. 3 and 4, the dimpled sizing rollers according to the present invention resemble, in their general configuration, known knurled rollers, in that they are preferably constituted by a body or a cylindrical casing 21 carried by a hollow shaft or shaft 22. However, the shaft 22 of the construction according to the invention preferably passes through the casing 21 and is closed by an end wall 23, which on the other hand constitutes a boundary wall for the the outer end of the hole in the core of the casing.
The casing 21 and the shaft 22 can be held together by means of a collar 24 provided with a series of screws 25, while a cooling fluid, for example water, is supplied. to the shaft from the open end of a tube 26 disposed in the center of this shaft and terminating at a small distance from the closed end.
As noted above, the type of general construction employed in the prior knurled rollers did not ensure uniform cooling of the surface of the rollers in contact with the glass and made it impossible to do so. operate these in their entirety at a more or less uniform temperature, close to the temperature of the glass. This was due to the fact that the open end of the knurled casing of the rollers known to date was simply screwed onto the end of the hollow shaft, resulting in a non-uniform temperature, the end open of the roll being always at a temperature higher than that of the remaining zone.
Indeed, the temperature of the knurled roller normally varied during the operation of such rollers according to the principle.
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classic, between about 1000 F, at the open end, and about 650 F at the closed end, passing through an intermediate zone of about 550 F,
One of the important features of the present invention resides in the isolation of the casing 21 of the improved gauge rollers from the coolant which circulates in the hollow shaft 22.
Thanks to this provision. tion, the temperature of the casing 21 and, in particular, that of the smooth surface 28, which comes into contact with the glass, may be higher than hitherto and, moreover, this temperature can be equalized or balanced , so that a substantially uniform temperature can be maintained from one end of the roll to the other.
This feature of isolation and temperature equalization can be achieved in several different ways and with the use of various isolating agents. However, it seems that one or more dead air layers is the most practical way. A particularly favorable construction, which gives excellent results in current practice, is shown in the figures.
4 and 5 of the accompanying drawings. As shown in these figures, the casing or cellular carcass 21 has a smooth finish on its interior surface 29, the end of the shaft 22 being threaded at 30, over a length substantially equal to that of the envelope 21, the fileta being enle. ves by mechanization around the end wall 23. Preferably, the remaining threads are also slightly thinned by mechanization, for example, by about 0.015 inch, in order to provide a better bearing surface and to ensure the par- threaded shaft tie an exact and uniform outside diameter.
During assembly, the honeycomb carcass 21 is slid over the threaded end of the shaft 24 and
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it is secured using the stop via 25.
Thanks to this arrangement a series of dead air chambers 31 are obtained, arranged helically and situated between the cooling medium contained inside the shaft 22 and the yokes * 21. It has been observed that the temperatures - operating erasures, in the case of a roller of this construction, were uniform from end to end, around 950 F, with variations of 25 'more or less, for a temperature of 1700 F.
It is understood that a similar result can be obtained if one uses a shaft with a link surface * and an internally threaded cartridge. It will also be understood that the series of insulating air chambers 31, arranged in a spiral, can be replaced by a single insulating air space or by a series of air spaces arranged in a more or less uniform manner, between the 'shaft 22 and the caress * 21, by forming a smooth outer surface on this shaft and an inner surface with a liana finish on the carcass and by mounting the shaft 22 at a distance from the carcass 21, i.e. over its entire length. length, or over part of it.
However, and to the monk with regard to the single air space, tests have shown that the temperature of the roll is extremely sensitive to variations in thickness. of such a single or continuous air space and that this aenability was accentuated by the fact that the carcass expands more strongly than the tree under the operating conditions, being denoted that the interior of the latter is relatively cold, so that the temperature is more difficult to control in an arrangement of this type.
This temperature sensitivity factor has been clearly evidenced by further research which
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were carried out in connection with the alternative embodiment of the insulation and temperature equalization construction, shown in fig. 6. This construction also worked very satisfactorily.
It is established by threading the carcass 21 internally, by threading the shaft 22 externally, and by constituting a thermal barrier by removing, by mechanization, 0.010 inch to 0.020 inch from the ridges of the 0.054 inch threads, formed on the shaft and the shaft. carcass, as shown at 32, to form a series of dead air channels 33.
To determine the effectiveness of these channels as a thermal barrier, tests were performed in a laboratory oven at a temperature of 1350 * F, applying an inlet water temperature of 100 F, which determined have the outer surface of the rollers temperatures between 350 and 400 F, with conventional fileta. The 0.010 inch removal of the two fileta had the effect of equilibrating the temperature from one end of the roll to the other and raising that temperature to about 425 ° F.
An additional 0.005 inch removal of the peaks (thus giving a total of 0.015 inch) produced a temperature rise to about 550 * F, while an additional 0.005 inch removal (giving a total of 0.020 inch) had the effect of raising the temperature about 650 F.
It appears that in actual practice the most effective conditions are achieved with a glass temperature of 1700 * F and a water temperature of 100 F, if 0.018 inch is removed from the peaks of the two deep threads. each 0.054 inch. It was found that, under these conditions, the surface temperatures of the stainless steel rollers. were around 950 * F and were substantially uniform from end to end of the roll. On the other hand, we have
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achieved a gain of 5 inches in usable sheet width.
It emerges from the above description of FIGS. 3 to 6 that the internal construction of the improved calibrating rollers according to the invention makes it possible to use such rolls, under the conditions which currently exist in the window glass industry, of such that the temperature is, on the one hand, substantially uniform from one end to the other, and, on the other hand, higher by about 400 F than the temperature at which the known knurled rollers could operate.
It is, however, understood that due to variations in the temperature of the glass at the bulb level - variations due to modifications or improvements made to the methods of drawing window glass - it may occur. - check that it is necessary or desirable to make corresponding modifications to the operating temperatures of the calibrating rollers.
On the other hand, changes in the nature or compositions of the metals or alloys from which the rollers can be made can result in corresponding changes in the temperature at which the glass sticks to the heated rollers. or envelop them; However, such a higher or lower bonding temperature is such as to allow or require a higher or lower temperature, respectively, of the operation of the sizing rollers.
Therefore, no specific temperature or specific range of temperatures can be considered to be critical, the main point being that the sizing rolls should always be hot enough to prevent the formation of damaging thickenings in the marginal parts of the sheet and / or eliminate the
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need to use edge burners to heat the marginal parts of the sheet, before it passes over the folding roll, the sizing rolls having to be cold enough to constitute an adequate safety factor against gluing of the glass and its winding around any part of the calibrating roller.
This aspect of the invention can be expressed in its simplest form by saying that the rollers should "run hot" (preferably above 850 F), but at a temperature which of a end to the other of each calibrating roll, ie below the point of bonding of the glass to these rolls.
The third feature of improved rollers relates to the type of surface they present to the por-. tion of the bulb glass, with which they are in contact.
. As stated above, the disadvantages of the knurled rollers known to date included the fact that these rolls exerted an excessive cooling influence on the glass and that they had a rough surface with sharp protrusions, which acted as bonding centers for the glass. In addition, these rollers wore out quickly.
On the other hand, the sizing rollers according to the present invention have a high resistance to wear, because they present to the glass a smooth outer contact surface 28. However, this smooth surface is provided with a series of holes, cavities or holes. alveoli 34 (fig. 3 and 5).
When a pair of such dimpled or cellular rotating rollers act to exert pressure against the opposing faces of the ascending sheet, they function to grip the glass at the bulb 19 more effectively.
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so that it has not been possible to date * Thus, the.,> 'softened glass is introduced into the hole 34, which serve as an anchor point in order to grip and drag the sheet 16 and keep it at the desired width.
The softened glass is not in contact with the bottom holes, given the air cushions trapped therein during normal operation. On the other hand, and for the same reason, it has produced relatively little cooling. of the glass in the areas where the holes have been òriel the spacing of the holes may be such that the effective surface area of the contact between the glass and the metal is reduced by about a fine, with a corresponding decrease in the transmission heat from glass to metal.
It is understood that the holes formed in the surface of the roll may affect different shapes, a particularly favorable shape being shown in the figures. 3 to 5 As can be seen in these figures, the holes 34 have a generally cylindrical shape. They are about 1/16 inch deep, are about .5/16 inch apart, have a conical bottom, and are about 3/16 inch in diameter.
However, similar holes with chamfered tops, as well as generally inverted tapered holes, have also given good results during application. In practice, holes of any shape and size can be adopted which act in a similar manner, although it is advantageous to avoid shapes which may act in such a way as to produce tears. "unwanted or bubbles in the glass when it comes out.
The holes and cells can on the other hand be slide:. its following several different arrangements. An arrangement-
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particularly favorable ment is shown in fig. 3; nevertheless different distribution modes, comprising a staggered arrangement and / or alternating holes of large and small dimensions, arranged in different ways, also ensure operation. satisfactorily. In fact, and as long as one remains within reasonable limits, variations in the order, order and arrangement of holes are not considered critical to the success of the invention.
As indicated above, the pairs of honeycomb rollers according to the present invention act in such a way as to grip the ribbon or the rising sheet between them and - considering that the glass of the ribbon or of the bulb; is forced back into the cells - to actually stretch the sheet or to keep it to the desired width. Thus, it can be said that the rollers come into contact with - or attack - the marginal surfaces of the rising strip, along spaced transverse areas which are constantly moving, and that they "heat up" , while remaining at a temperature below the point of adhesion of the rolls to the glass of the tape.
1.
A method of producing sheet glass, in which a glass sheet is drawn from a bath of molten glass, the edges of this sheet being drawn between sizing rollers, characterized in that ', the aforementioned wheels are at a temperature which is substantially uniform over their entire length, that is to say, greater than 850 F, but less than the temperature at which the surface of the wheels adheres to the glass sheet.
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2. A method as specified in claim 1, characterized in that said marginal portions of the sheet are drawn between pairs of rollers of arcuate shape and smooth surface, provided with cavities in their surface.
3. A method as specified in any of claims 1 and 2, characterized in that the above rolls rotate in a direction corresponding to the stretching of the above glass sheet and at a lower peripheral speed. at the speed of this stretching.
4. Sizing roll for use in sheet glass forming machines and which comprises a hollow cylinder body, as well as means for applying a temperature regulating agent inside said main part, characterized. by a system forming a thermal barrier between the interior of the aforesaid main body and the exterior surface thereof.
5. Calibrator roll, as specified in claim 4, characterized in that the aforesaid thermal barrier comprises one or more closed chambers, interposed between said interior space and the aforementioned surface.
6. Sizing roll, as specified in claim 4, characterized in that the aforesaid thermal barrier comprises a series of arcuate shaped chambers.
7. Sizing roll, as specified in claim 5, characterized in that a second cylindrical member is slidably fitted in the above cylindrical carcass, the arrangement being such that the inner surface of the cylindrical carcass is. in contact with the exterior surface of said second cylindrical element, one of these surfaces being threaded, in order to constitute the aforesaid chamber.
8. Sizing roller, as specified in claim 5, characterized in that a second cylindrical member is screwed into the aforementioned cylindrical casing, the arrangement.
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tion being such that the height of the protruding part of the net formed on at least one of these elements is less than the depth of the recessed portion of the net formed on the other element, so as to constitute the chamber or chambers aforementioned.
9. Sizing roll, as specified in any one of claims 4 to 8, characterized in that the above cylindrical carcass has a smooth outer surface and cavities in this surface.
10. Sizing roller, as specified in claim 9, characterized in that the aforementioned cavities are cylindrical holes.
11. Sizing roller, as specified in resale 9, characterized in that at least the bottoms of the aforementioned cavities affect the general shape of inverted cones.
12. Sizing roll, as specified in any one of claims 9 to 11, characterized in that the aforesaid cavities are arranged in rows essentially symmetrical around the circumference of the aforesaid outer surface.
13. Process for producing sheet glass, in substan. this as described in the discussion above.
14. Sizing roll, substantially as described above, with reference to the accompanying drawings.