Procédé pour la recuisson rapide du verre en feuilles en production continue et dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. On sait que la reeuisson industrielle des verres en feuilles produits de manière con tinue, par exemple les verres à vitres, à glaces, etc., n'élimine pas totalement les con traintes internes permanentes qui sont. révé lées par l'observation, parallèlement. aux faces, de la. biréfringence à la température ambiante.
On sait aussi qu'il est bon, d'un point de vue pratique, que ces verres conservent un faible résidu de contraintes internes perma nentes, résidu caractérisé par un léger taux de compression des couches superficielles et cela parce que ce résidu de contraintes leur confère, en général, une meilleure tenue mé canique .ainsi qu'une meilleure résistance aux chocs thermiques.
La r ecuisson industrielle des verres en feuilles, qui ne peut pas être une recuisson parfaite, se borne à atteindre deux objectifs principaux: a) Assurer une bonne répartition des con traintes internes résiduelles, autrement dit les uniformiser en surface et les rendre symé triques en épaisseur.
b) Abaisser leur intensité au-dessous d'une certaine limite.
Pour chaque produit particulier, le pro blème consiste. à réaliser un compromis entre ces deux tendances, compromis permettant de satisfaire à toutes les exigences pratiques d'emploi -du verre considéré. La condition essentielle posée par l'utilisation est la possi bilité de découpe sans difficulté excessive et avec un minimum de pertes. Pour obtenir ce résultat, il faut réaliser un taux de compres sion de la. peau des feuilles qui ne soit pas trop élevé afin que le sectionnement de cette peau par l'outil de .découpe ne soit pas trop pénible.
Mais il faut aussi, et cela est plus important encore, qu'il n'y ait pas, dans la peau, de plages ou -de lignes nu voisinage des quelles l'état de compression varie rapide ment et, à plus forte raison, qu'il n'y ait pas, à côté de zones en compression, des zones en extension afin que les lignes de rupture tra cées par l'outil ne risquent. pas de bifurquer dans des directions inattendues, ce qui donne rait lieu à des pertes de matière.
La recuisson industrielle du verre en feuilles, telle qu'elle est pratiquée actuelle- ment, met, en général, en oeuvre des moyens d'une importance hors de proportion avec le résultat à atteindre: l'opération est longue et son prix de revient est loin d'être négligeable. En fait, les fours modernes de recuisson sont encombrants, leur prix et leurs frais de fonc tionnement sont relativement élevés.
On doit. cependant reconnaître que les procédés d'étirage continu vertical des verres à vitres pratiquent une recuisson relativement rapide, dans des gaines de refroidissement progressif de construction rustique fonction nant, en général, sans apport de chaleur. Mais il est bien certain que ces appareils sont nettement défectueux dès qu'il s'agit de recuire ode manière continue .des feuilles dont l'épaisseur dépasse 3 mm: la découpe de ces feuilles donne lieu à des pertes notables chez l'usager et le distributeur comme chez le fa bricant.
La présente invention comprend un pro <B>cédé</B> pour la. recuisson rapide du verre en feuille en production continue, en \lie d'ob tenir une bonne répartition des contraintes internes permanentes et une faible valeur des- dites contraintes, caractérisé en ce qu'on fait.
subir à la feuille, qui a été formée d'une façon connue, une opération d'homogénéi sation de température de manière que la feuille acquière en tous ses points une même température plus élevée que la température T2 de la fin du coude de transformation de la courbe de dilatation,
qu'on soumet ensuite cette feuille à un refroidissement symétrique uniquement par rayonnement dans des condi tions telles que l'effet de la convection soit rendu négligeable et ceci jusqu'à ce que tout point de la feuille se trouve à une tempéra ture plus basse que la température Ti du commencement du coude de transformation de la courbe de dilatation et qu'on soumet la feuille à un refroidissement symétrique par convection forcée d'air jusqu'à ce qu'elle at teigne une température suffisamment basse pour pouvoir être découpée.
Sur la fig.1 du dessin annexé, on a repré senté la courbe de dilatation dont il vient d'être fait mention.
Dans une mise en ceuvre particulière dudit procédé, on soumet la feuille, aussitôt après l'opération d'homogénéisation de la. tempéra ture susmentionnée, à un chauffage par rayonnement pendant un court instant, chauf fage destiné à créer un certain gradient de température dans les deux moitiés de l'épais- seur, entre le plan médian de la. feuille et ses faces, ces dernières se trouvant ainsi à. tem pérature phis élevée.
Immédiatement après ce chauffage, la feuille subit le refroidissement par rayonne ment sans convection indiqué ci-dessus, puis le refroidissement final par convection < l'air forcée spécifié ci-dessus.
Le refroidissement. par rayonnement s'ef fectue simultanément sur la surface du verre et les couches sous-jacentes. Bien qu'il ne soit pas d'égale efficacité dans ces deux régions en raison de l'absorption de la. matière, l'écart de température qu'il détermine entre les faces et le plan médian de la feuille est faible; il y a donc. solidification sous un faible gradient de température et le. résultat final à la. tempé rature ambiante est. que les contraintes internes permanentes suivant l'épaisseur sont. faibles; en particulier, la pellicule de surface est faiblement comprimée.
Etant donné que le refroidissement par rayonnement peut être produit uniformément sur chacune des faces et qu'il est facile d'ob tenir qu'il soit d'égale intensité sir les deux faces, les légères contraintes internes perma nentes qui affectent la. feuille après recuis- son sont uniformes en surface et symétriques suivant l'épaisseur; en conséquence, elles ne sont pas gênantes pour l'emploi du verre, en particulier pour sa découpe.
L'opération est d'autant plus satisfaisante que le verre est moins absorbant pour les ra diations infrarouges, car, dans ce cas, le gra dient de température suivant l'épaisseur est plus faible.
On peut améliorer l'efficacité de cette opération par la mise en ce-Livre décrite ci-des sus, c'est-à-dire en opérant. un bref chauffage par rayonnement après l'opération d'égalisa tion de la température. Par cette opération supplémentaire, on crée par avance un gra dient de température qui est. de sens con traire à celui résultant du refroidissement par rayonnement et on conçoit que ces deux gra dients, en se neutralisant, partiellement au moins, permettent de réaliser avec une meil leure approximation encore le franchissement simultané de la zone critique de solidifica tion par le eceur de la feuille et par sa peau.
On peut, au moyen du procédé décrit, franchir le coude de la courbe de dilatation pour des feuilles produites de manière con tinue et dont l'épaisseur atteint 10 mm, qu'il s'a;-isse de verre étiré progressant verticale ment jusqu'à solidification complète ou de verre étiré verticalement, puis plié horizon talement, ou encore de verre coulé progres sant horizontalement.
Dans le cas d'une épaisseur de 5 mm, on peut compter que le temps nécessaire à la deuxième opération susvisée, sans ou avec l'opération complémentaire de bref chauffage, ne dépasse pas deux minutes.
Il convient de remarquer que, pour la plu part des verres sodo-caleiques industriels ne contenant pas trop d'impuretés augmentant l'absorption dans l'infrarouge, le refroidisse- nient au moyen du seul rayonnement, sans convection, est encore avantageiLx au-dessous <B>(le</B> la température du commencement du coude de la courbe de dilatation. La limite clans cette voie se situe vers 400 C.
La rapidité du refroidissement final par convection forcée d'air sur les deux faces de la feuille est fonction de l'épaisseur; sa durée peut être inférieure à une minute pour -une épaisseur de 5 mm.
Ce que l'on vient d'exposer démontre am plement que le procédé continu de recuisson décrit diffère fondamentalement des procédés (le recuisson industrielle actuellement connus, la différence portant sur les ponts suivants: 1 Le mode d'homogénéisation de la tem pérature.
Le mode de franchissement de. la zone critique de température.
3 La rapidité de ces deux opérations.
4 La sûreté et la rapidité du refroidisse ment final qui sont la conséquence des opé- rations précédentes, le procédé présentant la caractéristique dominante du refroidissement par rayonnement, sans aucun effet de con vection.
L'invention comprend également. un dis positif pour la mise en oeuvre du procédé dé- crit, caractérisé en ce qu'il comprend un organe réflecteur destiné à entourer com plètement la feuille à traiter et susceptible d'égaliser rapidement la température en tous les points de ladite feuille à une valeur supé rieure à celle de la température supérieure T. du coude de la courbe de dilatation, un or- galle absorbant qui est également destiné à entourer complètement la. feuille et qui est susceptible de la. refro-dir rapidement par rayonnement dans toute son épaisseur en dessous de la.
température Tl de commence ment du coude de la courbe de dilatation et des organes de refroidissement final permet tant de balayer symétriquement les faces de la feuille par de l'air.
Les conditions imposées à l'organe réflec teur peuvent. être satisfaites par une enve loppe de faible épaisseur en un métal tel que la tôle d'aluminium dont la surface inté rieure a été polie électrolytiquement, ou encore tel que la tôle d'acier portant un revêtement. de chrome poli, l'un ou l'autre moyen .assurant un pouvoir réflecteur aussi élevé que possible.
Il peut être désirable que la. surface exté rieure de l'organe réflecteur ait une faible déperdition calorifique par rayonnement; dans ce cas, on lui confère également un fort pouvoir réflecteur pour le rayonnement infrarouge, ce qui implique un faible pouvoir émissif.
Les conditions imposées à l'organe absor bant sont, en général, satisfaites par les deux moyens suivants: 1 Une double enveloppe à circulation d'eau réalisée, par exemple, en tôle d'acier, la surface interne de l'enveloppe intérieure étant recouverte d'un enduit noir diffusant de telle man;ère que l'organe absorbant. en question ait des propriétés aussi voisines que possible de celles d'un corps noir .
2 L'application, à l'intérieur de cette double enveloppe, entre sa surface interne ab sorbante et les faces de la. feuille, de deux séries de cloisons, ou chicanes, en une ma tière légère, perpendiculaires au sens du dé placement de la feuille, ces cloisons s'oppo- saut à la libre circulation de l'air à l'inté rieur de la double enveloppe.
I1 convient de noter qu'il importe que l'organe réflecteur et l'organe absorbant soient clos aussi parfaitement que possible afin qu'il ne se produise pas, à l'intérieur de ces organes de circulation, de filets d'air ambiant susceptibles de refroidir irrégulièrement les faces et les tranches des feuilles. Il est donc préférable que l'entrée et la sortie des deux organes en question soient munies d'écrans flexibles obturant les espaces libres entre les dits organes et la feuille.
Les organes de refroidissement final peuvent être constitués par une buse de soufflage placée de chaque côté de la feuille ou bien par deux séries de buses de soufflage échelonnées.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du dispo sitif pour la mise en ceuvre du procédé que comprend l'invention.
La fig. 1 représente la courbe de dilatation du verre.
La fig. 2 est une coupe verticale partielle par II-II de la fig. 3 d'une chambre d'éti rage et d'une gaine de recuisson d'une feuille de verre F étirée verticalement. par l'un des procédés connus.
La fig. 3 est une coupe par III III de la fig. 2 englobant deux premières paires de rouleaux et la partie de la feuille se trouvant à une faible distance avant. la première paire et à une faible distance après la deuxième paire de rouleaux.
Sur ces deux figures, on voit le tronçon de feuille situé entre les deux paires de rou leaux entouré d'abord par un organe réflec teur, ensuite par un organe absorbant.
La fig.4 est une coupe verticale schéma tique, analogue à celle de la, fig.2, montrant, seulement l'organe réflecteur.
La fig. 5 est une coupe verticale longitu dinale ne montrant que la partie de la forme d'exécution située à une faible distance avant l'entrée de la feuille dans l'organe réflecteur et à une faible distance après la sortie de ladite feuille de l'organe absorbant. La fig. 6 est une coupe verticale, à plus grande échelle, de la partie inférieure de l'organe réflecteur montrant. un détail dudit organe.
La fig.7 est une coupe horizontale par tielle du même organe..
La fi-. 8 est une vue en perspective avec arrachement., de l'ensemble des organes réflec teur et absorbant.
La fig. 9 est une coupe verticale du même ensemble, à plus grande échelle que sur la fi-. 2.
La forme d'exécution du dispositif repré sentée au dessin comprend une chambre d'éti rage 1 (fig. 2), limitée par des maçonneries réfractaires 2, et surmontée d'une gaine de recuisson 3 représentée dans un but de sim plification d'une manière tout à fait schéma tique sans ses ouvertures latérales, portes de visite ou autres accessoires.
Une feuille de verre F est étirée de ma nière connue grâce aux paires de rouleaux 4--1, 5-5, 6-6<B>...</B> Entre les paires de rou leaux 4-4 et les paires de rouleaux 5---5, en partant du bas, se trouvent en premier lieu un organe réflecteur 7 et, immédiatement au- dessus de lui, un organe absorbant 8 qui en tourent l'un et l'autre la feuille aussi com plètement que possible.
Au-dessus des deuxième et troisième paires de rouleaux 5-5 et 6-6 sont disposées des paires de buses de soufflage 9-9 et 10-10.
Chacun des organes 7 et 8 est formé de deux demi-boîtes pouvant s'emboîter l'une dans l'autre (fig. 6 et 7) de manière à ne lais ser entre elles que deux fentes pour le passage de la feuille F.
Chacune des demi-boîtes de l'organe réflec teur 7 est munie de deux tiges de manoeuvre 11; de même, les demi-boites de l'organe ab sorbant 8 sont fixées à des tiges de manmuvre 12. Ces tiges de manoeuvre coulissent dans des guides 13 et 14 fixés sur les parois de la gaine 3. Il est passible ainsi d'écarter et de rapprocher facilement les deux demi-boîtes des organes 7 et 8 lorsque cela est nécessaire.
Les demi-boîtes constituant l'organe ré flecteur 7 sont faites en une mince feuille de métal et sont rendues intérieurement réflé chissantes pour le rayonnement infrarouge. On peut obtenir ce résultat en utilisant, par exemple, pour former lesdites boîtes, de la tôle d'aluminium polie électrolytiquement ou bien de la tôle d'acier doux revêtue d'un dé pôt de chrome poli.
Les deux demi-boîtes de l'organe absor bant 8 sont. faites, par exemple, en tôle d'acier doux recouverte intérieurement d'un enduit noir absorbant. Celle de leurs faces qui se trouve en regard de la feuille F est éner giquement. refroidie par circulation d'eau dans une chambre 15 ménagée au dos de la demi-boîte. de l'organe 8, chambre à la. partie inférieure et à la partie supérieure de laquelle sont disposés des tuyaux 16 et 17 d'amenée et de départ d'eau, respectivement. Ces tuyaux peuvent, par exemple (fig. 9), comporter une fente disposée le long d'une génératrice et permettent. le libre passage de l'eau de refroi dissement.
Sur trois des faces des boîtes à eau, les tôles se prolongent. vers le bas par une partie 18 qui s'applique sur les demi-boîtes. de l'or gane 7 et qui assure ainsi une étanchéité satis faisante entre l'organe réflecteur et l'organe absorbant.
Il est. essentiel qu'il ne se produise aucune circulation appréciable de filets d'air froid au contact. de la feuille F afin d'éviter aussi rigoureusement que possible tout phénomène de convection. Pour obtenir ce résultat, la forme d'exécution est agencée de façon que la fermeture de l'espace inférieur entre les demi-boîtes des organes 7 et 8, d'une part, et la feuille, d'autre part, est obtenue au moyen de rideaux suffisamment denses de poils élastiques 19 (fig.6 et 9) par exemple de poils de laiton, c'est-à=dire de fils très fins de cet alliage, fixés par des réglettes, lesdits rideaux venant frotter légèrement.
sur le verre sans occasionner la. moindre dégradation à sa surface grâce à leur. grande finesse et assu rant néanmoins une étanchéité très efficace.
L'intérieur des demi-boîtes de l'organe 8 est cloisonné par des lamelles horizontales 20 qui remplissent toute la section horizontale des demi-boîtes jusqu'au voisinage de la feuille. Ces lamelles peuvent être fixées sur le fond -de la boîte (fig. 8 et 9), ou bien être maintenues par des tiges filetées sur les quelles on visse -des écrous et être maintenues en même temps sur trois de leurs côtés par appui sur un jonc en matière isolante à sec tion en forme de [J fixé à l'intérieur des boîtes assurant l'étanchéité et isolant tlier- miquement les lamelles 20 des parties refroi dies de la boîte.
Les lamelles 20 sont faites d'un métal mince et léger, de préférence de clinquant mince à surface polie. Elles produisent un freinage de la circulation d'air à l'intérieur des demi-boîtes -de l'organe 8 et s'opposent, par conséquent, au phénomène de convection. En augmentant le nombre des lamelles, on accroît le freinage du mouvement de l'air au contact des faces.
Pour un nombre donné de lamelles, on peut augmenter encore l'efficacité du dispo sitif en munissant le côté interne (c'est-à-dire le bord situé du côté de la feuille F) de chaque lamelle d'une bande de poils élastiques 21 (par exemple de poils de laiton tels que ceux indiqués plus haut) s'appuyant sur le verre (fig. 8 et 9).
Au-dessus des paires de rouleaux 5-5 et 6-6 sont disposées les rampes de soufflage 9-9 et 10-l0 alimentées par les tubes 22 et 23 en air à haute pression; ces rampes servent à refroidir uniformément la. feuille pour la mettre rapidement et sûrement à la dispo sition de l'équipe de fendage.
Il convient de remarquer que, s'il est en principe indiqué de conserver la gaine 3 jus qu'à une certaine hauteur au-dessus des pre miers rouleaux, il est évident -que les grandes faces de cette gaine pourraient être entière ment ouvertes sur la majeure partie de la hauteur, ne serait-ce que pour rendre plus facilement accessibles les organes essentiels de la recuisson et pour couper le tirage gênant dont cette gaine est le siège dans les forures d'exécution connues.
La demi-boîte de l'organe 7 comporte (fig. 6), à sa partie inférieure, des réglettes 24 qui servent à la fixation de deux rideaux 19 de poils de laiton, le premier appuyant légèrement sur la face de droite de la feuille et le deuxième appuyant légèrement sur la tranche de celle-ci en arrière du plan de la. figure.
Sur la fig. 7, on voit en coupe horizontale deux des rideaux 19 des poils de la demi-boîte de l'organe 7. On conçoit aisément qu'en asso ciant les trois nappes de poils de cette demi- boîte avec la. nappe de poils de la demi-boîte correspondante dans laquelle elle doit s'en gager, il soit possible d'éviter toute pénétra tion parasite d'air par la partie inférieure de l'organe réflecteur 7.
La fig.4 correspond à une variante du procédé décrit dans laquelle on opère un bref chauffage par rayonnement avant le refroi dissement par rayonnement au moyen de l'organe absorbant 8. Le dispositif de chauf fage comprend deux radiateurs constitués chacun par une résistance 25 chauffée élec triquement et. occupant la ligne focale d'un réflecteur 26 cylindrique formé par embou tissage dans la paroi même de la demi-boîte 7. La section de ce réflecteur peut être circu laire ou parabolique.
La fig.5 est destinée à illustrer le pro cédé décrit dans le cas d'une feuille r' coulée. La feuille, aussitôt après sa formation, est supportée par une série de petits rouleaux rapprochés 27; elle est ensuite propulsée et portée par les rouleaux 28, 29 et 30.
Entre le rouleau 28 et le rouleau 29, la. feuille est soumise à l'opération d'égalisation grâce à un organe réflecteur 7' qui l'entoure complète ment et qui est constitué de la même manière que dans la forme d'exécution de la fig.2. Entre les rouleaux 29 et 30, la feuille subit l'opération de refroidissement par rayonne ment, sans convection, au moyen d'un organe absorbant 8' qui l'entoure complètement, le refroidissement étant assuré par une cham bre 15' de circulation d'eau.
Après le troi sième rouleau 30, la feuille subit le refroi dissement final au moyen d'air à basse pres sion soufflé par des buses 31. Afin d'éviter les entrées d'air dans les espaces existant. entre les organes 7' et. 8' et le rouleau 29, on isole de l'air ambiant ce der nier rouleau au moyen d'une enveloppe en tôle 32 qui se prolonge sur une partie des demi-boîtes 7' et 8' inférieures. Dans une va riante, si la température de la.
surface du rouleau 29 s'élevait dangereusement, on pourrait assurer le refroidissement de l'enve loppe 32 en doublant celle-ci et en faisant cirenler un courant d'eau dans la boîte ainsi formée.
Process for the rapid annealing of sheet glass in continuous production and device for carrying out this process. It is known that the industrial collection of continuously produced sheet glass, for example window glass, window glass, etc., does not completely eliminate the permanent internal stresses which are there. revealed by observation, at the same time. to the faces, from the. birefringence at room temperature.
We also know that it is good, from a practical point of view, for these glasses to retain a low residue of permanent internal stresses, a residue characterized by a slight rate of compression of the surface layers and this because this residue of stresses on them. in general gives better mechanical strength as well as better resistance to thermal shock.
The industrial firing of glass sheets, which cannot be a perfect annealing, is limited to achieving two main objectives: thickness.
b) Lower their intensity below a certain limit.
For each particular product, the problem is. to achieve a compromise between these two tendencies, a compromise making it possible to satisfy all the practical requirements for use of the glass considered. The essential condition posed by the use is the possibility of cutting without excessive difficulty and with a minimum of losses. To obtain this result, it is necessary to achieve a compression rate of the. skin of the leaves which is not too high so that the severing of this skin by the cutting tool is not too painful.
But it is also necessary, and this is still more important, that there be no areas or lines in the skin in the vicinity of which the state of compression varies rapidly and, all the more so, that there are not, next to zones in compression, zones in extension so that the rupture lines traced by the tool do not risk. no branching off in unexpected directions, which would give rise to loss of material.
The industrial annealing of sheet glass, as it is currently practiced, generally uses means of an importance out of proportion to the result to be achieved: the operation is long and its cost price. is far from negligible. In fact, modern annealing furnaces are bulky, their price and operating costs are relatively high.
We have to. however, recognize that the vertical continuous stretching processes of window glass practice relatively rapid annealing, in progressive cooling ducts of rustic construction operating, in general, without the addition of heat. But it is quite certain that these devices are clearly defective as soon as it is a question of annealing ode continuously. Sheets whose thickness exceeds 3 mm: the cutting of these sheets gives rise to notable losses for the user and the distributor as at the manufacturer.
The present invention includes a <B> assigned </B> method for. rapid annealing of sheet glass in continuous production, in order to obtain a good distribution of the permanent internal stresses and a low value of said stresses, characterized in that one does.
undergo on the sheet, which has been formed in a known manner, a temperature homogenization operation so that the sheet acquires at all its points the same temperature higher than the temperature T2 of the end of the transformation bend of the expansion curve,
that this sheet is then subjected to symmetrical cooling only by radiation under conditions such that the effect of convection is made negligible and this until any point of the sheet is at a temperature lower than the temperature Ti of the beginning of the transformation bend of the expansion curve and that the sheet is subjected to symmetrical cooling by forced air convection until it reaches a temperature sufficiently low to be able to be cut.
In fig.1 of the accompanying drawing, we have shown the expansion curve which has just been mentioned.
In a particular implementation of said process, the sheet is subjected immediately after the homogenization operation of the. temperature, to radiant heating for a short time, heating intended to create a certain temperature gradient in the two halves of the thickness, between the median plane of the. sheet and its faces, the latter thus being at. phis high temperature.
Immediately after this heating, the sheet undergoes the non-convection radiant cooling indicated above, followed by the final convection cooling <forced air specified above.
The recooling. radiation occurs simultaneously on the surface of the glass and the underlying layers. Although not equally effective in these two regions due to the absorption of the. material, the temperature difference that it determines between the faces and the median plane of the sheet is small; So there is. solidification under a low temperature gradient and the. end result to the. ambient temperature is. that the permanent internal stresses according to the thickness are. weak; in particular, the surface film is weakly compressed.
Since the radiant cooling can be produced uniformly on each of the faces and it is easy to achieve that it is equal in intensity on both sides, the slight permanent internal stresses which affect the. sheet after annealing are uniform in surface and symmetrical in thickness; consequently, they are not a problem for the use of glass, in particular for its cutting.
The operation is all the more satisfactory as the glass is less absorbent for infrared radiation, because, in this case, the temperature gradient according to the thickness is smaller.
We can improve the efficiency of this operation by putting in this Book described above, that is to say by operating. a brief radiant heating after the temperature equalization operation. By this additional operation, we create in advance a temperature gradient which is. direction opposite to that resulting from cooling by radiation and it is understood that these two gradients, by neutralizing each other, partially at least, make it possible to achieve with an even better approximation the simultaneous crossing of the critical solidification zone by the eceur of the leaf and by its skin.
It is possible, by means of the method described, to cross the bend of the expansion curve for sheets produced continuously and whose thickness reaches 10 mm, whether there is drawn glass progressing vertically up to 'full solidification or glass stretched vertically, then folded horizontally, or cast glass progressing horizontally.
In the case of a thickness of 5 mm, it can be counted that the time necessary for the second above-mentioned operation, without or with the additional operation of brief heating, does not exceed two minutes.
It should be noted that, for the majority of industrial soda-lime glasses not containing too many impurities increasing absorption in the infrared, cooling it by means of radiation alone, without convection, is still advantageous over- below <B> (the </B> the temperature of the beginning of the elbow of the expansion curve. The limit in this path is around 400 C.
The speed of the final cooling by forced air convection on both sides of the sheet depends on the thickness; its duration may be less than one minute for a thickness of 5 mm.
What has just been explained amply demonstrates that the continuous annealing process described differs fundamentally from the processes (currently known industrial annealing, the difference relating to the following bridges: 1 The temperature homogenization mode.
The mode of crossing. the critical temperature zone.
3 The speed of these two operations.
4 The safety and rapidity of final cooling which are the consequence of previous operations, the process exhibiting the dominant characteristic of cooling by radiation, without any convection effect.
The invention also includes. a positive device for implementing the described method, characterized in that it comprises a reflector member intended to completely surround the sheet to be treated and capable of rapidly equalizing the temperature at all points of said sheet at a higher than that of the upper temperature T. of the elbow of the expansion curve, an absorbent orifice which is also intended to completely surround the. leaf and who is susceptible to the. quickly cool by radiation in its entire thickness below the.
temperature T1 at the start of the bend of the expansion curve and of the final cooling members allows the faces of the sheet to be swept symmetrically with air.
The conditions imposed on the reflective organ may. be satisfied by a thin casing made of a metal such as aluminum sheet, the interior surface of which has been electrolytically polished, or even such as the steel sheet carrying a coating. of polished chrome, one or the other means ensuring a reflectivity as high as possible.
It may be desirable that the. outer surface of the reflector member has a low heat loss by radiation; in this case, it is also given a high reflectance for infrared radiation, which implies a low emissivity.
The conditions imposed on the absorbing member are generally satisfied by the following two means: 1 A double casing with water circulation made, for example, of sheet steel, the internal surface of the inner casing being covered with a black coating diffusing in such a way that the absorbent organ. in question has properties as close as possible to those of a black body.
2 The application, inside this double envelope, between its internal absorbent surface and the faces of the. sheet, of two series of partitions, or baffles, in a light material, perpendicular to the direction of movement of the sheet, these partitions oppose the free circulation of air inside the double envelope.
It should be noted that it is important that the reflecting member and the absorbing member are closed as perfectly as possible so that there does not occur, inside these circulation members, streaks of ambient air liable to to cool the sides and the edges of the leaves irregularly. It is therefore preferable that the inlet and outlet of the two bodies in question are provided with flexible screens closing off the free spaces between said bodies and the sheet.
The final cooling members can be constituted by a blowing nozzle placed on each side of the sheet or by two series of staggered blowing nozzles.
The appended drawing represents, by way of example, an embodiment of the device for carrying out the process which the invention comprises.
Fig. 1 represents the expansion curve of the glass.
Fig. 2 is a partial vertical section through II-II of FIG. 3 of a drawing chamber and of an annealing sheath of a glass sheet F stretched vertically. by one of the known methods.
Fig. 3 is a section through III III of FIG. 2 including two first pairs of rollers and the part of the sheet located a short distance before. the first pair and a short distance after the second pair of rollers.
In these two figures, we see the section of sheet located between the two pairs of rollers surrounded first by a reflecting member, then by an absorbing member.
Fig. 4 is a vertical sectional tick diagram, similar to that of, Fig. 2, showing, only the reflective organ.
Fig. 5 is a longitudinal vertical section showing only the part of the embodiment situated at a small distance before the entry of the sheet into the reflector member and at a short distance after the exit of said sheet from the member absorbent. Fig. 6 is a vertical section, on a larger scale, of the lower part of the reflecting member showing. a detail of said organ.
Fig. 7 is a partial horizontal section of the same organ.
The fi-. 8 is a perspective view with cutaway., Of all the reflector and absorbent members.
Fig. 9 is a vertical section of the same assembly, on a larger scale than on the fi-. 2.
The embodiment of the device shown in the drawing comprises a stretching chamber 1 (fig. 2), limited by refractory masonry 2, and surmounted by an annealing sheath 3 shown for the purpose of simplifying a completely tick pattern without its side openings, inspection doors or other accessories.
A sheet of glass F is stretched in a known manner thanks to the pairs of rollers 4--1, 5-5, 6-6 <B> ... </B> Between the pairs of rolls 4-4 and the pairs of rollers 5 --- 5, starting from the bottom, there is first a reflective member 7 and, immediately above it, an absorbing member 8, both of which also completely turn the sheet. as possible.
Above the second and third pairs of rollers 5-5 and 6-6 are arranged pairs of blowing nozzles 9-9 and 10-10.
Each of the members 7 and 8 is formed of two half-boxes which can fit into each other (fig. 6 and 7) so as to leave only two slots between them for the passage of the sheet F.
Each of the half-boxes of the reflector member 7 is provided with two operating rods 11; likewise, the half-boxes of the absorbent member 8 are fixed to the operating rods 12. These operating rods slide in guides 13 and 14 fixed to the walls of the sheath 3. It is thus liable to remove and easily bring the two half-boxes of the members 7 and 8 together when necessary.
The half-boxes constituting the reflector member 7 are made of a thin sheet of metal and are made internally reflective for infrared radiation. This can be achieved by using, for example, to form said boxes, electrolytically polished aluminum sheet or alternatively mild steel sheet coated with a deposit of polished chrome.
The two half-boxes of the absorbing member 8 are. made, for example, of mild steel sheet coated internally with a black absorbent coating. That of their faces which is opposite the sheet F is energetically. cooled by circulating water in a chamber 15 provided on the back of the half-box. of organ 8, chamber at the. lower part and at the upper part of which are arranged pipes 16 and 17 for supplying and leaving water, respectively. These pipes may, for example (Fig. 9), have a slot disposed along a generatrix and allow. the free passage of cooling water.
On three of the faces of the water boxes, the sheets are extended. down by a part 18 which applies to the half-boxes. of or gane 7 and which thus ensures a satisfactory seal between the reflector member and the absorbent member.
It is. essential that no appreciable circulation of cold air streams occurs on contact. of the sheet F in order to avoid any convection phenomenon as strictly as possible. To obtain this result, the embodiment is arranged so that the closure of the lower space between the half-boxes of the members 7 and 8, on the one hand, and the sheet, on the other hand, is obtained in means of sufficiently dense curtains of elastic bristles 19 (fig.6 and 9) for example brass bristles, that is to say very fine son of this alloy, fixed by strips, said curtains rubbing lightly.
on the glass without causing the. less degradation on its surface thanks to their. great finesse and nonetheless ensuring very effective sealing.
The interior of the half-boxes of the member 8 is partitioned by horizontal strips 20 which fill the entire horizontal section of the half-boxes up to the vicinity of the sheet. These slats can be fixed to the bottom of the box (fig. 8 and 9), or else be held by threaded rods on which nuts are screwed and be maintained at the same time on three of their sides by pressing on a ring of insulating material with a cross-section in the form of [J fixed inside the boxes ensuring the seal and three-mically insulating the strips 20 from the cooled parts of the box.
The strips 20 are made of a thin, light metal, preferably thin foil with a polished surface. They produce a braking of the air circulation inside the half-boxes of the member 8 and therefore oppose the phenomenon of convection. By increasing the number of slats, the braking of the movement of air in contact with the faces is increased.
For a given number of lamellae, the efficiency of the device can be further increased by providing the internal side (that is to say the edge located on the side of the sheet F) of each lamella with a band of elastic bristles. 21 (for example of brass bristles such as those indicated above) resting on the glass (fig. 8 and 9).
Above the pairs of rollers 5-5 and 6-6 are arranged the blowing ramps 9-9 and 10-10 supplied by the tubes 22 and 23 with high pressure air; these ramps serve to uniformly cool the. foil to make it quickly and reliably available to the splitting team.
It should be noted that, if it is in principle advisable to keep the sleeve 3 up to a certain height above the first rolls, it is obvious that the large faces of this sleeve could be entirely open on most of the height, if only to make the essential elements of the annealing more easily accessible and to cut the troublesome draft of which this sheath is the seat in the known execution holes.
The half-box of the organ 7 comprises (fig. 6), at its lower part, strips 24 which are used for fixing two curtains 19 of brass bristles, the first pressing lightly on the right side of the sheet. and the second pressing lightly on the edge thereof behind the plane of the. figure.
In fig. 7 shows in horizontal section two of the curtains 19 of the bristles of the half-box of the member 7. It is easily understood that by associating the three layers of bristles of this half-box with the. layer of bristles of the corresponding half-box in which it must enter, it is possible to avoid any parasitic air penetration through the lower part of the reflector member 7.
FIG. 4 corresponds to a variant of the process described in which a brief heating by radiation is carried out before cooling by radiation by means of the absorbing member 8. The heating device comprises two radiators each formed by a heated resistance 25. electrically and. occupying the focal line of a cylindrical reflector 26 formed by embedment in the actual wall of the half-box 7. The section of this reflector may be circular or parabolic.
Fig.5 is intended to illustrate the process described in the case of a sheet r 'cast. The sheet, immediately after its formation, is supported by a series of small closely spaced rollers 27; it is then propelled and carried by the rollers 28, 29 and 30.
Between the roll 28 and the roll 29, the. sheet is subjected to the equalization operation thanks to a reflector member 7 'which surrounds it completely and which is constituted in the same way as in the embodiment of fig.2. Between the rollers 29 and 30, the sheet undergoes the cooling operation by radiation, without convection, by means of an absorbing member 8 'which completely surrounds it, the cooling being provided by a circulation chamber 15' of 'water.
After the third roll 30, the sheet undergoes the final cooling by means of low-pressure air blown through nozzles 31. In order to prevent air from entering the existing spaces. between the organs 7 'and. 8 'and the roller 29, the latter roller is isolated from the ambient air by means of a sheet metal casing 32 which extends over part of the lower half-boxes 7' and 8 '. In a happy state, if the temperature of the.
The surface of the roller 29 rose dangerously, one could ensure the cooling of the casing 32 by doubling the latter and causing a stream of water to circulate in the box thus formed.