CH333844A - Procédé pour la fabrication de feuilles de verre par étirage de verre en fusion et appareil pour la mise en oeuvre de ce procédé - Google Patents

Description

  Procédé pour la fabrication de feuilles de verre     par        étirage    de verre  en fusion et appareil pour la     mise    en     aeuvre    de ce procédé    La présente invention est relative à un pro  cédé et à un appareil pour la fabrication de  feuilles de verre par étirage à partir de verre  en fusion. L'invention a pour but la réalisa  tion de feuilles de verre pratiquement exemptes  de défectuosités et d'ondulations qu'on rencon  tre souvent dans les feuilles de verre obtenues  par les procédés actuellement connus.  



  Dans les feuilles de verre produites par éti  rage des défectuosités et une ondulation appa  raissent normalement en direction longitudinale  de la feuille de verre montante. Bien entendu  ces défectuosités nuisent à la qualité du pro  duit final en réduisant considérablement sa va  leur économique puisque ces feuilles, au moins  en partie, produisent des distorsions du fait  d'irrégularités de     réflection    et de réfraction,  irrégularités qui sont particulièrement percep  tibles depuis une certaine distance et qui ren  dent impossible l'emploi de ces     feuilles    pour  certaines applications.  



  Des efforts ont été faits pour éliminer ces  inconvénients mais bien que des résultats favo  rables aient été obtenus par la limitation des  ondulations et des irrégularités de surface à  des zones relativement restreintes de la feuille    produite, le problème n'a pas été résolu de  façon entièrement satisfaisante.  



  Des essais ont prouvé que la cause princi  pale de ces défectuosités réside dans des irrégu  larités des conditions thermiques dans le voi  sinage de la partie de la feuille de verre mon  tante appelée ménisque     pendant    l'étirage, irré  gularités qui sont dues à des courants d'air  ou d'autres gaz ou à des remous produits par  de la chaleur libérée par la feuille montante.  



  Plusieurs procédés ont été proposés pour  éviter ces inconvénients, par exemple en for  çant un courant de gaz d'un bord à l'autre du  ménisque de la     feuille    de verre montante et  parallèlement à cette dernière, afin de norma  liser les conditions thermiques pendant la soli  dification du verre, c'est-à-dire lors de son  passage de l'état plastique à l'état solide par  absorption et élimination au moyen de ce cou  rant introduit artificiellement des courants in  désirables qui ont tendance à se produire pen  dant l'étirage.  



  Bien qu'améliorant la qualité des feuilles  de verre, ces procédés ne permettent toutefois  pas d'atteindre entièrement les résultats désirés  puisqu'il résulte inévitablement, du fait de la  direction du passage des gaz le long de la      feuille, des irrégularités s'étendant transversa  lement d'un bord à l'autre de la feuille.  



  Le procédé et l'appareil, objet de la pré  sente     invention,    visent à pallier ces désavanta  ges en réalisant des conditions homogènes d'un  bord à l'autre de la feuille de verre montante       permettant    ainsi la fabrication de feuilles de       qualité    supérieure semblables aux feuilles de  verre polies et ne présentant ni défectuosités ni  ondulations.  



  A cet effet, le procédé pour la fabrication  de feuilles de verre par étirage de verre en       fusion    est caractérisé, selon l'invention, en ce  que, avant sa solidification, on soumet le verre  à l'état plastique à une dépression produisant  un     flux    gazeux régulier et uniformément distri  bué, en direction     opposge    et perpendiculaire  ment au plan de la feuille montante, sur les  deux faces de cette dernière et sur toute sa  longueur d'un bord à l'autre, de manière à  établir auprès de la portion de la masse de  verre montante appelée ménisque, une atmo  sphère stabilisée, qui inclut toute la surface du  ménisque d'une extrémité à l'autre pendant  l'étirage.  



       L'appareil    selon l'invention pour la mise  en     ouvre    du procédé     susindiqué,    est caracté  risé par des conduits, reliés à des chambres de  refroidissement entourant la     feuille    de verre  dans la zone de solidification de celle-ci sur  toute la largeur de la feuille en formation, et  situés parallèlement de chaque côté de ces  chambres, ces conduits étant munis sur toute  leur longueur, du côté opposé à la feuille de  verre, d'ouvertures reliées à des dispositifs  d'échappement externes destinés à produire par  absorption à travers ces ouvertures, le long de  cette zone de solidification et en une direction  opposée et perpendiculairement au plan de la  feuille de verre montante sur les deux côtés de  cette dernière,

   un     flux    gazeux uniforme qui  établit à proximité du ménisque de la feuille  montante une atmosphère     stabilisée,    inactive       dynamiquement    et     thermiquement.     



  Afin que l'absorption soit homogène et ef  fectuée de façon     efficace,    des. écrans peuvent  être prévus qui entourent toute ladite zone de  solidification ainsi que les conduits d'échappe-    ment. Cet agencement permet une plus grande  régularité et facilite le contrôle de l'opération  des moyens d'évacuation s'étendant le long de  la feuille montante tout en facilitant la création  de ladite atmosphère stabilisée.  



  La chambre fermée entourant le ménisque  de la     feuille    de verre montante et les moyens  d'évacuation constitués par des conduits munis  de fentes ou d'ouvertures circulaires peut avoir  toute forme appropriée pour obtenir l'effet dé  siré. De préférence, cette chambre comprend  des refroidisseurs qui forment des écrans laté  raux s'étendant parallèlement de chaque côté  de la feuille de verre et qui peuvent être en  contact avec les conduits d'échappement afin  de pourvoir au refroidissement de ces derniers.  



  Des moyens peuvent être prévus pour ré  gler l'intensité du courant d'échappement à  travers les fentes des conduits d'échappement.  De plus, des moyens peuvent être prévus per  mettant de varier la position des conduits  d'échappement conjointement et symétrique  ment par rapport à la feuille de verre, et enfin  des moyens peuvent être prévus pour régler  conjointement et symétriquement la direction  de ces ouvertures des conduits d'échappement  par rapport au ménisque de la feuille de verre  montante. Il est à noter que le vide partiel pro  duit par les conduits d'échappement dans la  chambre fermée lors de l'étirage aide considé  rablement à absorber la chaleur de la feuille  de verre montante supportant ainsi     l'action    des  refroidisseurs et permettant une réduction de  la surface de refroidissement de ces derniers.

    



  Le procédé selon l'invention va être décrit  ci-après à l'aide du dessin annexé représen  tant, à titre d'exemple, une forme d'exécution  d'un appareil selon l'invention travaillant selon  le système     Fourcault.    Dans ce dessin  la     fig.    1 est une coupe à travers un bain  de verre en fusion muni de dispositifs     exhaus-          teurs    ;    la     fig.    2 est une coupe prise à 900 de la  coupe de la     fig.    1, et  les     fig.    3 et 4 représentent respectivement  en coupe transversale et longitudinale une va  riante d'un détail des     fig.    1 et 2.

        Dans les     fig.    1 et 2, on a désigné par 1  une cuve d'un four de verrerie ou de fusion  comportant du verre en fusion désigné par 2.  La référence 3 désigne une débiteuse partielle  ment immergée dans le verre en fusion et munie  d'une fente longitudinale 4 à travers laquelle le  verre est étiré vers le haut en forme de feuille  5 entraînée par des cylindres d'entraînement 6.  



  Le verre à l'état plastique forme, à la sortie  de la fente 4 et avant d'assumer la forme d'une  feuille plate, de chaque côté de la feuille mon  tante et en direction longitudinale, un ménis  que 7 dont la régularité absolue est essentielle  pour la production d'une feuille de verre de  haute qualité.  



  A cet effet, des conduits -d'échappement 8  sont disposés de chaque côté de la feuille mon  tante et latéralement par rapport au ménisque  7. Ces conduits 8 sont munis sur toute leur  longueur de fentes 9 dirigées vers l'intérieur et  faisant face à chaque côté de la feuille mon  tante. Ils sont accouplés aux surfaces inférieu  res de refroidisseurs 10 disposés au-dessus et  parallèlement de chaque côté, de manière à for  mer ensemble les parois latérales d'une en  ceinte entourant la feuille montante. L'assem  blage des refroidisseurs 10 et des conduits  d'échappement 8 est     surmonté    par des écrans  11 disposés approximativement dans un plan  horizontal de façon à constituer avec des pla  ques 11 disposées à chaque extrémité, une  chambre 13 virtuellement fermée.  



  Les conduits d'échappement 8 sont reliés à  des dispositifs d'échappement 8a par des  moyens adéquats, de     préférence    flexibles, per  mettant, sous contrôle, des déplacements sy  métriques et simultanés des conduits 8 paral  lèlement par rapport à eux-mêmes ainsi qu'en  certains cas autour de leurs axes longitudinaux  et ceci plus particulièrement dans la variante  des     fig.    3 et 4 dans laquelle les conduits  d'échappement sont indépendants des refroi  disseurs 10 et ne font pas partie de la cham  bre 13.  



  L'absorption d'air et de gaz à travers les  fentes 9 des conduits 8 produit un vide partiel  dans la chambre 13, qui, s'il est réglé de façon  appropriée par des moyens bien connus agis-         sant    soit directement sur les dispositifs d'échap  pement, soit sur les conduites qui y sont con  nectées, empêche     l'influence    de courants, de  flux ou de tourbillons de gaz ou d'air par  l'absorption de ces derniers en une direction  pratiquement perpendiculaire et s'éloignant de  la feuille montante constituant ainsi dans le  voisinage immédiat du ménisque 7 une atmo  sphère uniformément stabilisée,

   et inactive     dy-          namiquement    et     thermiquement.        Il    en résulte  des conditions excellentes pour un développe  ment favorable de l'opération d'étirage. Dans  la forme d'exécution représentée de l'eau ou un  autre     fluide    refroidissant est amené aux re  froidisseurs 10 de manière connue par des  tuyaux 14     (fig.    2) et les conduits 8 sont reliés  aux dispositifs d'échappement externes 8a par  des tuyaux 15     (fig.    2) à l'extérieur de la cham  bre 13.  



       Il    est à noter que dans la forme d'exécu  tion illustrée schématiquement sur les     fig.    1  et 2, les refroidisseurs 10 reliés aux conduits  d'échappement 8 constituent les parois laté  rales de la chambre fermée 13. Toutefois, cette  chambre 13 pourrait être formée d'une autre  manière, la seule condition qu'elle ait à remplir  étant celle - d'entourer toute la longueur des  conduits d'échappement 8 pourvue des fentes  9 et toute la zone de solidification dans la  quelle le verre étiré passe de l'état fluide à l'état  solide au-dessus du bain de verre en fusion.  



  Les     fig.    3 et 4 illustrent une variante de       l'appareil-    des     fig.    1 et 2, respectivement en  coupe transversale et     longitudinale,    les mêmes       chiffres    de     référence    étant     utilisés    pour désigner  des éléments semblables. Dans l'appareil des       fig.    3 et 4, les parois latérales de la chambre  13 sont constituées par des prolongements laté  raux 16 des     écrans    supérieurs 11 qui, donc,  entourent les refroidisseurs 10 et les conduits  d'échappement 8.  



  Dans ce cas, autant les refroidisseurs 10 que  les conduits d'échappement 8 sont     indépendants     de la structure de la chambre.     Afin    d'obtenir  un refroidissement adéquat de     cette    chambre  (qui     normalement    et pour des     raisons    écono  miques sera en métal) les conduits 8 sont  munis sur toute leur longueur d'une douille           extérieure    qui les entoure partiellement en lais  sant entre les deux parois un espace par lequel  un fluide de refroidissement est continuelle  ment conduit par des moyens extérieurs non  représentés.  



  Afin d'obtenir une protection plus complète  encore de la zone du ménisque contre les flux  gazeux à     l'intérieur    de la chambre 13 même  - qui, dans l'exemple des fi g. 3 et 4, pré  sente un volume considérable - les conduits  d'échappement sont munis de brides 18 dis  posées au-dessus des fentes 9 et formant une  sorte de deuxième chambre à l'intérieur de la  chambre principale.  



  L'arrangement des refroidisseurs, des con  duits d'échappement et leur nombre peut diffé  rer des exemples illustrés. Par exemple, l'ab  sorption peut s'effectuer à travers plusieurs  ouvertures situées en une ou plusieurs rangées  longitudinales d'un ou de plusieurs conduits  d'échappement s'étendant parallèlement de  chaque côté du ménisque et latéralement par  rapport à chaque face de ce dernier ou d'un  côté seulement et sans ces arrangements alter  natifs.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS :- I. Procédé pour la fabrication de feuilles de verre par étirage de verre en fusion, carac térisé en ce qu'avant sa solidification on soumet le verre à l'état plastique à une dépression produisant un flux gazeux régulier et unifor mément distribué, en direction opposée et perpendiculairement au plan de la feuille mon tante, sur les deux faces de cette dernière et sur toute sa longueur d'un bord à l'autre, de manière à établir auprès de la portion de la masse de verre montante appelée ménisque une atmosphère stabilisée qui inclut toute la sur face du ménisque d'une extrémité à l'autre pendant l'étirage. II.

   Appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication I, caractérisé par des conduits, reliés à des chambres de refroidissement entourant la feuille de verre dans la zone de solidification de celle-ci sur toute la largeur de la feuille en formation et situés parallèlement de chaque côté de ces chambres, ces conduits étant munis sur toute leur longueur, du côté opposé à la feuille de verre,

   d'ouvertures reliées à des dispositifs d'échappement externes destinés à produire par absorption à travers ces ouvertures le long de cette zone de solidification et en une direction opposée et perpendiculairement au plan de la feuille de verre montante sur les deux côtés de cette dernière un flux gazeux uniforme qui établit à proximité du ménisque de la feuille montante une atmosphère stabi lisée, inactive dynamiquement et thermique- ment. SOUS-REVENDICATIONS 1.

   Appareil selon la revendication II, caractérisé en ce que dans une chambre fermée enveloppant ladite zone de solidification du verre formant la feuille de verre montante des moyens sont prévus pour établir une dépression gazeuse par évacuation des gaz qui y sont contenus, cette évacuation étant effectuée de manière uniforme et continue dans une direc tion opposée et perpendiculaire au plan de la feuille montante sur les deux côtés de cette dernière de façon à établir, à proximité du ménisque de la feuille montante, une atmo sphère stabilisée, inactive dynamiquement et thermiquement sur toute la longueur du mé nisque. 2.

   Appareil selon la revendication II, carac térisé par des moyens pour produire un flux de gaz uniforme sur toute la longueur d'un bord à l'autre de la feuille de verre montante, dans une direction opposée et perpendiculaire ment au plan d'étirage, ces moyens comportant des conduits munis de fentes longitudinales sur toute leur longueur, ces fentes étant dis posées frontalement et parallèlement au ménis que de la feuille de verre montante et reliées à des dispositifs d'échappement externes sus ceptibles d'établir dans ces conduits munis de fentes une dépression uniforme et continue, et en ce qu'en coopération avec les moyens men tionnés en premier lieu une chambre envelop pante est disposée autour desdits conduits et autour de toute la zone de solidification,

   cette chambre étant formée au moins partiellement par des éléments refroidisseurs associés à ces conduits munis de fentes. 3. Appareil selon la revendication II, carac térisé par une chambre fermée enveloppant ladite zone de solidification du verre, cette chambre étant limitée vers le bas par la surface libre du verre en fusion et par la surface émer geant de la débiteuse de côté et parallèlement au plan de la feuille de verre par des écrans comportant des "refroidisseurs et les dispo sitifs d'échappement mentionnés, vers le haut par deux écrans horizontaux espacés l'un de l'autre et associés auxdits écrans latéraux et aux extrémités par des écrans verticaux reliés auxdits écrans latéraux et aux écrans horizon taux supérieurs, cette chambre comportant des dispositifs susceptibles d'absorber les gaz conte nus dans cette chambre,

   ces dispositifs étant dis posés longitudinalement sur toute la longueur de la feuille et présentant des ouvertures près du ménisque de la feuille montante et faisant face à cette dernière afin d'établir à l'intérieur de cette chambre des flux gazeux répartis uni formément en une direction opposée et perpen diculairement à la feuille montante sur les deux côtés de cette dernière, ces flux absorbant les courants gazeux formés dans la zone du mé nisque et établissant auprès de ce dernier une atmosphère stabilisée, dynamiquement et ther- miquement inactive. 4.

   Appareil selon la revendication 11, com portant une chambre enveloppant la zone de solidification, cette chambre étant partiellement constituée par des refroidisseurs à eau, carac térisé en ce que cette chambre comporte à l'intérieur et sur toute sa longueur des conduits d'échappement présentant des ouvertures dis posées longitudinalement au ménisque de la feuille montante et sur toute la longueur et des deux côtés de cette dernière, en ce que des moyens sont prévus à l'extérieur de cette cham bre, ces moyens étant reliés à ces conduits d'échappement afin d'établir par absorption une dépression à l'intérieur de cette chambre,

   la disposition des ouvertures dans ces conduits étant telle que les courants de gaz produits dans la chambre soient dirigés uniformément dans une direction opposée et perpendiculaire à celle de la feuille de verre montante de cha que côté de cette dernière et sur toute sa lon gueur de façon à produire auprès du ménisque une atmosphère stabilisée, dynamiquement et thermiquement inactive. 5.

   Appareil selon la revendication II, com portant une chambre enveloppant ladite zone de solidification, caractérisé en ce que des refroidisseurs sont disposés à l'intérieur de cette chambre de chaque côté de la feuille de verre montante et parallèlement sur toute la longueur de cette dernière, ces refroidisseurs étant tra versés par un fluide refroidissant amené par des moyens extérieurs, en ce que de chaque côté du ménisque de la feuille de verre mon tante et sur toute la longueur de cette dernière des conduits d'échappement sont prévus qui sont munis d'ouvertures faisant face à la feuille à proximité du ménisque et qui s'étendent sur toute la longueur des conduits d'échappement,

   ces derniers étant partiellement enveloppés par des douilles servant à la circulation de fluides refroidissants amenés par des moyens exté rieurs, en ce qu'à l'extérieur de cette chambre des moyesn d'évacuation sont prévus qui sont reliés avec lesdits conduits d'échappement inté rieurs pour produire dans cette chambre et de chaque côté de la feuille de verre montante un flux gazeux distribué uniformément en direction opposée et perpendiculairement au plan de ladite feuille d'un bord à l'autre de cette dernière,

   et enfin en ce que des moyens réglables sont prévus pour contrôler l'inten sité de la dépression produite dans ladite cham bre fermée par lesdits moyens d'évacuation pour établir à proximité du ménisque une atmosphère stabilisée, dynamiquement et ther- miquement inactive. 6.

   Appareil selon la sous-revendication 5, caractérisé en ce que les conduites d'échappe ment présentent au-dessus desdites ouvertures des brides horizontales s'étendant de chaque côté des conduits et dirigées vers la feuille de verre sur toute la longueur de cette dernière d'un bord à l'autre de façon à former une seconde chambre intérieure enveloppant la zone du ménisque et destinée à augmenter l'efficacité des moyens prévus pour établir dans son voisinage une atmosphère stabilisée, inactive dynamiquement et thermiquement et exempte de flux gazeux. 7.

   Appareil selon la sous-revendication 4, caractérisé en ce que des moyens de réglage sont disposés à l'extérieur de ladite chambre fermée et reliés avec les moyens d'évacuation placés à l'intérieur de cette dernière le long de ce ménisque, ces moyens de réglage servant à régler le flux gazeux établissant une atmo sphère stabilisée, inactive dynamiquement et thermiquement dans le voisinage immédiat du ménisque de la feuille montante et sur toute la longueur d'une extrémité à l'autre de cette dernière. 8.

   Appareil selon la revendication II, carac térisé en ce que lesdits conduits d'échappement sont susceptibles d'être déplacés conjointement et symétriquement en direction verticale et horizontale de façon telle que leurs ouvertures longitudinales peuvent être placées pendant l'étirage dans une position pour établir auprès du ménisque et sur toute la longueur de ce dernier une atmosphère stabilisée, inactive dynamiquement et thermiquement et exempte de flux gazeux. 9.

   Appareil selon la revendication II, carac térisé en ce que lesdits conduits d'échappement sont agencés conjointement et symétriquement autour de leurs axes longitudinaux de façon telle que pendant l'étirage leurs ouvertures lon gitudinales soient dirigées vers la feuille de verre montante dans la direction la plus avanta geuse pour établir auprès du ménisque et sur toute la longueur de ce dernier une atmosphère stabilisée, inactive dynamiquement et thermi- quement et exempte de flux gazeux.