FR2548657A1

FR2548657A1 - Float glass strip prodn.

Info

Publication number: FR2548657A1
Application number: FR8311057A
Authority: FR
Inventors: Rainer Grablowitz; Josef Hermanns; Helmut Gowert
Original assignee: Saint Gobain Vitrage SA
Current assignee: Saint Gobain Vitrage SA
Priority date: 1983-07-04
Filing date: 1983-07-04
Publication date: 1985-01-11
Also published as: DE3424413A1; DE3424413C2; FR2548657B1

Abstract

In a float glass strip prodn. process, the edges of the glass layer, in the layer spreading-out region of the metal bath, are subjected to forces with components parallel and perpendicular to the glass strip movement direction, by contacting the rotation faces of rotating bodies with the glass layer edges. The bodies are rotated about axes which are vertical or are inclined to the vertical. Appts. for carrying out the process is also claimed.

Description

PRDCEDE ET DISPOSITIF POUR LN EABRIC~TI0N
DE VERRE PAR FLCTTNGE
La présente invention concerne la fabrication de verre plat par flottage, procédé selon lequel du verre fondu est déversé de façon continue sur un bain de métal en fusion, où il se répand en une nappe d'épaisseur déterminée pour former un ruban continu qui se refroidit tandis que des forces obliques par rapport à la direction d'avance du verre sont appliquées sur les bords du ruban de verre en formation, finalement extrait à l'aide de rouleaux extracteurs.PREDICT AND DEVICE FOR LN EABRIC ~ TI0N
OF GLASS BY FLCTTNGE
The present invention relates to the production of flat glass by floating, a process according to which molten glass is poured continuously onto a bath of molten metal, where it spreads out in a sheet of predetermined thickness to form a continuous ribbon which cools. while oblique forces with respect to the direction of advance of the glass are applied to the edges of the ribbon of glass in formation, finally extracted using extractor rollers.

L'invention concerne également un dispositif pour la fabrication du verre plat par flottage. The invention also relates to a device for manufacturing flat glass by floating.

L'application de forces sur les bords du ruban de verre dans la direction perpendiculaire à la direction d'avance du ruban est toujours nécessaire lorsque l'on veut fabriquer un ruban de verre d'une épaisseur différente de l'épaisseur dite "épaisseur d' équilibre". Sous la dénomination "épaisseur d'équilibre", on comprend une épaisseur de verre pour la production de laquelle il n'est pas nécessaire d'appliquer sur les bords du ruban une composante de force perpendiculaire à la direction d'avance dudit ruban. The application of forces to the edges of the glass ribbon in the direction perpendicular to the direction of advance of the ribbon is always necessary when it is desired to manufacture a glass ribbon of a thickness different from the thickness called "thickness d 'balance'. The term "equilibrium thickness" includes a thickness of glass for the production of which it is not necessary to apply to the edges of the ribbon a force component perpendicular to the direction of advance of said ribbon.

L'épaisseur d'équilibre est déterminée par une série de facteurs, notamment la quantité de verre déversée par unité de temps sur le bain de métal. I1 est apparu que plus la production de verre est inportante, plus l'épaisseur d'équilibre" est faible, de sorte que sur certains des dispositifs fonctionnant actuellement cette épaisseur atteint environ 4 rmn. The thickness of equilibrium is determined by a series of factors, notably the quantity of glass poured out per unit of time onto the metal bath. It has become apparent that the greater the production of glass, the smaller the equilibrium thickness ", so that on some of the devices currently operating this thickness reaches approximately 4 nm.

Quand on veut fabriquer un ruban de verre d'épaisseur inférieure à cette "épaisseur d'équilibre", il est nécessaire de soumettre la nappe de verre à un étirage par des forces orientées vers l'extérieur, afin de l'empêcher de se resserrer. Dans ce cas, les forces souhaitées sont exercées sur les bords de la couche de verre nar des rouleaux dentés appelés "Top Roll" ou rouleaux de bord qui agissent sur la face supérieure du ruban de verre, à quelques centimètres des bords proprement dits. La cc"psante de force perpendiculaire à la direction d'avance peut être réglée par modification de l'angle formé par l'axe de rotation des rouleaux avec la direction d'avance. De tels dispositifs sont décrits par exemple dans la publication de brevet française 2 048 073. When you want to make a glass ribbon with a thickness less than this "equilibrium thickness", it is necessary to subject the glass sheet to stretching by forces oriented towards the outside, in order to prevent it from tightening . In this case, the desired forces are exerted on the edges of the glass layer nar of toothed rollers called "Top Roll" or edge rollers which act on the upper face of the glass ribbon, a few centimeters from the edges themselves. The force force perpendicular to the direction of advance can be adjusted by modifying the angle formed by the axis of rotation of the rollers with the direction of advance. Such devices are described for example in the patent publication French 2,048,073.

On connait également d'après la publication de brevet française 2 100 591 un dispositif pour la fabrication de rubans de verre ayant des épaisseurs différentes de "l'épaisseur d'équilibre", équipé d'éléments rotatifs qui exercent des forces orientées vers l'extérieur ou vers l'intérieur, qui sont montés tournant autour d'axes verticaux et qui sont munis de dents réparties sur leur périphérie agissant sur la face supérieure de la couche de verre.De ineme que le dispositif décrit précédemment, ce dispositif peut être utilisé pour la fabrication de ruban de verre ayant des épaisseurs plus petites ou plus grandes que "l'épaisseur d'équilibre", et ceci parce que les intensités et la direction de la composante agissant perpendiculairement à la direction d'avance peuvent être réglées et modifiées par la direction de rotation et la vitesse de rotation des éléments rotatifs. Also known from French patent publication 2,100,591 is a device for the manufacture of glass ribbons having thicknesses other than "equilibrium thickness", equipped with rotary elements which exert forces oriented towards the outside or inside, which are mounted rotating around vertical axes and which are provided with teeth distributed on their periphery acting on the upper face of the glass layer. In the same way as the device described above, this device can be used for the manufacture of glass ribbon having thicknesses smaller or greater than "equilibrium thickness", and this because the intensities and the direction of the component acting perpendicular to the direction of advance can be adjusted and modified by the direction of rotation and the speed of rotation of the rotary elements.

Ces procédés connus présentent l'inconvénient d'obliger à séparer et éliminer des bords relativement larges du ruban de verre, en raison de la déforination de sa surface par les moyens d'action rotatifs. These known methods have the disadvantage of forcing to separate and eliminate relatively wide edges of the glass ribbon, due to the deformation of its surface by the rotary action means.

Pour la fabrication de rubans de verre ayant une épaisseur plus importante que "l'épaisseur d'équilibre", il est également connu d'aprés la publication de brevet française 1 366 472, de limiter la largeur du verre par des disques tournant autour d'un axe horizontal et partiellement immergés dans le bain de métal. Lorsqu'avec un tel dispe- sitif on veut appliquer sur le ruban de verre des forces dirigées dans la direction d'avance de ce ruban, les disques doivent être pourvus de molettes supplémentaires qui agissent sur sa face supérieure. Apparait alors à nouveau l'inconvénient mentionné ci-dessus, à savoir les détériorations de la surface du ruban de verre.En outre, entre les disques qui tournent et le chant du ruban de verre existent des glissements qui entrainent également la déformation du ruban de verre dans sa partie marginale. For the manufacture of glass ribbons having a thickness greater than "the equilibrium thickness", it is also known from French patent publication 1,366,472 to limit the width of the glass by discs rotating around 'a horizontal axis and partially immersed in the metal bath. When, with such a device, it is desired to apply forces to the glass ribbon directed in the direction of advance of this ribbon, the discs must be provided with additional knobs which act on its upper face. The above-mentioned drawback again appears, namely the deterioration of the surface of the glass ribbon. In addition, between the rotating discs and the edge of the glass ribbon there are slippages which also cause the deformation of the ribbon. glass in its marginal part.

On cannait encore d'après la publication de brevet belge 646 508 l'utilisation de galets agissant exclusivement sur les chants du ruban de verre. Mais ces galets, montés en bout d'axes verticaux fixes n'autorisent aucune modification de la fabrication aussi bien en ce qui concerne l'épaisseur du ruban de verre formé qu'en ce qui concerne le débit. According to Belgian patent publication 646 508, the use of rollers acting exclusively on the edges of the glass ribbon was still canned. However, these rollers, mounted at the end of fixed vertical axes, do not allow any modification of the production, both with regard to the thickness of the glass ribbon formed and with regard to the flow rate.

L'invention se propose de fabriquer par le procédé de flottage, un ruban de verre d'une épaisseur plus grande que "l'épaisseur d'équilibre" en réduisant au minimum ou en supprimant les déformations de bord des faces supérieure ou inférieure du ruban de verre. The invention proposes to manufacture by the float process, a glass ribbon of a thickness greater than "the equilibrium thickness" by minimizing or eliminating edge deformations of the upper or lower faces of the ribbon of glass.

Selon l'invention, on agit sur les chants du ruban de verre en mettant en contact avec ces chants les surfaces latérales de corps de révolution tournant autour d'un axe vertical ou incliné par rapport à la verticale, ces corps de révolution étant réglables transversalement par rapport à la direction d'avance du ruban de verre, afin de régler la valeur de la composante de force perpendiculaire au ruban de verre. According to the invention, the edges of the glass ribbon are acted by bringing into contact with these edges the lateral surfaces of bodies of revolution rotating around a vertical axis or inclined relative to the vertical, these bodies of revolution being adjustable transversely. relative to the direction of advance of the glass ribbon, in order to adjust the value of the force component perpendicular to the glass ribbon.

Le contact des corps de révolution avec le ruban de verre s'exerçant exclusivement sur les chants, il s'ensuit que la largeur de bords détériorée est sensiblement réduite et le cas échéant méme éliminée. Les "chutes de bords" étant fortement réduites ou totalement éliminées il s'ensuit que le procédé selon l'invention augmente la pro- duction nette d'un dispositif de flottage d'environ 5 % par rapport aux procédés connus. En outre, la position des corps de révolution étant réglable transversalement, on peut ainsi facilement réguler la fabrication ou modifier cette fabrication pour passer par exemple d'une épaisseur de verre à une autre. The contact of the bodies of revolution with the glass ribbon being exerted exclusively on the edges, it follows that the deteriorated edge width is appreciably reduced and if necessary even eliminated. The "edge drops" being greatly reduced or totally eliminated, it follows that the method according to the invention increases the net production of a float device by about 5% compared to known methods. In addition, the position of the bodies of revolution being adjustable transversely, it is thus easy to regulate the manufacture or modify this manufacture to pass, for example, from one thickness of glass to another.

Un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon 1' invention comprend, de chaque coté du ruban de verre, des supports mobiles transversalement par rapport à la direction d'avance du ruban de verre, à travers les parois latérales de la cuve contenant le bain de métal, et à l'extrémité desquels est fixé un corps de révolution susceptible d'agir sur le ruban de verre, d'axe de rotation perpendiculaire ou incliné par rapport à la surface du bain de métal entrainé à une vitesse de rotation réglable et agissant par contact avec frottement sur le chant du ruban de verre. A device for implementing the method according to the invention comprises, on each side of the glass ribbon, supports movable transversely relative to the direction of advance of the glass ribbon, through the side walls of the tank containing the metal bath, and at the end of which is fixed a body of revolution capable of acting on the glass ribbon, of axis of rotation perpendicular or inclined relative to the surface of the metal bath entrained at an adjustable speed of rotation and acting by contact with friction on the edge of the glass ribbon.

Selon l'invention, les composantes de forces agissant dans la direction d'avance du ruban de verre peuvent être réglées par modification de la vitesse de rotation des corps rotatifs, tandis que les COEr posantes perpendiculaires à cette direction d'avance sont réglées par déplacement des corps de révolution transversalement au ruban de verre. According to the invention, the force components acting in the direction of advance of the glass ribbon can be adjusted by modification of the speed of rotation of the rotary bodies, while the COEr posing perpendicular to this direction of advance are adjusted by displacement bodies of revolution transversely to the glass ribbon.

Alors qu'avec un dispositif connu équipé de rouleaux de bords, il est nécessaire de réguler la vitesse de rotation, de modifier la position dans le sens transversal et aussi de modifier l'angle de l'axe de rotation, l'invention supprime ce dernier réglage. I1 s'ensuit que bien que le dispositif conforme à l'invention est plus simple dans sa conception, il permet de passer plus rapidement et plus facilement d'une épaisseur de verre à une autre, et simplifier l'aubonatisation. Whereas with a known device equipped with edge rollers, it is necessary to regulate the speed of rotation, to modify the position in the transverse direction and also to modify the angle of the axis of rotation, the invention eliminates this last setting. I1 follows that although the device according to the invention is simpler in its design, it allows to pass more quickly and more easily from one thickness of glass to another, and simplify aubonatization.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront dans la description suivante d'un exemple du dispositif selon 1' invention. Other characteristics and advantages of the invention will appear in the following description of an example of the device according to the invention.

La figure 1 est une vue en plan d'un four cootenort un bain de métal pour la fabrication de verre plat avec des corps de révolution agissant sur les chants du ruban de verre. Figure 1 is a plan view of an oven cootenort a metal bath for the manufacture of flat glass with bodies of revolution acting on the edges of the glass ribbon.

La figure 2 représente en coupe selon la ligne II-II de la figure 1, un corps de révolution en position de travail. Figure 2 shows in section along line II-II of Figure 1, a body of revolution in the working position.

Le verre fondu 1 introduit par le canal 2 dans le four qui contient un bain d'étain 3 en fusion est déversé de façon continue sur ce bain et un barrage 4 sert à régler la quantité de verre apportée par unité de temps par le canal 2. Le verre s'étale latéralement sur l'étain en fusion et forme une nappe de verre 5 d'épaisseur régulier qui se solidifie en avançant dans la direction de la flèche F pour former un ruban que des rouleaux extracteurs 7 extraient à l'extrémité de la cuve contenant le bain d'étain. The molten glass 1 introduced through channel 2 into the furnace which contains a molten tin bath 3 is continuously poured onto this bath and a barrier 4 is used to adjust the amount of glass supplied per unit of time through channel 2 The glass spreads out laterally on the molten tin and forms a sheet of glass 5 of regular thickness which solidifies while advancing in the direction of arrow F to form a ribbon which extractor rollers 7 extract at the end. of the tank containing the tin bath.

Des galets moteurs 10, disposés à l'extrémité des supports 11 agissent de chaque eSté de la couche de verre sur les chants. Les sup- ports 11 reposent à l'extérieur du bain de flottage sur des chariots mobiles et passent par les ouvertures 13 des parois latérales 14 de la cuve contenant le bain d'étain. Des soufflets 15 étandhes au gaz les relient aux parois latérales 14 ce qui permet de corriger éventuellement la position des galets 10 tout en garantissant l'étandhéité de l'enceinte remplie de gaz protecteur au dessus du bain d'étain 3. Drive rollers 10, arranged at the end of the supports 11 act on each side of the glass layer on the edges. The supports 11 rest outside the float bath on mobile carriages and pass through the openings 13 in the side walls 14 of the tank containing the tin bath. Gas-tight bellows 15 connect them to the side walls 14, which makes it possible to possibly correct the position of the rollers 10 while guaranteeing the watertightness of the enclosure filled with protective gas above the tin bath 3.

Les galets 10 avec leurs éléments de maintien 11 sont dispo sés par paires de manière à agir sur les deux chants de la coudre de verre à peu près les uns en face des autres. Les supports 11 montés sur les chariots 12 sont réglables en position dans la direction transversale indiquée par la flèche G. Le réglage de la position des corps de révolution dans la direction indiquée par la flèche G dépend de l'épaisseur de nappe souhaitée et du débit de verre. En outre1 il permet de corriger la position du ruban de verre 5 sur le bain d'étain 3. The rollers 10 with their holding elements 11 are arranged in pairs so as to act on the two edges of the glass sewing roughly opposite one another. The supports 11 mounted on the carriages 12 are adjustable in position in the transverse direction indicated by the arrow G. The adjustment of the position of the bodies of revolution in the direction indicated by the arrow G depends on the desired thickness of the sheet and the flow rate of glass. In addition1 it makes it possible to correct the position of the glass ribbon 5 on the tin bath 3.

A titre d'exemple, on peut utiliser six paires de galets 10 le long de la cuve contenant le bain dans la partie où le verre n'est pas encore solidifié, bien que le nombre de galets mis en oeuvre puisse varier et dépendre des conditions de fabrication. For example, one can use six pairs of rollers 10 along the tank containing the bath in the part where the glass is not yet solidified, although the number of rollers used may vary and depend on the conditions Manufacturing.

Les galets 10 exercent sur les chants 17 du ruban de verre une force perpendiculaire audit ruban. The rollers 10 exert on the edges 17 of the glass ribbon a force perpendicular to said ribbon.

D'autre part, en raison de leur rotation et du frottement en tre les surfaces latérales en rotation et les chants du verre, ils exercent également dans la direction d'avance du ruban de verre lflèche
F) une force qui sert essentiellement à entrainer régulièrement le ruban de verre des deux côtés et à le guider en le stabilisant, 1'empêchant de dériver latéralement au moyen d'une augmentation ou d'une diminution de la vitesse d'entrainement des galets.On the other hand, due to their rotation and the friction between the rotating side surfaces and the edges of the glass, they also exert in the direction of advance of the glass ribbon lflèche
F) a force which essentially serves to regularly drive the glass ribbon on both sides and to guide it by stabilizing it, preventing it from drifting laterally by means of an increase or a decrease in the speed of drive of the rollers .

La figure 2 montre la structure d'éléments d'entrâînement et de guidage conformes à l'invention. Le galet 10, constitué d'un disque cylindrique en graphite, ou en un autre matbriau réfractaire, est vissé à sa partie supérieure sur un flasque 20 solidaire d'un arbre 21. Figure 2 shows the structure of drive and guide elements according to the invention. The roller 10, consisting of a cylindrical disc of graphite, or of another refractory material, is screwed at its upper part onto a flange 20 secured to a shaft 21.

L'arbre 21 est monté mobile en rotation dans le palier en graphite 22 qui de son côté est monté dans une bague 23, à l'extrémité d'un bras tabulaire 24. Le bras 24 est creux, et comprend une double paroi ou des tubes traversés par un courant d'eau froide, ce qui permet de refroidir le support 20. Au besoin, la bague 23 peut entre conçue de façon à pouvoir entre traversée par le meme agent de refroidissement que le bras 24, et à refroidir ainsi le palier en graphite 22 et son pignon conique 27.The shaft 21 is mounted mobile in rotation in the graphite bearing 22 which for its part is mounted in a ring 23, at the end of a tabular arm 24. The arm 24 is hollow, and comprises a double wall or tubes traversed by a stream of cold water, which makes it possible to cool the support 20. If necessary, the ring 23 can between designed so as to be able to be crossed by the same cooling agent as the arm 24, and thus to cool the graphite bearing 22 and its bevel gear 27.

L'arbre 21 est disposé verticalement dans le palier 22. Le pignon conique 27 situé sur l'arbre 21 engrène sur un autre pignon conique 28 situé sur l'arbre d'entralnement 29, lui-meme monté tournant dans des paliers 30 fixés sur le bras 24 et entrains en rotation à l'aide d'un moteur réglable non représenté. The shaft 21 is arranged vertically in the bearing 22. The bevel gear 27 located on the shaft 21 meshes with another bevel gear 28 located on the drive shaft 29, itself mounted rotating in bearings 30 fixed on the arm 24 and goes in rotation using an adjustable motor, not shown.

le bras 24 et l'arbre 29 sont entourés d'une meme gaine 32 et c'est l'ensemble qui forme le support 11. Un soufflet 15 est lié à la gaine 32 par une bague d'étanchéité 34. La gaine 32 est isolée thermi- quement et il est possible d'y introduire un gaz de protection servant aussi à refroidir les pignons coniques 27 et 28. the arm 24 and the shaft 29 are surrounded by the same sheath 32 and it is the assembly which forms the support 11. A bellows 15 is linked to the sheath 32 by a sealing ring 34. The sheath 32 is thermally insulated and it is possible to introduce a shielding gas which also serves to cool the bevel gears 27 and 28.

Les galets 10 sont disposés à un niveau tel que la partie mediane de leur surface de rotation est au contact du chant 17 de la nap pe de verre 5. Cela signifie qu'une partie des galets est immergée dans le bain d'étain fondu 3. The rollers 10 are arranged at a level such that the middle part of their rotation surface is in contact with the edge 17 of the glass mat 5. This means that a part of the rollers is immersed in the molten tin bath 3 .

Les surfaces latérales des galets 10 peuvent etre rendues ru gueuses ou être munies d'un rainurage, ce qui augmente alors le frottement et permet de diminuer la pression latérale à appliquer. The lateral surfaces of the rollers 10 can be made rough or be provided with a grooving, which then increases the friction and makes it possible to reduce the lateral pressure to be applied.

Les corps de révolution peuvent avoir une forme cylindrique ou conique et leur surface latérale agissant sur le chant du ruban de
verre peut présenter une courbure concave. Les corps de révolution peu
vent être aussi refroidis. The bodies of revolution may have a cylindrical or conical shape and their lateral surface acting on the edge of the ribbon of
glass may have a concave curvature. Bodies of revolution little
may also be cooled.

Claims

1. A method of manufacturing flat glass according to which molten glass is poured continuously onto a bath of molten metal where it spreads in a layer of uniform thickness to form a continuous glass ribbon which cools and is extracted at the exit from the bath, during which forces are applied to the glass ribbon in formation of coeposing forces parallel and perpendicular to the direction of advance of the glass ribbon, characterized in that one acts on the edges of the glass ribbon in bringing these edges into contact with the lateral surfaces of bodies of revolution rotating around vertical or inclined axes with respect to the vertical and by adjusting the value of the component perpendicular to the glass ribbon by modifying perpendicularly to the glass ribbon , the position of the bodies of revolution.

2. Method according to claim 2, characterized in that one adjusts the value of the ccqposante parallel to the direction of advance of the glass ribbon by modifying the speed of rotation of the bodies of revolution.

3. Device for implementing the method according to one of claims 1 to 2, characterized in that it includes each side of the glass ribbon, supports mounted movable transversely relative to the direction of advance of the glass ribbon , through the side walls of the furnace containing the metal bath, and at the end of which are fixed bodies of revolution, driven in rotation at adjustable speed around axes of rotation perpendicular or inclined by their port to the surface of the metal bath, these bodies of revolution acting by contact with friction on the edges of the glass.

4. Device according to claim 3, characterized in that the bodies of revolution (10) are partially immersed in the metal bath (3).

5. Device according to one of claims 3 or 4, characterized in that the bodies of revolution (10) are made of graphite or of another refractory material.

6. Device according to one of claims 3 to 5, characterized in that the bodies of revolution (10) have a rough side surface or grooved and optionally cooled.

7. Device according to one of claims 3 to 6, characterized in that the bodies of revolution have a conical shape.

8. Device according to one of claims 3 to 7, characterized in that the bodies of revolution have a cylindrical shape.

9. Device according to one of claims 3 to 8, characterized in that the shaft (21) of the body of revolution is arranged in a graphite bearing.

10. Device according to one of claims 3 to 9, characterized in that the transmission of the movement of the transmission shaft (29) to the rotary body is done by bevel gears.

11. device according to one of claims 3 to 10, characterized in that the supports (22, 23) of the rotary body (10) are provided at the end of an arm (24) cooled by a batten, which carries the bearings (30) of the transmission shaft (29).

12. Device according to claim 11, characterized in that the arm (24) and the transmission shaft (29) are surrounded by an insulating sheath (32).