FR2902881A1 - Installation de production de verre plat avec equipement de mesure des contraintes,et procede de conduite d'une etenderie de recuisson de verre plat. - Google Patents

Abstract

Installation de production de verre plat comprenant un four de fusion et d'affinage suivi d'un dispositif de formage d'un ruban de verre plat et d'une étenderie (K). L'installation comporte, implanté dans l'étenderie (K), un équipement (G) de mesure en ligne et sans contact des contraintes dans le ruban de verre.

Description

INSTALLATION DE PRODUCTION DE VERRE PLAT AVEC EQUIPEMENT DE MESURE DES

CONTRAINTES, ET PROCEDE DE CONDUITE D' UNE ÉTENDERIE DE RECUISSON DE VERRE PLAT.

La présente invention concerne une installation de production de verre plat comprenant un four de fusion et d'affinage suivi d'un dispositif de formage d'un ruban de verre plat et d'une étenderie, et comportant un équipement de mesure en ligne et sans contact des contraintes dans le ruban de verre Une étenderie de recuisson de verre plat est un four tunnel équipé de moyens de chauffage et de refroidissement permettant de faire suivre un cycle thermique de refroidissement contrôlé à un ruban de verre. Elle est placée en aval du bain d'étain pour une ligne de production selon le procédé float, ou en aval du four de fusion et de formage pour une ligne de production de verre laminé.

La première phase critique du cycle de refroidissement de la bande de verre plat se situe dans les zones de l'étenderie dans lesquelles le verre est dans un état viscoélastique. Le refroidissement induit des gradients thermiques et des contraintes. Pour limiter la création de contraintes permanentes (aussi appelées résiduelles) et permettre leur relaxation, le début du refroidissement est réalisé à un taux réduit pour permettre une 'recuisson' du verre. Un niveau de contraintes permanentes trop élevé entraîne des problèmes dans le traitement ultérieur du verre comme la découpe. Une fois cette recuisson autour de la température de transition terminée, débute la deuxième phase critique du cycle de refroidissement, où l'on vise à refroidir le verre rapidement pour limiter la longueur de l'étenderie. Le verre étant à présent à l'état solide, des gradients thermiques lors de ce refroidissement induisent des contraintes dites temporaires. Or, après la première phase du refroidissement, les contraintes permanentes sont toujours présentes dans le verre. La contrainte totale désigne la combinaison des contraintes permanentes et temporaires.

Pendant le refroidissement, des gradients de température dans l'épaisseur du ruban de verre entraînent des contraintes dites stratifiées, représentés en Fig.1 des dessins annexés. Les couches superficielles plus froides sont en état d'extension plane isotrope et les couches internes en état de compression plane isotrope.

Les gradients de température dans le plan d'un ruban entraînent également des contraintes planes mais de type membrane, aussi appelées contraintes de forme. Pour le cas des gradients uniquement sur la largeur d'un ruban de longueur importante (voir Fig. 1), l'orientation des contraintes membranes est parallèle à la longueur du ruban. Ces contraintes dans la longueur du ruban sont compressives ou extensives en fonction du profil de température sur la largeur du ruban. Dans une étenderie, on tente de maintenir les bords du ruban en légère compression à cause de leur plus grande fragilité. Ces contraintes thermiques disparaissent à la fin du refroidissement avec la disparition des gradients thermiques, d'où leur caractérisation comme contrainte temporaire.

On peut d'ailleurs facilement comprendre la création des contraintes permanentes. Un ruban de verre se solidifie d'abord sur les deux faces. Le coeur est encore plastique à ce moment. II solidifie avec retard et a tendance à ce compacter d'avantage. Ceci n'est plus possible car le coeur est attaché aux deux faces solidifiées. Le coeur subit alors une contrainte extensive pendant la solidification. Par conséquent, les deux faces déjà solidifiées se trouvent simultanément sous contrainte compressive. Le ruban montre donc une contrainte permanente avec une zone centrale sous extension et deux zones sous compression. Les contraintes permanentes dans les zones sont isotropes dans le plan de la feuille. Le niveau des contraintes permanentes est intimement lié à la vitesse de refroidissement pendant la première phase de refroidissement. Une vitesse de refroidissement élevée, notamment pour un verre épais, induit des contraintes permanentes élevées et cause des problèmes de découpe des panneaux de verre. Un refroidissement asymétrique de la face supérieure et de la face inférieure décale le profil de contraintes dans l'épaisseur et cause une déformation du ruban.

Le même phénomène de solidification de zones en fonction de la vitesse de refroidissement apparaît sur la largeur du ruban. La maîtrise de la vitesse de refroidissement des bords du ruban présente un problème particulièrement difficile notamment pour les rubans épais. L'ajustement du refroidissement pendant la première phase du refroidissement doit assurer une légère compression des bords et une faible extension du centre du ruban pour réduire les problèmes de casse du ruban.

On rappelle ici qu'en absence de forces extérieures, les forces intérieures doivent être en équilibre (principe de Cauchy). Ceci est valable pour un ruban de verre dans une étenderie si on fait abstraction de la force de transport par les rouleaux et de la gravité. Le verre est un matériau fragile. Il se rompt sous l'effet de traction et ce perpendiculairement à la direction de la contrainte normale d'extension qui viendrait à y régner. Le verre ne répond pas à une contrainte de cisaillement par une déformation ductile. Il convient donc d'identifier les directions et amplitudes des contraintes principales pour évaluer le risque de rupture. La détermination des contraintes principales permet d'éliminer les composantes de cisaillement dans le tenseur de contraintes. La forme du ruban de verre permet déjà de réduire les dimensions au cas plan en 2D (deux dimensions). En plus, pour un ruban de longueur infinie et des gradients thermiques uniquement sur la largeur du ruban, la composante de contrainte sur la longueur du ruban et la contrainte principale coïncident. Une mesure de la contrainte de cisaillement pour trouver la contrainte principale n'est plus nécessaire.

Une particularité du matériau verre concerne la sensibilité de sa surface à la rupture sous contrainte d'extension. Un verre fabriqué selon le procédé float avec une surface sans défauts macroscopiques peut déjà casser à partir de 5OMPa de traction à la surface. Des défauts de surface peuvent encore baisser cette limite.

Lors du refroidissement d'un ruban de verre dans une étenderie il est donc important de contrôler finement les profils de contrainte dans l'épaisseur et sur la largeur du ruban. La détermination des contraintes principales à la surface du ruban permettrait d'anticiper des contraintes excessives et ceci sur toute la surface du ruban dans l'étenderie. Une mesure des contraintes doit donc permettre de déterminer les contraintes principales totales en tout point du ruban dans l'étenderie pour maîtriser le risque de casse mais doit également permettre de déterminer les contraintes permanentes. A partir de la solidification du ruban autour de la température de solidification, les contraintes permanentes et temporaires sont toujours présentes simultanément dans une étenderie. Une détermination simultanée des contraintes et des profils de température permet de séparer la contrainte temporaire dans la contrainte totale pour obtenir la contrainte permanente. Une autre manière de déterminer la contrainte permanente est de réaliser la mesure de la contrainte dans une zone de l'étenderie sans refroidissement et par conséquent où la température du ruban est homogène. Ceci est particulièrement intéressant pour les profils dans l'épaisseur car la mesure du profil de température dans l'épaisseur est moins évidente que la mesure du profil de température sur la largeur du ruban. La condition de l'homogénéité thermique du ruban est d'ailleurs naturellement donnée à la fin de l'étenderie si la température ambiante et la température du ruban sont proches. La zone d'intérêt pour les mesures de contrainte sur l'équipement 'étenderie verre plat' s'étend donc entre la température de transitions avec le début de l'établissement des contraintes jusqu'à la position de l'homogénéisation thermique du ruban après l'étenderie.

D'une manière générale, un refroidissement non adapté du ruban 10 dans l'étenderie peut conduire à un niveau de contrainte du verre excessif préjudiciable à la qualité du verre et à son parachèvement :

1. Dans l'étenderie Au-delà d'une valeur critique de traction, la contrainte totale avec sa 15 composante principale dans le verre entraîne la casse du ruban. En plus, des contraintes importantes dans le verre peuvent induire une déformation du ruban perpendiculaire au plan du ruban. Ceci peut gravement perturber le transport du ruban dans l'étenderie Ce type de déformation est également gênant si celle-ci est permanente et se retrouve 20 dans les panneaux de verre après la découpe.

2. Dans la section de découpe, en aval de l'étenderie Des contraintes permanentes importantes dans le ruban rendent difficile, voire impossible, une découpe nette du verre. 25 Le contrôle et le maintien à un niveau acceptable des contraintes durant tout le processus de recuisson et du refroidissement du ruban de verre sont donc une préoccupation majeure pour l'industriel. Pour simplifier la discussion suivante, on adopte un système de coordonnées de contraintes conforme avec la forme géométrique du ruban (voir 30 Fig 1). Les directions des contraintes principales peuvent pour des conditions particulières coïncider avec ces contraintes géométriques du ruban. On définit donc une composante aX dans la direction de la longueur du ruban, une composante 6y dans la direction de la largeur du ruban et une composante aZ dans une direction perpendiculaire au ruban. 35 Les composantes a, et ay présentent les contraintes planes, champs de contraintes stratifiées pour une feuille mince. Sur les lignes de production, on mesure après l'étenderie le profil latéral sur la largeur (Fig. 2) qui trace la composante aX intégrée sur l'épaisseur du ruban, donc une contrainte membrane. Le profil latéral n'est pas mesuré au sein de l'étenderie selon l'état de l'art. C'est pourtant cette contrainte qui peut atteindre des valeurs élevées pour un mauvais ajustement du refroidissement sur la largeur et entraîner la casse du ruban.

La composante membrane 6y intégrée sur l'épaisseur du ruban n'est pas non plus mesurée dans les étenderies selon l'état de l'art. Cette contrainte n'est pourtant pas négligeable dans certains cas (exemple : le profil thermique sur la largeur n'est pas constant sur la longueur du ruban) Le profil vertical trace l'évolution de la contrainte plane 6x ou 6y sur l'épaisseur du ruban (Fig 2). Pour un petit échantillon découpé du ruban, les composantes 6x et 6y sont équivalentes car la contribution des contraintes de forme ou membranes est éliminée. Du fait de la mesure hors ligne (off-line) du profil vertical, on mesure uniquement une contrainte permanente. Le profil vertical des contraintes totales 6x ou 6y n'est pas mesuré au sein des étenderies selon l'état de l'art. C'est pourtant cette contrainte qui peut atteindre les valeurs élevées et critiques notamment pour un verre épais.

La composante 6Z est absente dans le cas d'une feuille mince. Mais près des bords d'un ruban de verre float ou au contact avec les rouleaux de transport, cette composante apparaît. Aucune mesure de cette contrainte n'est réalisée sur le ruban selon l'état de l'art.

Selon l'état de la technique, il existe différentes méthodes de mesure sans contact des contraintes du ruban, notamment celles exposées ci-après . Une méthode optique souvent utilisée pour la mesure des contraintes du verre réside dans l'analyse de la polarisation d'un faisceau de lumière après son passage à travers du verre. Elle est basée sur une propriété liée à la photoélasticité du verre qui se caractérise par un changement directionnel de l'indice de réfraction de la lumière en présence d'une contrainte. Sur un ruban de verre plat, la mesure est réalisée avec un faisceau de lumière qui passe à travers le ruban principalement perpendiculairement à sa surface. L'analyse de la polarisation du faisceau s'effectue après un simple ou un double passage à travers l'épaisseur du ruban. Cette méthode demande un ajustement précis du faisceau de lumière avec des éléments optiques en dessus et en dessous du ruban. Les mesures de contrainte réalisées en ligne (on-line) selon cette méthode sont effectuées à une distance importante en aval de l'étenderie pour réduire l'influence de la contrainte temporaire sur la mesure.

Cette mesure vise donc la contrainte membrane permanente (voir brevet US 4619681 ou DE 1 202 028). Elles permettent la caractérisation d'une valeur moyenne pour ax en intégrant les contraintes sur l'épaisseur de la feuille. Ainsi, ces mesures caractérisent uniquement la contrainte membrane selon la direction longueur du ruban. Elles permettent notamment de vérifier si les bords du ruban sont sous compression car ceux-ci sont particulièrement sensibles à la rupture sous contrainte d'extension. Cette méthode suppose d'ailleurs l'absence d'une composante ay pour identifier la composante ax comme contrainte principale (la mesure de la retardation d'un faisceau perpendiculaire ~o permet uniquement de mesurer une différence de deux composantes). L'inertie liée à la position de l'équipement sur la ligne ne permet pas un ajustement rapide des paramètres de fonctionnement de l'étenderie lors de la première phase du refroidissement du ruban. En plus, la méthode ne donne aucune information quant aux contraintes temporaires qui règnent dans 15 l'étenderie. Une implantation de ce type d'instrument dans l'étenderie se heurte à deux difficultés : 1. Les composantes mécaniques, optiques et électroniques ne sont pas adaptées à un environnement chaud avec des températures allant jusqu'à 600 C. 2. Le rayonnement thermique du ruban de verre perturbe gravement la détection de la lumière polarisée par le système optique. 20 D'autres méthodes basées sur l'analyse de la polarisation de la lumière après son passage à travers du verre sont utilisées pour la mesure en laboratoire du profil vertical de contrainte dans l'épaisseur d'un échantillon. Du fait de la découpe de l'échantillon, les contraintes membranes sont plus ou moins relâchées. On mesure donc le profil vertical des contraintes 25 planes permanentes ax ou ay avec l'équivalence des deux valeurs à cause de l'isotropie. L'intégration sur un profil vertical d'un tel échantillon donne pratiquement une contrainte zéro en raison de l'absence de contrainte membrane. Le profil vertical reflète le niveau et la performance de la recuisson du verre. Cette mesure sur un échantillon découpé permet uniquement de 3o déterminer le profil de contrainte permanente à la position sur le ruban où l'échantillon a été prélevé. Une autre méthode de mesure du profil vertical de contrainte permanente réside dans l'analyse de la lumière diffusée par un rayon de lumière ou faisceau laser. Cette méthode existe en deux variantes : 35 A) Analyse de la lumière diffusée et polarisée qui traverse ensuite des volumes sous contraintes B) Analyse d'intensité de lumière diffusée par un faisceau polarisé traversant des volumes sous contraintes.

Les deux variantes utilisent de préférence l'effet de la diffusion élastique de la lumière, appelé diffusion Rayleigh ou, en variante, l'effet de l'interaction de la lumière avec les phonons, appelé diffusion Brillouin ou Raman . Ces méthodes seront exposées plus en détail plus tard dans ce document. La méthode de lumière diffusée nécessite toujours le couplage d'un faisceau dans le verre soit sur les bords d'un échantillon ou à la surface à l'aide d'un prisme posé sur la surface du verre selon l'état de l'art. Dans le brevet US 2003/0076487 un couplage du faisceau à l'aide d'un réseau de réfraction lo permet de guider la lumière efficacement dans le verre à travers la surface sans prisme. Le réseau de réfraction est créé par un échauffement local du verre à l'aide d'un laser. Toutefois, cette méthode n'est pas applicable sur un ruban chaud en défilement. L'échauffement local est d'ailleurs nuisible à la mesure de faibles contraintes thermiques telles que présentes dans le verre recuit. La 15 méthode vise essentiellement le verre trempé avec un niveau de contrainte bien plus élevé. Une autre variante de la méthode de lumière diffusée est proposée dans le brevet DE 10161914 Cl. Un désavantage de la méthode de lumière diffusée est la perte d'intensité du faisceau qui traverse sous un angle rasant le 20 verre notamment pour un verre teinté. Le brevet cité propose une compensation de cette perte d'intensité par une clavette grise. Toutefois, le prisme pour un bon couplage de la lumière à travers de la surface de l'échantillon est toujours nécessaire ce qui limite l'application de cette méthode à l'hors ligne (off-line). Toutes les méthodes de mesure sur échantillons génèrent une inertie 25 importante liée au temps nécessaire au prélèvement de l'échantillon et au retour d'information du laboratoire. En plus, elles ne fournissent aucune information quant aux contraintes temporaires type membranes ou contraintes planes avec variation dans l'épaisseur. Les mesures des contraintes temporaires impliquent automatiquement une mesure au sein de l'étenderie. 30 Une approche indirecte est proposé dans le brevet US 6 796 144. Selon ce brevet on effectue une mesure de température dans l'épaisseur d'une plaque de verre par analyse de la lumière émise par photoluminescence d'une zone dans l'épaisseur. Avec cette méthode, on détermine le profil vertical de température par plusieurs mesures. A partir de ce profil de température, on 35 calcule le profil vertical de contrainte temporaire. Cette méthode ne donne aucune information sur la contrainte permanente et les contraintes membranes superposées au profil vertical de contrainte temporaire lors du refroidissement du verre dans une étenderie.

Les solutions mises en oeuvre selon l'état de la technique pour la détermination du niveau de contrainte dans le ruban de verre ne sont pas satisfaisantes car, notamment : Elles ne permettent pas de contrôler directement le processus de recuisson pour l'obtention en continu de verre ayant de bonnes caractéristiques après le passage dans l'étenderie. Elles ne permettent pas de mesurer le profil vertical de contrainte plane dans l'étenderie. Elle ne permettent pas de mesurer le profil de contrainte membrane dans l'étenderie. Elles ne permettent pas de mesurer en même temps les profils de contrainte membrane sur la largeur du ruban et le profil vertical des contraintes planes. Elles ne permettent pas de déterminer la contrainte totale et ses directions principales à tout point dans l'étenderie pour anticiper des conditions de casse du ruban ou de la courbure du ruban. Les difficultés principales de mesure de contrainte sur un ruban de verre en défilement dans une étenderie résident dans l'exigence de mesure non destructive, sans contact mécanique, sur le verre à température élevée, dans un environnement chaud et sans perturbation du refroidissement du ruban de l'ensemble des composantes principales de contraintes. Pour apporter une solution à ces problèmes, une installation de production de verre plat, selon l'invention, comprenant un four de fusion et d'affinage suivi d'un dispositif de formage d'un ruban de verre plat et d'une étenderie, et comportant un équipement de mesure en ligne et sans contact des contraintes dans le ruban de verre, est caractérisée en ce que l'équipement de mesure en ligne des contraintes est implanté dans l'étenderie. La mesure en ligne (on-line), directement dans l'étenderie et sans contact, de la contrainte totale dans le verre permet d'ajuster rapidement les paramètres de fonctionnement de l'étenderie de sorte que le niveau de contrainte totale reste en tout point inférieur à une valeur déterminée. La mesure en ligne directement dans l'étenderie et sans contact permet également de déterminer la zone de solidification du ruban avec l'établissement des contraintes permanentes La mesure en ligne directement dans l'étenderie et sans contact en combinaison avec une mesure de profil vertical ou latéral de température du ruban permet de déduire les contributions de la contrainte temporaire à la contrainte totale et d'en déduire la contrainte permanente.

L'équipement de mesure selon l'invention comprend un émetteur de lumière qui dirige un faisceau lumineux sur le ruban de verre, et un moyen récepteur et d'analyse de la lumière diffusée dans différentes directions de l'espace résultant de l'interaction du faisceau avec le verre.

L'équipement de mesure comporte des composants optiques et des moyens de traitement de signal qui permettent de mesurer et d'analyser la diffusion de la lumière avec une sensibilité suffisante pour éliminer des accessoires optiques, notamment des prismes posés sur la surface du verre. Avantageusement, l'équipement comporte une caméra CCD pour la mesure et l'analyse de la lumière diffusée. Il est ainsi possible de mesurer les contraintes dans le verre plat par la caractérisation de la lumière diffusée avec une précision suffisante pour l'analyse des contraintes temporaires et permanentes typiques pour le ruban de verre dans une étenderie. Un autre avantage de cet équipement réside dans la possibilité de mesurer simultanément le profil des contraintes membranes et le profil des contraintes dans l'épaisseur du verre. L'information complète sur les composantes de contraintes temporaires et permanentes permet d'ajuster le refroidissement de l'étenderie pour éviter la casse et mieux contrôler le niveau de contrainte permanent. II est ainsi possible d'exploiter cette information pour piloter l'étenderie avec un système automatique comprenant la mesure, le traitement des signaux et l'ajustement motorisé du refroidissement. Selon un exemple préféré de réalisation de l'invention, l'équipement de mesure permet de combiner la caractérisation du profil de contraintes verticale et latérale par la mesure de la composante de contrainte aX. Ces deux profils correspondent aux mesures actuellement réalisées 'à froid' après l'étenderie ou sur des échantillons en laboratoire. La mesure selon l'invention permet en plus d'évaluer la contrainte temporaire et totale lors du refroidissement.

L'équipement de mesure du profil vertical et latéral est placé avantageusement dans chaque zone de refroidissement de l'étenderie pour contrôler individuellement la contrainte engendrée par chaque zone. La mesure de la contrainte permet notamment de contrôler le taux de refroidissement sur la largeur de chaque zone, le refroidissement supérieur et inférieur et le taux total du refroidissement.

Selon un autre exemple de réalisation, l'équipement de mesure permet de combiner une mesure des profils verticaux et longitudinaux. Ceci permet d'identifier notamment l'évolution de la contrainte permanente et temporaire dans l'épaisseur sur la longueur de l'étenderie. Si on répète cette mesure à plusieurs positions sur la largeur du ruban, on peut également établir les profils latéraux de contrainte membrane. Selon un autre exemple de réalisation, on mesure ces profils à de nombreuses positions du ruban ce qui permet d'établir une cartographie des contraintes sur toute la longueur du ruban dans l'étenderie. Ceci permet d'identifier les endroits dans le ruban de verre avec une contrainte totale élevée. 10 En présence d'une composante ay de la contrainte membrane, la contrainte principale n'est plus orientée parallèle à la contrainte aX. II y a donc présence simultanément des deux composantes. Le principe de photoélasticité permet de mesurer uniquement des différences des contraintes perpendiculaires au 15 faisceau d'observation. Or, on arrive à séparer les contributions des différentes contraintes par une répétition de la mesure en différentes orientations. Pour trouver donc la direction et amplitudes des contraintes principales, le système de mesure peut exercer une rotation. Une autre manière à remonter aux contraintes principales consiste à analyser le signal optique en différents 20 angles par rapport à la normale sur la plaque de verre.

Un autre exemple de réalisation vise à vérifier le niveau de contrainte à des points particuliers comme l'appui du ruban sur les rouleaux et le changement de l'épaisseur près du bord du ruban. Or, le principe de photoélasticité permet de 25 mesurer uniquement des différences des contraintes perpendiculaires au faisceau d'observation. Par comparaison des mesures à des positions proches mais sans et avec la composante aZ on peut remonter sa valeur. Selon un autre exemple de réalisation, on varie l'orientation du faisceau d'observation pour trouver les contraintes principales en 3D qui contiennent la 30 contribution de la composante verticale a,. L'équipement de mesure peut comprendre une source de lumière se trouvant d'un côté du ruban et une optique d'analyse se trouvant du côté opposé, ou de préférence, du même côté que la source de lumière. La source de lumière peut être située au-dessus ou en-dessous du ruban. 35 L'émetteur et le récepteur de l'équipement de mesure peuvent être refroidis pour mise en place dans une zone à température relativement élevée de l'étenderie.5 L'équipement de mesure est complété par un poste de commande, de traitement des données fournies par l'équipement de mesure, et de visualisation des contraintes. Une interface optionnelle permet le lien entre ce poste de commande et l'unité de contrôle de l'étenderie.

Une installation munie d'un équipement de mesure avec un système optique comporte avantageusement des moyens de filtrage des rayons entrants dans le système optique de l'équipement de mesure pour éliminer le rayonnement thermique préjudiciable à la précision de la mesure. Le système optique peut comporter un tube de visée et un hacheur 10 optique prévu après le tube de visée. L'invention est également relative à un équipement pour mesure en ligne et sans contact des contraintes dans un ruban de verre dans une étenderie, caractérisé en ce qu'il comprend un émetteur de lumière qui dirige un faisceau lumineux sur le ruban de verre, et un moyen récepteur et d'analyse de 15 la lumière diffusée dans différentes directions de l'espace résultant de l'interaction du faisceau avec le verre. De préférence, l'équipement pour mesure en ligne utilise l'effet de la diffusion élastique de la lumière, appelée diffusion Rayleigh ou l'effet de l'interaction de la lumière avec les phonons, appelée diffusion Brillouin ou 20 Raman . L'équipement comporte avantageusement une caméra CCD pour la mesure et l'analyse de la lumière diffusée. Dans une variante de l'équipement, on mesure uniquement la contrainte membrane par passage et analyse directe d'un faisceau polarisé selon la méthode classique de photoélasticité. L'analyseur du signal comporte 25 avantageusement des moyens de filtrage des rayons entrants dans le système optique de l'équipement de mesure pour éliminer le rayonnement thermique préjudiciable à la précision de la mesure. Dans une variante de l'équipement, on réalise une mesure des profils latéraux et/ou longitudinaux de température de surface du ruban par des 30 moyens de mesure connus comme des pyromètres. D'autres méthodes basées sur l'émission volumique de rayonnement permettent de remonter au profil de température dans l'épaisseur du ruban. On peut ainsi séparer la contrainte temporaire et permanente dans la mesure de la contrainte totale.

35 L'invention consiste également en un procédé de conduite d'une étenderie de recuisson de verre plat, caractérisé en ce qu'une mesure en continu de la contrainte d'un ruban de verre esr réalisée par un équipement de mesure installé dans l'étenderie, et est utilisée pourajuster automatiquement les paramètres de fonctionnement de l'étenderie par l'intermédiaire d'une boucle de régulation.

Avantageusement, selon le procédé de conduite d'étenderie de recuisson de l'invention, une combinaison du système de contrôle de l'étenderie et de l'équipement de mesure de la contrainte est prévue pour permettre d'ajuster rapidement les paramètres de fonctionnement de l'étenderie de sorte que le niveau de contrainte totale reste inférieur à une valeur déterminée permettant d'éviter la casse du verre ou des déformations du ruban perpendiculaires au plan du ruban et que le niveau de contrainte permanente reste inférieur à une valeur déterminée permettant le traitement ultérieur du verre.

Par ailleurs, selon le procédé de l'invention, les mesures de contrainte peuvent être effectuées selon la largeur du ruban de verre, et peuvent être utilisées pour l'ajustement de la distribution du chauffage sur la largeur du ruban et/ou l'ajustement de la distribution du refroidissement sur la largeur du ruban.

De préférence, selon le procédé de l'invention, un modèle mathématique de fonctionnement de l'étenderie est établi et utilisé pour définir les consignes optimums à appliquer à l'étenderie, en fonction des mesures effectuées, afin d'obtenir le niveau de température et contrainte souhaité.

L'invention consiste, mises à part les dispositions exposées ci-dessus, en un certain nombre d'autres dispositions dont il sera plus explicitement question ci-après à propos d'exemples de réalisation décrits en détail avec référence aux dessins annexés, mais qui ne sont nullement limitatifs. Sur ces dessins : Fig. 1 illustre schématiquement un ruban de verre et les directions des profils et contraintes.

Fig. 2 est un diagramme illustrant une variation possible des contraintes suivant la direction y de la largeur du ruban de verre. Fig. 3 est un diagramme illustrant une variation possible des contraintes suivant la direction verticale z dans le ruban de verre. Fig. 4 est une vue schématique de côté d'une installation de production de verre plat. Fig. 5 est une coupe verticale schématique partielle, à plus grande échelle, d'une étenderie selon l'invention comprenant un exemple d'implantation du système de mesure de contrainte.

Fig. 6 est une vue schématique de dessus par rapport à Fig.5. Fig. 7 est un schéma de moyens de mesure et de moyens de contrôle de l'étenderie. Fig.8 est un schéma en perspective d'un équipement de mesure 5 positionné au-dessus du ruban de verre, et Fig.9 est une vue schématique en élévation d'un moyen récepteur et d'analyse de la lumière diffusée.

En se reportant à Fig.1 des dessins, on peut voir, schématiquement 10 représenté, un ruban de verre 1, situé dans un plan horizontal, qui progresse suivant le sens de la flèche S, parallèle aux bords longitudinaux du ruban. La ligne verticale V en tirets indique la direction de l'épaisseur du ruban. La ligne horizontale L en tirets indique la direction latérale y de la largeur du ruban, orthogonale à la flèche S. L'orientation des contraintes dans le ruban de verre 15 peut être définie suivant trois directions orthogonales, à savoir une composante ax dans la direction x de la longueur du ruban, une composante ay dans la direction y de la largeur et une composante aZ dans la direction z de l'épaisseur. Dans des cas particuliers, l'orientation d'une contrainte principale peut coïncider avec une des orientations géométriques. 20 Fig.2 montre la distribution de la contrainte, portée en ordonnée, positive pour une tension (traction) et négative pour une compression, suivant la position d'un point selon la direction y de la largeur L portée en abscisse. D'après l'exemple de Fig.2 les bords longitudinaux du ruban sont en compression tandis que la zone intermédiaire est en tension. 25 Fig. 3 montre une distribution possible de la contrainte temporaire dans l'épaisseur du ruban. Les contraintes sont portées en abscisse, avec valeurs positives pour les contraintes de tension et négatives pour les contraintes de compression. La position d'un point considéré du ruban de verre suivant l'épaisseur est reportée sur l'axe des ordonnées. D'après Fig. 3, il 30 apparaît que la face supérieure et la face inférieure du ruban sont en traction alors que la zone située à mi-épaisseur est en compression. . Ce profil vertical permet notamment de quantifier la contrainte de traction ou de compression en chaque point de l'épaisseur et en particulier au niveau des deux surfaces du ruban. 35 Fig.4 illustre schématiquement une installation de production de verre plat comprenant un poste P de préparation et d'enfournement des matières premières, un four H de fusion et d'affinage, un dispositif de formage J de la feuille de verre, une étenderie K et une section de sortie M comprenant la découpe et le conditionnement du verre. L'étenderie K est composée de différentes zones successives traditionnellement définies comme suit : La zone AO : Zone d'entrée facultative pour un éventuel traitement particulier, La Zone A : Zone de pré-conditionnement, La Zone B : Zone de recuisson, La Zone C : Zone de refroidissement indirect, La zone D : Zone de refroidissement direct tempéré, Les zones E et F : Zones de refroidissement direct final, et dernières zones de l'étenderie. Dans les zones A0, A, B et C, le contrôle du refroidissement du verre est obtenu par échanges radiatifs avec des parties froides, communément appelées échangeurs, ou des éléments chauffants, alors que dans les zones D, E et F le refroidissement est réalisé par convection à air soufflé. Selon l'invention, un équipement G de mesure sans contact des contraintes dans le ruban de verre est implanté dans la longueur de l'étenderie, dans des zones caractéristiques du processus de recuisson, par exemple vers la fin des zones de refroidissement lent A, B et C ou vers la fin des zones de refroidissement rapide E et F. Il est également possible de placer plusieurs dispositifs de mesures en différents points caractéristiques sur la longueur de l'étenderie au niveau des zones A, B, C, D, E et F. Un exemple de réalisation est représenté en Fig. 5, avec un ruban de verre 1 en défilement sur des rouleaux de transport 2 à l'intérieur du caisson 3 de l'étenderie K équipé d'un système de refroidissement du verre 4 par rayonnement ou convection. Le système de mesure de contrainte 5 comprend un boîtier refroidi 6 équipé d'ouvertures pour le système optique 7, ce dernier pouvant être équipé d'un dispositif de protection thermique comme un balayage par air ou la fermeture de fenêtres optiques. L'ensemble de l'équipement G de mesure de contrainte est supporté par un support mécanique 8 monté sur un dispositif de défilement 9 et un système de déplacement transversal manuel ou automatique 11 permettant de couvrir toute la largeur du ruban de verre. Le système permet de caractériser le profil de contrainte verticale dans l'épaisseur du verre et le profil de contrainte membrane en tout point sur la largeur du ruban. Un dispositif de rotation optionnel 10 permet d'orienter le système optique 7 suivant la direction correspondant à la largeur du ruban ou celle correspondant à la longueur du ruban. La rotation permet d'identifier direction et amplitude des contraintes principales à partir des mesures des composantes a, et ay et intermédiaires de la contrainte dans le verre. L'équipement de mesure G comprend un émetteur de lumière qui dirige un faisceau lumineux sur le ruban de verre, et un moyen récepteur et d'analyse de la lumière diffusée dans différentes directions de l'espace résultant de l'interaction du faisceau avec le verre. Une description plus complète d'un équipement de mesure est donnée plus loin avec référence aux Fig.8 et 9. L'équipement de mesure G utilise de préférence l'effet de la diffusion élastique de la lumière, appelée diffusion Rayleigh ou, en variante, l'effet de l'interaction de la lumière avec les phonons, appelée diffusion Brillouin ou Raman . Les composants optiques et les méthodes de traitement de signal sont prévus pour la mise en oeuvre du système de mesure de la lumière diffusée dans l'étenderie. Avantageusement, l'équipement de mesure comporte une combinaison d'éléments optiques dans un seul support de taille limitée et sur une seule face du ruban, ce qui permet un ajustement précis et fiable des composants optiques. La mesure et l'analyse de la lumière diffusée peuvent être réalisées avec une caméra CCD. Ainsi toute variation de la position relative du système de mesure par rapport au ruban peut être captée par le système et considérée/exploitée par le traitement informatique du signal. Selon une autre possibilité, l'ensemble de l'équipement de mesure de contrainte est placé dans un support monté sur un dispositif de défilement et un système de déplacement longitudinal manuel ou automatique permettant de couvrir une partie ou toute la longueur de l'étenderie afin de relever les niveaux de contrainte sur la longueur du ruban. Le système de déplacement peut être constitué d'un servo-axe horizontal équipé d'un chariot sur lequel est monté l'équipement de mesure. D'autres variantes de réalisation de la présente invention sont possibles, avec par exemple : 1. Un système de mesure des contraintes placé en face inférieure du ruban de verre. 2. Un système de mesure comprenant un émetteur et un récepteur optiques placés sur une même face du ruban de verre dans deux boîtes et/ou deux supports distincts séparés. 3. Un système de mesure comprenant un émetteur placé sur une face du ruban et un récepteur placé sur l'autre face. 4. Un système de mesure comprenant un émetteur et un récepteur placés sur une face du ruban et un réflecteur placé sur l'autre face. 5. Un système de mesure de contrainte complété par un système de mesure de température du ruban. L'équipement de mesure est adapté au niveau de température régnant dans l'étenderie au point où est effectuée la mesure. Par exemple, il sera intégré dans un caisson refroidi afin de maintenir l'ensemble de ses composants à des niveaux de température compatibles avec leur bon fonctionnement. Un équipement de mesure supplémentaire peut être placé en aval de l'étenderie.

L'information délivrée par l'équipement de mesure peut être exploitée par les opérateurs de l'installation pour ajuster manuellement les paramètres de fonctionnement de l'étenderie. Selon un autre exemple de réalisation, les mesures des composantes de contrainte, en particulier sX et leur profils, en particulier suivant la direction verticale et latérale, peuvent être affichées pour l'information de l'opérateur de l'étenderie afin de lui permettre de confirmer le réglage des distributions de chauffage et de refroidissement opérées sur l'étenderie. Il est également possible d'enregistrer les valeurs, en particulier la contrainte permanente, par exemple sous forme de courbes, notamment pour le suivi de la qualité du produit. De préférence, l'information délivrée par l'équipement de mesure G est exploitée par un système de contrôle de l'installation pour ajuster automatiquement les paramètres de fonctionnement de l'étenderie, par l'intermédiaire d'une boucle de régulation, en particulier pour le réglage du chauffage et du refroidissement du verre suivant la direction de défilement du ruban et sa direction perpendiculaire. La boucle de régulation peut être avantageusement complétée par un modèle physique de la recuisson du verre qui, à partir des mesures effectuées dans une section de l'étenderie, permet le calcul des consignes des différentes zones en amont et en aval de la section de mesure, pour le chauffage et le refroidissement du ruban de verre à chaque étape du processus de recuisson du verre. Fig.7 représente schématiquement différents exemples de réalisation de la boucle de régulation de l'étenderie K à partir des informations délivrées 35 par l'équipement G de mesure des contraintes. Un ou plusieurs points de mesure optionnels 12, avec équipement de mesure G, peuvent être prévus pour la mesure des contraintes. Les informations des points de mesure sont envoyées à un poste 13 de traitement, d'analyse des contraintes et de commande. Le poste 13 envoie des instructions à une unité 14 de contrôle de l'étenderie. Cette unité de contrôle 14 envoie des instructions à une armoire de pilotage 15 pour divers équipements tels que ventilateurs, chauffage électrique, commande de position des vannes.

On peut prévoir une unité 16 dans laquelle est stocké un modèle physique de recuisson du verre. Les informations provenant du poste d'analyse 13 sont alors envoyées sur l'unité 16 pour comparaison avec le modèle et instructions en sortie vers l'unité de contrôle 14. L'unité 16 peut en outre recevoir des résultats provenant de moyens 17 de mesures complémentaires de paramètres du ruban de verre, par exemple la température. L'analyse des contraintes par la méthode de lumière diffuse est exposée plus en détail avec référence aux Fig.8 et 9. Un rayon de lumière ordinaire qui traverse un échantillon de verre n'est généralement pas transmis à 100% en raison d'une diffusion dans l'échantillon. Cette diffusion peut être considérée comme une vibration secondaire de la matrice excitée par le rayon principal. Elle se traduit par de la lumière diffusée qui se propage radialement à partir du faisceau principal dans un plan y-z perpendiculaire à la direction x du faisceau. L'observation de cette lumière diffusée montre que celle-ci est polarisée dans le plan y-z dans un échantillon sans contraintes. L'analyse de la polarité de cette lumière diffusée permet de mesurer les contraintes dans un échantillon car le champ de contraintes dans le verre change la polarisation de celle-ci. Suivant ce principe de mesure, on utilise donc une source de lumière non polarisée, de préférence monochromatique, et c'est l'échantillon qui polarise la lumière diffusée selon son niveau de contrainte. Une partie de la lumière diffusée qui sort du verre est captée par un système d'analyse comprenant un analyseur et un capteur optique (caméra CCD ou photomultiplicateur) afin de mesurer la polarisation du signal sortant. Ce principe de mesure est également basé sur l'analyse de la lumière diffusée lors du passage d'un rayon de lumière au travers d'un échantillon, mais en utilisant de la lumière polarisée comme source du rayonnement incident. Le champ de contraintes présent dans l'échantillon entraîne un changement de la polarisation de la lumière le long de son trajet dans l'échantillon. Ceci conduit à une modulation spatiale de l'intensité de la lumière diffusée en fonction de l'orientation de la polarisation du faisceau principal. Comme les dipôles de la matrice vibrent parallèlement ou perpendiculairement par rapport à un observateur dans le plan y-z, seules les positions avec une polarisation perpendiculaire à la direction de l'observation émettent efficacement de la lumière diffusée dans la direction de l'observation. Les franges obtenues, observées par un capteur optique (caméra CCD ou photomultiplicateur), sont directement représentatives du niveau de contrainte du verre car elles correspondent à l'alternance de la polarisation du rayon source. L'échantillon de verre agit, avec ce principe de mesure, comme analyseur. Les deux principes d'analyse A et B permettent de caractériser la contrainte dans l'échantillon. Toutefois, le principe B est plus souvent utilisé sur des échantillons en laboratoire car plus facile à exploiter.

Une réalisation d'un système de mesure G selon le principe B est décrite avec référence aux Fig.8 et 9, puis les quelques différences pour un système élaboré selon le principe A seront précisées.

Source de lumière En principe, toute source de lumière Q (Fig.8) avec des longueurs d'onde comprises dans la fenêtre optique du verre peut servir pour créer le faisceau incident de lumière polarisée. Toutefois, certains critères permettent d'accroître les performances du système : • Une source de longueur d'onde courte permettra de 20 bénéficier d'une plus grande quantité de lumière diffusée (effet de diffusion Rayleigh plus prononcé), • Une source laser monochromatique permettra d'améliorer le rapport signal/bruit et d'éviter des effets de dispersion, • Une source laser, qui émet d'office un faisceau presque 25 parallèle et de petit diamètre, simplifiera une optique de focalisation Ofl (Fig.8) disposée entre la source Q et le ruban de verrel • Une source laser peut émettre directement un rayon polarisé. • Le rayon polarisé est modulé pour créer un décalage 30 périodique de la phase. Chaque point de mesure dans l'échantillon varie son intensité de lumière diffusée selon la période de décalage. Cette mesure permet d'accroître la résolution spatiale de la mesure. Une source adaptée pour le principe A se différencie par un rayon lumineux non polarisé alors qu'il est polarisé pour le principe B. 35 Détection Un système optique DT pour analyser la lumière polarisée est confronté à deux exigences : 1. Etre maintenu à basse température dans l'environnement chaud d'une étenderie, 2. Permettre le filtrage spectral du signal pour éliminer le rayonnement thermique.

Protection thermique/filtrage du système de détection La protection du système optique DT de la chaleur régnant dans l'étenderie est efficacement obtenue en plaçant l'ensemble de ses composants dans une enceinte N (Fig.9) refroidie à l'eau avec un balayage par un débit d'air ou à l'azote évacué par le tube de visée T. Le filtrage des rayons entrants pour éliminer le rayonnement thermique est réalisé en plusieurs étapes successives constituées par : . Un filtre FL1 en verre sodo-calcique qui supprime les longueurs d'onde supérieures à 2.7 m, . Un filtre IR `short pass' (passe-bas) FL2 qui coupe le rayonnement à partir de la longueur d'onde à analyser (préférablement dans le visible). . Un filtre `long pass' (passe-haut) FL3 qui permet d'éliminer les longueurs d'onde inférieures à la longueur d'onde à analyser. . Un filtre monochromatique FL4 de grande précision (eg. largeur de bande filtrée d?.< 20 nm) adapté à la longueur d'onde à détecter. Cette succession de filtres permet d'éliminer la plus grande partie du rayonnement thermique préjudiciable à la précision de la mesure. Le signal est ensuite focalisé par une optique de focalisation Ofl2 sur le système de détection J, c'est à dire le capteur CCD ou CMOS d'une caméra de grande sensibilité capable de détecter de la lumière de très faible intensité (efficacité quantique de capteurs élevée, faible courant d'obscurité ou `dark current `). La sensibilité du système de détection J peut encore être renforcée par la technique d'intermittence (faisant intervenir un hacheur ou chopper ), avec l'élimination du bruit propre au système par un hacheur ou chopper optique, éventuellement combiné à une source intermittente. Le signal obtenu est ensuite transmis à un système de traitement TR pour obtenir l'image de la modulation spatiale de la lumière émise par l'échantillon puis enfin, le champ de contrainte dans le verre correspondant à cette distribution de la lumière. Un système de détection pour un équipement selon le principe A est conçu selon les mêmes critères et comprend la même succession de filtres.

Une attention particulière est apportée au refroidissement des filtres qui doit être axisymétrique pour éviter toute création de contrainte membrane dans le matériau du filtre qui modifierait la polarisation du signal à analyser. De même, la qualité des filtres est ici plus importante pour éviter qu'ils n'induisent une distorsion de la polarisation du signal, car c'est cette polarisation qui est mesurée pour caractériser le niveau de contrainte. Pour cela, un analyseur de polarisation ANL (Fig.9) est ajouté par rapport à un équipement selon le principe B. Le signal obtenu est ensuite transmis à un système de traitement pour obtenir l'image de la distribution de la lumière polarisée en provenance de l'échantillon, puis enfin, le champ de contrainte dans le verre correspondant à cette distribution de la lumière polarisée. Dans la configuration la plus simple d'analyse des contraintes par la lumière diffusée le faisceau pénètre par le bord d'un échantillon pour le traverser parallèlement à sa surface.

Cette méthode n'est pas applicable sur un verre trempé en raison de la difficulté à prélever des échantillons. Dans ce cas (voir Fig.8), une variante est utilisée : le rayon incident il pénètre la surface du verre 1 avec une inclinaison a par rapport à la surface du verre. La longueur du rayon dans l'échantillon dépend de cet angle d'inclinaison a, de la réfraction à la surface et de l'épaisseur de l'échantillon. On cherche à conserver une grande longueur du rayon dans le verre ce qui permet de conserver une bonne résolution spatiale. Un prisme posé sur le verre permettrait d'obtenir ce faisceau incident sous un angle rasant dans le verre. II éviterait la réflexion du faisceau à la surface du verre et permettrait de conserver la polarisation du faisceau au point d'entrée dans l'échantillon sans différence d'intensités entre sa composante verticale et sa composante horizontale telle qu'elle aurait été induite par le passage du rayon lumineux par une interface entre deux matières à indices de réfraction différents. II n'est généralement pas possible de déposer un prisme sur un 30 ruban de verre en défilement dans une étenderie, ce qui rend la mesure plus difficile. Le rayon incident il forme, selon Fig.8, un angle a supérieur à 10 par rapport à la surface du verre pour limiter les pertes par réflexion. Le faisceau traverse ensuite l'épaisseur du verre sous un angle d'environ 40 ce 35 qui limite la longueur de son trajet dans le verre. Le décalage des composantes verticales et horizontales du faisceau polarisé par les contraintes planes dans le verre devient faible. L'exploitation du signal statique devient sophistiquée car elle doit prendre en compte le couplage de la composante verticale et horizontale du faisceau polarisé dans le verre, la variation de la contrainte sur l'épaisseur, l'angle de la composante 'horizontale' et `verticale' du faisceau par rapport à la contrainte plane (a), ou ay ), l'atténuation du signal sur son chemin pour sortir du verre.

La modulation périodique de la polarisation du faisceau entrant permet de contourner cette exploitation sophistiquée. Elle permet de déterminer le décalage de phase entre deux points voisins sur le trajet du faisceau et d'en déduire la contrainte moyenne entre ces deux points. Malgré l'angle défavorable du faisceau à travers du verre, on conserve une bonne résolution spatiale de la mesure du profil dans l'épaisseur. L'intégration de la contrainte plane sur l'épaisseur donne ensuite la contrainte membrane dans la direction considérée. Pour l'application de cette méthode dans une étenderie, il est donc primordial de créer un signal propre et sans perturbation par des rayons parasitaires. Dans les sections fermées de l'étenderie, la perturbation par la lumière ambiante est d'office exclue. Pour des sections ouvertes, une obscuration locale est réalisée, par exemple par des rideaux. La perturbation par le rayonnement thermique dans l'étenderie est également à considérer. Pour une température de 600 C à l'entrée d'une étenderie, un environnement corps noir produirait un flux d'énergie totale hémisphérique de 33 kW/mz. Une caméra avec une aperture optique de 20mm de diamètre recevrait ainsi un flux thermique de rayonnement d'environ 10W à comparer aux 0.5W d'un laser de classe III utilisé comme source. II est donc primordial de réduire le rayonnement thermique, d'où la nécessité de le filtrer avec le système FL1-FL4 décrit précédemment. A la sortie du système de filtration, le signal obtenu a une bande spectrale limitée à environ 20nm. Le flux d'énergie hémisphérique d'un corps noir à 600 C entre 500 et 520nm ne présente plus que 2.11.tW/m2 et entre 400-420 nm plus que 2.5 nW/m2. La fraction qui entrera dans l'ouverture optique de la caméra est encore plus 3o réduite. Elle correspond à un flux de 0.8 pW pour une aperture de 20mm de diamètre. L'ordre de grandeur de l'atténuation de la lumière visible dans le verre sodo-calcique est de 60 dB/km. Elle est fonction de la longueur d'onde et de la qualité du verre. Sur une longueur de l mm dans l'échantillon il ne reste 35 plus que 6x10-5 dB/mm. A partir d'une source laser polarisée, pour un faisceau entré dans le verre ayant une puissance de 0.1 W, la quantité perdue par diffusion Rayleigh sur le premier mm s'élève à 1.4 W. Si on suppose que 0.1% de cette lumière diffusée est capté, le système de détection reçoit un flux de 22 1.4nW. Cette valeur étant 3 fois supérieure au 0.8 pW de flux résiduel du rayonnement thermique après filtrage, le signal peut donc être exploité convenablement. L'équipement de mesure sans contact de l'invention permet notamment de mesurer toutes les trois composantes ax,ay,aj, de déterminer les contraintes principales, à tout point du ruban dans une étenderie de verre plat et d'identifier ainsi les endroits critiques et optimiser le réglage du refroidissement. On peut, bien entendu, tracer les deux profils classiques comme `contrainte plane profil vertical' et 'contrainte membrane aX profil latéral'. io En supplément à l'état de l'art, on mesure ces profils au sein de l'étenderie et obtient donc une mesure directe de la contrainte totale et temporaire. L'équipement de mesure permet la mesure des composantes des contraintes dans différentes orientations pour en déduire les contraintes principales orthogonales.

15 Les mesures de contraintes effectuées selon la direction longitudinale du ruban de verre sont utilisées pour l'ajustement de la distribution du chauffage et/ou de la distribution du refroidissement sur la longueur du ruban. 35

Claims (23)

REVENDICATIONS

1. Installation de production de verre plat comprenant un four de fusion et d'affinage suivi d'un dispositif de formage d'un ruban de verre plat et d'une étenderie, et comportant un équipement de mesure en ligne et sans contact des contraintes dans le ruban de verre, caractérisée en ce que l'équipement de mesure (G) en ligne des contraintes est implanté dans l'étenderie (K). i0

2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'équipement de mesure (G) comprend un émetteur de lumière (Q) qui dirige un faisceau lumineux sur le ruban de verre, et un moyen récepteur et d'analyse de la lumière diffusée dans différentes directions de l'espace résultant de l'interaction 15 du faisceau avec le verre.

3. Installation selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que l'équipement de mesure (G) utilise l'effet de la diffusion élastique de la lumière, appelée diffusion Rayleigh ou l'effet de l'interaction de la lumière avec les 20 phonons, appelée diffusion Brillouin ou Raman .

4. Installation selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle comporte une caméra CCD pour la mesure et l'analyse de la lumière diffusée. 25

5. Installation selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que l'équipement de mesure permet la caractérisation d'un ruban de verre allongé en défilement longitudinal pour tracer les profils verticaux des contraintes planes et les profils latéraux ou longitudinaux des contraintes membranes à différentes positions dans l'étenderie. 30

6. Installation selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que l'équipement de mesure permet la mesure des composantes des contraintes dans différentes orientations pour en déduire les contraintes principales orthogonales.

7. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte un système de contrôle (13,14) qui exploite l'information délivrée par l'équipement 25 30 35de mesure (G) pour ajuster automatiquement les paramètres de fonctionnement de l'étenderie par l'intermédiaire d'une boucle de régulation.

8. Installation selon la revendication 7, caractérisée en ce que la combinaison du système de contrôle (13,14) et de l'équipement de mesure (G) est prévue pour permettre d'ajuster rapidement les paramètres de fonctionnement de l'étenderie (K) de sorte que le niveau de contrainte totale reste inférieur à une valeur déterminée permettant d'éviter la casse du verre ou des déformations du ruban perpendiculaires au plan du ruban et que le niveau de contrainte permanente reste inférieur à une valeur déterminée permettant le traitement ultérieur du verre.

9. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'un système de déplacement transversal (11) de l'équipement de mesure permet de mesurer 15 les niveaux de contrainte sur la largeur du ruban.

10. Installation selon la revendication 9, caractérisée en ce que les mesures de contraintes effectuées selon la largeur du ruban de verre sont utilisées pour l'ajustement de la distribution du chauffage sur la largeur du ruban et/ou 20 l'ajustement de la distribution du refroidissement sur la largeur du ruban.

11. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'un système de déplacement longitudinal de l'équipement de mesure permet de mesurer les niveaux de contrainte sur la longueur du ruban.

12. Installation selon la revendication 11, caractérisée en ce que les mesures de contraintes effectuées selon la direction longitudinale du ruban de verre sont utilisées pour l'ajustement de la distribution du chauffage et/ou de la distribution du refroidissement sur la longueur du ruban.

13. Installation selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'un modèle mathématique (16) de fonctionnement du four est établi et utilisé pour définir les consignes optimums à appliquer à l'étenderie, en fonction des mesures effectuées, afin d'obtenir le niveau de contrainte souhaité.

14. Installation selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif de refroidissement de l'équipement de mesure(G) pour mise en place dans une zone à température relativement élevée de l'étenderie.

15. Installation selon la revendication 14, comportant un équipement de mesure avec un système optique (DT), caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens de filtrage (F1-F4) des rayons entrants dans le système optique (DT) de l'équipement de mesure (G) pour éliminer le rayonnement thermique préjudiciable à la précision de la mesure. io

16. Installation selon la revendication 15, dans laquelle le système optique (DT) comporte un tube de visée, caractérisée en ce qu'elle comporte un hacheur optique après le tube de visée.

17. Equipement pour une installation de production de verre plat selon l'une 15 quelconque des revendications précédentes, pour mesure en ligne et sans contact, dans l'étenderie, des contraintes dans le ruban de verre, caractérisé en ce qu'il comprend un émetteur de lumière (Q) qui dirige un faisceau lumineux sur le ruban de verre, et un moyen récepteur et d'analyse (DT) de la lumière diffusée dans différentes directions de l'espace résultant de l'interaction du 20 faisceau avec le verre.

18. Equipement selon la revendication 17, caractérisé en ce qu'il utilise l'effet de la diffusion élastique de la lumière, appelée diffusion Rayleigh ou l'effet de l'interaction de la lumière avec les phonons, appelée diffusion Brillouin ou 25 Raman .

19. Equipement selon la revendication 17 ou 18, caractérisé en ce qu'il comporte une caméra CCD pour la mesure et l'analyse de la lumière diffusée. 30

20. Procédé de conduite d'une étenderie de recuisson de verre plat dans une installation de production de verre plat selon l'une quelconque des revendications 1 à 16, caractérisé en ce qu'une mesure en continu de la contrainte du ruban de verre est réalisée par un équipement de mesure installé dans l'étenderie, et est utilisée pour ajuster automatiquement les paramètres de 35 fonctionnement de l'étenderie par l'intermédiaire d'une boucle de régulation.

21. Procédé selon la revendication 20, caractérisé en ce qu'une combinaison du système de contrôle de l'étenderie et de l'équipement de mesure de la 2902881 26- contrainte est prévue pour permettre d'ajuster rapidement les paramètres de fonctionnement de l'étenderie de sorte que le niveau de contrainte totale dans le ruban de verre reste inférieur à une valeur déterminée permettant d'éviter la casse du verre ou des déformations du ruban perpendiculaires au plan du 5 ruban, et que le niveau de contrainte permanente reste inférieur à une valeur déterminée permettant le traitement ultérieur du verre.

22. Procédé selon la revendication 20 ou 21, caractérisé en ce que des mesures de contrainte sont effectuées selon la largeur du ruban de verre et sont utilisées pour l'ajustement de la distribution du chauffage sur la largeur du ruban et/ou l'ajustement de la distribution du refroidissement sur la largeur du ruban.

23. Procédé selon la revendication 20 ou 21, caractérisé en ce qu'un modèle mathématique de fonctionnement de l'étenderie est établi et utilisé pour définir les consignes optimums à appliquer à l'étenderie, en fonction des mesures effectuées, afin d'obtenir le niveau de température et contrainte souhaité.