WO2005118495A1 - Procede, dispositif et installation de manipulation de bord de ruban de verre flotte - Google Patents
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- WO2005118495A1 WO2005118495A1 PCT/EP2005/052525 EP2005052525W WO2005118495A1 WO 2005118495 A1 WO2005118495 A1 WO 2005118495A1 EP 2005052525 W EP2005052525 W EP 2005052525W WO 2005118495 A1 WO2005118495 A1 WO 2005118495A1
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B18/00—Shaping glass in contact with the surface of a liquid
- C03B18/02—Forming sheets
- C03B18/04—Changing or regulating the dimensions of the molten glass ribbon
- C03B18/06—Changing or regulating the dimensions of the molten glass ribbon using mechanical means, e.g. restrictor bars, edge rollers
Definitions
- the present invention relates to a process for handling the edge of pasty glass tape floating on a float bath, comprising
- An edge handling device is generally installed at the edge of a bath of molten tin on which pasty glass at approximately 1000 ° C. is poured continuously so as to allow it to float, spread out and obtain the desired thickness before the glass ribbon undergoes heat treatment in the drying room on leaving the bath.
- the process is continuous in the sense that, from the outlet of the oven, where the glass pours into the tin bath, to the glass cutting line, there is only one and the same glass ribbon at different temperatures and states.
- the properties (temperature, viscosity, density, ...) of glass and tin are such that, under usual production conditions, the glass floats and spreads out to a thickness of about 5.5 mm, called natural thickness.
- the edge devices are intended to modify the equilibrium forces of the floating glass ribbon, in order to modify and adjust the thickness of the glass as desired (see for example FR-A-2581984 and JP-A- 8- 26755).
- the edge devices are machines making it possible to position in various axes, the wheel (toothed wheel) which comes to drive the edge of the glass ribbon floating on the molten tin. These devices generally allow 5 wheel movements: 1. a rotation of the wheel around the longitudinal axis of the lance which supports the wheel, at variable speed; 2. a movement of penetration (advance-withdrawal) of the wheel in the float chamber by longitudinal displacement of the latter in a plane parallel to the surface of the glass ribbon; 3. an angular movement (angle in a plane parallel to the glass ribbon), by pivoting around a vertical axis;
- a pinching movement (angle in a plane perpendicular to the glass ribbon) by pivoting around a horizontal axis parallel to the glass ribbon, with the possibility, in some cases, of rapid skinning (emergency release of the thumb wheel glass).
- the edge devices are placed in pairs on either side of the tin bath and their toothed wheels drive the edges of the floating tape.
- the rotational speeds are decreasing and the angles of angulation are opposite to the direction of the glass flow.
- the rotational speeds are increasing and the angles of angulation are in the direction of the glass flow. In general, the more the thickness produced moves away from the natural thickness, the more pairs of machines must be added.
- On-board devices are currently of two types: on the ground or suspended. They have substantially the same functions except that the suspended devices have the advantage of a reduced size for equivalent stability.
- the various movements of these devices can be fully motorized and incremental encoders make it possible to know the exact position of the mobile elements of each device.
- the wheel is toothed, with a diameter for example of the order of 200 mm, and it is cooled with water. It is welded or screwed on an axis called a lance, which is rotated. The lance turns on itself and is for example held by a carbon ring, on the side exposed to the tin bath, and a bearing at the other end.
- a set of water-cooled tubes called a barrel, support at each of its ends the carbon ring on the one hand and the bearing on the other.
- the wheel, lance and barrel assembly therefore has two separate cooling circuits.
- the knobs of the same pair are driven either by a servo motor or by a synchronous motor controlled by a speed variator. frequency. Depending on the case, the knobs of the same pair are controlled by a single frequency converter, or by a frequency converter specific to each wheel.
- a device is already known which implements a method as indicated at the start (see for example JP-A-826755).
- this barrel drive carriage results in a large footprint on the part of the edge devices which are arranged on either side of the float chamber.
- the carriages of these devices are in fact suspended or supported in a mobile manner by frames which extend from the float chamber over a length corresponding substantially to the required penetration length of the rollers in this chamber between the withdrawal position and the position beforehand.
- a method is provided according to the invention, as indicated at the beginning, in which said movement of penetration of the wheel takes place by displacement of the barrel towards or respectively away from the bath along the longitudinal axis of the lance in all the above angular positions of the lance.
- the barrel no longer has, as in the prior art, to be moved by a bulky movable carriage which performs a stroke along the lateral edge of the float chamber. It suffices that there are means for supporting the barrel, of reduced bulk, which extend laterally from the float chamber over a length markedly less than the length of the barrel, lance and knurl assembly in position. withdrawal.
- the method further comprises synchronization of the displacement of the barrel along the longitudinal axis of the lance, on the one hand, and of the up-down movement and / or of the movement of rotation of the barrel about a horizontal axis to allow a movement of horizontal translation of the wheel of edge.
- the invention also relates to a device for handling the edge of a pasty glass ribbon moving on a float bath, comprising - an edge wheel, mounted at a distal end of a transmission lance having a longitudinal axis around which it is capable of carrying out a rotational movement, - a barrel having an axial cavity through which the transmission lance passes, - support means which support the barrel so as to allow a displacement of the latter towards or respectively at the separation from the bath, an up-down movement of the barrel, and a rotational movement of the barrel about a horizontal axis perpendicular to the longitudinal axis of the lance, by which the lance reaches various angular positions in a vertical plane, a first drive motor which is mounted so as to be able to drive the transmission lance in rotation, and
- a second drive motor which is mounted so as to be able to drive the barrel (4) in the above-mentioned movement towards or away from the bath,
- the second drive motor is mounted so fixed on said support means, in that these are stationary in a horizontal direction perpendicular to the movement of the glass ribbon and in that they support the barrel provided with its transmission lance so as to allow its aforesaid movement relative to them and along the longitudinal axis of the lance, in all the above angular positions of the lance.
- It is the barrel, lance, knurling wheel and motor for rotating the lance which is moved along the longitudinal axis of the lance by a motor fixed on the support means, themselves stationary.
- the second drive motor and the barrel have reciprocal engagement means allowing said displacement of the barrel along the longitudinal axis of the lance when the second is put into service. drive motor.
- These means of mutual engagement may be any appropriate means for this purpose.
- the second drive motor has a rotary output shaft provided with a toothed pinion and the barrel is provided on the surface with a rack disposed longitudinally.
- the second drive motor has a rotary output shaft provided at least one friction wheel and the barrel has a peripheral surface which can be driven by friction by this at least one wheel.
- the support means consist of a frame supported by a frame.
- the chassis is supported on the frame so as to further allow a pivoting movement of the barrel about a vertical pivot axis.
- the non-movable chassis in the advance-withdrawal direction allows the barrel, and therefore the lance and its edge wheel, to perform not only the required movements of penetration, pinching and ascent-descent , but also of angulation, while keeping the same reduced size.
- FIG. 1 represents a profile view of an embodiment of a device for handling the edge of a glass ribbon according to the invention.
- 2 shows a sectional view along line BB 'of Figure 1.
- Figure 3 shows, in the form of a block diagram, an alternative embodiment of a synchronization system according to the invention. As shown in FIGS.
- the device for handling the edge of a pasty glass ribbon moving over a liquid in a float chamber comprises an edge wheel 1 mounted at the distal end of a lance transmission 2 having a longitudinal axis 3 around which it is capable of performing a rotational movement.
- This transmission lance 2 passes through the axial cavity of a barrel 4 which is supported by support means formed, in the illustrated embodiment, by a chassis 5.
- the chassis 5 supports the barrel 4 so that it make it possible to carry out with respect to it a movement of advance or withdrawal represented by the double arrow F.
- the barrel supports, by suspension elements 6 and 7, a rotary drive motor 8, whose rotary output shaft 9 drives a transmission belt 10 which rotates the lance 2.
- the barrel 4 is supported by the barrel 4 so as to be able to pivot inside its cavity and to be driven by it when it moves forward and backward along the longitudinal axis 3.
- the lance 2 and the barrel 4 are arranged several cooling circuits intended to allow the parts entering the float chamber and / or in contact with the pasty glass ribbon to withstand the very heat. to which they are subject.
- the barrel 4 is suspended on the frame 5 by two bearings 11 and 12.
- the frame 5 is mounted on a frame 50, 51 so that it can be moved around a vertical axis of rotation 53.
- the barrel 4 passes between a pair of rollers 13, 14 which are mounted idly.
- the barrel 4 passes between a pair of rollers 15, 16 one of which is driven in rotation by the output shaft 17 of the rotary drive motor 18, which is, in this embodiment, supported fixedly on the bearing 12 and therefore on the chassis 5.
- the drive roller 15 is provided with a central toothed groove 19 and thus forms a toothed pinion which engages with a longitudinal rack 20 provided on the surface of the barrel 4.
- the rack is used not only for driving the barrel, but also, in a particular embodiment of the invention, for centering it in the device.
- the chassis 5 illustrated in FIGS. 1 and 2 comprises a base plate 22 which, at one end, is mounted on the chassis body so as to be able to pivot around a horizontal axis 21 perpendicular to the axis 3 in a view in plan.
- Base plate 22 is, at its other end, connected to the chassis body by a screw system 23, the screwing or unscrewing thereof being obtained by the commissioning of the drive motor 27 and causing a separation or a bringing together between the plate 22 and the chassis body.
- the chassis body such as illustrated in Figures 1 and 2 is in turn divided into two parts, an upper part 24 whose height is fixed, and a lower part 25 which is arranged relative to the upper part so as to be able to slide therein in a vertical direction.
- This arrangement is achieved for example by a screw system 26, which is rotated by a drive motor 31 and allows an ascent or a descent of the barrel in a vertical direction.
- the chassis is supported by the beam of the frame 50 by means of a turntable 52 and by the frame beam 51 by means of a plate rotating 53.
- the drive motor 54 When the drive motor 54 is put into service, it rotates a toothed pinion 55 which cooperates with a rack provided on the structural beam 50.
- a lateral movement of the motor 54 causes the chassis to rotate around the pivot axis of the turntable 52 as well as around the pivot axis of the turntable 53. This gives an angular movement of the lance. It is understood that, to obtain the gripping, up-down and angulation movements, other systems, known per se, can be provided instead of those described and illustrated in Figures 1 and 2.
- the advance or withdrawal of the barrel 4 can be adjusted using the motor 18 and a position encoder 28 communicates the advance position of the barrel to a central control.
- the pinching angle of the thumb wheel can be adjusted on the glass ribbon by actuating the motor 27 and a position encoder 29 communicates the angular position of the barrel and therefore of the lance to the central control.
- the thumb wheel when the thumb wheel is advanced over the molten metal bath to an appropriate height and the lance is tilted downward in an angular position suitable for pinching the moving glass ribbon, it may be advantageous to move the wheel further forward or further back depending on the desired thickness of the float glass ribbon.
- the wheel must be moved, no longer by successive adjustment of each of the movements permitted by the device according to the invention, but the inclined wheel must be moved without causing the wheel to penetrate the glass paste or unwanted peeling of the ribbon.
- a synchronization system as illustrated in FIG. 3 has been provided to solve this particular problem.
- the drive motor 18 is controlled by means of a frequency converter 41 and can be stopped. or operate at 2 speeds different, depending on the position of the switch 40.
- the speed information of the motor 18 dA / dt is transmitted to the central control 42.
- the advancement coder of the barrel 28 communicates to the central control 42 the advance A of the barrel via a converter of binary signals into digital data 43.
- the pinching angle ⁇ that the transmission lance has with respect to the horizontal is determined.
- the pinch encoder 29 transmits the value of this angle to the central control 42 by means of a binary signal to digital data converter 44.
- the central control calculates, for a given angle ⁇ , the height variation that the barrel must make and the speed at which this variation must take place so that the wheel moves in translation in the clamping position, during the advancement or withdrawal of the barrel.
- This set speed which the drive motor 31 must reach to modify the height is transmitted to the latter, which is controlled by means of a frequency converter 45.
- the height encoder 30 continuously determines the height H of the barrel and, via a converter of binary signals into digital data 46, it transmits the latter to a regulation loop system 47. This constantly compares the height H of the barrel determined by the encoder 30 and the set height calculated by the central control 42. The motor 31 is put into service until the height H of the barrel is identical to the calculated set height.
- the height H being predetermined, the dial can be moved in translation by varying the advance A and the angle of inclination ⁇ in a synchronized manner.
- the assembly is similar to that described in FIG.
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Abstract
Procédé de manipulation de bord de ruban de verre flottant, comprenant un montage d'une molette de bord (1) à une extrémité distale d'une lance (2) de transmission qui présente un axe longitudinal et qui est supportée dans un canon (4) de manière à pouvoir effectuer une rotation autour de son axe longitudinal (3), et un positionnement de la molette par un mouvement de pénétration de la molette par déplacement du canon vers ou à l'écart du bain, un mouvement de montée/descente du canon, et un mouvement de rotation du canon autour d'un axe horizontal, par lequel la lance atteint diverses positions angulaires dans un plan vertical, ledit mouvement de pénétration de la molette ayant lieu par déplacement du canon vers ou à l'écart du bain le long de l'axe longitudinal (3) de la lance (2) dans toutes les positions angulaires susdites de la lance.
Description
" Procédé, dispositif et installation de manipulation de bord de ruban de verre flotté" La présente invention est relative à un procédé de manipulation de bord de ruban de verre pâteux flottant sur un bain de flottage, comprenant
- un montage d'une molette de bord à une extrémité distale d'une lance de transmission qui présente un axe longitudinal et qui est supportée dans un canon de manière à pouvoir effectuer une rotation autour de son axe longitudinal, et
- un positionnement de la molette de bord dans une position d'entraînement du bord du ruban de verre flottant sur le bain par + un mouvement de pénétration (avance- retrait) de la molette par déplacement du canon vers ou respectivement à l'écart du bain, + un mouvement de montée/descente du canon suivant une direction verticale, + un mouvement de rotation du canon autour d'un axe horizontal perpendiculaire à l'axe longitudinal susdit de la lance, par lequel la lance atteint diverses positions angulaires dans un plan vertical, et + éventuellement un mouvement de pivotement du canon autour d'un axe de pivotement vertical. Elle concerne également un dispositif ou une installation mettant en oeuvre ce procédé. Un dispositif de manipulation de bord est généralement installé en bordure d'un bain d'étain en fusion sur lequel du verre pâteux à environ 1000°C est déversé en continu de manière à le laisser flotter,
s'étaler et obtenir l'épaisseur souhaitée avant que le ruban de verre ne subisse à la sortie du bain les traitements thermiques de l'étenderie. Le processus est continu en ce sens que, de la sortie du four, là où se déverse le verre dans le bain d'étain, à la ligne de découpe du verre, il n'y a qu'un seul et même ruban de verre à des températures et à des états différents. Les propriétés (température, viscosité, densité,...) du verre et de l'étain sont telles que, dans les conditions habituelles de production, le verre flotte et s'étale à une épaisseur d'environ 5,5 mm, appelée épaisseur naturelle. Les dispositifs de bord ont pour but de modifier les forces d'équilibre du ruban de verre flottant, afin de modifier et d'ajuster à souhait l'épaisseur de verre (voir par exemple FR-A-2581984 et JP-A- 8-26755). Les dispositifs de bord sont des machines permettant de positionner dans divers axes, la molette (roue dentée) qui vient entraîner le bord du ruban de verre flottant sur l'étain en fusion. Ces dispositifs permettent généralement 5 mouvements de molette : 1. une rotation de la molette autour de l'axe longitudinal de la lance qui supporte la molette, à vitesse variable; 2. un mouvement de pénétration (avance-retrait) de la molette dans la chambre de flottage par déplacement longitudinal de celle-ci dans un plan parallèle à la surface du ruban de verre; 3. un mouvement d'angulation (angle dans un plan parallèle au ruban de verre), par pivotement autour d'un axe vertical;
4. un mouvement de montée/descente suivant une direction verticale;
5. un mouvement de pinçage (angle dans un plan perpendiculaire au ruban de verre) par pivotement autour d'un axe horizontal parallèle au ruban de verre, avec possibilité, dans certains cas, de dépinçage rapide (dégagement d'urgence de la molette du verre).
Les dispositifs de bord sont placés par paire de part et d'autre du bain d'étain et leurs molettes dentées entraînent les bords du ruban flottant. Pour du verre épais, supérieur à 5,5 mm, les vitesses de rotation sont décroissantes et les angles d'angulation sont opposés au sens du flux de verre. Pour du verre mince, inférieur à 5,5 mm, les vitesses de rotation sont croissantes et les angles d'angulation sont dans le sens du flux de verre. D'une manière générale, plus l'épaisseur produite s'éloigne de l'épaisseur naturelle, plus on doit adjoindre de paires de machines. Ce nombre peut atteindre par exemple 20 paires dans les lignes de production de verre extra mince (inférieur à 0,75 mm). Les dispositifs de bord sont actuellement de deux types : au sol ou suspendus. Ils présentent sensiblement les mêmes fonctions si ce n'est que les dispositifs suspendus présentent l'avantage d'un encombrement réduit pour une stabilité équivalente. Les différents mouvements de ces dispositifs peuvent être entièrement motorisés et des codeurs incrémentaux permettent de connaître la position exacte des éléments mobiles de chaque dispositif. La molette est dentée, de diamètre par exemple de l'ordre de 200 mm, et elle est refroidie à l'eau. Elle est soudée ou vissée sur un axe appelé lance, qui est mis en rotation. La lance tourne sur elle-même et est par exemple maintenue par une bague en carbone, du côté exposé au bain d'étain, et d'un roulement à l'autre extrémité. Un ensemble de tubes refroidis à l'eau, appelé canon, supporte en chacune de ses extrémités la bague en carbone d'une part et le roulement de l'autre. L'ensemble molette, lance, canon présente donc deux circuits de refroidissement distincts. Les molettes d'une même paire sont entraînées soit par un servo-moteur, soit par un moteur synchrone piloté par variateur de
fréquence. Suivant les cas, les molettes d'une même paire sont pilotées par un seul et même variateur de fréquence, ou par un variateur de fréquence propre à chaque molette. On connaît déjà un dispositif mettant en oeuvre un procédé tel qu'indiqué au début (voir par exemple JP-A-826755). Tous les dispositifs de bord connus (voir aussi par exemple EP-A-1340721 , US-A-4.440.559, US-A-3.998.619 et US-A-4.300938) présentent l'inconvénient majeur de faire usage d'un chariot sur lequel sont fixés le canon, la lance et la molette, ce chariot étant agencé de manière mobile par rapport à une charpente fixe et donc par rapport à la chambre de flottage. Tous les mouvements d'avance-retrait de la molette résultent donc d'un mouvement correspondant du chariot mobile qui se déplace suivant une direction horizontale dans un plan perpendiculaire à la direction de déplacement du ruban de verre. Au cours de son mouvement d'avance-retrait, le canon muni de sa lance, laquelle peut présenter une série de différentes positions angulaires, effectue donc toujours un mouvement de translation horizontal. La présence de ce chariot d'entraînement du canon a pour résultat un grand encombrement de la part des dispositifs de bord qui sont disposés de part et d'autre de la chambre de flottage. Les chariots de ces dispositifs sont en effet suspendus ou supportés de manière mobile par des charpentes qui s'étendent depuis la chambre de flottage sur une longueur correspondant sensiblement à la longueur de pénétration requise des molettes dans cette chambre entre la position de retrait et la position d'avance. Pour résoudre ces problèmes, on a prévu suivant l'invention un procédé, tel qu'indiqué au début, dans lequel ledit mouvement de pénétration de la molette a lieu par déplacement du canon vers ou respectivement à l'écart du bain le long de l'axe longitudinal de la lance dans toutes les positions angulaires susdites de la lance. De cette manière, pendant le mouvement d'avance-retrait, il y a un déplacement du canon muni de la lance et de sa molette le long de l'axe
longitudinal de la lance et cela quelle que soit la position angulaire de la lance, donc sans mouvement de translation horizontal du canon lorsque la lance n'est pas dans une position angulaire horizontale. Selon ce procédé, le canon n'a plus, comme dans l'art antérieur, à être déplacé par un chariot mobile encombrant qui effectue une course le long du bord latéral de la chambre de flottage. Il suffit qu'il y ait des moyens de support du canon, d'encombrement réduit, qui s'étendent latéralement à partir de la chambre de flottage sur une longueur nettement inférieure à la longueur de l'ensemble canon, lance et molette en position de retrait. Suivant une forme de réalisation avantageuse de l'invention, le procédé comprend en outre une synchronisation du déplacement du canon le long de l'axe longitudinal de la lance, d'une part, et du mouvement de montée-descente et/ou du mouvement de rotation du canon autour d'un axe horizontal pour permettre un mouvement de translation horizontal de la molette de bord. L'invention concerne également un dispositif de manipulation de bord de ruban de verre pâteux en déplacement sur un bain de flottage, comprenant - une molette de bord, montée à une extrémité distale d'une lance de transmission présentant un axe longitudinal autour duquel elle est capable d'effectuer un mouvement de rotation, - un canon présentant une cavité axiale à travers laquelle passe la lance de transmission, - des moyens de support qui supportent le canon de manière à permettre un déplacement de celui-ci vers ou respectivement à l'écart du bain, un mouvement de montée-descente du canon, et un mouvement de rotation du canon autour d'un axe horizontal perpendiculaire à l'axe longitudinal de la lance, par lequel la lance atteint diverses positions angulaires dans un plan vertical,
- un premier moteur d'entraînement qui est monté de manière à pouvoir entraîner en rotation la lance de transmission, et
- un deuxième moteur d'entraînement qui est monté de manière à pouvoir entraîner le canon (4) dans son déplacement susdit vers ou à l'écart du bain, ce dispositif étant caractérisé en ce que le deuxième moteur d'entraînement est monté de manière fixe sur lesdits moyens de support, en ce que ceux-ci sont stationnaires suivant une direction horizontale perpendiculaire au déplacement du ruban de verre et en ce qu'ils supportent le canon pourvu de sa lance de transmission de manière à permettre son déplacement susdit par rapport à eux et le long de l'axe longitudinal de la lance, dans toutes les positions angulaires susdites de la lance. C'est l'ensemble canon, lance, molette et moteur d'entraînement en rotation de la lance qui est déplacé suivant l'axe longitudinal de la lance par un moteur fixé sur les moyens de support, eux-mêmes stationnaires. Cet agencement permet ainsi de se passer d'un chariot mobile déplaçable dans une direction située dans un plan parallèle à la surface du ruban de verre perpendiculairement à la direction de déplacement du ruban de verre sur le bain de flottage, comme prévu dans l'art antérieur. Suivant une forme de réalisation de l'invention, le deuxième moteur d'entraînement et le canon présentent des moyens d'engagement réciproque permettant ledit déplacement du canon le long de l'axe longitudinal de la lance lors d'une mise en service du deuxième moteur d'entraînement. Ces moyens d'engagement réciproque peuvent être tout moyen approprié dans ce but. On peut par exemple prévoir que, comme moyens d'engagement réciproque, le deuxième moteur d'entraînement présente un arbre de sortie rotatif muni d'un pignon denté et le canon soit pourvu en surface d'une crémaillère disposée longitudinalement. Suivant une variante de réalisation, comme moyens d'engagement réciproque, le deuxième moteur d'entraînement présente un arbre de sortie rotatif muni
d'au moins une roue à friction et le canon présente une surface périphérique entraînable par friction par cette au moins une roue. Suivant une forme de réalisation perfectionnée de l'invention les moyens de support sont constitués d'un châssis supporté par une charpente. Suivant une forme très avantageuse de réalisation de l'invention, le châssis est supporté sur la charpente de manière à permettre en outre un mouvement de pivotement du canon autour d'un axe de pivotement vertical. Dans cet exemple, le châssis non déplaçable suivant la direction d'avance-retrait permet au canon, et donc à la lance et à sa molette de bord, d'effectuer non seulement les mouvements requis de pénétration, de pinçage et de montée-descente, mais aussi d'angulation, tout en conservant le même encombrement réduit. En cas de retrait du canon hors ou partiellement hors de la chambre de flottage, il est même possible de prévoir de faire pivoter le canon et sa lance autour de l'axe vertical, de manière à les rabattre latéralement contre la paroi extérieure de la chambre de flottage. L'encombrement réduit subsiste donc dans l'installation, même dans cette position de retrait des molettes de bord. Pour permettre un mouvement de translation horizontal de la molette, on peut avantageusement prévoir suivant l'invention un système de synchronisation du déplacement du canon suivant l'axe longitudinal de la lance et du mouvement de montée-descente de celui- ci, et/ou un système de synchronisation de ce déplacement du canon et du mouvement de rotation du canon autour d'un axe horizontal. D'autres formes de réalisation du procédé et du dispositif suivant l'invention sont indiquées dans les revendications annexées. L'invention concerne en outre une installation de production de verre plat flotté, comprenant une chambre de flottage dans laquelle est contenu un liquide sur lequel du verre pâteux est amené à flotter et à
s'étaler en formant un ruban, et au moins un dispositif de manipulation de bord du ruban de verre suivant l'invention. D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront de la description donnée ci-après, à titre non limitatif et avec référence aux dessins annexés. La figure 1 représente une vue de profil d'une forme de réalisation de dispositif de manipulation de bord de ruban de verre suivant l'invention. La figure 2 représente une vue en coupe suivant la ligne B-B' de la figure 1. La figure 3 représente, sous la forme d'un schéma bloc, une variante de réalisation d'un système de synchronisation suivant l'invention. Ainsi qu'il est représenté sur les figures 1 et 2, le dispositif de manipulation de bord de ruban de verre pâteux en déplacement sur un liquide dans une chambre de flottage comprend une molette de bord 1 montée à l'extrémité distale d'une lance de transmission 2 présentant un axe longitudinal 3 autour duquel elle est capable d'effectuer un mouvement de rotation. Cette lance de transmission 2 passe à travers la cavité axiale d'un canon 4 qui est supporté par des moyens de support formés, dans l'exemple de réalisation illustré, par un châssis 5. Le châssis 5 supporte le canon 4 de manière à lui permettre d'effectuer par rapport à lui un mouvement d'avance ou de retrait représenté par la double flèche F. Dans l'exemple illustré, le canon supporte, par des éléments de suspension 6 et 7, un moteur d'entraînement rotatif 8, dont l'arbre de sortie rotatif 9 entraîne une courroie de transmission 10 qui fait tourner la lance 2. Celle-ci est supportée par le canon 4 de manière à pouvoir pivoter à l'intérieur de sa cavité et à être entraînée par celui-ci lorsqu'il effectue un mouvement d'avance et de retrait le long de l'axe longitudinal 3.
Dans l'ensemble formé par la molette 1 , la lance 2 et le canon 4 sont agencés plusieurs circuits de refroidissement destinés à permettre aux parties pénétrant dans la chambre de flottage et/ou en contact avec le ruban de verre pâteux de supporter les chaleurs très élevées auxquelles elles sont soumises. Selon la forme de réalisation illustrée, le canon 4 est suspendu sur le châssis 5 par deux paliers 11 et 12. Le châssis 5 est monté sur une charpente 50, 51 de manière à pouvoir être déplacé autour d'un axe de rotation vertical 53. Dans le palier 11 , le canon 4 passe entre une paire de galets 13, 14 qui sont montés fous. Dans le palier 12, le canon 4 passe entre une paire de galets 15, 16 dont l'un est entraîné en rotation par l'arbre de sortie 17 du moteur d'entraînement rotatif 18, qui est, dans cet exemple de réalisation, supporté de manière fixe sur le palier 12 et donc sur le châssis 5. Le galet moteur 15 est pourvu d'une rainure centrale dentée 19 et forme ainsi un pignon denté qui entre en prise avec une crémaillère longitudinale 20 prévue à la surface du canon 4. La crémaillère sert non seulement à l'entraînement du canon, mais aussi, dans une réalisation particulière de l'invention, à son centrage dans le dispositif. On pourrait bien sûr prévoir tout autre moyen d'engagement réciproque entre le canon 4 et le moteur 18, au lieu d'un engagement mécanique entre le pignon 19 et le canon 4, tel que celui représenté sur les figures 1 et 2. On pourrait par exemple aussi prévoir un entraînement du canon par friction avec le galet moteur 15, par exemple à l'aide d'une structuration des surfaces du canon et/ou du galet de manière à favoriser un tel frottement. La surface externe du canon pourrait par exemple être avantageusement moletée. Le châssis 5 illustré sur les figures 1 et 2 comprend une plaque de base 22 qui, à une extrémité, est montée sur le corps de châssis de manière à pouvoir pivoter autour d'un axe horizontal 21 perpendiculaire à l'axe 3 dans une vue en plan. La plaque de base 22
est, à son autre extrémité, reliée au corps de châssis par un système à vis 23, le vissage ou dévissage de celui-ci étant obtenu par la mise en service du moteur d'entraînement 27 et provoquant un écartement ou un rapprochement entre la plaque 22 et le corps de châssis. Ce mouvement a pour effet une inclinaison plus ou moins forte du canon et de la lance, par rapport au ruban de verre flotté, et donc un pinçage ou un dépinçage de celui-ci par la molette 1. Le corps de châssis, tel qu'illustré sur les figures 1 et 2, est à son tour divisé en deux parties, une partie supérieure 24 dont la hauteur est fixe, et une partie inférieure 25 qui est agencée par rapport à la partie supérieure de manière à pouvoir coulisser dans celle-ci suivant une direction verticale. Cet agencement est réalisé par exemple par un système à vis 26, qui est entraîné en rotation par un moteur d'entraînement 31 et permet une montée ou une descente du canon suivant une direction verticale. Enfin, dans l'exemple illustré sur les figures 1 et 2, le châssis est supporté par la poutre de la charpente 50 par l'intermédiaire d'un plateau tournant 52 et par la poutre de charpente 51 par l'intermédiaire d'un plateau tournant 53. Lorsque le moteur d'entraînement 54 est mis en service, il entraîne en rotation un pignon denté 55 qui coopère avec une crémaillère prévue sur la poutre de charpente 50. Un déplacement latéral du moteur 54 entraîne une rotation du châssis autour de l'axe de pivotement du plateau tournant 52 ainsi qu'autour de l'axe de pivotement du plateau tournant 53. On obtient ainsi un mouvement d'angulation de la lance. Il est bien entendu que, pour obtenir les mouvements de pinçage, de montée-descente et d'angulation, d'autres systèmes, connus en soi, peuvent être prévus au lieu de ceux décrits et illustrés sur les figures 1 et 2. Au lieu d'action nements motorisés, on peut aussi prévoir un actionnement manuel des réglages de mouvement à l'aide par exemple de volants.
A l'aide du dispositif suivant l'invention, on peut effectuer plusieurs réglages. On peut réaliser un réglage de l'avance ou du retrait du canon 4 à l'aide du moteur 18 et un codeur de position 28 communique la position d'avance du canon à une commande centrale. On peut ajuster l'angle de pinçage de la molette sur le ruban de verre par actionnement du moteur 27 et un codeur de position 29 communique la position angulaire du canon et donc de la lance à la commande centrale. On peut ajuster la vitesse de rotation de la molette 1 par actionnement du moteur 8. On peut aussi ajuster la hauteur du canon par actionnement du moteur 31. Un codeur de position 30, relié à l'arbre de sortie du moteur 31 par un renvoi d'angle 32, permet de déterminer la position en hauteur de la partie inférieure 25 du châssis et communique cette information à la commande centrale. De même, par actionnement du moteur 54, on peut régler l'angulation de lance par rapport au ruban et un codeur de position 57 communique la position angulaire du canon à la commande centrale. Il est grandement souhaitable de pouvoir effectuer pendant le fonctionnement de l'installation un déplacement de la molette 1 par translation. Par exemple, lorsque la molette est avancée par-dessus le bain de métal fondu à une hauteur appropriée et que la lance est inclinée vers le bas dans une position angulaire adéquate pour pincer le ruban de verre en déplacement, il peut être avantageux de déplacer la molette plus vers l'avant ou plus en retrait selon l'épaisseur souhaitée du ruban de verre flotté. On doit à ce moment déplacer la molette, non plus par ajustement successif de chacun des mouvements permis par le dispositif suivant l'invention, mais effectuer un mouvement de la molette inclinée sans que cela occasionne une pénétration de la molette dans la pâte de verre ou un dépinçage non souhaitable du ruban. On a prévu pour résoudre ce problème particulier un système de synchronisation tel qu'illustré sur la figure 3. Dans ce système le moteur d'entraînement 18 est piloté par l'intermédiaire d'un variateur de fréquence 41 et peut être à l'arrêt ou fonctionner à 2 vitesses
différentes, selon la position du commutateur 40. Les informations de vitesse du moteur 18 dA/dt sont transmises à la commande centrale 42. Pendant l'avance, le codeur d'avancement du canon 28 communique à la commande centrale 42 l'avance A du canon par l'intermédiaire d'un convertisseur de signaux binaires en données numériques 43. L'angle de pinçage α que la lance de transmission présente par rapport à l'horizontale est déterminé. Le codeur de pinçage 29 transmet la valeur de cet angle à la commande centrale 42 par l'intermédiaire d'un convertisseur de signaux binaires en données numériques 44. Sur la base des informations reçues, la commande centrale calcule, pour un angle α donné, la variation de hauteur que doit effectuer le canon et la vitesse à laquelle cette variation doit avoir lieu pour que la molette se déplace en translation en position de pinçage, pendant l'avance ou le retrait du canon. Cette vitesse de consigne que doit atteindre le moteur d'entraînement 31 pour modifier la hauteur est transmise à celui-ci, qui est piloté par l'intermédiaire d'un variateur de fréquence 45. Le codeur de hauteur 30 détermine en continu la hauteur H du canon et, par l'intermédiaire d'un convertisseur de signaux binaires en données numériques 46, il transmet celle-ci à un système à boucle de régulation 47. Celui-ci compare constamment la hauteur H du canon déterminée par le codeur 30 et la hauteur de consigne calculée par la commande centrale 42. Le moteur 31 est mis en service jusqu'à ce que la hauteur H du canon soit identique à la hauteur de consigne calculée. On peut évidemment envisager une variante de ce système de synchronisation où, la hauteur H étant prédéterminée, on peut déplacer la molette en translation en faisant varier l'avance A et l'angle d'inclinaison α de manière synchronisée. Le montage est similaire à celui décrit sur la figure 3, mais les éléments qui concernent l'angle α sont remplacés par ceux qui concernent la hauteur H et réciproquement.
On peut aussi envisager un système de synchronisation qui combine les deux variantes décrites ci-dessus et qui puisse, simultanément ou successivement, synchroniser les trois mouvements : le déplacement du canon suivant l'axe longitudinal de la lance, le mouvement de rotation du canon autour d'un axe horizontal et le mouvement de montée-descente du canon. Il doit être entendu que la présente invention n'est en aucune façon limitée aux formes de réalisation décrites ci-dessus et que bien des modifications peuvent y être apportées sans sortir du cadre des revendications annexées. On peut par exemple prévoir pour la réalisation d'au moins certains des mouvements l'application par exemple de moteurs hydrauliques ou pneumatiques au lieu de moto-réducteurs électriques avec systèmes à vis, comme représenté sur les figures. On peut aussi prévoir par exemple que le système de synchronisation des mouvements du canon soit un système mécanique ou électrique. On peut aussi envisager, au lieu de convertisseurs de signaux binaires ou numériques, des convertisseurs de signaux analogiques en données numériques.
Claims
REVENDICATIONS 1. Procédé de manipulation de bord de ruban de verre pâteux flottant sur un bain de flottage, comprenant
- un montage d'une molette de bord à une extrémité distale d'une lance de transmission qui présente un axe longitudinal et qui est supportée dans un canon de manière à pouvoir effectuer une rotation autour de son axe longitudinal, et
- un positionnement de la molette de bord dans une position d'entraînement du bord du ruban de verre flottant sur le bain par + un mouvement de pénétration (avance-retrait) de la molette par déplacement du canon vers ou respectivement à l'écart du bain, + un mouvement de montée/descente du canon suivant une direction verticale, + un mouvement de rotation du canon autour d'un axe horizontal perpendiculaire à l'axe longitudinal susdit de la lance, par lequel la lance atteint diverses positions angulaires dans un plan vertical, et + éventuellement un mouvement de pivotement du canon autour d'un axe de pivotement vertical, caractérisé en ce que ledit mouvement de pénétration de la molette a lieu par déplacement du canon vers ou respectivement à l'écart du bain le long de l'axe longitudinal de la lance dans toutes les positions angulaires susdites de la lance.
2. Procédé suivant la revendication 1 , caractérisé en ce qu'il comprend une synchronisation du déplacement du canon le long de l'axe longitudinal de la lance et du mouvement de montée-descente pour permettre un mouvement de translation horizontal de la molette de bord.
3. Procédé suivant la revendication 1 , caractérisé en ce qu'il comprend une synchronisation du déplacement du canon le long de l'axe longitudinal de la lance et du mouvement de rotation du canon autour d'un axe horizontal pour permettre un mouvement de translation horizontal de la molette de bord.
4. Procédé suivant la revendication 1 , caractérisé en ce qu'il comprend une synchronisation du déplacement du canon le long de l'axe longitudinal de la lance, du mouvement de montée-descente et du mouvement de rotation du canon autour d'un axe horizontal pour permettre un mouvement de translation horizontal de la molette de bord.
5. Dispositif de manipulation de bord de ruban de verre pâteux en déplacement sur un bain de flottage, comprenant - une molette de bord (1), montée à une extrémité distale d'une lance de transmission (2) présentant un axe longitudinal (3) autour duquel elle est capable d'effectuer un mouvement de rotation,
- un canon (4) présentant une cavité axiale à travers laquelle passe la lance de transmission (2), - des moyens de support (5) qui supportent le canon (4) de manière à permettre un déplacement de celui-ci vers ou respectivement à l'écart du bain, un mouvement de montée-descente du canon (4), et un mouvement de rotation du cajion (4) autour d'un axe horizontal (21) perpendiculaire à l'axe longitudinal (3) de la lance (2), par lequel la lance atteint diverses positions angulaires dans un plan vertical,
- un premier moteur d'entraînement (8) qui est monté de manière à pouvoir entraîner en rotation la lance de transmission (2), et
- un deuxième moteur d'entraînement (18) qui est monté de manière à pouvoir entraîner le canon (4) dans son déplacement susdit vers ou à l'écart du bain, caractérisé en ce que le deuxième moteur d'entraînement (18) est monté de manière fixe sur lesdits moyens de support (5), en ce que ceux-ci sont stationnaires suivant une direction horizontale perpendiculaire au déplacement du ruban de verre et en ce qu'ils supportent le canon (4) pourvu de sa lance de transmission (2) de manière à permettre son déplacement susdit par rapport à eux et le long de l'axe longitudinal de la lance, dans toutes les positions angulaires susdites de la lance.
6. Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le deuxième moteur d'entraînement (18) et le canon (4) présentent des moyens d'engagement réciproque (19, 20) pour ledit déplacement du canon lors d'une mise en service du deuxième moteur d'entraînement.
7. Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé en ce que, comme moyens d'engagement réciproque, le deuxième moteur d'entraînement (18) présente un arbre de sortie rotatif (17) muni d'un pignon denté (19) et le canon est pourvu en surface d'une crémaillère (20) disposée longitudinalement.
8. Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé en ce que, comme moyens d'engagement réciproque, le deuxième moteur d'entraînement présente un arbre de sortie rotatif (17) muni d'au moins une roue à friction (15) et le canon (4) présente une surface périphérique entraînable par friction par cette au moins une roue.
9. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que le premier moteur d'entraînement (8) est supporté de manière fixe par le canon (4).
10. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 5 à 9, caractérisé en ce que les moyens de support sont constitués d'un châssis (5) supporté par une charpente.
11. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 5 à 10, caractérisé en ce que les moyens de support supportent le canon de manière à permettre un mouvement de pivotement du canon (4) autour d'un axe de pivotement vertical.
12. Dispositif suivant la revendication 10, caractérisé en ce que le châssis (5) est suspendu à la charpente.
13. Dispositif suivant la revendication 10, caractérisé en ce que le châssis (5) est monté sur une charpente.
14. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 5 à 13, caractérisé en ce qu'il comprend un système de synchronisation du déplacement du canon le long de l'axe longitudinal de la lance et du mouvement de montée-descente de celui-ci, permettant un mouvement de translation horizontal de la molette de bord.
15. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 5 à 13, caractérisé en ce qu'il comprend un système de synchronisation du déplacement du canon le long de l'axe longitudinal de la lance et du mouvement de rotation du canon autour d'un axe horizontal, permettant un mouvement de translation horizontal de la molette de bord.
16. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 5 à 13, caractérisé en ce qu'il comprend un système de synchronisation combiné du déplacement du canon le long de l'axe longitudinal de la lance, du mouvement de rotation du canon autour d'un axe horizontal et du mouvement de montée-descente du canon, permettant un mouvement de translation horizontal de la molette de bord.
17. Installation de production de verre plat flotté, comprenant une chambre de flottage dans laquelle se déplace un liquide sur lequel du verre fondu pâteux est amené à flotter et à s'étaler en formant un ruban, et au moins un dispositif de manipulation de bord du ruban de verre suivant l'une quelconque des revendications 5 à 16.
18. Installation de production de verre plat flotté, mettant en oeuvre un procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4.
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| WO2005118495A1 true WO2005118495A1 (fr) | 2005-12-15 |
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- 2005-06-02 WO PCT/EP2005/052525 patent/WO2005118495A1/fr active Application Filing
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| Publication number | Publication date |
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| TW200602277A (en) | 2006-01-16 |
| BE1016068A3 (fr) | 2006-02-07 |
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