Brevet FR2009446A1 — publié le 19700206

-1- 2009446 l'invention concerne des procédés et des dispositifs pour séparer un bord d'une feuille de verre à vitre au cours de sa fabrication dans une étireuse. Lors .de la fabrication "du verre à vitre, 'an ruban de verre en fusion est extrait d'un bain et est étiré de bas 5 en haut|i|||r\dGS rouléaux. Le ruban së refroidit e't durcit, et il est découpé. Dans ses zones marginales, le ruban de verre forme une surépaisseur du fait du refroidissement plus rapide de la matière et de l'effet des tensions internes, ce qui donne lieu -à un bord bulbé. De récents progrès dans le domaine de la trempe, par exem-JËÊî:- 10 pie ceux qui sont décrits dans le Brevet des Etats-Unis ST° 3 251.671 délivré à Robert Gardon et dans le Brevet des Etats-Unis n° 3 301 650 délivré à ÇUR. Ward, ont rendu possible la trempe du verre au cours desdgîiéfrâtf&ge. Dans la production d'une feuille continue ou ruban'de verre, une trempe correcte est nécessaiag^pour produire un verre dont 15 les tensions résiduelles globales soient réparties de façon pratiquement uniforme el qui présente en conséquence des caractéristiques de découpe acceptables. Il existe, dans le verre en feuille, une gamme optimale de tensions résiduelles dans laquelle le verre s^prête le mieux à la découpe. Les valeurs élevées de, tension ont tendance à 20 accroître les difficultés de découpage en favorisant la tendance de la fracture à s'écarter d'une ligne d'incision tracée par un outil de coupe. La formation de ce bord bulbé se traduit par des défauts d'uniformité de la répartition des tensions qui nuisent gravement au découpage ou au 'sectionnement du verre au niveau des rouleaux supérieurs de 25 1'étireuse. ^ ,sm BS présente invention fournit un procédé et un-dispositif pour séparer les bords bulbés du ruban tandis que celui-ci se trouve . dans 1'étireuse, de sorte que l'élimination du bulbe avant le découpage donne lieu à.une feuille de verre à tensions résiduelles uniformes. 30 Cette uniformité des tensions se traduit par différents avantages qui sont importants dans le procédé d'étirage du verre à vitre. Entre autres avantages, les mécanismes de sectionnement ou de surfaçage peuvent être construits et réglés pour.traiter un ruban de verre d'épaisseur pratiquement uniforme et les tolérances qu'il fallait ordinaire-35 ment prévoir pour le bord bulbé ne sont plus nécessaires. Le traitement qui-fait-suite à la trempe du verre dans la.machine, par lequel les a BAD ORIGINAL 69 12.179 - 2 - 2009446 tensions momentanées sort contrôlées pour réduire le cintrage et le gauchissementtire profit du fait que le. ..verre, .présente une tension — uniforme' sur toute- la largeur de la feuille. Oh pourra comprendre parfaitement l'invention en se référant 5 aux" iessins annexés sur lesquels ; .. . La figure 1 représente une étireuse,■ vue en perspective. La figure 2 est une vue en élévation latérale de la machine de la figure 1. . ' . - . .. La figure 3 est une vue partielle de lfétireuse, montrant 10 le dispositif- de découpage.thermique. Un ruban de verre 11 est extrait d'un bain de verre en fusion 12. Le- ruban est étiré de bas en haut entre de§4*ouleaux 13. Le ru— ban est refroidi lentement et-durcit, de sorte qu'entre les rouleaux supérieurs le. l'étireuse,. il est relativement refroidi et solidifié. 15 Une source ponctuelle de rayonnement 14 est 'disposée dans 1!étireuse et son rayonnement est focalisé sur la feuille de verre dans la zone ou lé verre • atteint 1'étage- de 'découpage au cours de l'opération d'étirage # selon ce quia été décrit. Le rayonnement.est focalisé en un point 'qui-décrit une ligne de .couse au fur et à mesure que la feuille 20 passe -en regard de la source ponctuelle. Les..bords, à fortes tensions internes;' désignés par 15., peuvent .être élimines tandis que la feuille progresse--à'une'vitesse;usuellement utilisée dans les étireuses. Une opération--typique faisant app.el à, la source . ponctuelle^ permet de produire une fracture - dans un verre en feuille de. 5 ,.5. mm»- -le verre étant 25 étiré à'une vitesse de Û>7\6 m/mn. L'application 4e ce procédé par " rayonnement sans oontact -donne, des résultats optimaux par rapport à ^ tout autre mode de/transfert de chaleur... La .fracture s'étend le long de la ligne "d,!application ,du; rayonnement de la, source de chaleur, du -'_£ait -des tensions' thermiques. Il est donc nécessaire de contrôler exac- 30 teflfent la distribution des tensions induites par la source que l'on se propose d'employert, . - • . . .. . ............. ... .. .. A titre d'exemple typique, on a utilisé une, installation expérimentale'comprenant bâti miîni de... moyens, d ' étirage, une source pohe-t-uellë'-et âne série..-,de. feuilles, de verjre représentatives^. La 35 "feuille eé-t étirée' de bas.-, en. haut, par- des. moyens verticaux^ dans le bâ-ti-sùppbrt."On à utilise-un échantillon de. 60 cm de largeur, 80 cm de 'hauteur et 5,'-5inia" d"1 épaisseur.- Une--.incision .de 6,.4 mm a été préalable BAD ORIGINAL 69 12179 -3- 2009446 ment faite à l'extrémité supérieure de la feuille sur sa face voisine de la source ponctuelle. On voulait obtenir une bande marginale de 18,4 cm de largeur. En conséquence, l'entaille superficielle ou incision a été faite en un point situé à 18,4 cm du bord, l'élément 5 ehauffant ou source ponctuelle était couplé à un générateur d1 énergie qui fonctionnait à 130% de la tension d'entrée, soit environ 160 V. La source ponctuelle était focalisée à 5 mm de la surface du verre. La surface incisée du verre était alors déplacée verticalement vers le haut, passant en regard de la source de chaleur à la vitesse et à 10 la distance ci-dessus indiquées. La fracture débutait au niveau de l'incision et s'étendait avec un décalage de 13 à 51 mm environ en arrière de la source de chaleur, cette distance étant maintenue approximativement pendant tout l'essai. L'incision verticale s'étendait en ligne droite et fût interrompue après avoir été ouverte sur 15 plus de 0,5 m. Cet exemple est typique des résultats obtenus par le procédé de l'invention consistant à créer thermiquement une tension dans une feuille de verre. La bande marginale ou bord bulbé est saisi par des rouleaux appropriés et éloigné progressivement du ruban principal, 2Q- pour être mis au rebut avec d'autres déchets de verre. Une source de chaleur préférée peut être constituée par un élément chauffant ponctuel à infra-rouges qui produit/me fracture s'étendant approximativement sur 25 à 5CT mm en arrière du point focal de la source. Ce procédé d'élimination du bord bulbé au cours de l'étirage élimine entiè-25 rement la difficult Il a été découvert qu'un morceau de verre peut être sectionné sous l'effet d'une source thermique pour créer une concentration 35 temporaire de tensions thermiques le long dlune ligne de fracture choisie. La concentration temporaire de tensions thermiques est créée sous lfeffet d'une source thermique placée à distance du verre. Les ten- ^ BAD ORIGINAL 69 12179 "4 ~ 2009446 sions peuvent être concentrées autour d'un point de tension choisi, c'est-à-dire un défaut dans le verre tel qu'une entaille ou une érail-lure. On peut attribuer le sectionnement du verre à 1*établissement d'un gradient thermique transitoire s travers l'épaisseur du verre, 5 qui détruit l'équilibre existant entre,traction et compression, les forces déséquilibrées qui en résultent produisant la fracture. Entre autres sources thermiques dont on peut envisager l'emploi, on peut citer les lasers, masersr lampes, flammes, jets de gaz et sources dr énergie étrangère réfléchie et/bu combinaisons de ces sources, la 10 source d'énergie est concentrée le long de la ligne de fracture voulue pendant une période de temps qui dépend de l'épaisseur et de la composition du verre. Le verre peut être sectionné initialement avec une moindre application d'énergie si l'on effectue, avant l'exposition, une entaille ou une éraillure dans le bord antérieur du ruban 15 au point de fracture voulu pour constituer un foyer de concentration de tensions. L'application de la source thermique à la surface comportant ce défaut ou entaille constitue un procédé extrêmement efficace pour débuter le sectionnement du verre. Dans certains cas, un moment de flexion autour d'xme ligne passant par l'entaille sur le 20 bord a donné lieu au sectionnement le plus rapide parmi tous les procédés. .Selon un autre mode de réalisationla source d'énergie est placée des deux côtés de la feuille à sectionner ou à émarger qui se déplace en continu, notamment lorsqu'il s'agit de verres plus- épais. 25 Ce procédé réduit le temps- total nécessaire pour introduire des concentrations d*efforts thermiques ayant un niveau propre à provoquer la fracture du verre. Selon tin autre mode de réalisation, une seule source d'énergie de 130 mm de longueur environ peut être utilisée pour sectionner 30 le ruban. Ce procédé et ce dispositif constituent un moyen économique et valable pour l'élimination continue .ou intermittente de bords ou de bandes à partir d'un ruban de verre' eii mouvement dans une machine de fabrication du- verre en feuille. Il est du reste bien entendu que le mode de réalisation de 35 1 Invention qui a été d'écrit ci-dessus, en référence.aux dessins annexés, a été donné à titre purement indicatif et nullement limitatif et que de nombreuses modifications peuvent être apportées sans que l'on ! s''écarte pour cela du cadre de la présente invention. 69 12179 -5- 2009446 REVENDICATIONS 1.- Un procédé pour sectionner un ruban de verre dans une étireuse dé verre à vitre dans laquelle le ruban est étiré de bas en haut le long d 'une trajectoire à partir d1nn. bain de. verre en fusion, caractérisé en ce qu'il-consiste : a) à prévoir une source d' 5 énergie thermique;- b) à placer cette source à proximité mais non au contact du ruban; c) à focaliser l'énergie sur une zone ponctuelle du ruban; d) à créer unë tension thermique dans le verre pour* provoquer une fraeture; e) à déplacer le verre le long de ladite trajectoire tout en l'exposant-à l'énergie thermique; et f) à-étendre -la,ligne 10 de- fracture le.long du ruban de façon .à sectionner celui-ci. ' " 2 .- Un'dispositif pour sectionner; un ruban de verre dans une'étireuse de verre à vitre, caractérisé en ce qu'il comprend : a) une source d'énergie rayonnante, cette source, étant ^placée- relativement près du ruban de-verre, mais sans, prendre -contact .avec lui; 15 b) dés moyens pour focaliser l'énergie thermique" de cette source . sur une zone choisie du ruban; et c) des moyens pour déplacer, le ruban dé façon à l'exposer- à la source •d'énergie thermique'.et a y former une ligne d1 exposition, et p oui/séparer le ruban le long de. cette li-: gnë. - • ' • • - - - ' • -- 20 - -3-i—'Un -procédé pour; sectionner le "bord bulbé d^tai ruban de verre 'dangf&ne étireuse: de verre à vitre, caractérisé en ee qu'il cnnsiste : a) à prévoir une source d'énergie thermique -rau «voisinage du ruban-; b) à focaliser cette énergie sur une',zone sélectionnée du ruban de façon $l y créer une tension thermique; et c)'à déplacer le 25 ruban en regard de la- soui'-ce thermique de façon à lë' sectionner lè long dé la -ligne d'exposition. - • =•-, . *."v ' ■ - 4*-'"-' - Un dispositif1 pour sectionner œr. ruban de-verre dans une étireuse de verre à vitré, caractérisé.-en ce - qu*il,,comprend ; a) une sourôe d'énergie thermique; :b); des ...moyenstpcuï focaliser cette 30 - éïiergiè-sur le ruban;- c) des .moyens-pour déplacer;le rufcaîx.èn re--V gard de la- source» d1 énergie thermique, .-de-' façon à..1' èxposer,-e|P. con- 69 12179 6 200-9.446 ,, K ' ^ : »• t -'■#> * - tinu dans la zone de l'énergie focalisée et de façon à sectionner une partie de ce ruban le long d'une trajectoire prédéterminée. 5.- Un procédé pour sectionner un ruban de verre dans une étireuse de verre à vitre", caractérisé en ce qu'il consiste : a) 5 à créer par voie thermique une tension dans le ruban en 1'exposant à une |!0urce d'énergie "thermique; et b) à provoquer la propagation d'une fracture selon une certaines trajectoire :en-faisanï passer le verre par le'foyer de la source d'énergie thermique... bad original