Brevet FR2080753A1 — publié le 19711119

La présente invention concerne de façon générale la fabrication du verre plat par le procédé de flottation et, plus précisément, un joint perfectionné destiné à s'opposer au passage des gaz et placé à l'extrémité aval du bain de flottation ; ce joint 5 comprend un rideau drapé comportant une couche externe continuellement au contact de la face supérieure du ruban de verre, mais ne l'endommageant pas, et ce contact se poursuit au cours de la fabrication du verre pour lequel on désire une qualité de surface exceptionnellement élevée, comme par exemple pour la fabrication 10 de miroirs. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n° 3 083 55*' décrit et représente un type classique d'appareil à verre flotté et explique que la fabrication du verre plat par le procédé de flottation implique la distribution de verre avec un débit contrôlé sur un 15 bain de métal fondu (par exemple d'étain ou d'alliage d'étain,! et son déplacement le long du bain dans des conditions physiques et thermiques qui assurent qu'il s'établit une couche de verre fondu sur le bain, que le verre de la couche peut s'écouler latéralement sans obstacle en formant à la surface du bain un corps flottant de 20 verre fondu d'épaisseur stable ou d'équilibre, et que la masse flottante avance de façon continue le long du bain sous forme d'un ruban et se refroidit progre es ivement et suffisamment pour permettre son prélèvement du bain à l'extrémité de sortie è l'aide d'un dispositif mécanique qui n'endommage pas ses faces. 25 L'espace oui se trouve au—dessus du bair. est enfermé soigneu sement par un ensemble supérieur de cuve qui forne une chambre sous pression. On maintient dans cette chambre ur.e atmosphère protectrice dite de flottation (qui est normalement un mélange d'azote et a'hydrogène) qui ne réagit pas chimiquement ni a'/ec le mé~ 30 tal fondu du bain ni avec la couche de verre, ue façon à protéger l'ensemble d'une contamination par .-jes g&£ réa.^ifs, par exemple 1'oxygène de 11 air. On maintient normalement une légère surpression dans la cha.v-bre de façon que, dans les zones où il pourrait se produire une 35 infiltration de l'air externe, on maintienne une fuite vers l'extérieur permettant de protéger la qualité d'inertie de l'atmosphère de flottation. La dimension relativement importante de la fente nécessaire pour laisser le passage du ruban de verre à l'extrémité de sortie du bain, et la nécessité de maintenir à une valeur mini— BAD ORIGINAL 71 06278 2 2 0 fa 0/S 3 maie la perte d.'atmosphère de flottation due aux fuites vers l'extérieur rendent nécessaire la fermeture de l'orifice, dans la mesure/iu possible, en vue de maintenir la surpression dans la chambre„ En conséquence, dans les cuves utilisées jusqu'à présent, on a l'habitude d'ajouter une courte chambre dans le prolongement ou un vestibule vers l'extrémité de sortie de l'appareil à cuve et cette chambre contient une série de draperies en amiante distantes suspendues verticalement. Ces draperies s'étendent sur-toute la largeur et toute la hauteur du passage si bien que la partie inférieure de chaque draperie coopère avec le ruban de verre en frottant de façon continue à sa surface lorsque celui-ci se déplace, en formant un joint continu souple au contact. Le dispositif d'étanchéité par contact de la technique antérieure forme un joint efficace et convenable mais produit de petites rayures à la surface du ruban de verre qui passe sous lui, ce qui rend le produit peu apte à la fabrication de miroirs ou à d'autres applications qui nécessitent une surface parfaitement lisse» Lorsqu'on fabrique du verre pour miroirs avec un tel appareil, il faut élever les draperies de façon qu'elles ne frottent plus sur le ruban, mais il se produit alors une baisse de la surpression dans la chambre et la pénétration indésirable de l'oxygène dans l'atmosphère du bain affecte de façon notable le, qualité du verre produit,. En conséquence, l'invention concerne un joint par contact placé à l'extrémité aval de la chambre en surpression et qui n'affecte pas la surface du ruban de verre,, Une c eue ne de matière pratiquement inerte à l'atmosphère et susceptible de glisser facilement sur la couche de verre sans endommager ses faces se trouve en avant et au voisinage des draperies classiques, fermant ainsi une draperie composite dont seule la couche inoffen™ sive est au contact du ruban ae verre. En conséquence, l'invention concerne une fermeture améliorée d'une chamore en surpression d'un four continu, qui forme un joint par contact avec le ruban de verre et qu'on peut utiliser pour fabriquer du verre nécessitant un poli de surface final de verre à miroir. Plus précisément, l'invention concerne un procédé de fermeture de l'intervalle entre un premier organe suspendu de fermeture possédant une surface de nature abrasive et un ruban de matière BAD ORIGINAL 71 06278 3 20b0/S3 s'abîmant facilement qui passe dessous de façon continue et qui délimite la partie inférieure d'un passage dans lequel est placé transversalement le premier organe de fermeture, de manière à empêcher la contamination d'une première atmosphère contenue dans 5 une chambre fermée en communication avec le passage par une seconde atmosphère qui se trouve à l'extérieur de l'organe de fermeture, caractérisé en ce qu'on suspend un second organe souple plus long en matière lubrifiante non abrasive en avant du premier organe et à son voisinage, on laisse le second organe dépasser. 10 suffisamment sous le premier organe pour qu'il coopère en glissant avec le ruban facile à abîmer qui se déplace au-dessous et qu'il forme une partie horizontale de matière non abrasive, et on supporte l'extrémité inférieure du premier organe sur ladite partie horizontale de matière non abrasive, de manière à fermer 15 l'intervalle sans abîmer le ruban fragile. L'invention concerne aussi un appareil destiné à fermer un passage en vue d'empêcher la contamination d'une première atmosphère contenue dans une chambre fermée,qui communique avec le passage, par une seconde atmosphère placée à l'extérieur de la cham- 20 bre, dans lequel la partie inférieure dudit passage est délimitée par un ruban de matière s'abîmant facilement et qui passe de façon continue dans le passage, un premier organe suspendu de fermeture étant placé transversalement dans ledit passage, caractérisé en ce qu'il comprend un second organe suspendu plus long que le 6"b 25 premier organe/en matière lubrifiante non abrasive, placé en avant et au voisinage du premier organe de fermeture, ce second organe coopérant en glissant avec ledit ruban sur lequel il descend et formant une partie horizontale sur laquelle repose l'extrémité inférieure du premier organe, et un dispositif de montage destiné 30 à suspendre les deux organes. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention res-sortiront mieux de la description qui va suivre, donnée en référence au dessin annexé sur lequel : La figure 1 est une coupe longitudinale et verticale d'un 35 exemple d'appareil de fabrication de verre flotté équipé des draperies d'étanchéité selon l'invention à sa sortie. La figure 2 est une perspective partielle agrandie de l'extrémité d'évacuation de l'appareil de la figure 1 montrant le mode de réalisation de l'invention ; et 71 06278 4 2060753 La figure 3 est une élévation partielle agrandie de la draperie de l'invention vue du côté aval. La figure 1 représente un exemple d'appareil de fabrication de verre flotté pratiquement analogue à ce,Ti}i ,que décrit le brevet § pi*© OU.u© 5 des Etats-Unis d'Amérique n° 3 083 55U Dans cet appareil, du verre fondu 10 parvient d'un avant-corps 11 par une lèvre de coulée 12 en quantité réglée et commandée par un registre 13 et une porte d'ouvreau 14. Le verre s'écoule de la lèvre 12 sur le bain 15 en métal 10 fondu contenu dans une cuve 16 où il s'étale en formant une masse flottante de verre fondu 17 à partir de laquelle se développe une masse flottante d'épaisseur stable 18 sous forme d'un ruban. Au-dessus du bain 15, une chambre d'expansion ou en surpression 19 est délimitée par une paroi 20 d'entrée, une paroi 21 de 15 sortie, des parois latérales 22 et un toit 23, ainsi que par un prolongement 24 du toit, la chambre d'expansion contenant l'atmosphère protectrice de flottation (qui est normalement un mélange d'azote et d'hydrogène). On introduit initialement ladite atmosphère puis on la renouvelle continuellement à partir d'une réser-20 ve communiquant par un dispositif de canalisation qui comprend un distributeur principal 25 relié par des dérivations 26 à des conduites d'entrée 27. On maintient les températures voulues le long du bain à l'aide d'éléments régulateurs de la température 28 distants le long de celui-ci. 25 La couche stable ou d'équilibre de verre 18 se refroidit progressivement au cours de son avance le long du bain, et atteint ainsi une rigidité telle que le ruban final 29 peut être transporté de l'extrémité de sortie à une galerie de recuisson voisine (non représentée) par un dispositif mécanique qui ne détériore pas 30 sa face inférieure.Un exemple de dispositif de mécanique de transport utilisé à cet effet comprend des rouleaux de prélèvement parallèles et distants 30 et 31 et des rouleaux de support 32 et 33 placés sous le ruban, ainsi qu'un rouleau supérieur 34 placé au-dessus du rouleau 33 de façon convenable. Un dispositif classique 35 peut entraîner l'un quelconque des rouleaux ou leur totalité en exerçant une traction sur le ruban de verre qui le fait avancer le long du bain vers l'extrémité d'évacuation. Lorsqu'on veut un ruban d'épaisseur inférieure à l'épaisseur d'équilibre, on peut accroître la vitesse des rouleaux de façon à modifier la traction et BAD ORIGINAL 71 06278 5 2060/S3 à réduire l'épaisseur de la couche d'équilibre 18. Gomme on l'a vu ci-dessus, il est souhaitable que la chambre en surpression soit aussi hermétique que possible de façon à éliminer pratiquement la pénétration d'air ambiant et à réduire les fuites de l'atmosphère de flottation. Lorsqu'on maintient ur." légère surpression dans la chambre, il se produit une fuite par de petits orifices,qui donne un débit vers l'extérieur de gaz de l'atmosphère de flottation. On retire le ruban du bain par un orifice 35 de sortie à son extrémité. Un grand orifice de ce type présente un problème d'étancnéité très difficile. L'orifice 35 peut être beaucoup plus large que le ruban 29 pour permettre à celui-ci de se déplacer librement verticalement et horizontalement loréqu'il sort de façon continue du bain, et étant donné la surface d'orifice impliquée, on ne peut maintenir la surpression dans la chambre sans utiliser un type quelconque de dispositif auxiliaire d'étanchéité On a habituellement utilisé jusqu'à prient un dispositif d'étancnéité placé dans une courte gorge de sortie ou dans un vestibule 36 placé dans le prolongement de l'extrémité de sortie de la cuve 16 et comprenant des sections inférieure et supérieure 38. Comme le montre la figure 2, la section 37 comprend le rouleau initial de support ou les rouleaux de prélèvement 3n et 31 et les arbres 39 et 40 passent par des orifices heraéti que s de la paroi, latérale (non représentée) et sont supporte.? y-.v de:-: paliers externes classiques (non représentés). A l'aide ;e dispositifs de protection 41 comportant des organes d'étancnéité 4 la à ressort de rappel portant contre les rouleaux 30 et 31, or forme un ioir.t empêchant le passage des gaz dans la zone placée sous le ruban. La section supérieure 38 comprend un toit 4-2 suspendu recouvrant l'espace compris entre les parois latérales (non représentées). 3n va décrire un mode de réalisation de l'invention représenté sur les dessins en se référant à la section supérieure. Comme on l'a vu précédemment, l'abrasion due au:-- draperies de la technique antérieure (formées normalement d'une ou de plusieurs boucles de tissu d'amiante) nécessite l'élévation de cel les-ci hors du contact de la surface du ruban lors de la fabrication de verre à miroir • il se produit alors une diminution de la surpression et il est possible que de l'air pénètre dans la chambre èt détérioré le verre produit. BAD ORIGINAL 71 06278 6 20&G7 S3 Selon l'invention, on constate qu'un tissu en fibres de carbone tissées, non seulement possède la résistance nécessaire à la chaleur et à l'usure, mais glisse facilement à la surface du ruban de verre sans l'endommager du fait de ses propriétés lubrifiantes". On constate aussi qu'on peut utiliser le tissu en fibres de carbone en combinaison avec une couche plus courte de matière convenable de renfort destinée à former une protection qui empêche de façon satisfaisante le passage des gaz. Ainsi, dans le mode de réalisation représenté sur la figure 2, la chambre 36 de sortie comprend plusieurs draperies composites distantes 43. Chacune d'elles pend d'un dispositif de montage réglable et pivotant 44 et descend jusqu'au contact dn ruban 29 et dépasse dan? le sens horizontal les bords du ruban 29 sa venant au contact d'un dispositif convenable d'étanchéité latéra" (non représenté) placé dé chaque côté de la chambre 36 do manier;: à terminer la fer-mature de la surface du passage. Les draperies comprennent une couche initiais 45 en matière*, souple tissée à base de carbone en fibres, placée • du côté s,aont par rapport au sens de passage du ruban de verre. La longueur de cette couche initiale est supérieure à la distance verticale nominale entre le point 'de suspension et la surface du ruban, et 1-déplacement du ruban provoque la formation d'une partie horizontale 46 constituée par la longueur supplémentaire et qui glisse o la surface du ruban» Une seconde couche 47 imperméable s.u ;■■■'■ e + moins longue, qui peut être une boucle de tissu d'amiantej ôs trouve derrière la première couche de façon que l'extrémité inférieure formant une boucle se déplace sur la partie horizontale 4*' de la couche initiale 45® Cette disposition assure la formation d'une membrane imperméable au gaz sur toute 1 ci siix1-:.ace ^ ^.3. perie et la partie inférieure de la boucle maintient la t-vrtie 4 5 au contact continu du ruban 29, la matière abrasive de la '.-ouche 47 ne pouvant pas venir directement au contact du rubar: On peut réaliser un joint plus efficace en insérant une tige 46 de œain+isr. dans la boucle de la couche .47, de.manière qu'elle porte plus lourdement contre la partie 46, - Le dispositif de montage séparé représenté comprend une tige 49 de support portée à ses extrémités par un dispositif convenable (non représenté) s'étendant d'un côté à l'autre de la chambre 36 et passant dans là boucle d'une charnière 50 logée dans une cavité BAD ORIGINAL 71 06278 7 2 Û b 0/b 3 51 du toit 42. Une plaque articulée 52 munie d'une fente 53 au voisinage d'une de ses extrémités et une seconde fente placée symétriquement au voisinage de l'autre extrémité (non représentée) est fixée de façon amovible à la charnière 50 à l'extrémité 5 supérieure des fentes 53, par exemple par des boulons 54 munis d'écrous 55, de manière à recouvrir de façon réglable l'espace vertical compris entre la charnière 50 et la draperie 43» La partie supérieure des couches 45 et 47 de la draperie 43 coopère avec la plaque 52 et une plaque de serrage 56 entre lesquelles elle est 10 serrée par des boulons 57 et des écrous 58. En desserrant un ou plusieurs écrous 58 coopérant avec les fentes 53, on peut facilement élever, abaisser ou mettre de niveau la draperie suspendue, et la maintenir alors en position réglée en serrant les écrous. Dans la pratique industrielle, on constate qu'en utilisant 15 une série de quatre telles draperies placées à une certaine distance les unes des autres dans la chambre 36, on peut maintenir une surpression d'environ 0,15 millibar de plus que la surpression qu'on obtenait précédemment lors de la fabrication de verre à miroir. Ce chiffre est très proche de celui qu'on obtient en 20 utilisant les draperies de contact de la technique antérieure pour fabriquer le verre ordinaire, c'est-à-dire le verre auquel on demande un état de surface moins bon. De plus, la consommation eu la perte de gaz de flottation associée à la fabrication de verre à miroir est réduite de façon notable par élimination de l'es-25 pace au voisinage de la surface du ruban. Bien que le mode de réalisation représenté décrive une matière particulière, c'est-à-dire une boucle de tissu d'amiante, comme seconde couche imperméable au gaz, l'invention concerne aussi de nombreuses autres matières qu'on peut utiliser à la place. 30 Par exemple, on peut mettre une plaque métallique à la place de la couche 47 en amiante. La plaque, qui peut être une fine tôle ondulée d'acier inoxydable dont les ondulations sont verticales, descend jusqu'à un point placé légèrement au-dessus du ruban, et la partie horizontale 46 passe sous la plaque à la surface du ruban. Il faut aussi noter qu'on peut mettre en oeuvre facilement ^ l'invention pour la réalisation de dispositifs de fermeture d'autres types d'appareillage à four continu nécessitant une étanchéité analogue. Il est bien entendu que l'invention n'a été décrite qu'à ti-40 tre d'exemple préférentiel, et qu'on pourra apporter toute équivalence technique dans ses éléments constitutifs sans pour autant sortir du cadre de ladite invention, qui est défini dans les revendications annexées. 71 06278 8 20B07S3 BEVENDI CATIONS 1. Procédé destiné à assurer 1»étanchéité entre un premier organe suspendu de fermeture ayant une surface abrasive et irn ruban facile à abîmer qui se déplace de façon continue au-dessous de cet organe et qui délimite la partie inférieure 5 d'un passage dans lequel est placé transversalement le premier organe de fermeture, de manière à empêcher la contamination d'une première atmosphère contenue dans une chambre fermée communiquant avec le passage par une seconde atmosphère placée à l'extérieur de l'organe de fermeture, caractérisé en ce qu'on sus-TO pend un second organe souple plus long que le premier organe en matière lubrifiante non abrasive en avant du premier organe et à son voisinage, en laissant le second organe dépasser suffisamment sous le premier organe pour qu'il coopère en glissant sur ledit ruban qui se déplace dessous et forme une partie horizontale de 15 matière non abrasive sur ce ruban, et on supporte l'extrémité inférieure du premier organe sur la partie horizontale de la matière non abrasive, de manière à fermer l'intervalle sans abîmer le ruban. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que 20 le second organe non abrasif est un panneau de matière carbonée tissée, fibreuse et résistante à la chaleur. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le ruban est un ruban de verre sortant d'un bain de verre flotté par le passage de sortie. 25 4. Appareil destiné à rendre étanche un passage en vue d'empêcher la contamination d'une première atmosphère contenue dans une chambre fermée communiquant avec le passage par une seconde atmosphère placée à l'extérieur de la chambre, la partie inférieure du passage étant délimitée par un ruban de matière s'a— 30 bîmant facilement et passant de façon continue dans le passage, un premier organe suspendu de fermeture étant placé transversalement dans le passage, caractérisé en ce qu'il comprend un second organe suspendu plus long que le premier, en matière lubrifiante non abrasive, plaoé en avant du premier organe, descendant et coopé-35 rant en glissant avec ledit ruban et formant sur lui une partie horizontale sur laquelle repose l'extrémité inférieure du premier organe de fermeture, et un dispositif de montage destiné à suspendre les deux organes. 71 06278 9 20B07S3 5. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que le second organe de fermeture est un panneau de matière carbonée tissée et fibreuse. 6. Appareil selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que la chambre fermée est la chambre en surpression d'un appareil de fabrication de verre flotté, et en ee que le ruban est le ruban de verre sortant du bain par le passage de sortie. 7. Appareil selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que le dispositif de montage comprend un organe supporté à pivotement auquel sont suspendus les deux organes de fermeture, et un dispositif d'association desdits organes de fermeture à l'organe supporté à pivotement, et permettant le réglage vertical du dispositif de montage. 8. Appareil selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que les deux organes de fermeture sont montés eh formant une draperie composite de sortie. - 9. Appareil selon l'une quelconque des revendications 4 à 8jcaractérisé en ce que le premier organe ae fermeture est une feuille de métal réfractaire convenable, 10. Appareil selon l'une quelconque des revendications 4 à 8, caractérisé en ce que le premier organe de fermeture est une matière souple résistant à la chaleur et auçfeaz,repliée sur elle-même de façon à former une boucle inférieure, ladite matière ayant une surface abrasive. 11. Appareil selon la revendication iQ, caractérisé en ce qu'il comprend une tige de métal lourd insérée dans la boucle inférieure et faisant porter celle-ci contre la partie horizontale du second organe de fermeture. 12. Appareil selon l'une quelconque des revendications 4 à 11, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs paires d'organes de fermeture distantes le long du passage. + 9 rxs'L vr'.: . BAD ORIGINAL