Brevet FR2101077A1 — publié le 19720331

L'invention concerne la fabrication du verre plaqué. On sait qu'un tel verre est généralement élaboré par dépot sur un bain de verre de base en fusion, avant la formation par laminage d'un ruban de verre, d'une mince couche de verre de placage, par exemple coloré. Il a déjà été proposé, dans le brevet allemand nO 1 002 922, de faire écouler à la surface du bain de verre support un film de verre coloré, par débordement de ce verre coloré en dehors d'un auget baignant dans le verre support en amont des rouleaux lamineurs. Ce procédé ne se prote toutefois pas à un réglage, dans un large intervalle,de la température du bain de verre coloré, ce qui exclut l'emploi de verres de placage à point de fusion notablement différent de celui du verre de base. En outre, le réglage de l'épaisseur du verre de placage est délicat, d'une part, parce qu'il est difficile de maintenir l'auget parfaitement horizontal et, d'autre part, parce que ce procédé suppose l'emploi d'une lèvre de coulée possédant d'excellentes qualités de surface, difficiles à obtenir avec un matériau réfractaire Enfin, l'adhérence des deux verres n'est pas toujours satisfaisante, de sorte que des décollements accidentels peuvent se produire. Il a également été proposé (brevet américain nO 2 264 245) de faire écouler sur les surfaces extérieures d'un ruban de verre en formation un film de verre coloré. Dans ce procédé, où le verre coloré s'écoule sur le verre support à partir d'un auget disposé au-dessus du bain de verre support et comportant à sa base une fente d'écoulement, le réglage de 11 épaisseur du verre coloré est délicat, du fait de l'usure de la fente d'alimentation. En outre, dans ce procédé comme dans le précédent, l'adhérence du verre de placage sur le verre de base laisse parfois à désirer, en particulier si les coefficients de dilatation des deux verres sont différents. La présente invention vise à remédier à ees inconvénients, en proposant un procédé et un dispositif permettant de fabriquer en continu du verre plaqué, dont l'épaisseur du verre de placage peut être réglée avec précision et dont les deux verres adhèrent fermement l'un à l'autre, même si les coefficients de dilatation des deux verres sont différents. Selon l'invention, le verre de placage en fusion s'écoule d'un auget où son niveau est supérieur à celui du verre de base par une fente ménagée à la partie inférieure de l'auget et immergée dans le bain de verre support, à la partie supérieure de celui-ci Dans une forme de mise en oeuvre préférée de l'invention, la fente d'écoulement présente une forme telle que le film de verre de placage qui s'écoule par cette fente et est entraîné par le verre supportdemeure en contact sur une longueur appréciable avec la paroi extérieure de l'auget disposée en aval de cette fente dans le sens d'écoulement du verre de base0 Cette disposition de l'invention est particulièrement importante, car elle favorise une liaison intime entre le verre support et le verre de placage et élimine les inconvénients des systèmes connus dus au manque d'adhérence entre les deux verres. Le fait que la fente de distribution du verre de placage est immergée dans le bain de verre de base présente un intérêt particulier, car on peut ainsi régler avec précision l'épaisseur du verre de placage, ltécoulement du verre contenu dans l'augetne dépendant, toutes choses égales par ailleurs, que de la hauteur de charge résultant de la différence de niveau entre le verre de placage et le verre de base. C'est ainsi, par exemple, qutà la limite, on peut, en immergeant suffisamment la fente de l'auget, interrompre complètement l'écoulement du verre de placage. Le dispositif conforme à l'invention permet, d'une manière simple, de compenser les différences de débit du verre de placage résultant dtune usure progressive de la fente d'alimentation. Le verre de placage peut être coloré ou non. Du verre transparent possédant un coefficient de dilatation plus faible que celui du verre de base peut en effet être utilisé comme verre de placage, pour introduire dans le verre plaqué des contraintes destinées à améliorer ses caractéristiques mécaniques. L'invention peut être appliquée à la fabrication d'un verre plaqué aussi bien à partir de verre coulé que de verre étiré, Les dessins annexés, donnés à titre d'exemple non limitatif, illustrent une forme de mise en oeuvre de l'invention dans le cas du verre coulé e Sur ces dessins La figure l'est une coupe schématique en élévation d'un dispositif conforme à l'invention La figure 2 est une coupe transversale à plus grande échelle de l'auget, suivant la ligne II-II de la figure 3 La figure 3 est une élévation latérale de cet auget Sur la figure 1, on voit une cuve 1 emplie de verre en fusion 2 constituant le verre de base, avec une lèvre de coulée 3, une masse tampon 4 et un écran thermique 5 isolant l'intérieur du four de l'atmosphère extérieure.Deux rouleaux lamineurs 6, disposés en ~aval du-four 1 permettent de conformer la masse de ,verre provenant de la - cuve en un ruban 7, prenant appui sur des rouleaux supports 8. Conformément à l'invention, un auget 9 en matière réfractaire présentant à sa base une fente 10 par laquelle s'écoule un matériau de placage 11 (verre coloré ou non, transparent ou non, ou tout autre produit tel que des oxydes, des émaux ou similaires) est disposé entré l'écran 5 et les rouleaux 6, immédiatement en amont de ceux-ci. La base de l'auget et en particulier la fente 10 sont immergées dans le bain de verre de base, la profondeur d'enfoncement variant généralement entre quelques millimètres et quelques centimètres.L'auget 9 peut être alimenté en matériau de placage soit de manière discontinue (au moyen de paraisons, par exemple), soit -de fà.çon continue (par l'intermédiaire d'une goulotte reliant l'au- get à un four auxiliaire, par exemple), mais ie niveau du matériau de placage doit être supérieur à celui du verre de base. L'alimen- tation de l'auget peut se faire en un ou plusieurs points, suivant la dimension longitudinale de la fente 10. L'auget, que l'on voit plus en détail sur les figures 2 et 3, comporte un couvercle thermiquement isolant 13, à brdleur incorporé 14, permettant de maintenir le matériau de placage fondu à une température correspondant à la viscosité désirée. Des rainures latérales 15 permettent de supporter l'auget au moyen d'un bâti mobile (non représenté) permettant de régler son enfoncement dans le bain de-verre de-base. La lèvre aval 16 de la fente 10 a une épaisseur notable, d"an minimum 15 millialètres et de préférence de l'ordre de 35 millimètres, dont le profil est choisi tel, compte tenu de la différence des niveaux entre ie verre de base et le matériau de placage,, de la Vitesse d'avancement du verre de base et, de la profondeur de péné- traction de l'auget dans, le verre de base, que le film 17. de matériau de placage s'écoulant par cette fente reste en contact, sur une distance appréciable, avec la paroi externe ,de la lèvre 16. Cette disposition favorise une liaison intime entre le matériau de placage et le verre de base, avec pour conséquence une adhérence excel- lente entre ces deux matériaux. La profondeur d'immersion de l'auget dans le verre de base est régléé empiriquement et dépend des viscosités respectives du matériau de placage et du verre de base, de la vitesse d'écoulement de ce dernier, de la largeurde la fente et de la hauteur du matériau de placage dans l'auget On peut ainsi régler avec précision l'épais- seur du verre de placage, une différence d'enfoncement de l'auget de plusieurs millimètres se traduisant par une différence d'épaisseur de placage de quelques centièmes de millimètre seulement La distance suivant laquelle la lèvre aval 16 de la fente reste en contact avec le film du matériau de placage 17 doit etre liée à la vitesse de déplacement du verre de base, de manière que l'action de cette lèvre s'exerce pendant un temps minimum Si l'on désigne par 1 cette distance en mm et par v la vitesse d'écoulement du verre de base en mm/s, on doit avoir v # 2, c'est-à-dire une durée de contact d'au moins deux secondes. On notera que la distance 1 peut etre ajustée en jouant sur trois facteurs : l'épaisseur de la lèvre aval, son profil et son enfoncement dans le verre. On notera également que le dispositif conforme à l'invention est beaucoup moins sensible aux dégats d'horizontabilité que les dispositifs connus. Ceci tient notamment aux faits suivants : le verre support exerce une contre-pression; une perte de charge importante se produit au niveau de la fente; les variations de niveau sont négligeables après réglage de l'horizontabilité de l'auget au moyen de vérins. Un exemple des conditions de marche d'un dispositif selon l'invention dans le cas d'un verre coulé est donné ci-après: - VERRE SUPPORT Tirée : 70 tonnes/24 h Largeur : 1,40 mètre épaisseur après laminage : 6 millimètres Vitesse de laminage : 2,30 mètres/minute Température du verre au joint de la masse tampon 11400C Hauteur de verre sur la masse tampon : 70 millimètres. - VERRE DE PLACAGE Tirée : 3,5 tonnes/24 h Largeur : 1,40 mètre Epaisseur après laminage : 0,3 millimètre Température du verre dans l'auget : 11400C - AUGET Largeur moyenne de la fente : 4 millimètres Enfoncement dans le verre de base : 5 millimètres Hauteur de charge dans 1 'auget : 50 millimètres Distance de la fente par rapport à l'axe du rouleau lamineur supérieur : 240 millimètres.