Brevet FR2118855A1 — publié le 19720804

-i- 2118855 1 Il est connu, en vue de tremper "à plat" des feuilles de verre, de les réchauffer en position horizontale en leur faisant traverser un four dans lequel les feuilles de verre sont transportées horizontalement sur une nappe de rouleaux parallèles et de 5 les soumettre, après les avoir éventuellement bombées, à l'action brutale d'un fluide refroidisseur qui est constitué le plus souvent par des jets d'air. Pour conférer aux feuilles de verre le degré de trempe voulu et notamment pour les tremper fortement, il est nécessaire qu'à 10 leur sortie du four de réchauffage les feuilles de verre conservent jusqu'au poste de trempe une température suffisamment élevée au-dessus du point de transformation (correspondant à une viscosi-13 3 té de 10 ' poises pour les verres courants)0 Comme il n'est pas possible d'augmenter beaucoup la tempéra-15 ture qu'atteint le verre dans le four, sous peine de provoquer des déformations de la feuille, notamment par fluage entre deux rouleaux consécutifs, on a déjà proposé de rapprocher au maximum le poste de trempe du pignon de sortie du four, afin de réduire le temps mort entre le chauffage et l'entrée en action du dispositif 20 de trempe. Ceci présente l'inconvénient de provoquer des rentrées d'air froid en provenance du dispositif de trempe dans la zone chaude du four, cette rentrée incontrôlable d'air froid entraînant des perturbations notamment dans la répartition de la température des 25 feuilles de verre, soit à leur surface, soit dans leur épaisseur. Or, il est particulièrement souhaitable que cette répartition de la température dans des feuilles de verre soit très régulière sous peine de provoquer des déformations des feuilles et/ou une trempe défectueuse. 30 Ces difficultés sont encore accrues lorsqu'il d'agit de trem per des feuilles de verre de faible épaisseur. En effet, dans ce cas, le refroidissement spontané de la feuille par rayonnement et convection dès la sortie du four de réchauffage est particulièrement rapide. En outre, lorsque l'épaisseur du verre décroît, les 35 quantités d'air de refroidissement à souffler pour obtenir le même degré de trempe sont, ainsi qu'on le sait, de plus en plus importantes. C'est ainsi par exemple que si l'on passe de 5 à 3 mm d'épaisseur, on doit souffler une quantité d'air environ trois fois plus grande pour obtenir le même degré de trempe , 70 46402 -2- 2118855 La turbulence qui en résulte devant le pignon de sortie du four est telle qu'on ne peut pa^éissurer une obturation suffisante du four par les moyens usuels, par exemple par un rideau flexible en matière réfractaire telle que l'amiante. 5 Le perfectionnement suivant la présente invention, qui per met de remédier à ces inconvénients, est caractérisé en ce que la fente de sortie des feuilles de verre hors du four est délimitée à sa partie inférieure par le dernier des rouleaux de transport et à sa partie supérieure par un rouleau obturateur situé 10 dans le four au-dessus du plan supérieur des feuilles de verre avec son axe disposé horizontalement dans le plan vertical passant par l'axe du dernier rouleau de transport. Suivant une caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, la hauteur du rouleau obturateur, par rapport au 15 dernier rouleau de transport, est réglable de façon à tenir compte de l'épaisseur des feuilles de verre. Le pignon du four étant constitué en deux parties laissant entre elles un passage pour les feuilles de verre, l'invention prévoit de disposer le rouleau obturateur aussi près que possible 20 du bord inférieur de la partie supérieure du pignon. Avantageusement ce bord est découpé en biseau, ou mieux encore présente un profil arrondi afin de se rapprocher du rouleau obturateur sur une surface aussi grande que possible. Le rouleau obturateur selon l'invention est constitué avan-25 tageusement, comme les rouleaux transporteurs du four, par un tube de silice recouvert par exemple d'une gaine de fibres de silice tressées ainsi que cela est décrit dans le brevet français N°1.448.278. Suivant une forme de réalisation, le rouleau obturateur 30 selon l'invention est supporté a chacune de ses extrémités par un palier mobile en hauteur. Ceci permet d'ajuster avec une grande précision, de l'ordre du 1/10 de millimètre, la distance entre le rouleau obturateur et le dernier rouleau transporteur du four (rouleau inférieur). Grâce à ce dispositif de réglage, on peut 35 régler à la valeur voulue la distance entre la périphérie du rouleau obturateur et la surface supérieure de la feuille de verre. On peut éventuellement, dans certains cas, être amené à. permettre un contact entre le rouleau obturateur et la feuille de verre, le dispositif de réglage permettant alors d'ajuster 70 46402 -3- 2118855 avec précision l'effort de pression du rouleau obturateur sur la feuille. La Demanderesse a en effet constaté que la position du rouleau obturateur par rapport à la feuille de verre permet de ré-5 gler avec précision l'importance des échanges thermiques entre la feuille et ledit rouleau. Dans un tel type de four de réchauffage en effet, l'équilibre de température entre la face supérieure et la face inférieure de la feuille de verre n'est pas toujours parfaitement réalisé car 10 la face supérieure est chauffée essentiellement par rayonnement tandis que la face inférieure est chauffée surtout par conduction au contact des rouleaux transporteurs si bien que des dissymé— tries peuvent apparaître» Le réglage précis de la position du rouleau obturateur carac- 15 téristique de l'invention permet de compenser ces irrégularités. Ce rouleau agit ae trois façons différentes : a) s'il n'est pas réellement au contact de la surface supérieure de la feuille de verre, il permet de doser la quantité d'air frais de soufflage qui pénètre dans le four et qui vient 20 balayer la surface de la feuille de verre à l'aplomb du pignon de sortie du four; b) s'il est très près de la feuille de verre, il agit en provoquant, par effet de proximité, un échange thermique par rayonnement avec la feuille de verre; 25 c) s'il est réellement au contact de la feuille de verre, il assure un échange thermique par conduction qui peut être ajusté selon l'importance de la surface de contact par écrasement plus ou moins prononcé de la gaine de silice fibreuse qui recouvre le rouleau» 30 L'invention prévoit également le réglage de la hauteur du rouleau obturateur par rapport au bord inférieur de la partie supérieure du pignon, ce réglage pouvant ou non être indépendant - du réglage de la distance entre ledit rouleau et la surface supérieure de la feuille de verre. 35 Conformément à une forme préférée de réalisation de l'inven tion, on diminue la distance entre la zone de chauffage des feuilles de verre et la zone de soufflage en diminuant l'épaisseur du pignon de sortie. Celui-ci est avantageusement constitué de deux plaques réfractaires minces, séparées par une plaque de 70 46402 -4- 2118855 matière isolante à faible coefficient de transmission calorifique. Afin de diminuer encore les déperditions calorifiques, la face du pignon dirigée vers 11 intérieur du four peut être recouverte d'un dépôt réfléchissant les rayons infra-rouges. 5 L'invention sera décrite plus en détails dans ce qui suit en référence aux dessins annexés qui représentent un exemple non limitatif de réalisation de l'invention. Dans ces dessins : la figure 1 représente schématiquement une vue d'ensemble de 10 l'installation comprenant un four de réchauffage des feuilles de verre en position horizontale et un poste de trempe par refroidissement à l'aide de jets d'air; la figure 2 représente une vue de profil, à plus grande échelle, de la partie supérieure du pignon de sortie du four de 15 la figure 1; la figure 3 représente une vue en élévation de la partie supérieure du pignon dans un plan perpendiculaire à 1'axe du four; et la figure 4 représente schématiquement le dernier rouleau 20 transporteur et la portion ae la partie inférieure du pignon du four voisine de ce rouleau. Sur la figure '1, 20 désigne d'une façon générale le four de réchauffage comportant une sole 21 et une voûte 22. Les feuilles de verre en provenance du transporteur à rouleaux 23 pénètrent • 25 dans le four par une ouverture 24 et sont transportées dans le four sur une série de rouleaux moteurs tels que 25, en direction de la flèche F» Ainsi qu'on le voit, 1'écartement des rouleaux est réduit au minimum dans la deuxième partie du four afin d'éviter le fluage des feuilles de verre chaudes entre deux rouleaux 30 consécutifso Le four est chauffé par des résistances telles que 26 et 27 situées les premières au-dessous des rouleaux transporteurs et les secondes sous la voûte du four. Les feuilles de verre entraînées par les rouleaux transpor-35 teurs sortent du four par la rente 28 ménagée entre le dernier rouleau transporteur 29 et le rouleau obturateur 30 caractéristique de l'invention» La nappe des rouleaux transporteurs du four est prolongée à l'extérieur du four par les rouleaux transporteurs tels que 31 70 46402 -5— 2118855 du poste de trempe. Ainsi qu'on le voit dans le poste de trempe, la nappe de rouleaux transporteurs 31 est surmontée d'une nappe de rouleaux supérieurs tels que 32 destinés à stabiliser la feuille» Dans lo poste de trempe, dès la sortie du four, les 5 feuilles de verre à tremper sont soumises à l'action de jets d'air de refroidissement sortant des fentes de soufflage supérieures et inférieures telles que 33 et 34 respectivement. Ainsi qu'on le voit sur la figure, les deux premières paires de fentes de soufflage sont inclinées vers la droite de la figure, 10 c'est à dire dans la direction d'avancement des feuilles de verre. Cette disposition des deux premières paires de fentes de soufflage est destinée à réduire les rentrées d'air froid dans le four. Entre le four et le poste de trempe, on voit également sur la figure 1 le pignon de sortie du four constitué en deux parties 15 une partie supérieure mobile 35 et une partie inférieure fixe 36 qui seront décrites plus en détail dans ce qui suit. Ainsi qu'on le voit sur la figure 2, la partie supérieure du pignon de sortie du four comprend une paroi fixe 2 située sur la voûte 22 du four et un élément mobile 4 susceptiole de se déplacer 20 dans un plan vertical. Cet élément mobile 4 de la partie supérieure du pignon est formée de deux parois 7 relativement minces, de préférence d'une épaisseur inférieure à 1 cm et constituées en une matière réfrac-taire à faible coefficient de dilatation telle que par exemple 25 de la silice fondue. Entre ces parois est disposée une couche de matière isolante ÎO constituée par exemple de feutre réfractaire. La face intérieure 8 de la paroi intérieure 7 peut être, si on le désire, recouverte d'une couche réfléchissant les rayons infrarouges, comme par exemple une couche d'or. 30 L'épaisseur totale d'un tel oignon est extrêmement faiole en comparaison des dispositifs en maçonnerie réfractaire antérieurement connus, ce qui présente l'avantage de diminuer la distance entre la partie chauffante du four et la zone extérieure où un refroidissement énergique par soufflage est effectué en vue de 35 la trempe. On évite ainsi un refroidissement notable entre le moment où la feuille de verre quitte la zone de chauffage du four et celle où elle est soumise à la trempe» La partie inférieure 9 de l'élément mobile 4 est taillée en biseau de façon à venir tangenter au mieux le rouleau 30 qui 70 46402 -6- 2118855 constitue le rouleau caractéristique de l'invention et qui vient obturer la fente de sortie du four, le rouleau 29 étant le dernier rouleau transporteur situé dans le four. L'élément mobile 4 du pignon est réglable en hauteur grâce à des tirants 6 qui 5 coulissent à travers la partie fixe 2 du pignon et se prolongent jusqu'à une poutre 5. En se reportant à la figure 3 qui est une vue en élévation de la partie supérieure du pignon, on voit que la poutre 5 supportant les tirants 6 auxquels est suspendue la partie mobile 4 ÎO du pignon, est elle-même mobile dans un plan vertical grâce à un système articulé constitué par des leviers 15a et 15b articulés à l'extrémité des bielles 16a et '16b, elles-mêmes articulées par leur deuxième extrémité en 17a et 17b sur une poutre fixe 18. L'extrémité supérieure des leviers 15a et 15b est articulée sur 15 des coulisseaux respectivement 19a et 19b commandés par une tige 40 qui peut se déplacer horizontalement sous la dépendance d'un vérin 41» On voit que, si l'on déplace par exemple vers la gauche de la figure les coulisseaux 19a et 19b en les rapprochant des 20 points fixes respectivement 17a et 17b, les leviers 15a et 15b tendent à se mettre en position verticale, ce qui abaisse la poutre 5 et vice-versa. A ses deux extrémités, la poutre 5 supporte d'autre part des tiges filetées lia et 11b qui servent à régler la hauteur des 25 paliers 30a et 30b du rouleau 30, c'ést à dire la distance entre le rouleau 30 et le dernier rouleau transporteur 29» Etant donné que les tiges filetées 'lia et 11b sont commandées indépendamment l'une de l'autre, il est possible de régler de manière indépendante la hauteur des deux paliers du rouleau 30 qui peut éven-30 tuellement prendre une position légèrement oolique par rapport à l'horizontale. Ce réglage permet d'obtenir une meilleure homogénéité en température de la feuille de verre dans son plan, la feuille de verre pouvant en effet présenter des différences de température dans le sens transversale 35 D'une façon générale, la position exacte du rouleau 30 par rapport à la feuille de verre constitue un paramètre important surtout lorsque les feuilles de verre à traiter sont minces. Ainsi qu'on l'a dit, par le réglage des tiges filetées lia et 11b, on peut^téaliser soit un léger contact du rouleau 30 70 46402 -7- 2118855 sur la surface supérieure de la feuille de verre, soit réserver un mince intervalle entre eux selon l'effet recherché, la position la plus avantageuse étant déterminée empiriquement dans chaque cas particulier» Cependant, la position la plus habituelle 5 du rouleau 30 reste celle dans laquelle ce rouleau n'est pas entièrement au contact de la feuille de verre et où une quantité réglable d'air de soufflage peut venir ainsi refroidir légèrement en totalité ou en partie la surface supérieure de la feuille de verre afin d'équilibrer sa température par rapport à la surface 10 inférieure. La surface supérieure de la feuille de verre a en effet tendance, dans le four, à s'échauffer plus" que la surface inférieure, cette dernière étant dans une certaine mesure protégée de l'action des résistances chauffantes 25 de la sole du four9 tandis que la surface supérieure est directement offerte 15 au rayonnement des résistances 27 situées sous la voûte du four. On obtient ainsi, grâce à l'invention et plus spécialement grâce au réglage de la hauteur du rouleau 30, une homogénéisation complète de la température de la feuille de verre sur toute sa surface, le gradient des températures étant d'autre part réparti 20 symétriquement dans l'e sens de l'épaisseur. On voit sur la figure 3 que les tiges filetées lia et 11b sont suspendues à la poutre 5 par l'intermédiaire d'un chariot tel que 12 pouvant se déplacer le long de la poutre. Par ailleurs, en soulevant la poutre 5 par le jeu au système 25 articulé qui a été décrit plus haut, on soulève à la fois l'élément mobile 4 du pignon (par l'intermédiaire des tirants 5) et le rouleau 30 (par l'intermédiaire des tiges lia et 11b). Les tiges filetées lia et 11b permettent ainsi de régler également avec précision la position du rouleau 30 par rapport au 30 pignon 4, de manière à réduire le plus possible l'intervalle entre ces deux éléments et réaliser l'étanchéité la plus complète. Le rouleau 30 est entraîné en rotation, par un moyen propre, à la même vitesse périphérique que les rouleaux 25 supportant les feuilles de verre pendant leur trajet dans le four. 35 La constitution de la partie inférieure fixe 36 du pignon est analogue à celle de l'élément mobile 4. La figure 4 représente à grande échelle une coupe de cette partie inférieure 36 au voisinage du rouleau transporteur 29. Ainsi qu'on le voit, le pignon inférieur 36 est taillé en biseau comme le pignon supérieur, 70 46402 -8- 2118855 la partie oblique du biseau venant presque au contact de la circonférence du rouleau 29 afin de ménager entre les deux organes un jeu minimum qui peut être de l'ordre du millimètre. Ainsi qu'on l'a dit, on diminue également les courants 5 d'air frais de soufflage en direction du four, en inclinant la première ou les deux premières paires de fentes de soufflage dans la direction d'avancement de la feuille de verre, ainsi que cela est représenté sur la figure 1. Cette inclinaison des fentes de soufflage peut être avantageusement de 60° à 45° par rapport au 10 plan horizontal» 70 46402 -9' 2118855 REVENDICATIONS 1) Four pour le chauffage de feuilles de verre en vue de leur trempe dans lequel les feuilles de verre sont transportées horizontalement par un lit de rouleaux entre des éléments chauf- 5 dants, caractérisé en ce que la fente de sortie des feuilles de verre hors du four est délimitée à sa partie inférieure par le dernier des rouleaux de transport et à sa partie supérieure par un rouleau obturateur situé dans le four au-dessus du plan supérieur des feuilles de verre avec son axe disposé horizontalement 10 dans le plan vertical passant par l'axe du dernier rouleau de transport. 2) Four suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la hauteur du rouleau obturateur, par rapport au dernier rouleau de transport, est réglable de façon à tenir compte de l'épaisseur 15 des feuilles de verre, 3) Four suivant les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le rouleau obturateur est placé aussi près que possible du bord inférieur de la partie supérieure du pignon du four» 4) Four suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le 20 bord inférieur de la partie supérieure du pignon du four est découpé en biseau ou présente un profil arrondi pour envelopper le rouleau obturateur sur une surface aussi grande que possible» 5) Four suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la hauteur du rouleau obturateur est 25 réglée pour que ledit rouleau soit en contact avec les feuilles de verre» 6) Four suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la hauteur du rouleau est réglée de façon à laisser un intervalle libre au—dessus des feuilles de verre» 30 7) Four suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le rouleau obturateur est amené dans une position légèrement oblique par rapport à l'horizontale» 8) Four suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le rouleau obturateur est en matière 35 réfractaire revêtue d'un manchon souple en fibres réfractaires» 9) Four suivant l'une quelconque des revendications précédentes,. caractérisé en ce que la partie supérieure au moins du pignon de sortie est constituée de deux plaques réfractaires minces séparées par une plaque de matière isolante à faible 40 coefficient de transmission calorifique» 70 46402 -10- 2118855 10) Four suivant la revendication 9, caractérisé en ce que la face du pignon dirigée vers l'intérieur du four est recouverte d'un dépôt de matière réfléchissant les rayons infra-rouges. 11) Four suivant l'une quelconque des revendications précé 5 dentes, caractérisé en ce que la partie supérieure du pignon et le rouleau obturateur sont fixés à un dispositif mobile permettant leur déplacement simultané dans un plan vertical. 12) Four suivant la revendication 11, caractérisé en ce que le rouleau obturateur peut être susceptible d'un déplacement 10 par rapport à la partie supérieure du pignon perpendiculairement au plan du lit des rouleaux transporteurs. 13) Four suivant la revendication 12, caractérisé en ce que les extrémités de l'arbre du rouleau obturateur sont commandées indépendamment l'une de l'autre. 15 14) Four suivant la revendication 11, caractérisé en ce que la partie supérieure du pignon est montée sur une poutre reliée à la partie fixe par l'intermédiaire de bielles articulées permettant d'élever ou d'abaisser ladite poutre, et en ce que le rouleau obturateur est monté sur ladite poutre par des tiges dont 20 la longueur peut être réglée. 15) Four suivant la revendication 14, caractérisé en ce que les tiges sont suspendues à la poutre par l'intermédiaire d'un chariot susceptible de se déplacer le long de ladite poutre. 16) Installation de trempe comportant un four suivant l'une 25 quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les premières paires des fentes de soufflage sont inclinées dans le sens du mouvement des feuilles de verre.