Brevet FR2148041A1 — publié le 19730311

L'invention concerne un dispositif pour la fabrication du verre en feuille, comportant un chenal d'alimentation, destiné à contenir le bain de verre fondu, un puits d'étirage, ainsi qu'une machine d'étirage, comprenant une chambre d'étirage dans laquelle le ruban de verre est étiré à partir du verre contenu dans le puits d'étirage. I1 est bien connu que la qualité du verre en feuille, étiré dans un tel dispositif, dépend, dans une large mesure, du degré d'uniformité, en travers du bain, de la température des courants de verre fondu alimentant le ruban. Les parois du puits et du chenal d'alimentation, ainsi que les courants de convection gazeux en contact avec la surface du bain à proximité de la zone d'étirageinfluenoentle régime des températures en travers du bain de verre et il n'est pas facile de maintenir des conditions de température suffisamment uniformes pour éviter la formation d'ondulations ou d'autres défauts dans le verre en feuille étiré. I1 a été proposé installer des moyens de conditionnement thermique au-dessus ou encore à l'intérieur du verre fondu, qui alimente le ruban, la position de ces moyens étant choisie soigneusement de façon à égaliser les températures en différents endroits du puits. Malheureusement, la position optimale de tels moyens est fonction du type de verre étiré, de la vitesse d'étirage, ainsi que d'autres facteurs qu'il s'avère parfois nécessaire de modifier au cours du temps. L'action exercée par les moyens connus de conditionnement thermique ne peut être réglée de manière satisfaisante pour modifier la répartition des températures en travers du chenal d'alimentation.Dans le but de résoudre ce problème, il a été suggéré de disposer une série de refroidisseurs en travers du chenal d'alimentation et de prévoir un contrôle indépendant du débit de fluide de refroidissement à travers les différents refroidisseurs. La souplesse avec laquelle ce système permet de contrôler les températures est fonction du nombre de refroidisseurs séparés qui sont installés, de sorte que de bons réglages ne sont possibles que si le sytème en question est de construction encombrante et complexe. La présente invention vise à réaliser un contrôle souple de la température en travers du chenal d'alimentation, grâce à des moyens de construction très simple. Suivant la présente invention, un dispositif pour la fabrication du verre en feuille par étirage continu, comportant un chenal d'alimentation contenant un bain de verre fondu et une machine d'étirage qui comprend une chambre d'étirage dans laquelle on étire le verre en provenance du chenal d'alimentation, est caractérisé en ce que, dans au moins une position située au-dessus du niveau atteint par le verre fondu dans le chenal d'alimentation, lorsque le dispositif est en fonctionnement, il comporte un tube dans lequel peut circuler un fluide de refroidissement et qui est fléchi de manière à suivre un chemin courbe transversalement audit chenal, un tel tube étant monté de façon à pouvoir tourner autour d'un axe s'étendant en travers dudit chenal. En raison de la courbure du tube de refroidissement, ainsi que de son montage qui lui permet de subir un mouvement de rotation, le profil de refroidissement en travers du chenal peut être facilement modifié. L'effet de refroidissement du tube dans diverses positions autour de son ou ses axe(s) de rotation varie en travers du chenal, grâce à la forme courbée du tube qui peut être choisie de façon à ce que les tendances naturelles à l'apparition de gradients de température en travers du chenal se trouvent éliminées ou réduites. La rotation du tube, la façon dont l'effet de refroidissement varie en travers du chenal peut elle-même être modifiée, de manière à l'adapter aux variations qui peuvent être provoquées ou qui peuvent se présenter naturellement au cours du temps. Suivant une forme de réalisation préférée, la courbure du tube est symétrique ou substantiellement symétrique par rapport au plan médian perpendiculaire à l'axe du tube. Un tube ayant une telle forme exerce un refroidissement qui est substantiellement le même de chaque côté du plan vertical central passant par l'axe longitudinal central du chenal, indépendamment de la position dans laquelle le tube est placé par rotation. De préférence, le tube présente une courbure ondulée ayant des parties convexes de part et d'autre d'un plan que traverse l'axe autour duquel le tube peut tourner. Dans ce cas, la rotation du tube augmente l'espace qui sépare une ou plusieurs parties du tube de la surface du bain de verre fondu et simultanément, réduit l'espace qui sépare une ou plusieurs autres parties du tube de ladite surface. Suivant des formes d'exécution de l'invention, spécialement appréciées, le tube présente une courbure substantiellement sinusoldale avec une longueur d'onde sensiblement égale auxdeux tiers de la largeur du chenal, la forme du tube présentant trois sommets disposés symétriquement en travers du chenal.Lorsqu'un tel tube est en rotation, son ondulation centrale se trouve à proximité de la surface du bain de verre fondu dans la zone centrale de sa largeur, tandis que les autres ondulations se trouvent dans leur position la plus éloignée du bain; après une rotation de 900 par rapport à cette position, le tube se trouve dans un plan parallèle à la surface du bain, dans une position où l'effet réfrigérant est substantiellement uniforme en travers de la largeur du bain, tandis que, après une nouvelle rotation de 900, l'ondulation centrale se trouve dans sa position la plus éloignée de la surface du bain, alors que les autres ondulations se trouvent dans leur position la plus proche de ladite surface du bain. Suivant une autre forme intéressante de réalisation, le tube est courbé de manière à suivre un chemin hélicoïdal en travers du chenal.Dans ce cas, un réglage particulièrement précis du profil de refroidissement est réalisable en travers du chenal. Suivant certaines formes de mise en oeuvre, le tube peut tourner autour d'un axe unique. Dans de nombreux cas, une rotation autour d'un axe unique permet de réaliser.un réglage très correct et il n'est pas indispensable de concevoir le montage du tube d'une manière plus complexe. Par exemple, le tube peut tourner autour d'un axe qui traverse ses propres extrémités, de sorte que de telles extrémités restent dans la même position au cours de la rotation. Suivant d'autres formes d'exécution, le tube peut tourner autour de plus d'un axe s'étendant transversalement au chenal. On réalise ainsi un contrôle excessivement souple du refroidissement. Avantageusement, le tube peut tourner autour d'un premier axe passant par les extrémités du tube et il peut tourner indépendamment et simultanément autour d'un second axe parallèle au premier. Par la rotation du tube autour d'un tel second axe, tout en maintenant la même orientation du tube autour du premier axe, on maintient en travers du chenal la forme du profil de refroidissement, qui est déterminée par la rotation du tube autour du premier axe, mais le tube s'approche ou s'éloigne du verre fondu, de façon à augmenter ou diminuer l'effet de refroidissement. On donne une importance particulière aux formes de réalisation suivant lesquelles il est prévu au moins un tel tube de refroidissement entre le bloc L avant et le pont. En cet endroit, l'action de refroidissement exercée par le tube sur le verre fondu, a des effets particulièrement bénéfiques sur le verre en feuille étiré. L'invention peut être utilisée dans n'importe quel dispositif d'étirage de verre en feuille. Par exemple, le dispositif peut être d'un type qui comprend un chenal contenant une quantité de verre fondu dont la profondeur est substantiellement supérieure à celle à laquelle le verre fondu est étiré sous forme de ruban, par exemple, tel qu'on l'utilise dans les procédés classiques Pittsburgh ou Fourcault, ou d'un type dans lequel le chenal d'alimentation contient un bain de verre fondu relativement peu profond et où le verre est étiré à partir de toute l'épais- seur du verre fondu contenu dans le chenal, par exemple, comme dans le procédé classique Libbey-Owens.Le dispositif peut, à titre d'autre exemple, être du type dans lequel le puits est adapte de façon à contenir un bain de métal fondu ou de sel métallique fondu et où le ruban de verre est étiré à partir d'une couche de verre fondu flottant sur un tel métal ou sel métallique. On fera maintenant référence aux dessins qui accompagnent la description dans lesquels sont illustrées diverses formes de réalisation de l'invention à titre d'exemple. Parmi ces dessins, - la figure 1 est une coupe en élévation d'un dispositif d'étirage de verre en feuille suivant l'invention; - la figure 2 est une coupe suivant la ligne II-II de la figure 1; - la figure 3 est une vue analogue à celle de la figure 2, qui représente le tube de refroidissement placé dans une position différente; - la figure 4 est une vue en perspective, schématique et partiel le d'une autre forme d'exécution du tube de refroisîssement. Dans la figure 1, on a représenté partiellement un dispositif d'étirage de verre en feuille comportant un puits d'étirage 1, qui contient un bain de verre fondu 2, une chambre d'étirage 3 comprenant de manière tout à fait classique deux blocs L 4 et 5 et deux refroidisseurs principaux 6 et 7, situés de part et d'autre du ruban de verre étiré. Le verre fondu, qui alimente continuellement le puits d'étirage 1, provient d'un four de fusion 8 via un chenal d'alimentation 9. L'atmosphère du four est séparée de celle du chenal 9 et de la chambre 8 d'étirage 3 par un pont 10 dont l'extrémité inferieure plonge dans le bain de verre. La position à la surface du bain de verre 2 du bulbe d'étirage 11 est stabilisée par la présence d'une barre d'étirage 12 immergée dans le verre fondu contenu dans le puits 1 sous le pied de la feuille ou bulbe d'étirage 11. Le pont 10, le bloc L amont 4, les parois latérales 13, 14 (figure 2) et la voûte 15 forment une zone contiguë a la chambre d'étirage 3 dans l'atmosphère de laquelle règnent des courants thermiquement hé térc gènes qui affectent la couche superficielle du bain de verre qui formera ultérieurement le ruban de verre en y induisant des défauts de surface. Suivant l'invention, dans l'espace compris entre le bloc L 4 et le pont 10 et à une courte distance de la surface du bain, on dispose un tube de refroidissement 16 parcouru par exemple par de l'eau ou de l'huile ou encore un gaz réfrigérant. Comme cela apparaît dans la figure 2, ce tube de refroidissement 16 a une forme ondulée. Le tube a une courbure substantiellement sinusofdale qui présente trois sommets disposés symétriquement par rapport au plan vertical médian, qui s'étend longitudinalement au sens de progression du verre fondu dans le chenal d'alimentation. Le tube traverse les parois latérales 13, 14 dudit chenal dans des coussinets 17, ,eux montessurdes paliers 19, 20, de manière à pouvoir tourner autour d'un axe 21 passant par le centre des sections droites aux extrémités du tube 16. Dans la figure 2, le tube 16 occupe uneposition telle qu'il se trouve dans un plan vertical, son sommet central étant dans sa position le plus proche de la surface du bain, tandis que les autres sommets sont dans leur position la plus éloignée de cette surface.Par la rotation du tube 16, dans les coussinets 17, 18, autour de l'axe 21, on provoque des variations dans le profil de refroidissement en travers du bain. La figure 3 représente la position du tube 16 après rotation de 900 à partir de la position représentée à la figure 2, de manière à ce que le tube 16 soit dans le plan horizontal. Dans cette position, le tube exerce un refroidissement substantiellement uniforme transversalement en travers du bain. Les coussinets 17, 18 sont eux-mêmes montés de manière à pouvoir tourner dans des paliers 19, 20. Par la rotation des coussinets 17, 18 dans les paliers 19, 20, le tube de refroidissement tourne autour de l'axe des paliers, de manière telle qu'on modifie l'écartement du tube de refroidissement de la surface du bain, pour n'importe quelle position du tube autour de l'axe 21. Les figures 2 et 3 montrent les coussinets 17, 18 dans une position correspondant à un écartement maximum de l'axe 21 de la surface du bain. Si on effectue sur les coussinets une rotation de 1800, l'effet réfrigérant du tube passera par son maximum pour n'importe quelle position du tube autour de l'axe 21. Les coussinets 17, 18 peuvent être évidemment disposés entre cette der nière position et celle illustrée sur les figures et, lorsqu'on change la position des coussinets autour de leur axe, le plan du tube de refroidissement peut être maintenu parallèle à lui-même de manière à garder le même profil de refroidissement ou bien le tube peut se mouvoir dans n'importe quel autre plan contenant l'axe 21. La figure 4 représente dans une vue en perspective, schématique et partielle, une variante de l'invention dans laquelle le tube de refroidissement présente une forme hélicoïdale. Le tube 22 s'étend en travers du chenal d'alimentation comme cela a déjà été décrit dans les figures précédentes et ses extrémités traversent des coussinets tels que 23 qui peuvent tourner autour de leur axe 24 en prenant appui sur les parois latérales du chenal d'alimentation, telle que 25. Une rotation du tube en hélice 22 provoque une modification dans le refroidissement exercé par les parties successives du tube, sur les portions sous-jacentes de verre fondu. Comme précédemment, le tube 22 peut lui-même subir un mouvement de rotation par rapport au coussinet 23, autour de l'axe 26. De cette manière, on obtient un facteur supplémentaire capable d'influencer l'action réfrigérante du tube, permettant ainsi un réglage plus précis de la température en travers du bain, au niveau de l'endroit où se trouve le tube. La rotation du tube de refroidissement et/ou des coussinets dans les formes de réalisation suivant les figures 1 à 4 peut être commandée manuellement ou automatiquement. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour la fabrication du verre en feuille par étirage continu, comportant un chenal d'alimentation qui contient un bain de verre fondu, et une machine d'étirage qui comprend une chambre d'étirage dans laquelle on étire le verre provenant dudit chenal, caractérisé en ce que, dans au moins une position située au-dessus du niveau atteint par le verre fondu dans le chenal d'alimentation, lorsque le dispositif est en fonctionnement, il comporte un tube dans lequel peut circuler un fluide de refroidissement et qui est fléchi de manière à suivre un chemin courbe transversalement audit chenal, un tel tube étant monté de manière à pouvoir tourner autour d'un axe s'étendant en travers dudit chenal. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la courbure du tube est symétrique ou substantiellement symétrique par rapport au plan médian perpendiculaire à l'axe du tube. 3. Dispositif suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le tube possède une courbure ondulée ayant des parties convexes de part et d'autre d'un plan passant par un axe autour duquel le tube peut tourner. 4. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le tube présente une courbure-substantiellement sinusoïdale avec une longueur d'onde sensiblement égale aux deux tiers de la largeur du chenal, la forme du tube présentant trois sommets disposés symétriquement en travers du chenal. 5. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le tube est courbé de manière à suivre un chemin hélicoïdal en travers du chenal. 6. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le tube peut tourner autour d'un axe unique. 7. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le tube peut tourner autour de plus d'un axe s'étendant transversalement au chenal. 8. Dispositif suivant la revendication 7, caractérisé en ce que le tube peut tourner autour d'un premier axe passant par les extrémités du tube et peut tourner indépendamment et sensiblement autour d'un second axe parallèle au premier. 9. Dispositif suivant les revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un tel tube de refroidissement situé entre le bloc L avant et le pont. 10. Dispositif suivant les revendications 1 à 8, carac térisé en ce qu'il comporte au moins un tel tube refroidisseur situé entre le lip-tile avant et le bloc C d'un chenal d'alimentation du type Libbey-Owens.