Brevet FR2348894A1 — publié le 19771118

la présente invention concerne ltextraction d'un ruban de verre à la sortie d'un four de flottage. On sait que ce procédé de fabrication permet d'élaborer un tel ruban par coulée sur un bain métallique à l'abri d'une atmosphère protectrice ; cette atmosphere est constituée de préférence d'azote enrichi en hydrogène et se trouve en légère surpression à l'intérieur d'une enceinte étanche. Bien qu'elle soit réductrice, il est clair qu'il faut en effet limiter autant que possible non seulement les déperditions d'atmosphère, mais surtout les entrées d'air, et ceci particulier à l'entrée et à la sortie du bain. Or le ruban est extrait par un groupe de rouleaux qui le soulève légèrement au-dessus du niveau du bain pour le faire passer au-dessus de la lèvre que forme la paroi aval de la cuve avant de le transférer au convoyeur qui ltentratne à travers ltétenderie ; de manière habituelle, il sort du four à travers une ouverture d'une dimension suffisante pour permettre d ' intervenir sur le bain en cas de besoin, C'est pourquoi il a été prévu d'enfermer les rouleaux d'extraction à l'intérieur d'un sas où l'on injecte du gaz protecteur, ta partie supérieure de ce sas est bau rée par un ensemble de rideaux étanches, habituellement au nombre de trois, placés l'un derrière l'autre, en travers du ruban, dessus des rouleaux extracteurs ; en pratique, ces rideaux sont essentiellement constitués par des panneaux de feutre d'amiante qui balaient la face supérieure du verre et descendent en outre sur les côtés de façon à protéger les rouleaux.A la partie basse du dispositif, la présence des rouleaux, associés à un joint étanche disposé le long de la génératrice inférieure de chacun d'eux, contribue à empêcher les fuites de gaz vers l'aval ; l'en- semble du sas assure en outre la transition thermique nécessaire entre la sortie du four de flottage et l'entrée de l'étenderie. L'inconvénient d'une telle solution réside toutefois dans son caractère compliqué et dans le fait que les divers organes sont difficiles d'accès. La présente invention a donc pour objet de simplifier l'ensemble de 11 appareillage tout en facilitant les interventions nécessaires, à la fois sur les rouleaux d'extraction et sur le bain. Conformément à l'invention, les rouleaux d'extraction sont placés à l'extérieur de 1' enceinte du four et le sas de sortie de celui-ci se réduit à une ouverture de courte longueur, barrée par des rideaux étanches suspendus en travers du ruban audessus de celui-ci mais dont la sortie se trouve en amont des rouleaux.Il en résulte que ces derniers sont facilement accessibles et, selon une caractéristique secondaire de I1 invention, ils sont montés sur des supports mobiles transversalenent, ce qui facilite leur nettoyage et leur remplacement éventuels. Mitais, étant donné qu'ils doivent de toute façon être placés aussi grès que possible de l'extrémité aval du bain métallique, il faut remarquer que le gradient thermique entre 11 amont et l'aval se trouve augmenté à l'intérieur du sas ainsi raccourci, notamment au dessus du ruban dans la zone barrée par les rideaux ; ceux-ci se trouvent encore, de préférence, en nombre au moins égal à trois.Toutefois, de façon avantageuse, ils s'arrdtent au voisinage immédiat de la surface du ruban, ce qui, au prix d'une faible fuite d'atmosphère protectrice, permet d'atténuer la rapidité avec laquelle la face supérieure du ruban se refroidit. Suivant une autre caractéristique de l'invention, la face aval de la cuve, dont la lèvre constitue désormais à elle seule la partie inférieure du sas, est munie extérieurement d'une grille refroidissant les gaz 1 cette grille est avantageuse- ment formée d'un ensemble de tubes indépendants portés par une plaque longeant extérieurement la paroi aval de la cuve.Elle agit indirectement sur la température de la paroi aval du four et permet de la régler dans le sens vertical, mais elle est principalement destinée à permettre le réglage précis du gradient thermique sur la face inférieure du ruban : on peut ainsi ajuster de façon suffisamment précise la température sur les deux faces opposées du ruban, de sorte que les contraintes engendrées par le refroidissement rapide du verre ne risquent pas de provoquer d'effets secondaires défavorables. Selon une autre caractéristique de l'invention, les gaz chauds qui sortent du four par la fente qui existe entre la lèvre de sortie et le ruban de verre pour brtler à l'air libre peuvent entre au moins en partie déviés transversalement par un écran thermique isolant placé en travers. de ce ruban, devant le premier rouleau extérieur, dans le but de protéger ce dernier. En effet, il est utile d'éviter aussi bien un échauffement excessif du rouleau par ces gaz en combustion qu'un refroidissement anormal sous 1' effet de la présence de la grille de réglage de la température. La description suivante permettra de faire apparaître successivement les caractéristiques et les avantages de l'invention en référence aux dessins, qui montrer;t : Figure 1, une coupe longitudinale, en élévation, de l'extrémité aval d'un four de verre flotté conforme B1'Snvention à l'invention ligure 2, une vue partielle, en perspective, de la plaque réfrigérée placée à l'extrémité aval de la cuve Figure 3, une coupe longitudinale, en élévation, d'une variante de l'invention. La figure 1 montre l'extrémité de l'enceinte 1 renfermant le bain de métal 2 et l'atmosphère protectrice 3. L'enceinte 1 est constituée d'une cuve réfractaire 4 protégée par un chemisage en tôle 5, d'un toit 6 et de parois latérales 7 ; l'extrémité aval du four se termine par un pignon 8 dont la partie inférieure, qui constitue la paroi aval 9 de la cuve 4 et se trouve légèrement en retrait, est doublée par une plaque métallique 10 qui sert de support à une grille de réfrigération il. Une série de rouleaux réglables 12a, b, c, .. soulève le ruban de verre 13 et l'extrait du bain 2 en le faisant passer à travers une ouverture rectangulaire 14 à une faible distance au-dessus de la lèvre 15 de la Paroi 9 avant de l'introduire dans l'étenderie 16 où il subira son traitement de recuit. Sur la figure 1, trois rouleaux 12 sont représentés, mais leur nombre réel peut aller useutà cinq ou six. Etant donné leur fonction, les rouleaux 12 sont placés aussi près que possible de l'extrémité aval de l'enceinte 1 mais ils se trouvent à l'extérieur et conforme- ment à l'invention, ne jouent aucun rôle dans son étanchéité. On amènage donc l'ou- verture 14 de façon qu'elle constitue elle-ême un sas, en la barrant par une série de rideaux d1 étanchéité 17a, b, c, .. en nombre au moins égal à trois. Ces rideaux s'étendent depuis la paroi supérieure 14a de l'ouverture 14 jusqu'à affleurer ou presque la face supérieure du ruban de verre 13, en longeant les parois latérales 14b et sont lestés à leur partie inférieure.On crée ainsi une barrière étanche qui arrête dans une large mesure l'atmosphère protectrice, tout en empêchant les entrées d'air susceptibles de provoquer l'oxydation du bain d'étain, mais il en résulte aussi un abaissement assez rapide de la température sur la face supérieure du ruban, entre l'intérieur de l'enceinte 1 et la zone d'extraction constituée par les rouleaux 12, en raison du fait que les rideaux 17 sont disposés dans l'épaisseur de la paroi, c' est-à-dire placés l'un derrière l'autre sur une courte distance. Cet abaissement de température est toutefois atténué par le fait qu'un faible débit de gaz provenant de l'atmosphère 3 en surpression parvient à s'échapper le long de la face supérieure du ruban 13 à travers les fentes réglables qui la séparent des rideaux 17.Sur la face inférieure du ruban de verre 13, il n'est pas possible de diminuer à l'excès ltespace qui sépare ce ruban de la paroi 9 de la cuve 4. il subsiste donc une fente 18 de hauteur non négligeable à travers laquelle s'échappe un courant gazeux relativement plus important de gaz chauds qui balaient cette face inférieure. Au contraire, les rouleaux se trouvent à l'air libre et sont donc exposés à des températures plus basses que ce n' était le cas lorsqu'ils constituaient des éléments du sas de grande longueur qui caractérisait les dispositifs antérieurs. Ceci serait de nature à engendrer des déséquilibres thermiques qui provoquent à leur tour des difficultés de fabrication. La grille réfrigérante I a pour rôle principal de remédier à cet inconvénient en refroidissant les gaz qui s' échappent et viennent briller à la sortie de la fente au voisinage des rouleaux 12. Un écran 19, placé verticalement entre la grille 1 1 et la génératrice amont 20 du rouleau 1 2 dévie en outre ces gaz le long de la grille et protège le rouleau à la fois d'une action localisée de ces gaz le long de la fente 18 et du rayonnement de la grille froide 11. D'autre part, le refroidissement fourni par la grille 11 est suffisant pour permettre de maintenir la plaque 10 à température assez basse et éviter ainsi qu'elle ne risque d'être attaquée par l'étain en fusion. Comme on peut le voir sur la figure 2, la grille 11 est avantageusement constituée dtune série de tubes horizontaux 21 engagés dans les trous 22 d'une série de supports verticaux en fer plat 23 fixés par exemple par soudure sur la face extérieure de la plaque métallique 10 ; les tubes 21 se trouvent ainsi placés les uns au-dessus des autres le long de cette plaque qu'ils permettent donc de refroidir en même temps qu'ils agissent sur les gaz chauds qui passent à leur contact. La superposition d'une série de tubes permet de faire progressivement varier la température le long de la plaque 10 en réglant séparément le débit du fluide dans chacun des tubes. On effectue le réglage de façon que la partie supérieure de la paroi aval 9 de la cuve 4 soit plus chaude que sa partie inférieure. Le fluide réfrigerant peut entre, par exemple, de l'air, de l'huile, ou tout simplement de l'eau, ce qui constitue la solution la moins onéreuse. Sur la figure 2, l'alimentation en fluide réfrigérant se fait à une extrémité des tubes 21 et l'évacuation b l'autre extrémité ; les tubes 21 peuvent donc être alimentés tous du mdme cbté ou, de préférence, alternativement d'un côté et de l'autre de l'enceinte t. Ces tubes, éventuellement garnis d'ailettes, pourraient d'ailleurs aussi se trouver sur deux rangées parallèles à la plaque 10. Une autre variante, non représentée sur la figure, peut consister en un ensemble d'épingles froides permettant d'amener et d'évacuer le fluide réfrigérant à partir d'un même côté. La figure 3 montre une autre mise en oeuvre de l'invention, adaptée à une structure actuellement courante sur les fours utilisant le procédé Float. On peut se rendre compte sur la figure que 1' ensemble du dispositif est analogue à celui montré par la figure t, et le repérage des divers organes est identique. Toutefois ces fours possèdent un pignon aval dont la partie supérieure 8 et la partie inférieure 9 sont décalées l'une par rapport à l'autre ; il est alors utile de prolonger la partie supérieure 8 par un auvent 24 qui peut avantageusement avancer au-delà de la génératrice amont 20 du rouleau extracteur 12a sans toutefois atteindre sa genératrice supérieure 25.Cet auvent permet d'étager les rideaux 17a, b, > .. sur une distance suffisante sans que la partie inférieure des parois latéralles 243 > contre lesquelles se fait 1' étanchéité, gSne l'accès aux rouleaux 12. Dans le cas de cette mise en oeuvre, comme dans celui de la figure 1, on voit que l'ensemble des organes constituant le sas de sortie est groupé on amont du rou loau 12a. Grâce à cette disposition, les rouleaux 12 se trouvent entièrement accessibles et en particulier ils sont entièrement dégagés sur les cotés. C'est pourquoi il est avantageux de monter les premiers d'entre eux, "ais éventuellement aussi les suivants, sur un chariot 26 mobile dans une direction transversale k la direction du mouvement du ruban de verre 13 grâce à des galets 27 roulant sur des rails 28. Il reste cependant possible, pour limiter les pertes de chaleur par rayonnement de prévoir autour de la zone d'extraction une enceinte isolante dé'montable. Dans tous les cas, on voit qu'un des avantages de l'invention est de diminuer de façon notable l'encombrement du dispositif d'étanchéité et de faciliter 11 entre tien et le nettoyage des rculeaux ou leur changement. On peut en outre se rendre compte que l'invention permet d'intervenir sur le ruban à une distance plus faible de la sortie du four de flottage ; ceci peut entre mis à profit pour augmenter la température à laquelle s' effectuent des opérations auxiliaires telles que des traitements améliorant la qualité de surface ou des dé plots réfléchissants, car il en résulte généralement une amélioration de la qualité des produits obtenus lors de ces opérations. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'extraction d'un ruban de verre à la sortie d'un four de flottage (1) comprenant une ouverture de sortie de faible longueur (14) barrée par une succession de rideaux étanches (17), des rouleaux extracteurs (12) situés en aval de l'ouverture de sortie et en amont d'une étenderie (16), une grille de refroidissement (11) située le long de la face aval de la cuve du four de flottage, caractérisé en ce que Wes rideaux étanches sont lestés et s'arrentent au voisinage de la surface supérieure du ruban de verre et que la grille de refroidissement est constituée d'un ensemble de tubes alimentés par un fluide réfrigérant indépendau ment l'un de l'autre. 2. Dispositif d' extraction d'un ruban de verre selon la revendication 1, caractérisé en ce que les tubes sont des épingles possédant chacune leur alimentation et leur évacuation d'un mtme côté du four. 3. Dispositif d'extraction d'un ruban de verre selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que le fluide réfrigérant est de l'eau. 4. Dispositif d'extraction d'un ruban de verre selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la grille de refroidissement est séparée du premier rouleau extracteur par un écran thermique (19).