Brevet FR2362795A1 — publié le 19780324

L'invention concerne la technologie de la production des feuilles de verre et plus précisément le procédé de production des feuilles de verre et le dispositif pour sa mise en oeuvre. La présente invention peut etre appliquée dans la production d'éléments de construction et de revêtement, ainsi que de pièces similaires et, en plus, dans la construction où il est possible d'utiliser le verre décoratif produit conformément a la présente invention pour la fabrication des cloisons, des battants des portes et pour la décoration artistique des intérieurs. On connaît, a l'heure actuelle, différents procédés de production des feuilles de verre décoratif y compris celui selon lequel la bande est formée dans un bain fondu. On connais en particulier un procédé de production de verre façonné, selon lequel la bande a façonner est mise au contact d'un outil imprimant un dessin dans un bain fondu. Ce procédé permet de produire un verre façonné, dont le dessin se répète. On connaît également le procédé d'impression du dessin sur le flint-glass pendant sa fabrication lorsqu'on amène un jet de gaz comprimé-sur la surface du verre sous différents angles. Le dessin est imprimé sur la surface du verre en forme de cannelures. On connaît certains procédés de modification de la surface selon lesquels le verre chaud, sensible aux modifications superficelles, est soumis à l'action d'agents chimiques divers se trouvant soit en état liquide, soit en état gazeux. En particulier, on connaît un procédé de production de verre décoratif coloré selon lequel on soumet la bande de verre pendant les étapes de sa formation a l'action d'un bain de métal fondu colorant en appliquant simultanément un potentiel électrique au système : bain de métal fondu colorant-verre-bain de métal de substrat. Dans ce cas, à la suite de l'incorporation des ions du métal colorant dans la couche superficielle de la bande de verre, la bande acquiert une coloration. La coloration peut être soit unie soit changeante, mais dans tous les cas la surface du verre est brillante; lisse, polie. On connaît également les procédés d'apport du revetement métallique sur le verre flottant a la surface du bain fondu au moyen d'introduction de billes de métal dans un porteur gazeux, par exemple d'azote ou d'argon, et l'orientation du courant de gaz en direction du verre. Dans ce cas, le revêtement est obtenu au moyen de plusieurs opérations successives : on apporte tout d'abord un métal renforçant l'adhésion (par exemple, W, Ag, Cr, Al, Ni, alliage Pd-Ni, ensuite on apporte un métal de base (par exemple, Al, Cu, Ag, Sn ou Au), et, enfin une couche de protection de fluorure de magnésium ou de cuivre ou encore d'oxyde d'étain. On connaît les procédés de production de verre pourvu d'une pellicule colorée, ou conductrice de courant électrique, par exemple d'un composé de métal en phase vapeur, dans les conditions de l'oxydation, qui est réglée de manière que l'oxydation se produise immé diatement dans la couche superficielle sans formation de la phase isolée. Le métal, utilisé pour le traitement, peut être en forme d'une tige pleine solide ou en forme du bain de métal fondu à travers lequel on fait circuler un gaz oxydant (chlore ou oxygène) au voisinage inmédiat de la surface du verre. Et, enfin, on connaît un procédé de traitement des articles en verre, dont une partie de la surface contient un agent réductueur, par exemple le protoxyde d'étain, selon lequel la partie mentionnée de la surface des articles est soumise au traitement à la température de 450 à 7500C pendant une période de temps déterminée, par un composé d'un métal colorant se trouvant en état gazeux, dissous, fondu ou en pâte en vue d'introduire une certaine quantité du métal colorant mentionné dans la surface du verre pour réaliser la coloration désirée. Le verre obtenu, conformément au procédé décrit, est d'une couleur rouge, jaune, brune, bleue, selon le type du colorant utilisé. Dans ce cas, la couleur peut varier par rapport à la lumière traversant leverreeth celle réféchie. Toutefois, dans tous les cas, la surface du verre garde un aspect brillant poli. Les procédés mentionnés de fabrication de feuilles de verre décoratif comportent des inconvénients. Ainsi, les procédés de formation d'un dessin en relief sont basés sur le principe mécanique de la formation du dessin soit par un outil solide soit par des jets d'air comprimé, qui ne permettent d'obtenir qu'un dessin réitératif (en cas d'impression par un outil.) ou un dessin géométrique relativement correct (en cas de formation par des jets) autrement dit, en ce qui concerne les qualités esthétiques du dessin en relief, les possibilités de ces procédés sont limitées. Les procédés de formation de la surface du verre par l'action d'agents chimiques donnent la possibilité d'obtenir un effet décoratif par coloration de la surface mais ne permettent pas de former un dessin en relief. Le verre produit par ces procédés a une surface brillante lisse, polie. On connaît un dispositif utilisé pour le traitement d'une bande de verre transportée dans un bain fondu en vue de modifier sa surface. Ce dispositif comporte un bain fondu et un dispositif amenant les vapeurs de métal et un gaz oxydant à la bande de verre et évacuant les produits excddentaires de la réaction depuis la zone de traitement. Le dispositif est installé à l'intérieur du bain fondu, au-dessus de la bande de verre et en travers de la direction du mouvement de la bande. Le métal, utilisé pour la modification de la surface du verre' se trouve dans le dispositif en forme de tige solide ou en bain fondu. Pour amener les vapeurs de métal, on fait circuler un gaz à travers la tige mentionnée, ou le bain fondu. Ce gaz véhicule les vapeurs de métal a la surface du verre. En plus > on amène un gaz oxydant par une conduite à un orifice à travers lequel le gaz arrive à la surface du verre.Les produits résultant de la réaction sont évacués de la zone de traitement par des conduites dlivacuation. L'inconvenient de ce dispositif consiste en ce qu'il est impossible de régler le processus de traitement de la surface du verre suivant la largeur et qu'il n'existe pas de moyen pour la déformation des couches superficielles du verre pour conférer les qualités décoratives au verre. Le but de la présente invention est de supprimer les inconvénients susmentionnés. On s'est posé le probleme de perfectionner le procédé de traitement des feuilles de verres pendant leur formation dans le bain de métal fondu de manière à obtenir, en mettant en jeu des procédés physiques et chimiques se déroulant pendant le façonnage du verre par un agent, un type de verre tout à fait nouveau, dont le dessin décoratif ne se répète pas, et de créer un dispositif, dont la conception permettrait d'effectuer l'avance réglable de l'agent a la surface de la bande de verre et d'obtenir la modification de la couche superficielle du verre en vue de créer un effet décoratif. Le problème posé est résolu par le fait que pendant la formation continue de la bande de verre sur la surface d'un bain de.métal fondu avec traitement simultané par un agent de la surface de verre se trouvant en état plastique, conformément à l'invention,on on emploie en tant qu'agent une substance qui contribue à la formation de la couche superficielle, dont la viscosité est sensiblement supérieure à celle de la masse principale du verre, et-on -soumet à la déformation la bande de verre traitée par l'agent de manière à former des déchirures dans la couche superficielle pbtenue de verre) dont la combinaison assurerait un dessin décoratif du verre. Le problème posé est résolu également par le faL't que dans le dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé (production de feuilles de verre décoratif), comprenant un bain de métal fondu, et les conduites à buses, montées au-dessus de celui-ci et destinées à amener l'agent à la surface supérieure de la bande de verre, formée sur la surface du métal fondu, conformément à 1 1invention chaque conduite est dotée d'un système individuel d'amenée de l'agent à la surface du verre, alors que toutes ces conduites sont disposées dans un corps creux rempli d'un fluide de refroidissement, les chenilles ou rouleaux d'entrainement contactant ladite bande de verre étant montés en aval dudit corps suivant le mouvement de la bande de verre. I1 est avantageux d'utiliser un hydrocarbure en tant qu'agent et plus particulièrement les hydrocarbures suivants : propane et/ou butane et/ou butylène ainsi que les produits issus de la distillation sèche du bois, et du pétrole lampant. La déformation du verre peut etre réalisée par traction dans le sens longitudinal ou transversal. I1 est avantageux d'effectuer la déformation de la bande du verre par traction dans les sens longitudinal et transversal. I1 est aussi avantageux de réaliser le traitement de la bande de verre par l'agent, à plusieurs reprises. En vue de contribuer à l'effet décoratif désirable, on peut colorer la surface du verre apres déformation de la bande. Après la déformation de la bande, la surface de-verre peut etre métallisée. Pour obtenir un fonctionnement plus efficace du disposisitif, -on a placé les conduites à buses dans le plan du corps essentiellement horizontal, parallèlement l'une à l'autre et sous un angle-par rapport à l'axe du bain. Dans le but de protéger la bande de verre contre l'action de agent de refroidissement, le corps est pourvu d'une isolation thermique du côté de la bande de verre. L'essentiel de l'invention consiste en particularités suivantes. Le verre en état de viscosité plastique, à la température de 700 à 1050 % est traité par un agent capable de former une couche relativement rigide qui s'est solidarisée solidement avec le verre. La viscosité de cette couche est sensiblement supérieure à celle des couches intérieures du verre. Au cours de la déformation ultérieure de la bande cette couche avec les couches de verre qui y adhèrent, manifeste semble-t-il des propriétés de la pellicule, qui diffèrent de celles de la masse principale du verre. En conséquence, les tractions relativement régulières de la bande formée conduisent à la formation de déchirures dans cette pellicule.Dans ce cas, la déformation ultérieure des parties de la bande, couvertes et non couvertes de la pellicule mentionnée, se déroule de manière différente, ce qui aboutit en fin de compte, à la formation d'une bande avec un dessin en relief qui ne se répète pas. Dans la bande finie, les parties, qui étaient couvertes d'une couche de haute viscosité au cours de la formation, possèdent une surface mate diffusant la lumière tandis que la surface des déchirures est brillante et ondulée. I1 estoommoded'effectuer le traitement de la bande de verre par des agents gazeux, qui se décomposent. en formant sur la surface du verre une couche à haute viscosité, solidarisée intimement de la surface du verre pendant l'étape de la formation. Par exemple, si l'on traite la bande de verre, formée dans le bain fondu, dont l'atmosphère ne contient pas pratiquement l'oxygène, par des hydrocarbures organiques, ceux-ci se décomposent sous l'action de haute température en formant sur la surface du verre une couche à viscosité relativement rigide composée principalement du carbone. Pendant la déformation ultérieure de la bande de verre, cette couche se déchire ensemble avec les couches superficielles du verre qui adhèrent à celle-ci.A titre d'exemple des hydrocarbures organiques pouvant etre utilisés pour le traitement de la bande de verre dans les conditions du bain fondu, on peut citer les produits provenant de la distillation sèche du bois, le propane, le butane, le butylène, et le pétrole lampant. I1 est possible d'utiliser ces agents tant séparément qu'en combinaisons diverses. I1 est possible d'utiliser également pour le traitement de la bande des agents solides qui s'évaporent dans les conditions du bain et se condensent ensuite sur la surface de la bande en formant une couche à haute viscosité qui manifeste les memes particularités qu'on vient de citer ci-dessus. En tant qu'agents similaires, on a essayé par exemple les poudres de zinc et d'aluminium, qui ont donné un effet proche de l'effet obtenu à l'utilisation d'hydrocarbures. Après la formation de la couche superficielle mentionnée, la bande de verre était soumise à la déformation en vue d'obtenir la déchirure de cette couche. La traction longitudinale de la bande forme les déchirures orientées de préférence en travers de la bande de verre.En cas de traction transversale de la bande, il se formè les déchirures orientées de préférence le long de la bande. Si la bande est soumise à la traction dans les sens longitudinal et transversai, le système de déchirures est en forme des lignes longitudinales et transversales tortueuses réparties irrégulièrement. On peut également régler la nature du dessin par traitement à plusieurs reprises.A cet effet, il faut équiper le bain de deux dispositifs ou davantage, pour l'amenée des agents à la surface du verre. Après que la bande est passée au-dessous dú premier dispositif suivant le mouvement de la bande, il se forme sur la surface de la bande une couche qui se déchire à la suite de la déformation de la bande. Lorsque la bande est passée audessous du deuxième dispositif, il se forme alors, sur les parties des déchirures réalisées après le premier traitement, une nouvelle couche qui forme un nouveau système de déchirures à la suite de la déformation ultérieure qui s'ajoute au système précédent. Deux ou plusieurs traitements de la bande, permettent d'obtenir un dessin, dont la nature diffère de celle du dessin formé par un seul traitement. Après déformation dela bande, il est possible de colorer la surface de verre. Selon le procédé appliqué, on peut colorer tant toute la surface que des parties isolées. Par exemple, après le traitement de la bande de verre par les hydrocarbures, il est possible de colorer la surface du verre, pendant les dernières étapes de formation de la bande dans le bain fondu, par un métal fondu à l'aide d'un procédé électrochimique. Dans ce cas, on peut colorer les parties brillantes de la surface du verre aux endroits des déchirures de la couche superficielle sans colorer les parties mates de la surface. I1 est possible d'obtenir un effet complémentaire en métallisant la surface du verre après le traitement par un agent et la déformation de la bande. La métallisation de la surface peut être exécutée tant dans le bain fondu qu1à l'extérieur du bain. Par exemple, après le refroidissement de la bande de verre, il est possible de couvrir sa surface, façonnée conformément au procédé prédécrit,d'une couche d'aluminium et d'une couche protectrice de vernis de la manière analogue au procédé de production de miroirs. Dans ce cas, le relief devient plus net et les qualités décoratives du dessin s'améliorent. L'application des opérations mentionnées permet d'obtenir un procédé à un rendement élevé de production des feuilles de verre décoratif, caractérisé par un dessin décoratif, qui ne se répète pas. Pour mieux expliquer ltessentiel de ltinvention, on l'a illustrée par le dessin annexé d'une réalisation concrete du dispositif pour la mise en oeuvre du nouveau procédé sur lequel - la figure 1 représente schématiquement le dispositif utilisé pour la production de feuilles de verre décoratif, én plan; et - la figure 2 donne la coupe selon II-II de la figure 1. Le dispositif (figure 1) comporte une cuve 1, contenant un métal fondu 2, et un dispositif amenant l'agent à la surface supérieure de la bande 3 du verre à former sur la surface du bain de métal fondu. Le dispositif est installé au-dessus de la bande 3 de verre' en travers de celle-ci et peut être un corps creux 4 formé à partir d'une tale d'acier et rempli d'un fluide de refroidissement. Comme fluide de refroidissement, on utilise de l'eau. Le corps 4 abrite les conduites 5 à buses 6 traversant le fond du corps 4. Chaque conduite 5 est dotée d'un système individuel amenant l'agent et constitué par un tube d'amenée 7, doté d'une soupape ou robinet de réglage et d'un compteur à rotor du débit d'agent (ces deux éléments ne sont pas représeqtés sur les dessins). Les conduites 5 sont placées dans le corps 4 essentiellement horizontalement et parallèlement l'une à l'autre sous un angle par rapport a l'axe longitudinal de la cuve 1. Le fond du corps 4 est doté d'une isolation 8 en vue d'empêcher que la pyrolyse de l'agent commence dans les buses 6 et de prévenir le surrefroidissement de la surface de la bande 3 de verre dans la zone de traitement. Le dispositif est pourvu d'appuis 9 à vis, dont on se sert-pour régler sa position suivant la hauteur de la cuve 1 contenant du métal. En aval du corps 4, suivant le mouvement de la bande 3 de verre, on a installé des chenilles ou rouleaux 10 entrant en contact à la bande 3 et réalisant sa déformation. Ces chenilles 10 sont montées de deux côtesde la bande en vue de créer des efforts réguliers pour sa déformation. Le dispositif fonctionne de la manière suivante. Le verre fondu parvient du four de fusion du verre par un chenal à la cuve 1 remplie d'un métal fondu 2. De deux côtés de la cuve 1, on a installé, près du chenal 11, les limiteurs latéraux 12 du courant de masse de verre. En se répandant sur le métal fondu, le courant de masse de verre forme une bande 3 de verre qui, en s'avançant sous le corps 4, est soumise au traitement par l'agent arrivant des conduites 5 par les buses 6 à la surface supérieure de la bande 3 de verre. Le système individuel amenant l'agent à chaque conduite assure la régulation du traitement de la bande-suivant salargeur. A la suite du traitement de la bande de verre par un agent, il se forme une couche sur sa surface. La viscosité de cette couche est supérieure à celle de la masse principale de verre. Pendant son mouvement, la bande 3 de verre arrive à la zone où elle est déformée par les chenilles 10. La valeur des efforts longitudinaux et transversaux dépend du rapport de la vitesse de déplacement des chenilles et de la vitesse de mouvement de la bande de verre ainsi que de l'angle d'orientation des chenilles 10. En vue d'obtenir des efforts réguliers, on place les chenilles 10 de deux cotés de la bande 3 de verre. Les déchirures, formées dans la bande 3 de verre, en se combinant, confèrent au verre un dessin décoratif. Ensuite, la bande 3 de verrearrive à la zone d'action du refroidissement 13 et y est refroidie. Après cela, elle est évacuée selon l'un des procédés connus. La présente invention permet de produire un nouveau type du verre décoratif avec un dessin qui ne se répète pas. Ci-après on donne les exemples concrets de réalisation du procédé conformément à la présente invention. Exemple 1 La La bande de verre est traitée au cours de formation dans un-bain de métal fondu en atmosphère protectrice, qui ne contient pratiquement pas d'oxygène, à la température de 10000 par du propane, ensuite elle est déformée de préférence dans la direction longitudinale. En conséquence, on obtient le varre, dont le dessin décoratif ne se répète pas. Exemple 2 La bande de verre est traitée au cours de formation dans un bain de métal fondu-dans les conditions de l'atmosphère protectrice, qui ne contient pratiquement pas d'oxygène, à la température de 9400C par un mélange propane-butane. Ensuite,elle est déformée de préférence dans la direction longitudinale. Le verre produit de cette manière possède un dessin qui ne se répète pas. Exemple 3 La bande de verre est traitée au cours de formation dans un bain de métal fondu en atmosphère protectrice, qui ne contient pratiquement pas d'oxygène, à la température de 10000C, par des produits de la distillation sèche du bois. Ensuite, elle est déformée dans les directions longitudinale et transversale. Le dessin décoratif du verre, produit de cette manière, ne se répète pas. Exemple 4 La bande de verre est traitée au cours de formation dans le bain de métal fondu en atmosphère protectrice, ne contenant platiquement pas d'oxygène, à la température de 900"C, par un mélange butadiène-butylène. Ensuite, elle est déformée dans les directions longitudinale et transversale. Le dessin décoratif du verre produit de cette façon ne se répète pas. Exemple 5 La bande de verre est traitée au cours de formation dans le bain de métal fondu en atmosphère protectrice, ne contenant pratiquement pas d'oxygène, à la température de 800du par des vapeurs de pétrole lampant. Ensuite elle est déformée de préférence dans la direction longitudinale. Le dessin décoratif du verre produit de cette façon ne se répète pas. Exemple 6 La bande de verre est traitée au cours de la formation dans un bain de métal fondu en atmosphère protectrice, ne contenant pratiquement pas d'oxygène, à la température de l0000C par une poudre d'aluminium. Ensuite, elle est déformée dans la direction longitudinale et transversale. Le dessin décoratif du verre produit de cette façon ne se répète pas. Exemple 7 La La bande de verre est traitée au cours de la formation dans un bain de métal fondu en atmosphère protectrice, ne contenant pratiquement pas d'oxygène, à la température de 10000par un mélange propane-butane. Ensuite elle est déformée de préférence dans la direction transversale. Après cela, on la traite à la température de 900"C par un mélange butanebutylène et on la déforme de préférence dans la direction longitudinale. On obtient ainsi le verre, dont le dessin décoratif ne se répète pas. Le verre décoratif produit conformément au procédé proposé possède un joli dessin en relief formé par des parties de verre d'une forme extraordinaire avec surfaces mate et brillante > qui alternent arbitrairement. Le verre possède la propriété de transparence limitée au passage de la lumière presque égale à celui du verre poli. Un nouvel effet décoratif peut être obtenu au moyen de la coloration totale soit partielle, soit de la métallisation de la surface du verre après le traitement par un agent et après la déformation. REVENDICATIONS 1. Procédé de production des feuilles de verre décoratif au moyen de la formation continue de la bande de verre sur la surface du métal fondu avec un traitement simultané de la surface du verre se trouvant en état plastique par un agent, caractérisé par le fait qu'en tant que l'agent on utilise une matière qui favorise la formation de la couche superficielle, dont la viscosité est sensiblement supérieure à la viscosité de la Basse principale de verre et qu'on soumet la bande de verre, traitée par l'agent, à la déformation de manière à former les déchirures dans la couche superficielle obtenue de verre, la combinaison desdites déchirures formant alors un dessin décoratif du verre. 2. Procédé conformément à la revendication 1, caractérisé par le fait qu'on utilise le propane etlou le butane et/ou butylène en tant que l'-agent. 3. Procédé conformément à la revendication 2, caractérisé par le fait qu'ai utilise les hydrocarbures en tant que 11 agent. 4. Procédé conformément à la revendication 2, cavactérisé par le fait qu'on utilise les produits de la distillation seche du bois en tant que l'agent. 5. Procédé conformément à la revendication 2, caractérisé par le fait qu'on utilise le pétrole lampant en tant que l'agent. 6. Procédé conformément à la revendication 1, caractérisé par le fait qu'on effectue la déformation de la bande de verre au moyen de sa traction dans la direction longitudinale. 7. Procédé conformément à la revendication 1 > caractérisé par le fait que la déformation de la bande de verre est effectuée au moyen de sa traction dans la direction transversale. 8. Procédé conformément a la revendication 1, caractérisé par le fait que la déformation de la bande de verre est réalisée au moyen de sa traction dans les directions longitudinale- et transversale. 9. Procédé conformément à la revendication 1, caractérisé par le fait que le traitement de la bande de verre est réalisé par un agent à plusieurs reprises. 10. Procédé conformément à la revendication 1, caractérisé par le fait qu'après la déformation de la bande, on colore la surface du verre. 11. Procédé conformément à la revendication 1, caractérisé par le fait qu'après la déformation de la bande la surface du verre est métallisée. 12. Dispositif conformément à la revendication 1, comportant une cuve remplie de métal fondu et, montées au-dessus d'elle, les conduites à buses pour amener l'agent à la surface supérieure de la bande de verre, à former sur la surface du bain de métal fondu, caractérisé par le fait que chaque conduite est dotée d'un système individuel pour amener l'agent à la surface supérieure de la bande de verre, à former sur la surface du bain de métal fondu, caractérisé par le fait que chaque conduite est dotée d'un système individuel pour amener l'agent à la surface du verre et que toutes les conduites mentionnées sont logées dans un corps creux, rempli d'un fluide de refroidissement, les chenilles d'entrainement entrant en contact à ladite bande de verre étant installées en aval dudit corps suivant le mouvement de la bande de verre. 13. Dispositif conformément à la revendication 12, caractérisé par le fait que les conduites à buses sont disposées dans le creux du corps essentiellement horizontalement parallèlement l'une à l'autre et sous un angle par rapport A l'axe longitudinal de la cuve, 14. Dispositif conformément à la revendication 12, caractérisé par le fait que du caté de la bande de verre le corps est doté d'une isolation thermique.