Brevet FR2471352A1 — publié le 19810619

-1 Procédé et appareil pour la fabrication d'un feuil de verre. La présente Invention concerne un procédé de fabri- cation d'un feuil de verre et l'appareil utilisé dans ce procédé. L'étirage du verre en feuille à partir d'une masse- tampon fondu est un des plus anciens.des procédés indus- triels. Le désir de maintenir les bords de la feuille ëtlrée a u n e t e m p é r a t u r e suffisamment inférieure à la température des parties centrales de la feuille a longtemps été connu dans la technique et un grand nombre de procédé et d'apparei.ls ont été proposé jusqu'ici pour réaliser ce re- froidissement différentiel de la feuille étirée. Tous ces wrocédés et appareils de l'art antérieur se sont révélés toutefois inefficaces quand on essaye de les appliquer i-5 l'étirage de feuil de verre ayant une épaisseur ne dépassant pas 0,îr{? mm et généralement de l'ordre de 0,0127 mm. Par exemple, l'art antérieur propose le refroidissement des bords de la feuille de verre étiré en soufflant de l'air froid sur les bords. Un soufflage quelconque de l'air de refroidissement appliqué sur un feuil de verre de l'épaisseur décrite entraîne- ra la destruction complète du feuil. D'autres brevets de ont l'art antérieur/propose de placer des'électrodes dans la masse de verre fondu à une position immédiatement adjacente des pointsxvuque]s les bords de la feuille de verre sont étirés à partir du verre fondu. Le feuil étiré est si étroit, c'est-à-dire 305 à 61.0 mm,et la quantité de verre tiré à partir d'une masse fondue dans la fabrication de feuil; minces est si petitequ'aucun effet de chauffage différentielefflcaceprduit de la façon supposée par l'insertion des électrodes n'est réalisé. C'est,par conséquent,un objet de la présente inven- tion de fournir un procédé et un appareil améliorés pour étirer des feuils minces de verre ayant uneépaisseur ne dépassant pas 0, 0762 mm. Un objet particulier de la présente invention est d'effectuer l'étirage du verre en feuils minces à travers un orifice défini par deux parois espacées d'un métal électri- quement conducteur résistant au verre et d'effectuer le chauf- fage différentiel de ce métal en y appliquant des courants électriques pour maintenir effectivement les parties terminales des parois définissant l'orifice à une température inférieure à celle des parties centrales. Parce que le volume du verre fondu traversant l'orifice estainsipetit, cette différence de température dans les parois de l'orifice est immédiatement transformée en une différence de température dans le feuil de verre étiré et, par conséquent,la différence désirée d'envi- ron 4,h4 C- entre la température de la partie centrale du feuil du verre étiré et les parties des bords peut être maintenu. D'autres obJets et avantages de la présente invention apparaUtront à l'homme de métier à partir de la description détaillée ci-après faite en référence avec les dessins ci-annexés montrant la réalisation préférée de la présente in- vention et sur lesquels: la figure 1 est une vue schématique en perspective d'un appareil d'étirage de feuil de verre construit selon la présente invention; la figure 2 est une schéma de circuit électrique montrant la façon selon laquelle les courants différentiels de chauffage sont appliqués à l'orifice d'étirage du verre de la figure 1. Le repère 10 indique schématiquement un bloc définis- sant un orifice allongé analogue à une fente qui est adapté pour être monté dans une masse-tampon fondu de verre qui permette d'étirer un feuil mince de verre ayant une gamme d'épaisseur allant de 0,0C127 mm à 0,0762 mm maximum à travers l'extrémité ouverte inférieure fendue lOa de l'orifice, par rotation du rouleau d'étirage 20 placé verticalement en dessous de l'orifice l0a analogue à une fente. Le rouleau d'étirage est de construction classique et comporte une surface exté- rieure cylindrique perforée 21 à laquelle le feuil de verre GF est amenée à adhérer sur environ 90 de la surface en appli- quant le vide au moyen d'une botte d'aspiration 22 fixe montée d'une façon classique dans le rouleau d'étirage 20 perforé. Ensuite le feuil GF étiré,en quittant le rouleau d'étirage 20, est dirigé vers un tambour d'enroulement approprié (non montré) afin d'être enroulé en rouleaux en vue d'une distribution ultérieUre. Dans la forme la plus simple de la présente invention, le bloc 10 définissant l'orifice peut être fabriqué entière- ment à partir d'un métal électriquement conducteur résistant au verre chaud tel que du platine ou un alliage de molybdène. Une épaisseur mini, mlil de 0,762 mm sera exigée. Une plu- ralité de connexions terminales-électriques Tl, T2, T3, T4, T5 et T6 sont prévues p6ur relier séparément les p:arties centrales et les parties des bords latérales du bloc 10 définissant l'ori- fice à une source d'énergie électrique d'intensité élevée sous faible tension. I,es tensions appliquées sur les connexions terminales re.s.pectives sont telles qu'une intensité sensible- ment plus grande,donc un effet de chauffage,soit produite dans ]ls partiescentralesdu bloc 10 définissant l'orifice comme par l'intensité entre les électrodes,.2 et Tl4 et T3 et T'5 respec- tivement,que dans les parties d extrémité latale di bloc 10o définis- sant l'orifice,comme détermin6 par l'intensité à travers les 6électro.des T]:et "t. lEn s.' r,'t'ant T '!m I i;.e1ant à l- figure P, 2O un circuit électrique pour réaliser. convenablement l'applica- tion différentielle de l'intensité de chauffage aux diverses parties du bloc 10 définissant l'orifice est illustré. Une source classique d'énergie électrique telle qu'une source de courant alternatif de 60 périodes sous >l40 volts al:imen- te un transformateur 15 ayant un enroulement secondaire 15a comportant une prise médiane 15h fournissant deux sources de tension réduite, c'està-dire 115 volts chacune, ainsiqu'une source de 230 volts à travers la totalité de l'enroulement se- condaire 15a. Trois transformateurs auxiliaires numérotés respecti- vement 16a, 16b et 16c sont prévus. Ie primaire du transforma- teur 16b est:branché entre les extrémités de l'enroulement secondaire 15a, et la sortie du transformateur 16b a un côté relié aux électrodes TP et T3 et l'autre cÈté aux électrodes Tl.et T5. -Le transformateur auxiliaire 16a est alimenté à partir de la moitié de l'enroulement secondaire 15a au moyen d'un autotransformateur 17a variable. La sortie du transforma- teur auxiliaire 16a a un côté rerié aux électrodes T2 et T3 et l'autre c8té relié à l'électrode T1 à l'extrémité du bloc définissant l'orifice. D'une manière similaire le troisième transformateur auxiliaire 16c est relié à l'autre moitié de l'enroulement secondaire 15a au moyen d'un autotransformateur 17c variableet la sortie de l'enroulement du transformateur - auxiliaire 16c a un côté relié aux extrémités des électrodes T4 et T5 et l'autre côté relié à l'électrode T6 à l'extrémité du bloc définissant l'orifice. On voit par conséquent que les quantités de courant passant autour des parties d'extrémité du bloc 10 définissant l'orifice sont représentées par les courants traversant les électrodes d'extrémité T1 et T6 respectivement. En outre, on peut faire varier convenablement la quantité de ce courant en ajustant le réglage des autotransformateurs 17a et 17c. Cet aJustement est fait pour obtenir une différence de température du bloc définissant l'orifice entre les parties centrales qui sont chauffées en premier par le courant provenant du trans- formateur auxiliaire 16b, afin qu'il s'établisse une différence de température d'environ 4,44 C entre les bords latéraux du feuil de verre étiré GF traversant le bloc filière 10 et les parties centrales de ce feuil de verre. Avec le procédé et l'appareil décrits,le feuil de verre GF est essentiellement étiré à une vitesse à laquelle le volume du feuil de verre étiré fabriqué est égal au volume du verre sortant de l'orifice d'écoulement 10a. Le procédé se maintient continu sur cette base,et la largeur relative du feuil de l'ordre de 305 à 610 mm qui est généralement jusqu'à % de la longueur de l'orifice lOa reste large par suite de la température étroitement contr8lée des bords latéraux du feuil de verre. Pour un verre soda - calcique, la viscosité préférée pour les bords est d'environ log. 4,2 quand la viscosité de la partie centrale du feuil de verre est d'environ log 4. Ceci donne une différence de température d'environ 4,44 C. Avec cette différence de température les bords du feuil résistent à la force de tension superficielle et un feuil de verre large, mais mince, peut être formé. La section transversale des bords du feuil a essentiellement la même 'dimension que le reste de la section transversale du ruban de verre, s'amincissant légèremfient en hiseau au bord extrême du ruban. Ainsi il est inutile de border les bords avant l'utilisation. Dans un cas typique la différence de température désirée à l'orifice est. obtenue en utilisant un courant alter- natif d'environ 2500 ampères app]. iqué sous une tension de deux volts. Ceci donne environ une puissance de 5 KVA en tout appliques au bloc filière 10. L'alimentation des deux auto- transformateurs variables 17a et 17c non seulement permet de maintenir la différence de température désirée entre la partie centrale et les bords latéraux du feuil de verre étir'é, mais peut ég:alement être utiliséepour chauffer de préférence l'un ou l'autre des bords du feuil de verre davantage que l'extrémité opposée des pour compenser une quelconque/conditiornsde chaulffage,ou de refroidissement,non équilibré qui peut être rencontrée. Une fois établies, les températures différentielles à l'orifice, par conséquent les températures différentielles du feuil de verre, restent indéfiniment dans les conditions désirées et un procédé de fabrication du feuil de verre efficace et fiable p20 est ainsi réalisé. Bien que l'appareilaitété illustré schématiquement comme comprenant un bloc filière solide, l'homme de métier sait qu'une structure en blocs réfractaires multi-pièces peut être utilisée ou seule les suTaces de l'orifice en con- tact avec le verre sont définies par un feuil, ou un revêtement, minces de platine ou d'une matière similaire électriquement conductrice résistant au verre. Par exemple,la construction de l'orifice réglable décrit dans le brevet U.S. n 3 473 911 peut être avantageusement utilisée. les surfaces définissant l'orifice de l'orifice réglable décrit dans ce brevet peuvent être munies Vd'un revêtement, soit être en contact,avdc pla- que de platine mince ou de métal similaire électriquement conducteur résistant au verre. Le revetement métallique devra avoir une épaisseur minimum de l'ordre de 0,508 mm pour four- nir un métal suffisamment conducteur pour le courant de chauf- fage. Des connexions électriques séparées seront prévues pour permettre de régler l'intensité du courant électrique à tra- vers chacune det parties cenitrales et. des deux parties d'extré- mité latérales du métal définissant l'orifice de sortie du verre. Il doit être bien entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre purement illustratif et non limitatif et que toutes variantes ou modifications peuvent y être apportées sans sortir pour autant du cadre général de la présente invention tel que défini dans les revendica- tions ci-annexées. 2471 352 REVENDICATIONS 1. Appareil pour l'étirage d'un feuil de verre ayant une épaisseur inférieure à 0,0762 mm, comprenant un bloc d'une matière résistant au verre chaud; des moyens de montage dudit bloc placé en dessous d'une masse-tampon de verre fondu, ledit bloc définissant un orifice allongé ana- logue à une fente ayant une largeur comprise entre 2,54 mm et 10,16 mm à travers laquelle un feuil de verre peut être étiré continuellement, les parois dudit orifice étant élec- triquement conductrices; une pluralité de Jonctionsélectriques reliéesaux zones espacées desdites parois,et des moyens d'éner- gie pour faire passerun courant électrique à travers lesdites Jonctions et lesdites parois de l'orifice pour maintenir les parties d'extrémités latérales desdites parois de l'orifice à une température inférieure à celle des parties centrales, maintenant ainsi les zones des deux bords du feuil étiré à une température inférieure à celle de la zone centrale. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la différence de température du feuil étiré est de l'ordre de 4,44 C.- 3. Appareil pour l'étirage d'un feuil de verre ayant une épaisseur inférieure à 0,0762 mm, comprenant une structure réfractaire adaptée pour être montée en dessous d'une masse- tampon de verre fondu, ladite structure définissant une paire de surfaces opposées délimitant une fente s'ouvrant dans le bas; un revêtement de métal résistant au verre sur lesdites surfacesdéfinissant un orifice ayant unelargeur inférieure à ,16 mm à travers laquelle un feuil de verre fondu peut être étiré continuellement; une source d 'énergie électrique et des moyens pour faire passer séparément les courants électriques à travers lesparties centrales desdits revêtements métalliques et les parties d' extrémité latérales provenant de ladite source d'énergie, maintenant ainsi lesdites parties latérales d'extrémité desdits revêtements à une température inférieure à celle des parties centrales. 4. Appareil selon la revendication 5, caractérisé par le fait qu'il comporte en plus des moyens pour régler les- dits courants électriques en vue de maintenir une différence de température entre les bords et la -partie centrale du feuil étiré de l'ordre de I,)Il C. 5. Procédé pour régler la température d'un feuil mince de verre étiré à partir d'un orifice en forme de fente à parois métalliques,ltorifice ay:ant une largeur ne dépassant pas 10,16 mm, ledit procédé comprenant les stades d'un passa- ge de courantsélectriques séparésà travers les parties cen- trales des parois de l'orifice et à travers chacune des par- ties latérales d'extrémité des parois d'orifice, etdu ré- glage desdits courants électriques pour produire une. t e m p é r a t u r e des parties centrales des parois de l'o r i f i c e s u p é r i e u r à 1 a température des parois latérales d'extrémité de l'orifice, etde l'étirage d'un feuil de verre ayant une épaisseur finale ne dépassant pas 0,0762 mm à travers ledit orifice., 6. Procédé selon la revendication 5 caractérisé par le fait que la différence de température des parois de l'orifice est réglée pour produire une différence de l'ordre de 4,111 C entre la température des parties centrales du feuil de verre étiré et les parties des bords latérales du feuil de verre étiré.