Brevet FR2493300A1 — publié le 19820507

PERFECTIONNEMENT AUX INSTALLATIONS DE TRANSPORT SUR ROULEAUX DE FEUILLES DE VERRE A HAUTE TEMPERATURE, PROCEDE ET DISPOSITIF DE TRAITEMENT DES ROULEAUX. La présente invention se rapporte à des rouleaux servant à supporter et à transporter des feuilles de verre planes à haute température, notamment dans des fours de trempe, ou dans des fours de réchauffage du verre en vue de la trempe, du bombage ou de toute autre opération. Les rouleaux employés doivent d'une part être capables de résister aux hautes températures sans se déformer pour ne pas communiquer au verre leurs déformations et d'autre part de ne pas coller au verre sous peine d'altérer sa surface. I1 est connu par les brevets français 1 448 278 et 2 279 682 d'utiliser des rouleaux droits rigides, métalliques ou en silice vitrewe compacte, revêtus d'une gaine tubulaire souple, tressée ou tricotée en fibres réfractaires, en particulier des fibres de verre ou de silice. Mais d'une part, les gaines tubulaires représentent une part non négligeable du coût de fonctionnement des installations qui en comportent et à ce titre il est intéressant de pouvoir les supprimer, et d'autre part elles ne sont pas adaptées à certaines fabrications de verre imprimé dans lesquelles les feuilles de verre sont transportées face imprimée en dessous car les reliefs des motifs imprimés les abîment alors trop rapidement. La présente invention vise à résoudre ces inconvé nients en supprimant les gaines tubulaires ; elle propose de supporter et de transporter les feuilles de verre à haute température sur des rouleaux nus en silice frittée, la silice frittée se révélant suffisamment rigide pour supporter des feuilles de verre et ne marquant pas le verre à haute température. Comme silice frittée, on peut avantageu- sement employer le "GLASROCK" qui est une milice frittée à plus âe 99 4 de silice. De tels rouleaux en "GLASROCK", comme tailleurs les rouleaux antérieurs métalliques ou en silice compacte, reposent par leurs extrémités sur deux groupes de galets en acier montés libres en rotation. Ces rouleaux sont n outre accouplés par ne de leurs extrémités à un organe moteur et sont ainsi entraînés en rotation, On constate toutefois que les extrémités des rouleaux en silice frittée, notamment en "GLASROCK", qui por tn sur les galets ne sont pas suffisamment dures et résistantes et qu'elles s'usent tres rapidement. Il en résulte une altération du plan support des feuilles de verre cons- titué par toutes les génératrices supérieures des rouleaux, qui est préjudiciable à la qualité du verre. On peut recouvrir les extrémités des rouleaux par des manchons en acier, par exemple vissés, mais il faut alors usiner lesdites extrémités de rouleaux, ce qui d'une part augmente considérablement le prix de revient, ce qui d'autre part rend les rouleaux fragiles sous charge Pour éviter ces problèmes aux extrémités des rouleaux en silice frittée et notamment en "GLASROCK" proposes par l'invention, il est prévu de traiter lesdites extrémités par chauffage superficiel Il s1agit d'un chauffas ge à 18O00C pendant au moins 25 à 30 secondes qui procure une surface plus résistante ne s'usant plus au contact des galets. On obtient ainsi des rouleaux présentant une surface en "GLASROCK",c'est a dire en silice frittée, sur la majorité de leur longueur, et une surface durcie, sur les quelques centimètres de leur longueur en contact avec les galets qui les supportent. L'invention propose également un dispositif qui permet d'obtenir cet état de surface amé@@@re@ Il comprend essentiellement des moyens de FIaintien du rouleau à traite., des moyens capables de le faire osciller ou tourner sur lui-même autour de son axe, des brûleurs alimentés en gaz, capable de fournir au moins une température de 18000C, répartis en couronne autour du rouleau dans la zone à traiter. L'invention sera maintenant décrite avec plus de détails en référence aux figures qui représentent Fig. 1 : une coupe transversale dtune installation dans laquelle les feuilles de verre sont portées par des rouleaux. Fig. 2 : une vue de profil de l'installation de la figure 1. Fig. 3 : un schéma dun rouleau traité. Fig. 4 : un schéma d'un dispositif employé pour traiter les rouleaux. On voit sur les figures 1 et 2 une installation dans laquelle le verre circule à plat sur des rouleaux. Cette installation comporte une enceinte fermée 1 qui peut être un four de trempe, un four de réchauffage du verre en vue de la trempe, du bombage ou de toute autre opération. Cette enceinte 1 est portée à température élevée, de 600 à 900 C, selon sa destination. A l'intérieur de cette enceinte 1, des feuilles de verre 2 défilent à plat portées par des rouleaux tels que 3, dont les extrémités sortent à lextérieur de l'enceinte chauffée 1. Ces rouleaux 3 sont couplés par une de leurs extrémités à un arbre moteur 4 qui les entraine en rotation. Ils reposent chacun sur deux berceaux de galets en acier tels que 5 montés en libre rotation. Précédemment, ces rouleaux 3 étaient métalliques ou en silice vitreuse compacte et recouverts par une gaine tubulaire en fibres réfractaires, silice ou verre, qui évitait un marquage des feuilles de verre. Suivant l'invention, pour faire l'économie de gaines tubulaires, il est prévu d'employer des rouleaux frittés, composés pour plus de 99 % de silice. On utilise par exemple des rouleaux en 'tGLASROCK" qui sont frittés et qui contiennent 99,35 % de silice. @@@@@ @@@ @@@ @@@@@ux ne laissent, à haut@ @empé@@@@@ @@ @@ @arq@@ @@r les feuilles de @@rre qu'ils transpo@@@nt, si bien qu'on peut se dispenser de les revêt@r d'une @@@@@ t@@ulaire @n fibres réfractaires. En outr@, ces @@@l@ @@ en silice frittée, en particulier "GLASROCK", possèdent une bonne résistance à la flexion, ce qui permet de les utiliser sans problèmes à la place des rouleaux métalliques, en silice vitreuse compacte, ou mixés (dans une même installation) à des rouleaux métalliques ou en silice compacte. Mais le "GLASROCK" n'est pas assez dur pour résister longtemps au roulement sur les galets 5. Des sillons de la largeur des galets finissent par se creuser dans les rouleaux 3, il en résulte un mauvais transport du verre préjudiciable à sa qualité. Pour éviter cette usure des rouleaux, il est apparu que l'on pouvait par un traitement approprié, renforcer des portions de leur surface, en particulier des zones 6 et 7 de quelques centimètres de largeur, à chaque extrémité, aux endroits destinés à porter sur les galets 5. Pour renforcer ces zones, on les porte à une température élevée supérieure à 17500C et de préférence de l'ordre de 18000C jusqu'à obtenir un aspect lisse et vitreux en surface.Lorsqu'il s'agit de traiter un rouleau ayant environ 70 mm de diametre sur une zone ayant environ 5 cm de large, on effectue le traitement pendant un temps supérieur à 20 secondes, et généralement on choisit un temps de traitement de l'ordre de 25 à 30 secondes. Pour traiter uniformément sur toute la périphérie des rouleaux,on les fait de préférence osciller ou tourner sur eux-mêmes, suivant leur axe, devant la source de chaleur. Ensuite, on laisse refroidir à l'air libre et on rectifie le rouleau sur l'ensemble de la partie utile si cette opération n'a pas été faite précédemment, ou seulement sur les parties traitées si une première opération a déjà été faite. On obtient ainsi un rouleau en "GLASROCK" muni de zones annulaires à surface plus lisse, plus dure, et à aspect vitreux. Ainsi si l'on a traité les extrémités en vue du contact avec les galets 5,on obtient un rouleau 3 qui porte à proximité de ses extrémités deux anneaux 6 et 7 (fig. 3) de largeur au moins égale à celle qui doit être en contact avec lesdits galets 5, ctest à dire de 2 à 6 cm de largeur et classiquement de 3 cm lorsque les galets ont environ 1 cm de largeur. Alors qu'un rouleau 3 en "GLASROCK" non traité à ses extrémités ne résiste que quelques jours au roulement sur des galets 5 en acier, un rouleau ainsi traité résiste beaucoup plus longtemps. La liaison d'un rouleau 3 avec son arbre 4 dten- trainement peut se faire à l'aide d'un manchon 8, recouvrant le bout dudit rouleau, à l'extérieur de la partie portant sur les galets 5. Ce manchon 8 peut avoir n'importe quelle forme et n'importe quelle dimension puisqu'il ne porte plus sur les galets et que la section du rouleau à cet endroit n'importe pas, et en particulier il pourra être plus gros que le rouleau de façon à pouvoir être emmanché sur lui sans usinage. Pour réaliser ce traitement des rouleaux, en particulier en des zones annulaires 6 et 7 proches des extrémités, on peut utiliser le dispositif montré figure 4. Il comprend essentiellement des moyens de maintien du rouleau à traiter, à savoir, au moins deux paliers 11 et 12 dont la section est égale à celle des rouleaux à traiter et dont llespacement mutuel est réglable pour s'adapter à différentes longueurs de rouleaux, et des brûleurs, trois brûleurs 13, 14, 15 sur la figure, alimentés en un gaz capable de fournir une température de l'ordre de 18000C. Ces trois brûleurs sont dirigés perpendiculairement à l'axe du rouleau 3 à traiter, ciest à dire dirigés vers le rouleau 3, disposés en couronne et répartis à 1200 à sa périphérie.Le gaz employé peut être un mélange d'oxygène et de "TETRENE", le tétrène étant un mélange gazeux de carbures dthydrogène à fort pouvoir calorifique, à forte teneur de propadiène et de propyne. Chaque brûleur 13, 14, 15 possède alors deux alimentations 16 et 17, 18 et 19, 20 et 21, respectivement en oxygène et en tétrène. L'ensemble du dispositif est porté par une table 22. Le dispositif comporte en outre un moyen moteur capable dentrainer le rouleau 3 en rotation sur lui-meme suivant son axe pendant son traitement. Il peut s'agir d'un mandrin 23 queon emmanche sur une extrémité du rouleau 3, ledit mandrin 23 étant relié à un arbre moteur 24 Pour traiter un rouleau 23, on procède de la fa çon écrite ci-après. On glisse le rouleau 3 à l'intérieur des deux paliers supports 1 et 12 réglés au bo écarte- ment pour maintenir le rouleau et pour dégager les zones à traiter. On emmanche le mandrin 23 sur une des extrémités du rouleau, on entraine le rouleau en rotation. Une vitesse de rotation de l'ordre de 1 tour par seconde est convenable. On positionne les brûleurs 13, 14 et 15 en regard de la zone à traiter, on les allume pendant un temps qui pour un rouleau ayant environ 70 mm de diamètre,et pour une zone à traiter de l'ordre de 5 cm de largeur est de l'ordre de 25 à 30 secondes On obtient ainsi seulement un traitement de surface. La surface de la zone traitée prend un aspect vitreux. On laisse ensuite refroidir à l'air libre et on rectifie. Si le rouleau étant initialement brut de moulage, on le rectifie sur toute sa longueur; s'il avait déjà été rectifié, on ne rectifie après traitement que la zone trai tée. REVENDICATI9N-S 1. Installation de traitement de feuilles de verre, notamment four de trempe ou four de réchauffage, dans laquelle les feuilles de verre sont transportées à haute température sur des rouleaux reposant sur des galets, caractérisé en ce que lesdits rouleaux sont directement en contact avec le verre, et sont en silice à plus de 99 %, frittée. 2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que les rouleaux possèdent, en particulier dans leurs régions portant sur les galets, des zones annulaires traitées plus dures, présentant un aspect de surface lisse et vitreux. 3. Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce que les zones annulaires ont de 2 à 6 cm de large de façon à porter sur des galets ayant environ 1 cm de large. 4. Procédé d'obtention de rouleaux selon les revendications 2 ou 3, caractérisé en ce qulil consiste essentiellement à exposer les zones à tra.iter à une haute température supérieure à 17500C, de préférence de l'ordre de 18000C, pendant un temps suffisant pour obtenir un aspect de surface lisse et vitreux. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le temps de traitement est de 25 à 30 secondes. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce qu'on laisse refroidir à l'air libre les zones traitées à haute température. 7. Procédé selon ltune quelconque des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce quton fait osciller ou tourner sur lui-même autour de son axe, le rouleau à traiter, devant la ou les sources de chaleur produisant la haute température. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que la rotation du rouleau sur lui-même se fait à raison d'environ 1 tour par seconde. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 4 à 8, caractérisé en ce que, après traitement à haute température'on rectifie au moins les portions traitées. @@ @@@@ @@ti@@@@@@@@ @@@@ m@ttre en oeuvre @@ procédé @elon@@@@ @@@@@@ication@ 4 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend e@sentiellement des moyens de maintien des rouleaux à tr@@ els des palier Il et 12 et des moyens de chauffage @@ @@ et 15 à température élevée de l'ordre de 18000C dirigés sur les zones à traiter.