Brevet FR2545814A1 — publié le 19841116

l 2545814 La présente invention concerne un procédé de fabri- cation de verre plat portant un revêtement, dans lequel un revêtement de métal ou de composé métallique est déposé sur une face d'un ruban de verre chaud frafchement formé pendant son déplacement depuis une installation de formage de verre plat vers une installation de recuis- son, par mise en contact, de la dite face, à un poste de revêtement, avec un milieu fluide comprenant une ou plusieurs substance(s) à partir de laquelle/desquelles le revêtement est formé sur la dite face du ruban. Le dépôt de revêtements sur le verre est pratiqué couramment pour fabriquer des vitrages ayant des propriétés spécifi- ques d'absorption et/ou de réflexion du rayonnement La maîtrise de l'étape de revêtement est très importante pour obtenir un revêtement ayant les propriétés désirées et qui ait en même temps une qualité optique élevée et uniforme. Il est connu que l'épaisseur et la qualité du revête- ment formé sur le ruban de verre sont influencées par les conditions de température au(x) poste(s) de revêtement Un facteur particulière- ment important est la température du verre à l'endroit, le long du Z 0 parcours du ruban, o il entre en contact avec la matière fluide servant à former le revêtement, et la littérature antérieure contient diverses propositions d'effectuer un conditionnement thermique du verre avant le dép&t à partir d'un tel fluide. Ainsi donc, par exemple, la demande de brevet Z 5 britannique n GB 2 016 444 A (Saint-Gobain Industries) propose de balayer le ruban à revêtir au moyen d'une flammre afin d'amener le verre à une température appropriée à l'opération de revêtement. Du fait que les bords du ruban de verre quittant l'installation de formage ( par exemple une cuve de flottage) ont tendance à se refroidir plus rapidement que la portion centrale, la technique antérieure comprend des procédés dans lesquels le verre est condition- né thermiquement en chauffant les bords du ruban plus fort, ou ces bords seuls, afin de réduire le gradient de température au travers du ruban avant son revêtement: voir par exemple la demande de brevet britannique n GB 2 078 710 A (BFG Glassgroup) et la demande de brevet européen né O 025 738 A 1 (Saint-Gobain Vitrage). z 2545814 Dans de nombreuses installations industrielles dans lesquelles on produit du verre plat à couche, seule une partie du verre plat fabriqué subit un traitement de revêtement La production doit périodiquement passer du verre à couche à du verre sans couche et vice- versa Il est prouvé que le passage d'un type de produit à l'autre nécessite beaucoup de temps Ceci est dû au fait que ce pas- sage implique des ajustements de l'installation de recuisson, si la recuisson doit être effectuée de façon satisfaisante La nécessité de l'ajustement de l'installation de recuisson apparaît en raison de l'effet de refroidissement associé à la formation d'un revêtement sur le ruban de verre On a même trouvé que l'ajustement de l'installation de recuisson est parfois nécessaire lorsqu'on passe d'un type-ou d'une épaisseur de revêtement à un(e) autre dont la formation a un effet différent sur la température du verre. Un des objets de la présente invention est de faciliter les changements de production décrits ci-dessus. On a trouvé que par un chauffage sélectif approprié d'une couche superficielle relativement miince du ruban de verre du coté à revêtir, l'effet de refroidissement de l'opération de revêtement peut être compensé au moins partiellement Cependant, la formation d'un revêtement d'uniformité appropriée en largeur du ruban dépend de la réduction des gradients de température au travers du ruban qui se produisent naturellement pendant son déplacement vers le poste de revêtement et si la couche superficielle est chauffée non uniformément pour effectuer cette réduction, le problème des ajustements gênants de la galerie de recuisson associés aux modifications de production cités ci-dessus persiste. La présente invention fournit un procédé de fabri- cation de verre plat portant un revêtement, dans lequel un revêtement de métal ou de composé métallique est déposé sur une face d'un ruban de verre chaud frarchement formé pendant son déplacement depuis une installation de formage de verre plat vers une installation de recuisson, par mise en contact, de la dite face, à un poste de revête- ment, avec un milieu fluide comprenant une ou plusieurs substance(s) à partir de laquelle/desquelles le revêtement est formé sur la dite face du ruban, caractérisé en ce que, préalablement à l'étape de 3 2545814 revêtement, le ruban de verre passe au travers de zones de condi- tionnement thermique successives comprenant une zone dans laquelle des gradients de température au travers du ruban sont réduits et une zone suivante dans laquelle de la chaleur est fournie entièrement ou subs- tantiellement entièrement à une couche superficielle du verre du côté à revêtir, en exposant ce côté à un ou plusieurs dispositif(s) de chauffa- ge radiant ayant une température de corps noir inférieure à 1 1000 C, pour compenser au moins partiellement l'effet de refroidissement de l'étape de revêtement. L'invention offre une combinaison d'avantages. La chaleur radiante émise par un dispositif radiant ayant une température de corps noir inférieure à 1 100 'C est fortement absorbée par le verre et par conséquent substantiellement la totalité de l'énergie radiante incidente est absorbée par une mince couche superficielle du ruban. L'effet de ce chauffage superficiel combiné avec l'effet de refroidisse- ment de la matière formant le revêtement délivrée au poste de revête- ment est tel que le profil de température à travers l'épaisseur du ruban au moment o il atteint l'installation de recuisson est plus proche de ce qu'il serait en l'absence des étapes de chauffage superficiel et de revêtement En conséquence, si on désire modifier la composition ou l'épaisseur du revêtement, ou si on désire arrêter la production de verre à couche, si ceci est effectué par arrêt de l'apport de matière formant le revêtement et par arrêt des éléments chauffant la surface, l'installation de recuisson ne nécessite pas ou seulement peu d'ajustement. Parce que les gradients transversaux de température qui existent au travers du ruban quittant l'installation de formage sont réduits dans une zone de conditionnement thermique distincte qui précède celle du chauffage superficiel, le traitement de conditionnement thermique dans cette zone qui précède, restera inchangé lorsqu'on effectue une modifi- cation de production. La présente invention peut être mise en oeuvre de façon à éliminer substantiellement toute différence entre les températures moyennes des deux faces du ruban après l'opération de revêtement et avant la recuisson Il faut noter que des différences significatives entre les températures moyennes des faces supérieure et inférieure du ruban au début de la recuisson peut conduire au bombage du ruban lors de son 4 2545814 refroidissement. Parce que l'énergie calorifique fournie pour com- penser l'effet de refroidissement de l'opération de revêtement est substantiellement entièrement absorbée dans une couche superficielle du ruban de verre, les surfaces du ruban de verre peuvent, si néces- saire, être chauffées à une température plus élevée que ce ne serait possible, sans risque d'affaissement du ruban, si le ruban était chauffé à la même température dans toute son épaisseur. Parce que le verre n'est pas un bon conducteur de la chaleur, le transfert calorifique depuis la couche superficielle chauffée vers des couches plus profondes du verre ne se produira pas de manière si gnificative pendant le temps disponible entre le chauffage superficiel et l'application de la matière formant le revêtement Il est évidemment souhaitable de disposer les éléments chauffants radiants responsables du chauffage superficiel aussi près que possible du poste de revêtement. Il faut comprendre que le chauffage superficiel ne doit pas être uniforme au travers de la largeur du ruban L'énergie calorifique fournie peut être répartie non uniformément, si nécessaire, pour compenser tout effet de refroidissement non uniforme de l'étape de revêtement, ainsi qu'on le mentionnera ci-dessous. On comprendra également que la chaleur fournie au ruban par le chauffage superficiel peut en fait être en excès vis-à-vis de la quantité de chaleur perdue par l'étape de revêtement, pourvu que le profil de température à travers l'épaisseur du ruban lorsqu'il atteint l'installation de recuisson soit plus proche de celui d'un ruban non revêtu que celui d'un ruban revêtu de la même manière en l'absence d'un tel chauffage superficiel. On notera que la première zone de conditionnement thermique dans laquelle des gradients de température en largeur du ruban sont réduits peut consister en un chauffage différentiel du ruban au travers de sa largeur ou en une enceinte bien isolée de longueur suffisante pour que de tels gradients soient réduits par conduction ther- mique à l'intérieur du verre. De préférence, la température de la surface du ruban portant le revêtement est surveillée après l'étape de revêtement et le(s) dispositif(s) de chauffage radiant est/sont règlé(s) de manière que la face portant le revêtement réponde à des conditions prédétermi- nées de température Par exemple, la température de la face du ruban portant le revêtement peut être comparée avec une température de la face correspondante d'un ruban ne portant pas de revêtement mesurée antérieurement, défilant le long du m 9 me parcours, et les dispositifs de chauffage radiant peuvent être règlés pour minimiser la différence entre ces températures. Avantageusement, les températures de points opposés sur les deux faces du ruban sont surveillées après l'étape de revêtement et le(s) dispositif(s) de chauffage radiant est/sont réglé(s) en fonction de toute différence entre ces températures De cette manière, la différence de température, s'il y en a une, entre les faces du ruban revêtu peut être amenée à un niveau similaire à une différence de tem- pérature mesurée antérieurement, s'il y en a une, entre les faces d'un ruban ne portant pas de revêtement On a trouvé que, pourvu que la température du ruban soit suffisamment élevée pour que la recuisson se produise, la distribution de température à l'intérieur du ruban est aussi importante pour régir les conditions de recuisson que la tempéra- ture elle-même. On a fait état du gradient transversal de tempéra- ture au travers de la largeur du ruban En particulier, les bords du ruban seront en général à une température inférieure à celle de son centre en raison du refroidissement par les parois latérales du passage entre les installations de formage et de recuisson Afin d'obtenir un revêtement uniforme sur la totalité de la largeur du ruban, il est sou- haitable que la température de la face à revêtir soit substantiellement uniforme au travers de la largeur du ruban de manière que les réactions se produisant pendant le revêtement puissent se dérouler à une vitesse uniforme On préfère dès lors que la face du ruban à revêtir soit chauffée de manière différentielle en travers de sa largeur, de préférence de telle manière que la température en travers de sa largeur ne varie pas de plus de 15 'C Un tel chauffage différentiel peut être mieux effec- tué par des moyens de chauffage complémentaires aux éléments chauf- fants radiants quoique ces derniers puissent, si on le désire, être dispo- sés de manière à effectuer un chauffage différentiel. 6 2545814 De préférence, la face du ruban à revêtir est chauffée à une température moyenne comprise entre 5700 C et 630 'C. Une forme préférée de réalisation de l'invention sera maintenant décrite à titre d'exemple en se référant au dessin O schématique annexé qui représente un dispositif adapté à la mise en oeuvre de l'invention. Dans le dessin, un ruban de verre chaud 1 est convoyé par des rouleaux 2 depuis une machine de formage de ruban 3, par exemple une cuve de flottage, vers une galerie horizontale de recuisson 4 via un poste de revêtement 5 o un revêtement 6 est appli- qué sur la face supérieure du ruban de verre 1 L'extrémité de la machine de formage de ruban 3 est délimitée par des cloisons 7 sépa- rées par une fente horizontale 8 pour le passage du ruban tandis que le début de la galerie de recuisson est fermé par des cloisons 9 de nouveau séparées par une fente 10 paur le passage du ruban L'espace entre l'extrémité de la machine de formage de verre 3 et le début de la gale- rie de recuisson 4 est fermé par une sole 11 et une voite 1 Z et par des parois latérales (non représentées) qui délimitent un tunnel. Solidaire de la voûte 12, une paroi rideau 13 délimite le début du poste de revêtement 5 Au poste de revêtement 5, la voûte 12 est pourvue d'une fente 14 bordée par une piste 15 supportant un chariot 16 qui porte une tête de pulvérisation 17 de manière que la tête de pulvérisation puisse être déplacée en va-et-vient en travers du parcours du ruban 1 pour pulvériser sur le verre de la matière à partir de laquelle le reva- tement est formé Les produits de réactionserontaspirésà l'extré- mité aval du poste de revêtement 5 au moyen d'un conduit d'évacuation 18. Une zone de conditionnement thermique 19 contenant un dispositif de chauffage 20 est située en aval de la cloison 7 pour chauf- fer différentiellement le ruban 1 sur sa largeur de manière à réduire des gradients transversaux de température dans le ruban Des moyens de chauffage radiant 22 sont disposés au-dessus du ruban immédiatement en aval de la paroi rideau 13 située au début du poste de revêtement 5, et ces moyens de chauffage sont maintenus pendant la production de verre à couche à une température de corps noir inférieure à 1 1000 C Un réflecteur 23 est disposé au-dessus des moyens de chauffage radiant 22 pour confiner substantiellement le rayonnement provenant de ces moyens 7 2545814 dans un incrément de longueur du parcours du ruban La longueur maximum permise de l'incrément du parcours du ruban irradié dépendra de la vitesse du ruban Par exemple, dans une installation de production de verre flotté o le ruban de verre est tiré à raison de 12 m/min, pour que le verre soit chauffé pendant moins de 10 secondes, la longueur de cet incrément ne doit pas dépasser 2 mètres Si on le désire, le chauffage peut être limité à un incrément donné de la longueur du par- cours du ruban en plaçant une seconde paroi rideau facultative 21, sem- blable à la paroi rideau 13, en amont des moyens de chauffage radiant 22 Le contrôle du chauffage peut être effectué en relevant ou en abaissant les moyens de chauffage radiant 22, ou en contrôlant comme il convient le débit de combustible ou d'électricité Si on le désire, un ou plusieurs autre(s) moyen(s) de chauffage peut/peuvent être disposé(s) à travers le parcours du ruban, et un règlage complémentaire peut être obtenu en activant ou en éteignant des moyens de chauffage sélectionnés. De plus, les moyens de chauffage radiant Z 2 et tout autre moyen de chauffage, peuvent comprendre une pluralité d'appareils de chauffage individuels occupant chacun un incrément de la largeur du par cours du ruban, de sorte que la face supérieure du ruban peut être chauffée différentiellement suivant sa largeur. Le contrôle des moyens de chauffage est grandement facilité lorsque la température du ruban de verre est surveillé en aval du poste de revêtement 5, près de l'entrée de la galerie de recuisson 4. A cette fin, au moins une paire de pyromètres 24 est disposée dans cette région, les pyromètres étant disposés à la verticale l'un de l'autre, l'un au dessus et l'autre en-dessous du ruban de manière à surveiller la tem- pérature de régions opposées sur les deux faces du ruban Lorsque les moyens de chauffage sont divisés suivant la largeur du parcours du ruban pour effectuer un chauffage différentiel de différents incréments de la largeur du ruban, il est souhaitable qu'une paire de pyromètres soit disposée pour chacun de ces incréments de largeur. Dans une forme de réalisation pratique spécifique, l'installation est règlée pour produire du verre sans couche d'une épais- seur donnée et donc à une vitesse de ruban donnée, et les conditions de recuisson dans la galerie 4 sont fixées de façon usuelle Les températu- res des faces supérieure et inférieure d'au moins un incrément de la 8 2545814 largeur du ruban sont surveillées au moment o le ruban pénètre dans la galerie Pour produire du verre à couche, le dispositif de revêtement est mis en action et les moyens de chauffage 20, 22 sont activés Les moyens de chauffage radiant 22 sont alors règles en fonction des tem- pératures des surfaces du ruban surveillées en continu de sorte que le gradient de température au travers de l'épaisseur du ruban portant le revêtement diffère aussi peu que possible de celui du ruban ne portant pas de revêtement. 9 2545814 REVENDICATIONS 1 Procédé de fabrication de verre plat portant un revêtement, dans lequel un revêtement de métal ou de composé métal- lique est déposé sur une face d'un ruban de verre chaud fraîchement formé pendant son déplacement depuis une installation de formage de verre plat vers une installation de recuisson, par mise en contact, de la dite face, à un poste de revêtement, avec un milieu fluide comprenant une ou plusieurs substance(s) à partir de laquelle/desquelles le revê- tement est formé sur la dite face du ruban, caractérisé en ce que, préalablement à l'étape de revêtement, le ruban de verre passe au travers de zones de conditionnement thermique successives comprenant une- zone dans laquelle des gradients de température en travers du ruban sont réduits et une zone suivante dans laquelle de la chaleur est fournie entièrement ou substantiellement entièrement à une couche superficielle du verre du coté à revêtir, en exposant ce côté à un ou plusieurs dispo- sitif(s) de chauffage radiant ayant une température de corps noir inférieu- re à 1 1000 C, pour compenser au moins partiellement l'effet de refroi- dissement de l'étape de revêtement. Z Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la température de la surface du ruban portant le revêtement est surveillée après l'étape de revêtement et en ce que le(s) dispositif(s) de chauffage radiant est/sont règlé(s) de manière que la face portant le revêtement réponde à des conditions prédéterminées de température. 3 Procédé selon l'une des revendications 1 ou Z, caractérisé en ce que les températures de points opposés sur les deux faces du ruban sont surveillées après l'étape de revêtement et en ce que le(s) dispositif(s) de chauffage radiant est/sont règlé(s) en fonction de toute différence entre ces températures, 4 Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la face du ruban à revêtir est chauffée de manière différentielle en travers de sa largeur. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la face du ruban à revêtir est chauffée de-telle manière que la température en travers de sa largeur ne varie pas de plus de 150 C. 6 Procédé selon l'une des-revendications 1 à 5, 1 O 2 2545814 caractérisé en ce que la face du ruban à revêtir est chauffée à une température moyenne comprise entre 570 C et 630 C.