Brevet FR2548657A1 — publié le 19850111

PRDCEDE ET DISPOSITIF POUR LN EABRIC~TI0N DE VERRE PAR FLCTTNGE La présente invention concerne la fabrication de verre plat par flottage, procédé selon lequel du verre fondu est déversé de façon continue sur un bain de métal en fusion, où il se répand en une nappe d'épaisseur déterminée pour former un ruban continu qui se refroidit tandis que des forces obliques par rapport à la direction d'avance du verre sont appliquées sur les bords du ruban de verre en formation, finalement extrait à l'aide de rouleaux extracteurs. L'invention concerne également un dispositif pour la fabrication du verre plat par flottage. L'application de forces sur les bords du ruban de verre dans la direction perpendiculaire à la direction d'avance du ruban est toujours nécessaire lorsque l'on veut fabriquer un ruban de verre d'une épaisseur différente de l'épaisseur dite "épaisseur d' équilibre". Sous la dénomination "épaisseur d'équilibre", on comprend une épaisseur de verre pour la production de laquelle il n'est pas nécessaire d'appliquer sur les bords du ruban une composante de force perpendiculaire à la direction d'avance dudit ruban. L'épaisseur d'équilibre est déterminée par une série de facteurs, notamment la quantité de verre déversée par unité de temps sur le bain de métal. I1 est apparu que plus la production de verre est inportante, plus l'épaisseur d'équilibre" est faible, de sorte que sur certains des dispositifs fonctionnant actuellement cette épaisseur atteint environ 4 rmn. Quand on veut fabriquer un ruban de verre d'épaisseur inférieure à cette "épaisseur d'équilibre", il est nécessaire de soumettre la nappe de verre à un étirage par des forces orientées vers l'extérieur, afin de l'empêcher de se resserrer. Dans ce cas, les forces souhaitées sont exercées sur les bords de la couche de verre nar des rouleaux dentés appelés "Top Roll" ou rouleaux de bord qui agissent sur la face supérieure du ruban de verre, à quelques centimètres des bords proprement dits. La cc"psante de force perpendiculaire à la direction d'avance peut être réglée par modification de l'angle formé par l'axe de rotation des rouleaux avec la direction d'avance. De tels dispositifs sont décrits par exemple dans la publication de brevet française 2 048 073. On connait également d'après la publication de brevet française 2 100 591 un dispositif pour la fabrication de rubans de verre ayant des épaisseurs différentes de "l'épaisseur d'équilibre", équipé d'éléments rotatifs qui exercent des forces orientées vers l'extérieur ou vers l'intérieur, qui sont montés tournant autour d'axes verticaux et qui sont munis de dents réparties sur leur périphérie agissant sur la face supérieure de la couche de verre.De ineme que le dispositif décrit précédemment, ce dispositif peut être utilisé pour la fabrication de ruban de verre ayant des épaisseurs plus petites ou plus grandes que "l'épaisseur d'équilibre", et ceci parce que les intensités et la direction de la composante agissant perpendiculairement à la direction d'avance peuvent être réglées et modifiées par la direction de rotation et la vitesse de rotation des éléments rotatifs. Ces procédés connus présentent l'inconvénient d'obliger à séparer et éliminer des bords relativement larges du ruban de verre, en raison de la déforination de sa surface par les moyens d'action rotatifs. Pour la fabrication de rubans de verre ayant une épaisseur plus importante que "l'épaisseur d'équilibre", il est également connu d'aprés la publication de brevet française 1 366 472, de limiter la largeur du verre par des disques tournant autour d'un axe horizontal et partiellement immergés dans le bain de métal. Lorsqu'avec un tel dispe- sitif on veut appliquer sur le ruban de verre des forces dirigées dans la direction d'avance de ce ruban, les disques doivent être pourvus de molettes supplémentaires qui agissent sur sa face supérieure. Apparait alors à nouveau l'inconvénient mentionné ci-dessus, à savoir les détériorations de la surface du ruban de verre.En outre, entre les disques qui tournent et le chant du ruban de verre existent des glissements qui entrainent également la déformation du ruban de verre dans sa partie marginale. On cannait encore d'après la publication de brevet belge 646 508 l'utilisation de galets agissant exclusivement sur les chants du ruban de verre. Mais ces galets, montés en bout d'axes verticaux fixes n'autorisent aucune modification de la fabrication aussi bien en ce qui concerne l'épaisseur du ruban de verre formé qu'en ce qui concerne le débit. L'invention se propose de fabriquer par le procédé de flottage, un ruban de verre d'une épaisseur plus grande que "l'épaisseur d'équilibre" en réduisant au minimum ou en supprimant les déformations de bord des faces supérieure ou inférieure du ruban de verre. Selon l'invention, on agit sur les chants du ruban de verre en mettant en contact avec ces chants les surfaces latérales de corps de révolution tournant autour d'un axe vertical ou incliné par rapport à la verticale, ces corps de révolution étant réglables transversalement par rapport à la direction d'avance du ruban de verre, afin de régler la valeur de la composante de force perpendiculaire au ruban de verre. Le contact des corps de révolution avec le ruban de verre s'exerçant exclusivement sur les chants, il s'ensuit que la largeur de bords détériorée est sensiblement réduite et le cas échéant méme éliminée. Les "chutes de bords" étant fortement réduites ou totalement éliminées il s'ensuit que le procédé selon l'invention augmente la pro- duction nette d'un dispositif de flottage d'environ 5 % par rapport aux procédés connus. En outre, la position des corps de révolution étant réglable transversalement, on peut ainsi facilement réguler la fabrication ou modifier cette fabrication pour passer par exemple d'une épaisseur de verre à une autre. Un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon 1' invention comprend, de chaque coté du ruban de verre, des supports mobiles transversalement par rapport à la direction d'avance du ruban de verre, à travers les parois latérales de la cuve contenant le bain de métal, et à l'extrémité desquels est fixé un corps de révolution susceptible d'agir sur le ruban de verre, d'axe de rotation perpendiculaire ou incliné par rapport à la surface du bain de métal entrainé à une vitesse de rotation réglable et agissant par contact avec frottement sur le chant du ruban de verre. Selon l'invention, les composantes de forces agissant dans la direction d'avance du ruban de verre peuvent être réglées par modification de la vitesse de rotation des corps rotatifs, tandis que les COEr posantes perpendiculaires à cette direction d'avance sont réglées par déplacement des corps de révolution transversalement au ruban de verre. Alors qu'avec un dispositif connu équipé de rouleaux de bords, il est nécessaire de réguler la vitesse de rotation, de modifier la position dans le sens transversal et aussi de modifier l'angle de l'axe de rotation, l'invention supprime ce dernier réglage. I1 s'ensuit que bien que le dispositif conforme à l'invention est plus simple dans sa conception, il permet de passer plus rapidement et plus facilement d'une épaisseur de verre à une autre, et simplifier l'aubonatisation. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront dans la description suivante d'un exemple du dispositif selon 1' invention. La figure 1 est une vue en plan d'un four cootenort un bain de métal pour la fabrication de verre plat avec des corps de révolution agissant sur les chants du ruban de verre. La figure 2 représente en coupe selon la ligne II-II de la figure 1, un corps de révolution en position de travail. Le verre fondu 1 introduit par le canal 2 dans le four qui contient un bain d'étain 3 en fusion est déversé de façon continue sur ce bain et un barrage 4 sert à régler la quantité de verre apportée par unité de temps par le canal 2. Le verre s'étale latéralement sur l'étain en fusion et forme une nappe de verre 5 d'épaisseur régulier qui se solidifie en avançant dans la direction de la flèche F pour former un ruban que des rouleaux extracteurs 7 extraient à l'extrémité de la cuve contenant le bain d'étain. Des galets moteurs 10, disposés à l'extrémité des supports 11 agissent de chaque eSté de la couche de verre sur les chants. Les sup- ports 11 reposent à l'extérieur du bain de flottage sur des chariots mobiles et passent par les ouvertures 13 des parois latérales 14 de la cuve contenant le bain d'étain. Des soufflets 15 étandhes au gaz les relient aux parois latérales 14 ce qui permet de corriger éventuellement la position des galets 10 tout en garantissant l'étandhéité de l'enceinte remplie de gaz protecteur au dessus du bain d'étain 3. Les galets 10 avec leurs éléments de maintien 11 sont dispo sés par paires de manière à agir sur les deux chants de la coudre de verre à peu près les uns en face des autres. Les supports 11 montés sur les chariots 12 sont réglables en position dans la direction transversale indiquée par la flèche G. Le réglage de la position des corps de révolution dans la direction indiquée par la flèche G dépend de l'épaisseur de nappe souhaitée et du débit de verre. En outre1 il permet de corriger la position du ruban de verre 5 sur le bain d'étain 3. A titre d'exemple, on peut utiliser six paires de galets 10 le long de la cuve contenant le bain dans la partie où le verre n'est pas encore solidifié, bien que le nombre de galets mis en oeuvre puisse varier et dépendre des conditions de fabrication. Les galets 10 exercent sur les chants 17 du ruban de verre une force perpendiculaire audit ruban. D'autre part, en raison de leur rotation et du frottement en tre les surfaces latérales en rotation et les chants du verre, ils exercent également dans la direction d'avance du ruban de verre lflèche F) une force qui sert essentiellement à entrainer régulièrement le ruban de verre des deux côtés et à le guider en le stabilisant, 1'empêchant de dériver latéralement au moyen d'une augmentation ou d'une diminution de la vitesse d'entrainement des galets. La figure 2 montre la structure d'éléments d'entrâînement et de guidage conformes à l'invention. Le galet 10, constitué d'un disque cylindrique en graphite, ou en un autre matbriau réfractaire, est vissé à sa partie supérieure sur un flasque 20 solidaire d'un arbre 21. L'arbre 21 est monté mobile en rotation dans le palier en graphite 22 qui de son côté est monté dans une bague 23, à l'extrémité d'un bras tabulaire 24. Le bras 24 est creux, et comprend une double paroi ou des tubes traversés par un courant d'eau froide, ce qui permet de refroidir le support 20. Au besoin, la bague 23 peut entre conçue de façon à pouvoir entre traversée par le meme agent de refroidissement que le bras 24, et à refroidir ainsi le palier en graphite 22 et son pignon conique 27. L'arbre 21 est disposé verticalement dans le palier 22. Le pignon conique 27 situé sur l'arbre 21 engrène sur un autre pignon conique 28 situé sur l'arbre d'entralnement 29, lui-meme monté tournant dans des paliers 30 fixés sur le bras 24 et entrains en rotation à l'aide d'un moteur réglable non représenté. le bras 24 et l'arbre 29 sont entourés d'une meme gaine 32 et c'est l'ensemble qui forme le support 11. Un soufflet 15 est lié à la gaine 32 par une bague d'étanchéité 34. La gaine 32 est isolée thermi- quement et il est possible d'y introduire un gaz de protection servant aussi à refroidir les pignons coniques 27 et 28. Les galets 10 sont disposés à un niveau tel que la partie mediane de leur surface de rotation est au contact du chant 17 de la nap pe de verre 5. Cela signifie qu'une partie des galets est immergée dans le bain d'étain fondu 3. Les surfaces latérales des galets 10 peuvent etre rendues ru gueuses ou être munies d'un rainurage, ce qui augmente alors le frottement et permet de diminuer la pression latérale à appliquer. Les corps de révolution peuvent avoir une forme cylindrique ou conique et leur surface latérale agissant sur le chant du ruban de verre peut présenter une courbure concave. Les corps de révolution peu vent être aussi refroidis. REVENDIC~TIONS 1. Procédé de fabrication de verre plat selon lequel on déverse du verre fondu de façon continu sur un bain de métal en fusion oU il se répand suivant une couche d'épaisseur uniforme pour former un ruban de verre continu qui se refroidit et est extrait à la sortie du bain, au cours duquel on applique sur le ruban de verre en formation des forces à coeposantes parallèle et perpendiculaire à la direction d'avance du ruban de verre, caractérisé en ce qu'on agit sur les chants du ruban de verre en mettant en contact avec ces chants les surfaces latérales de corps de révolution tournant autour d'axes verticaux ou inclinés par rapport à la verticale et en ce qu'on règle la valeur de la composante perpendiculaire au ruban de verre en modifiant perpendiculairement au ruban de verre, la position des corps de révolution. 2. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'on règle la valeur de la ccqposante parallèle à la direction d'avance du ruban de verre en modifiant la vitesse de rotation des corps de révolution. 3. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce qu'il comprend de claque côté du ruban de verre, des supports montés mobiles transversalement par rapport à la direction d'avance du ruban de verre, à travers les parois latérales du four contenant le bain de métal, et à 1' extrémité desquels sont fixés des corps de révolution, entrainés en rotation à vitesse ré- glable autour d'axes de rotation perpendiculaires ou inclinés par ra port à la surface du bain de métal, ces corps de révolution agissant par contact avec frottement sur les chants du verre. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les corps de révolution (10) sont partiellement immergés dans le bain de métal (3). 5. Dispositif selon une des revendications 3 ou 4, caracté- risé en ce que les corps de révolution (10) sont en graphite ou en un autre matériau réfractaire. 6. Dispositif selon une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que les corps de révolution (10) présentent une surface latérale rugueuse ou rainurée et éventuellement refroidie. 7. Dispositif selon une des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que les corps de révolution ont une forme conique. 8. Dispositif selon une des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que les corps de révolution ont une forme cylindrique. 9. Dispositif selon une des revendications 3 à 8, caractérisé en ce que l'arbre (21) du corps de révolution est disposé dans un palier en graphite. 10. Dispositif selon une des revendications 3 à 9, caractérisé en ce que la transmission du mouvement de l'arbre de transmission (29) au corps rotatif se fait par pignons coniques. 11. dispositif selon une des revendications 3 à 10, caracté- risé en ce que les supports (22, 23) du corps rotatif (10) sont dispe- sés au bout d'un bras (24) refroidi par de liteau, qui porte les paliers (30) de l'arbre de transmission (29). 12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que le bras (24) et l'arbre de transmission (29) sont entourés d'une gaine isolante (32).