Brevet FR2556336A1 — publié le 19850614

ENCEINTE MUNIE DE BARRIERES THERMIQUES La présente invention a trait a la fabrication du verre plat et elle concerne notamment les étapes de cette fabrication au cours desquelles le verre, par exemple sous forme de ruban continu ou de feuilles, est en mouvement dans une enceinte où doit entre maintenue une température contrôlée, et où des défauts d'6tanchéité pourraient porter préjudice au verre traité. On peut citer notamment l'étenderie, dans laquelle le verre arrivant sous forme d'un ruban de verre fraîchement forme, subit un refroidissement soigneusement contrôle, afin d'homogénéiser sa temperatu- re. On peut citer également les fours de réchauffage du verre en vue de la trempe, où le verre sous forme de feuilles à défilement continu, doit être porté à une température de 600"C à 6500C environ pour les verres courants. Il est alors important que le verre atteigne cette température de façon rigoureusement contrôlée. Or, il arrive fréquemment que dans de telles enceintes, on ne puisse éviter des ouvertures entre les différents éléments entrant dans la structure des enceintes, ces ouvertures entraînent des pertes de chaleur ainsi que la naissance de courants d'air, et ces phénomènes peuvent altérer sensiblement la qualité du verre. Malgré toutes les précautions prises lors de la conception des fours, ces ouvertures ou encore ces jeux sont inévitables pour que les enceintes soient pratiques d'accès et d'utilisation. Ainsi ordinairement, le verre défile, dans de telles enceintes, de façon continue en mouvement sur des cylindres rotatifs entrai nets à vitesse constante par un mécanisme d'entraînement approprie. L'enceinte, le four ou l'étenderie, selon les cas, est généralement conçue pour être le plus hermétique possible : elle comprend une voûte munie de parois latérales et de parois d'extrémités, une sole munie également de parois latérales et de parois d'extrémités de façon à former une cuve, les cylindres rotatifs étant encastrés dans les parois latérales de la sole. L'entrée et la sortie sont définies entre la tranche inférieure des parois d'extrémités de la structure de la voûte et la tranche supérieure des parois d'extrémité de la sole. Pour que l'enceinte soit utilisable, il est nécessaire d'une part de disposer de moyens pour laisser passer le verre à l'entrée et a la sortie, d'autre part d'assurer le libre fonctionnement des cylindres rotatifs pour le déplacement du verre. Pour que tout fonctionne convenablement, il est nécessaire de laisser subsister des jeux à différents niveaux. En outre, on ne dispose pas de pièces de matériaux réfractaires suffisamment grandes pour fabriquer l'enceinte d'un seul tenant. On procède donc en accolant plusieurs morceaux de réfractaires, avec le problème de colmatage que cela suppose. Par ailleurs, il peut être nécessaire, en cas de bris de verre à l'intérieur de l'enceinte, par exemple, de pouvoir y accéder rapidement. A cette fin, on fait en sorte de rendre les parois latérales de la voûte mobiles verticalement mais ceci soulève également des problèmes de colmatage entre la voûte et les parois mobiles. Pendant longtemps, on s1 est contenté de compenser les pertes thermiques et les courants d'air susceptibles de se produire pour les raisons indiquées ci-dessus en augmentant la puissance de chauffe dans les fours ou en surchauffant légèrement les étenderies. Nais ces solutions présentent certains inconvénients : le verre chauffé à une tempé- rature excessive tend à épouser les déformations des cylindres sur lesquels il défile, et donc à présenter à sa sortie des défauts inacceptables. En outre, ces solutions entratnaient des dépenses d'énergie excessives et inutiles. Pour éviter à la fois des dépenses d'énergie excessives et l'apparition de défauts inacceptables sur le verre, on a déjà proposé des moyens de colmatage des jeux existants. On a essayé par exemple un colmatage entre les morceaux de réfractaires, autour des extrémités des cylindres rotatifs, entre la voûte et ses parois latérales amovibles par des joints en amiantes ou en d'autres matériaux, notamment des matériaux fibreux, sous forme de matériaux tissés. Mais ce type d'étanchéité présente un certain nombre d'inconvénients. Par exemple, le fait de disposer des joints sous forme de tissus autour des cylindres rotatifs peut gêner leur fonctionnement et rendre nécessaires des interventions fréquentes de dépannage. En outre, ce type de joint est fragile et se détériore facilement au moindre frottement. L'invention vise à pallier ces différents inconvénients : elle propose de fournir des moyens pour éviter les pertes thermiques et les courants d'air dans une enceinte où défile du verre de façon continue ou non. Elle se propose en outre d'atteindre ce résultat sans alte- rer les propriétés du verre. Selon l'invention, le four ou enceinte, dans lesquels on souhaite éviter les pertes thermiques, et où du verre sous forme de ruban continu ou de feuilles discontinues est traité thermiquement, comprend des ouvertures d'entrée et de sortie du verre, ainsi que des ouvertures annexes telles que des orifices de passage de cylindres rotatifs de transport, et est tel que ces ouvertures sont munies- d'écrans thermiques constitués de fibres en un matériau souple ne marquant pas le verre et formant une barrière continue. Les ouvertures à obturer peuvent être destinées au passage du verre. Elles peuvent aussi servir au passage d'autres organes en mouvement dans l'enceinte. Par exemple le verre peut défiler entre l'entrez et la sortie de l'enceinte sous la forme de feuilles maintenues en position verticale. Les éléments de maintien des feuilles sont relies à un dispositif assurant le défilement desdits éléments le long de l'enceinte. Pour limiter les défauts d'étanchéité, il est souhaitable de placer l'ensemble du mécanisme à l'intérieur de l'enceinte, mais on fait naître alors des risques de détérioration de certaines pièces par la chaleur. En garnissant les enceintes de barrières thermiques selon l'invention, il est possible de placer hors de l'enceinte tout le méca- nisme qui assure le défilement des éléments de maintien des feuilles de verre. Selon l'invention, l'ouverture pratiquée dans la voûte de l'enceinte pour autoriser le passage des éléments de maintien est garni d'écrans thermiques constitués de fibres horizontales. Pour éviter un affaissement des fibres du au frottement répété des organes qui def i- lent, on place avantageusement des fibres métalliques plus rigides sur la partie externe des écrans, directement en contact avec les organes en mouvement et des fibres plus souples dans la partie interne. Les fibres, notamment celles qui sont destines à équiper les fours de trempe, sont, suivant une caractéristique de l'invention, en un matériau résistant à une température de l'ordre de 7000C. Elles peuvent notamment être choisies parmi les fibres de quartz, de silice ou de verre. Suivant une forme de réalisation préférée de l'invention, on superpose plusieurs variétés de fibres en épaisseur. Des fibres en quartz, plus coûteuses, car résistant a tres haute température, pourraient être disposées du côté interne de l'enceinte pour constituer un premier niveau d'étanchéIté. Puis, on pourrait ensuite constituer d'autres niveaux avec des fibres de silice ou de verre. On adapte de la sorte la qualité des fibres au gradient de température qui existe entre les parois interne et externe de l'enceinte. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention, les fibres sont réunies entre elles de sorte qu'elles forment les poils d'une brosse dont la monture est en un materiau résistant à l'environnement. En particulier, ce matériau peut être de l'scier réfractaire ou inoxydable suivant la température qui regne à l'intérieur de l'enceinte. Suivant une autre caractéristique de l'invention, les ouvertures existantes destinées à ltentrée et à la sortie du verre sont munies de fibres dont la hauteur est au moins aussi grande que celles desdites ouvertures et avantageusement, d'une hauteur telle qu'elles affleurent à la surface du verre en mouvement. Suivant les différents types d'enceintes et les différentes ouvertures à obturer, les montures des brosses peuvent revêtir des formes différentes. La description suivante, donne, à titre non limitatif, quelques exemples de formes de réalisation de brosses selon l'invention, adaptées suivant la nature des ouvertures où elles sont susceptibles d'être appliquées. Les figures 1 à 4 aideront à apprécier toutes les caractéristiques et avantages de l'invention. - la figure 1 représente un exemple de profil de brosse. - la figure 2 représente un agencement possible de brosses selon la figure 1 dans une ouvérture d'entrée ou de sortie du verre. - la figure 3 représente une vue en coupe d'une ouverture de passage de cylindres de transports ménagée dans une paroi d'une enceinte et munie de brosses. - la figure 4 représente une vue en perspective d'un cylindre de la figure 3 entouré d'une brosse, et encastré dans une paroi. - la figure 5 représente une vue de face de la paroi de la figure 4. Ces rideaux empêchent notamment la création dans le four de courants d'air qui pourraient troubler le processus désiré de rEchauf- fage du verre. La figure 1 représente une brosse telle qu'elle peut Etre conformée pour obturer une ouverture as entrée ou de sortie du verre dans une enceinte dans la mesure où ladite ouverture est une fente d'une hauteur de 4cm environ. La monture même 1 de la brosse est prolongée d'une aile 2 munie de perforation 3 destines à fixer la brosse sur la paroi 5 de l'enceinte représentéé à la figure 2. Les fibres 4 ont une densité de variable suivant les conditions d'application. L'écran thermique cons- titué par les brosses peut être formé de un ou plusieurs rideaux 6) sur toute la largeur de l'ouverture, comme cela est schématiquement reptE- senté à la figure 2. Ces brosses peuvent également être appliquées à l'entre e et à la sortie d'un four dont la configuration est differente. Par. exemple, ôo lieu de simples fentes d'entrée et de sortie il peut comprendre des ouvertures beaucoup plus larges, que l'on obture ou dégage à volonté au moyen d'une porte qui se soulève et s'abaisse automatiquement pour le passage du verre. Dans cette hypothèse on peut fixer un rideau de brosse au bas de la porte, et également en accrocher un ou plusieurs qui pend depuis la voûte du four jusqu'au niveau des cylindres rotatif s. La figure 3 représente une vue en coupe des parois latérales 8 du laboratoire d'un four, ces parois étant traverses par des cylisr dres rotatifs qui assurent le cheminement du verre à l'interieur de l'enceinte. Ces cylindres 7 sont encastrés dans les parois latérales 8 du laboratoire du four, et le verre, sous la forme d'une feuille de verre 9 est mis en mouvement par-la rotation des cylindres. Comme cela apparatt aux figures 3 à 5, ces parois 8 sont munies de brosses 10 et 11 cylindriques. A l'aide des trous 13 perforés dans la monture 12 des brosses celles-ci peuvent etre fixes sur les parois 8 du four, sans que soit altéré le mouvement des cylindres. Si lson souhaite obtenir une étan chiite renforcée, il est possible de disposer, sur chaque rouleau 7 sur toute la longueur du four, une première brosse cylindrique 11 contre la paroi interne du four et une deuxième brosse 10 contre la paroi externe. On peut aussi utiliser des brosses dans un four où les parois latérales sont amovibles, en les fixant par exemple su sommet de ces parois pour établir une étanchéité entre lesdites parois et la voûte du four. On utilise dans ce cas des brosses du type de la figure 1. On peut encore citer le colmatage des jeux entre les parois formant l'enceinte. Tous les exemples d'application cités le sont a titre non limitatif. Il va de soi que selon les applications envisagées, et notamment les températures de fonctionnement des enceintes, on peut donner aux montures des brosses toutes les formes possibles, et utiliser pour constituer leurs poils tous les matériaux convenant. Par exemple, les fibres qui constituent les barrières thermiques, réunies en brosses, ne sont pas nécessairement, comme cela est représenté sur le figures, pincées dans une monture. Elles peuvent être réunies en touffes et fixees sous cette forme dans une monture percée de trous desquels pendent les touffes. REVENDICATIONS 1. Four ou enceinte dans lesquels on souhaite éviter les pertes thermiques, et où du verre sous forme de ruban continu ou de feuilles discontinues, est traité thermiquement, comprenant des ouvertures d'entrée et de sortie du verre, et/ou des ouvertures annexes, tels des orifices de passage de cylindres rotatifs de transport, caractérisé en ce que lesdites ouvertures sont munies d'écrans thermiques constitués de fibres en un matériau souple ne marquant pas le verre et formant une barrière continue. 2. Four selon la revendication 1, caractérisé en ce que les fibres sont en un matériau résistant à une température de l'ordre de 700"C. 3. Four selon l'une des revendications 1 ou 2, caracterise en ce que les fibres sont choisies parmi les fibres de silice ou les fibres de verre. 4. Four selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la nature des fibres formant écran thermique est choisie de façon à s'adapter au gradient de température existant entre les paroies interne et externe du four. 5. Four selon la tevendication 4, caractérisé en ce que des fibres de quartz sont disposées du côté interne et des fibres de silice du cté externe du four. 6. Four selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les fibres sont réunies en brosse à l'aide d'une monture en un matériau résistant à l'environnement. 7. Four selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les ouvertures existantes destinées à l'entrée et à la sortie du verre sont munies de fibres dont la hauteur est plus grande que celles desdites ouvertures afin de balayer la surface du verre en mouvement. 8. Four selon l'une des revendications 1 à 7, comprenant des ouvertures destinées au passage d'éléments de maintien en position verticale de feuilles de verre qui défilent dans le four, et dans lequel ces ouvertures sont munies de fibres disposées horizontalement.