Brevet FR2581056A1 — publié le 19861031

REVETEMENT DU VERRE FABRIQUE DANS UNE INSTALLATION DE FLOTTAGE PAR DES COMPOSES PYROLISABLES EN POUDRE La présente invention concerne le revêtement d'un ruban de verre à la sortie d'une installation de flottage, par une couche mince d'oxyde métallique résultant de la pyrolyse de composés en poudre. Il est connu par le brevet français publié sous le n 2 542 636 de projeter à l'aide d'une buse de projection sur un ruban de verre en mouvement, à la sortie d'une installation de flottage, une poudre de composés métalliques décomposables à la chaleur. Il est également connu de mettre en oeuvre des moyens d'aspi- ration dans l'environnement de la zone de projection de poudre pour éliminer le surplus de poudre non fixée sur le verre, ainsi que les dé- chets résultant de la pyrolyse de la poudre au contact du verre. La demande de brevet français n 85 00 134 déposée le 7 jan- vier 1985 propose sur ce sujet des réalisations particulières dans les- quelles les moyens d'aspiration sont associés à des moyens de soufflage. Ces moyens d'aspiration et de soufflage sont conformés et disposés de façon à produire leurs effets dans la zone de distribution de la poudre, ces effets consistants essentiellement en la formation de tourbillons de la poudre non immédiatement fixée sur le verre à la sor- tie de la buse, avant sa captation et son évacuation par les moyens d'aspiration, en meme temps que les déchets de décomposition. Ainsi grâce à cette pluralité de passage de la poudre devant le verre fournie par les tourbillons, les chances de dépôt de poudre sur le verre sont augmentées, ce qui accroit le rendement de l'opération de revêtement. Avec une telle installation ayant au moins une buse de pro- jection, des moyens d'aspiration, on obtient des substrats correctement revêtus, mais à condition cependant de fonctionner avec des poudre ayant une granulométrie bien précise. Si au contraire, il existe des -2- grains de poudre plus gros que prévu, ou si des grains initialement convenables se réagglomèrent pour former des amas, ceux-ci projetés par la buse, ont une telle énergie qu'ils peuvent dépasser les limites de la zone de dépôt et s'approcher de la sortie de l'enceinte de flottage o brûle l'hydrogène qui s'échappe de ladite enceinte. On sait en effet que dans la fabrication du verre par flotta- ge, le verre est coulé sur un bain d'étain à l'abri de l'oxydation grâ- ce à une atmosphère protectrice constituée de préférence d'azote enrichi en hydrogène. Pour éviter l'entrée d'air au dessus du bain d'étain, l'atmosphère protectrice d'azote et d'hydrogène est en légère surpression et des rideaux étanches, généralement au moins au nombre de trois, barrent la sortie de l'enceinte de flottage au dessus du ruban de verre qu'on extrait de l'enceinte. Compte tenu de la légère surpres- sion, des gaz s'échappent de l'enceinte de flottage, entre les rideaux et le ruban de verre et sous ledit ruban, et ces gaz sont enflammés après le dernier rideau c'est à dire celui disposé le plus en aval. Sous la chaleur des flammes à la sortie de l'enceinte de flottage, les gros grains ou les amas de poudre sont détruits en un temps très court et ils forment alors une tâche sur le verre, le ren- dant non commercialisable. La présente invention vise à éviter la formation de ces tâ- ches dues à une destruction rapide, au contact des flammes à la sortie de l'enceinte de flottage, des grains trop gros et amas de poudre de composés métalliques. Elle vise également à permettre le fonctionnement d'une ins- tallation de revêtement de verre flotté à l'aide de poudres de composés métalliques décomposables en oxydes à la chaleur, poudre pour lesquel- les les contraintes de granulométrie sont moins strictes. Pour cela il est évidemment possible d'éloigner la flamme qui se forme à la sortie de l'enceinte de flottage en relevant le dernier rideau d'étanchéité à la sortie de ladite enceinte et éventuellement l'avant dernier, afin que la flamme se forme à la base d'un rideau plus en amont, mais on risque ainsi de perturber le fonctionnement de l'ins- tallation de flottage. Il est également possible de souffler des gaz à la limite de la zone de distribution de la poudre, du côté de l'enceinte de flotta- ge, en direction de l'intérieur de la zone de distribution de poudre de façon à former une barrière vis à vis des gros grains et des amas de poudre; mais ces barrières de gaz pourraient perturber la distribution -3de poudre, en particulier les tourbillons prévus selon la demande de brevet 85 00 134 déjà citée. La présente invention vise à éviter les défauts de revêtement du verre dûs à la rencontre des grains de poudre distribués sur le ver- re et des flammes à-la sortie de l'enceinte de flottage, sans pour cela perturber la distribution de poudre elle-même ou la fabrication du ver- re dans l'enceinte de flottage. Elle propose pour cela de réaliser une décompression en sor- tie de l'enceinte de flottage dans au moins un sas situé en aval d'au moins un autre sas, en pratiquant des ouvertures dans les parois du sas à décompresser. Dans un mode de réalisation avantageux le sas concerné est celui situé le plus en aval, dans le sens de défilement du ruban de verre, à la sortie de l'enceinte de flottage. De préférence ces ouvertures sont pratiquées dans les parois latérales du sas. Grâce à cette mesure, l'effet de sas bien qu'affaibli est ce- pendant préservé et l'influence sur le fonctionnement de l'enceinte de flottage est insignifiante et sans conséquence. Il en résulte que les flammes en sortie de l'enceinte de flottage sont fortement réduites et que la destruction brutale dans lesdites flammes des gros grains ou des amas de poudre projetés par la buse, a beaucoup moins de chance de se produire. Avantageusement l'invention propose en outre d'éteindre les flammes à la sortie du dernier rideau d'étanchéité, flammes qui sont déjà affaiblies par la décompression, en soufflant en direction de la base de ce dernier rideau un gaz antiflamme, les flammes allant alors se fixer à la base du rideau précédent. L'invention propose également une installation de revêtement par des oxydes métalliques, d'un ruban de verre sortant d'une enceinte de flottage, dans laquelle des ouvertures de tailles réduites sont pra- tiquées au travers des parois d'au moins un sas en aval d'au moins un autre sas. Avantageusement c'est le dernier sas qui est muni de telles ouvertures. En addition à cette mesure consistant à pratiquer des ouver- tures dans les parois du sas, on prévoit au mQins une rampe de souffla- ge d'un gaz antiflamme vers la base du dernier rideau d'étanchéité. L'invention sera maintenant décrite plus en détail en réfé- rence aux figures jointes qui représentent: figure 1: un schéma d'ensemble d'une installation classique de revê- tement par des oxydes métalliques à l'aide de composés en poudre, d'un ruban de verre fabriqué par flottage sur un bain métallique en fusion, 5. figure 2: une vue de dessus des modifications de l'installation se- lon la figure 1, réalisées pour mettre en oeuvre l'invention, figure 3: une vue de profil des modifications proposées par l'inven- tion. La figure 1 montre un schéma d'une installation classique de revêtement d'un ruban de verre 1 par des oxydes métalliques, à sa sor- tie d'une enceinte de flottage 2 renfermant un bain d'étain fondu 3. L'atmosphère dans le volume 4 surplombant le bain d'étain 3 et la nappe 5 de verre qui s'étale à sa surface, est constituée par un mélange réducteur d'azote et d'hydrogène. Pour éviter toute entrée d'air extérieur susceptible d'oxyder le bain d'étain 3, une légère sur- pression de l'atmosphère réductrice est maintenue dans le volume 4 et des rideaux d'étanchéité, généralement au moins trois, 6, 7, 8, délimi- tant entre eux deux sas 9 et 10, sont prévus pour barrer la sortie de l'enceinte 2 au dessus du ruban de verre 1. A la base du rideau 8 le plus en aval dans le sens de défile- ment du ruban de verre 1 marqué par la flèche F, l'hydrogène qui fuit sous les rideaux 6, 7 et 8 brûle en une flamme 11. Le ruban de verre 1 est transporté dès sa sortie de l'encein- te 2, sur des rouleaux tels que 12. Il est ainsi acheminé par exemple dans un four de recuisson 13. Entre la sortie de l'enceinte 2 et le four de recuisson 13 est réservée une zone 14 dans laquelle s'effectue le revêtement du verre par une couche d'oxyde métallique 15. Cette couche 15 est obtenue par décomposition sous l'effet de chaleur, de composés métalliques en poudre du type oxyde de dibutyl étain (DBTO), difluorure de dibutyl étain (DBTF), formiate d'indium, etc... ou des mélanges de ces composés, distribués par une buse 16 du type de celles décrites dans le document de brevet européen n 0 125 153. Les excédents de poudre non captée par le verre et les résidus de décomposition de la poudre sont aspirés par des moyens d'extraction 17, 18 disposés au moins en amont de la buse 16. Dans une installation de revêtement de verre de ce type, c'est à dire distribuant des composés en poudre sur du verre élaboré par flottage, l'invention propose comme montré sur les figures 2 et 3 de percer une ou plusieurs ouvertures telles que 20 dans les parois du sas 10, c'est à dire le plus aval en considérant le sens de déplacement du verre, mettant ledit sas en communication avec l'extérieur et fai- sant ainsi en sorte que la légère surpression qui y règne soit réduite. De préférence, comme montré sur la figure 2, c'est dans les parois la- térales 21 du sas 10 que sont pratiquées ces ouvertures; leur taille est suffisamment réduite pour que l'on n'observe qu'une baisse de la surpression qui ne soit pas préjudiciable au fonctionnement correct de l'installation de flottage. - Avantageusement pour ne pas introduire de dissymétrie suscep- tible d'altérer le ruban de verre, les ouvertures 20 seront pratiquées de chaque c6té du sas dans ses parois latérales. Deux ouvertures pratiquées chacune à une extrémité latérale, de l'ordre de 100 cm2 de surface conviendront. Grâce à cette mesure, la pression du gaz qui fuit sous le ri- deau d'étanchéité 8 est un peu plus faible et par conséquent la flamme 11 est moins importante. Il en résulte que beaucoup moins de particules de composés métalliques s'y brûlent et donc la qualité du revêtement 15 est très améliorée. En outre, on peut prévoir des moyens supplémentaires qui éteignent la flamme 11 et la font s'allumer à la base du rideau 7, à l'intérieur du sas 10. Ces moyens comportent au moins une rampe 22 de soufflage d'un gaz antiflamme tel que l'azote, disposée à proximité de la base du ri- deau 8. De préférence, cette rampe 22 est dans la zone de revêtement 14 et ses orifices de soufflage, fente unique ou multiple ou trous espa- cés, sont orientés de façon à diriger le gaz antiflamme au moins vers la base du rideau 8, ainsi par exemple orientés approximativement à 45 par rapport à la verticale. Sous l'effet de ce gaz antiflamme, la flamme 11 déjà affai- blie par la décompression du sas 10, s'éteint et se transporte à l'intérieur du sas, à la base du rideau 7 qui précède le rideau 8 à la base duquel la flamme était initialement allumée. Pour évacuer les gaz de combustion, les ouvertures 20 dans les parois du sas 10 sont alors avantageusement reliées à des cheminées 23. Grâce à ce soufflage additionnel, plus aucune particule du composé métallique distribué par la buse 16 ne vient brûler dans la flamme en sortie de l'enceinte de flottage, ces particules étant avant -6- tout arrêtées par le rideau 8 et ayant de toute façon une distance trop importante à franchir pour atteindre la nouvelle flamme. Le débit de gaz antiflamme peut être aussi faible qu'environ à 300 Nm3 par heure pour toute la largeur d'une installation de flottage (3,50m environ). Du fait de ce faible débit, la faible pertur- bation de température subie par le ruban de verre ne porte pas préjudi- ce à l'opération de revêtement. L'invention s'applique particulièrement bien à l'installation de revêtement décrite dans la demande de brevet français n 85 00 134 déjà citée, dans laquelle le soufflage et l'aspiration dans la zone de revêtement 14, sont organisés de façon à créer avant et/ou après la bu- se 16, des tourbillons dans lesquels sont entraînés les grains de pou- dre non immédiatement captés par le verre. Ces tourbillons ont normalement tendance à aspirer la flamme 11 dans la zone de revêtement; grâce à l'invention, en particulier dans le cas o la flamme est géné- rée à l'intérieur du sas 10, à la base du rideau 7, ladite flamme est insensible à l'aspiration créée par les tourbillons. Bien entendu, l'invention s'applique aussi à toute autre ins- tallation, même sans tourbillons, à partir du moment o est posé le problème de la distribution de poudre sur un ruban de verre fabriqué dans une installation de flottage. Dans l'invention décrite, c'est au niveau du dernier sas qu'à été pratiquée la décompression; cependant il est également possible d'intervenir sur l'avant dernier sas, ou même un sas situé plus en amont dans la mesure o il est lui-même séparé de l'intérieur de l'en- ceinte de flottage par au moins un autre sas. La décompression réalisée dans un sas se répercute sur tous les sas en aval. REVENDICATIONS 1. Procédé de revêtement par une couche mince d'oxyde métal- lique résultant de la pyrolyse de composés en poudre, d'un ruban de verre élaboré dans une enceinte de flottage enfermant une atmosphère réductrice d'azote et d'hydrogène en légère surpression, dont la sortie comporte des sas séparés par des rideaux d'étanchéité disposés trans- versalement par rapport à la direction de défilement du ruban de verre, caractérisé en ce qu'on réalise une décompression d'au moins un sas si- tué en aval d'au moins un autre sas, grâce à des ouvertures pratiquées dans les parois dudit sas à décompresser. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on décompresse le sas situé le plus en aval. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'on éteint la flamme qui brûle l'hydrogène qui fuit de l'installation de flottage, à la base du rideau le plus en aval, par soufflage d'un gaz antiflamme, notamment de l'azote, sur la base dudit rideau, ladite flamme se générant alors à l'intérieur du sas décompressé, à la base de l'avant dernier rideau. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'on évacue les gaz de combustion de la flamme générée à l'intérieur du sas, par les ouvertures pratiquées dans les parois dudit sas. 5. Installation de revêtement par une couche mince d'oxyde métallique résultant de la pyrolyse de composés en poudre, d'un ruban de verre élaboré dans une enceinte de flottage enfermant une atmosphère réductrice d'azote et d'hydrogène en légère surpression, dont la sortie comporte des sas séparés par des rideaux d'étanchéité disposés trans- versalement par rapport à la direction de défilement du ruban de verre, caractérisée en ce qu'elle comporte des ouvertures de taille réduite, pratiquées dans les parois d'au moins un sas en aval d'au moins un au- tre sas, à la sortie de l'enceinte de flottage. 6. Installation selon la revendication 5, caractérisée en ce que les ouvertures sont pratiquées dans les parois du sas le plus en aval. 7. Installation selon l'une des revendications 5 ou 6, carac- térisée en ce que les ouvertures sont pratiquées au travers des extré- mités latérales du sas. 8. Installation selon l'une des revendications 6 ou 7, carac- térisée en ce qu'elle comporte au moins une rampe de gaz antiflamme qui souffle du gaz antiflamme, azote notamment, en direction de la base du 258-1056 dernier rideau en aval du dernier sas en sortie de l'enceinte de flot- tage. 9. Installation selon la revendication 8, caractérisée en ce que des cheminées sont branchées sur les ouvertures pratiquées dans les parois du dernier sas.