Brevet FR2650997A1 — publié le 19910222

La présente invention concerne la fabrication de verre avec trempe thermique d'une feuille de verre, du genre où on soumet ladite feuille de verre portée à une température supérieure à la température de "transition" (dite "setting point") à une action brutale de refroidissement à l'azote liquide et qui est fonction de la nature du verre. Ainsi, par exemple pour un verre du type "sodalime", cette température de "transition" est voisine de 500 C et si le verre est porté à 750 C, il est usuel de commencer à la trempe cryogénique entre des deux températures et de la poursuivre pratiquement jusqu'à la température ambiante. La présente invention 8 pour objet de réduire la consommation (relativement coûteuse) d'azote liquide, tout en assurant les menes qualités de trempe et cet objectif est atteint en ce qu'on cesse le refroidissement à l'azote liquide après que la température moyenne du verre soit descendue en dessous de la teripérature de "transition", nais largement avant que le température soit retombée à la température ambiante.C'est le mérite de la présente invention d'avoir discerné qu'il était tout à fait inutile, et seulement très coûteux, d'assurer une réduction rapide de la températures en mettant en oeuvre de l'azote liquide et cela aussi bien dans la gamme des températures élevées où cet effet de rduction rapide de température est nécessaire, que dens la gamme des terreratures modérées, où une réduction rapide de la toepérature est sans effet sur la qualité de la feuille de verre. De préférence, selon l'invention, le refroidissement brutal de la feuille de verre à l'azote liquide est suivi d'un refroidissement à allure modérée avec un fluide gazeux à température voisine de la terpérature ambiante tel que l'air. Pour des raisons de sécurité, pour obtenir à coûp sûr l'effet de trempe, on cesse le refroidissement à l'azote liquide à une tenpérature qui est d'environ 100 C en dessous de la température de "transition". Toutefois, une marge de sécurité nettement plus faible (par exemple 50 C) peut suffire si cet écart de température peut être détecté à coup sûr. A titre d'exemple, pour un verre courant du type "sodalime", la température de "transition" est voisine de 500 C. Dans ces conditions, il est inutilement coûteux de refroidir la plaque de verre initialement à 750 C à l'azote liquide jusqu'à la température ambiante : il suffit de passer le cap Ces 5000C à l'azote liquide, puis de continuer le refroidissement par ta autre moyen tel que de l'air soufflé par esenple. Pour une trempe d'un verre mince (épaisseur = 2 mn) par pulvérisation d'azote liquide, on constate que - le toeps nécessaire pour refroidir de 7500C à une température noyenne de 5000C, est de l'ordre de 2 secondes - le tenps nécessaire pour refroidir de 750 C à une température moyenne de 250C est de l'ordre de 8 secondes et en arretant la pulvérisation dtazote liquide juste après le franchissement de la barre des 400CC, la consommation de fluide cryogénique est divisée par 2 environ. L'invention concerne également une Installation de fabrication d'une feuille de verre trempée, du genre comprenant des moyens d'élaboration d'une feuille de verre à tpérature élevée supérieure à une température de transition, des moyens Ce refroidissement brutal à l'azote liquide, caractérisée par des moyent de refroidissement e air ambiant au delà des dits moyens de refroidissement à l'azote liquide. On expose maintenant certaines particularités de l'invention en référence au dessin annexé, dans lequel: - la figure 1 est une we en coupe partielle @ grande échelle d'une feuille de verre - la figure 2 est une vue schématique d'une installation mettant tn oeuvre le procédé de l'invention. La figure 1 montre, en coupe, une feuille de verre 1 avec une courbe eri cloche 2 traduisant la répartition de température dans l'épaisseur de la feuille 1 en fonction de la distance x carptée à partir d'un plan médian 3 de la feuille 1. Le verre se refroidit normalement plus rapidement dans les zones voisines de ses deux faces externes 4 et 5, alors que la température voisine du milieu 3 reste plus élevée. A un moment donné, cette courbe 2 sépare une phase ayant les propriétés d'un liquide visqueux 6 au dessus de la courbe 2, et une phase ayant les propriétés d'un solide élastique 7 pour des toepératures situées en dessous de la courbe 2.C'est la température de "transition" ou "setting pointu et l'on détermine ure température moyenne de transition 8, de passage d'une phase "liquide" à une phase "solide". C'est de part et d'autre de cette température de "transition" 8 que doit s'effectuer la trerrpe. Selon la figure 2, une feuille de verre à l'état "liquide' 10 sort verticalement d'un four 11 (ou le cas échCant horizontalement d'un bassin de fusion) à une température par exenple de 750 C. A cet endroit sont nénagées des buses de pulvérisation d'azote liquide 13 et 14 dont les angles d'ouvertures a et b s'étendent sur une distance C telle que dans la partie aval de la feuille 10, le verre soit ramené rapidement à une température de l'ordre de 400 C (c'est-à-dire environ 100 C en dessous de la température de transition, qui, dans cet exemple, est de l'ordre de 5000C). A l'aval des buses de pulvérisation d'azote liquide sont egencées des buses de soufflage d'air atmosphérique 15 et 16 qui, sur une distance d', prennent en charge le refroidissement final à latempérature ambiante, par exemple 25 C. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'une feuille de verre avec trempe thermique, du genre où l'on soumet ladite feuille de verre (10) portée à une température supérieure à la température de "transition", à une action brutale de refroidissement à l'azote liquide (13,14), caractérisé en ce qu'on cesse ledit refroidissement à l'azote liquide (13,14) après que la température moyenne du verre soit descendue en dessous de la température de "transition". mais largement avant que la température soit retombée à la température ambiante. 2. Procédé de fabrication d'une feuille Ce verre avec trempe thermique, selon la revendication 1, caractérisé en ce que le refroidissement brutal de la feuille de verre à l'azote liquide (13-14) est suivi d'un refroidissement à allure modérée (15-18) avec un fluide gazeux à température voisine de la température ambiante, tel que l'air par exenple. 3. Procédé de fabrication d'une feuille de verre avec trerpe thermique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'on cesse le refroidissement à l'azote liquide à une température qui est inférieure à la température de "transition" et par exemple de l'ordre de 100 C en dessous de la température de "transition". 4. Installation de fabrication d'une feuille de verre trempée, du genre comprenant des moyens d'élaboration (11) d'une feuille de verre (10) à température élevée supérieure à une température de transition, des moyens de refroidissement brutal à l'azote liquide (13-14), caractérisée par des moyens de refroidissement à air ambiant (15-16) au delà des dits moyens de refroidissement à l'azote liquide (13-14).