FR 2060405 A1 19710618 FR 7032194 A 19700904 70 32194 2060405 1 'invention a pour objet un procédé de préparation de feuilles de verre trempé. Elle vise plus particulièrement un procédé de préparation de feuilles de verre trempé par refroidissement rapide d'une feuille de verre chauffée à une température voisine de son point de 5 ramollissement* Une feuille de verre trempé réalisée en refroidissant rapidement la surface d'une feuille de verre chauffée à une température voisine de son point de ramollissement se rompt parfois spontanément même sans aucune force externe importante, bien que ceci soit très _ •j o rare» Ce phénomène est appelé rupture spontanée ou autodestruction de la feuille de verre trempé» Il semble que l'autodestruction se produise en raison de petits corps étrangers présents dans une couche de contrainte située environ aux deux tiers de l'épaisseur du verre trempé» On a signalé qu'en particulier,lorsqu'il y a de peti-15 tes particules sphériques de sulfure de nickel, il se produit un passage de l'a - NiS au P - NiS au cours de l'utilisation de la feuit-le de verre trempé, et que la destruction du verre se produit en raison du changement de volume lors de ce passage» Or on a trouvé qu'une très faible proportion des corps étran-20 gers présents dans la couche de contrainte de la feuille de verre trempé s'accompagne de défauts tels que des contraintes ou de fines fissures et que ces particules défectueuses provoquent l'autodestruo-tion» De plus, de petits corps étrangers constitués de sulfure de nickel, même lorsqu'il n'y a pas de contraint^ ni de fissures au dé-25 but de l'utilisation, produisent des contraintes ou des fissures en cours d'utilisation en raison du passage de l'a - NiS au P - NiS, ce qui provoque 1'autodestruction. Il a été d'autre part confirmé que les chromites, les bulles de gaz, les bulles de sels, ou les petits corps étrangers ne foimant ni contrainte ni fissure, que contiennent 30 généralement les feuilles de verre, n'entraînent pas d'autodestruction» Les petits corps étrangers qui sont la cause de 1'autodestruction sont très petits;ayant un diamètre d'environ 0,3 millimètre à 0,05 millimètre et étant très rares dans le verre,ils sont diffici-35 les à découvrir. A ce jour, pour garantir la robustesse ou la qualité d'une feuille de verre trempé, on a réalisé un essai consistant à laisser tomber une bille d'acier d'une certaine hauteur sur une f euil 1 e de verre pour qu'elle la heurte» Cet essai permet de déterminer la ré-40 sistance de la feuille de verre trempé, mais ne garantit pas que la COpy 2 70 32194 2060405 feuille de verre ne présentera pas d'autodestruction. Il est donc extrêmement difficile de repérer un corps étranger microscopique en examinant toutes les feuilles de verre et d'éliminer celles contenant les corps étrangers particuliers provoquant 5 l'autodestruction, et la production de feuilles de verre trempé ne peut comporter cet examen. L'invention a donc pour objet un procédé de préparation de feuUr les de verre trempé ne risquant pas la rupture spontanée. L'invention vise également un procédé de rupture et d'élimination des feuil-10 les de verre trempé risquant de se rompre spontanément avant leur distribution. Selon l'invention, on maintient une feuille de verre, avant ou après l'avoir trempée par chauffage et refroidissement rapide à une température particulière pendant une durée particulière pour donner 25 une histoire thermique au verre. La température et la durée indiquées ci-dessus sont telles que la température de chauffage soit comprise dans la gamme de 100° à 380°C et la durée corresponde à la formule suivante : C 20 ) 10 I 1 J 0 ^ dans laquelle T est la température en °C pour la durée choisie.H est la durée en minutes de la période où î est comprise dans la gamme de 100 à 380°C et a est égal à 250 après la trempe et à 540 avant 25 la trempe. Pour faciliter la description, on utilise l'expression "accélération" pour indiquer que l'on dorme une histoire thermique à une feuille de verre en la maintenant à la température indiquée pendant le temps indiqué. L'accélération après la trempe de la feuille de 30 verre est appelée post-accélération et l'accélération avant-la trempe pré-accélération. Par l'accélération, on développe des fissures autour du corps étranger de la feuille de verre et l'on favorise artificiellement le passage du sulfure de nickel de l'a - NiS au P - NiS. Ainsi, la 35 feuille de verre qui se serait rompue spontanément se rompt précocement en raison de la contrainte qui a été créée dans une couche intermédiaire par la trempe. Par conséquent, dans la présente invention, on peut conduire 11accélération,soit avant,soit après la trempe de la feuille de verre. Les produits qui ne se sont pas rom-40 pus après accélération dans le cas de la postaccélération ou après 3 70 32194 206040S la trempe dans le cas de la préaccélération peuvent ensuite être chauffés rapidement à une température de 300°C à 950°C pendant 10 à 300 s pour que l'on soit encore plus sûr de rompre et d'éliminer les feuilles de verre trempé risquant de se rompre spontanément 5 lors de l'utilisation. Cependant, le verre trempé réalisé selon le procédé de trempe et d'accélération ne se rompra pas spontanément au cours de l'utilisation noimale même si on ne l'a pas soumis à ce traitement thermique rapide» .le premier stade de la postaccélération de l'invention consis- _ 10 te à réaliser une f euil le de verre trempé, comme on le fait à ce jour, en chauffant une feuille de verre de façon aussi uniforme que possible à une température voisine du point de ramollissement de la feuille de verre puis à en refroidir rapidement la surface pour obtenir une feuille de verre trempé» On réalise généralement ce re-15 froidissement rapide en utilisant un milieu refroidissant, en insufflant par exemple de l'air à la température de la pièce sur les deux faces de la feuille de verre» Le second stade de la postaccélération de l'invention consiste à soumettre la feuille de verre trempé à une accélération pourfavo-20 riser le passage du sulfure de nickel de l'a - NiS en P — NiS, créant ainsi de fines fissures ou une contrainte au voisinage du corpuscule de sulfure de nickel, ou à développer les fissures au voisinage du corps étranger» Dans ce second stade, on doit chauffer à une température comprise dans la gamme de 100 à 380°C pendant une 25 durée correspondant à l'équation suivante î fH -3r * , , \ 10 1 dH^l (IÀ) Si la température de chauffage est inférieure à 100°C, le passage du sulfure de nickel de la forme a - NiS à la forme {3 - NiS 30 est très difficile et il n'est pas possible de rompre une feuille de verre trempé contenant un corps étranger constitué de sulfure de nickel. Des températures supérieures à 380°C ne provoquent pas le passage du sulfure de nickel de la forme a - NiS à la forme (1 -NiS. 35 la formule expérimentale (IA) précitée détermine la température de chauffage et la durée de l'histoire thermique dans le procédé de postaccélération. L'accélération selon cette définition regroupe diverses formes de réalisations indiquées ci-dessous» Dans une première forme de réalisation on maintient la température de chauffage 40 constante pendant la durée de l'accélération de la feuille de verre. copvj 70 32194 4 _«o 2060405 Dans ce cas la formule (IA) s'écrit 10 * • H^l. les conditions préférables d'accélération à température constante figurent dans le tableau/ci-dessous : Tableau I 5 Température de chauffage (°C) Durée (minutes) 100 320 et plus 150 45 et plus 200. 18 et plus 250 10 et plus 300 7 et plus 350 5 et plus . 10 Dans une seconde forme de mise en oeuvre, la température de chauffage varie entre 100°C et 380°C pendant la durée d'accélération. Dans ce cas, la température qui est fonction du temps est exprimée par T=f (H), et la formule ci-dessus devient : 15 20 250 f(H) dïï On déteimine la durée réelle de chauffage en intégrant cette formule. Si la variation de température est compliquée et que l'on ne puisse résoudre la formule ï H - 250 10 fCH) dH 1 >0 """" même par la méthode d'approximation, on peut la calculer en utilisant la formule : n -£52 > 10 Ti A Hi 1 i=l ^ 25 (dans laquelle A Hi est l'unité de temps et Ti est la température à A Hi) » lorsqu'on détermine la durée d'accélération par cette somme il est souhaitable que la valeur min-imn™ de A H soit égale à 1 mn. On peut citer à titre d'exemples de conditions préférentielles, le chauffage de la feuille de verre trempé pendant plus de 10 mn à une 30 température comprise dans la gamme de 250 à 380°C, ou le chauffage pendant plus de 320 mn à une température comprise dans la gamme de 100°C à 150°C. • Dans une troisième forme de réalisation,la température de chauffage est inférieure ou supérieure à la gamme comprise entre 100° et 35 380°0 pendant une certaine partie du chauffage continu, et pendant le reste du chauffage la température est comprise dam la gamme de 100 à 380°C. Dans ce cas également, la formule (IA) s'écrit : CH - 250 \ 10 fH) dH^l 40 00 CQP^ 70 32194 2060405 mais on utilise dans le calcul uniquement la durée au cours de laquelle la température est comprise dans la gamme de 100 à 380°C. En d'autres termes, il n'est pas nécessaire que la température de l'accélération selon l'invention soit comprise dans la gamme de 100 à 5 380°0 pendant toute la durée du chauffage en continu, mais la somme des périodes pendant lesquelles la température est comprise dans la gamme de 100 à 380°C est importante. On ne devra pas maintenir de façon continue pendant plus de 5 minutes le verre trempé à une température dépassant 380°C. Une partie du sulfure de nickel est trans-10 formé en a - NiS à une température supérieure à 380°C, et il ne se produit pas d1accélération. Dans une quatrième forme de réalisation on refroidit rapidement la feuille de verre de la température voisine de son point de ramollissement jusqu'entre 300° et 200°C, puis on la chauffe à une tempé-15 rature comprise dans la gamme de 380 à 100°0 pendant une durée correspondant à la formule : H _ 250 10 T dH > 1. 0 " 2Q L'appareillage de chauffage utilisé dans le second stade de la postaccélération est généralement un four à gaz ordinaire, un four électrique, un four à air chaud, un four à bain de sel permettant de chauffer uniformément le verre à une température prédéterminée. Dans le procédé de postaccélération de l'invention, le sulfure 25 de nickel qui entrai ne l1 autodestruction dans les conditions normales d'utilisation changé de volume par passage de l'a - NiS en p -NiS, et les autres fissures et contraintes provenant de la présence des corps étrangers caractéristiques précités provoquent la destruction du verre ; par conséquent, presque toutes les feuilles de ver-30 re contenant ces corps étrangers particuliers se rompent. Cependant, on préfère mettre en oeuvre un troisième stade décrit ci-dessous ' pour rompre la totalité des feuilles de verre risquant de se rompre en cours d'utilisation par suite du phénomène d'autodestruction. Le troisième stade du procédé de l'invention consiste à augmen-35 ter temporairement les contraintes restant à l'intérieur de la feuille de verre trempé qui a été soumise au premier et au second, stades pour rompre les feuilles de verre trempé qui comportent des causes d'autodestruction mais qui ne se sont pas rompues même après le second stade. On peut augmenter temporairement la contrainte à l'in-térieur du verre en exerçant un effort de courbure sur la feuille de verre trempée ou en la tirant fortement par ses deux extrémités. 6 70 32194 2060405 Mais on peut facilement obtenir le même résultat en chauffant rapidement la feuille de verre à sa surface pour créer une différence de température entre la surface et l'intérieur de la feuille de verre. le moyen le plus facile de réaliser ce traitement thermique ra-5 pide consiste à amener la feuille de verre trempé dans un four chauffant maintenu à une température comprise entre 300°C et 950°C, de préférence entre 300°G environ et 700°0. lors de ce traitement on doit sortir la feuille de verre chauffée du four avant que la température de sa surface atteigne la température de trempe du verre 10 de telle sorte que le chauffage ne diminue pas les tensions de la surface du verre réalisées lors du premier stade, la durée pendant laquelle on maintient le verre trempé dans le four chauffant varie selon la dimension de la feuille de verre et la capacité thermique du four chauffant, mais est généralement comprise dans la gamme de 15 10 à 300 s. Il convient de noter qu'aucun examen rigoureux des corps étrangers particuliers ne permet de distinguer les feuilles de verre se rompant spontanément dans le second stade de celles se rompant spontanément dans le troisième stade. 20 Presque toutes les feuilles de verre contenant des corps étran gers particuliers se rompent spontanément dans le second stade, mais l'on ne peut affirmer qu'elles se rompent toutes dans ce second stade. le procédé de postaccélération de l'invention permet de réaliser des feuilles de verre trempé ne risquant pas de se rompre spon-25 tanément sans nécessiter d'examens compliqués. Un autre avantage du procédé de post-accélération de l'invention est que, même si on provoque une certaine diminution de la tension interne lors du traitement thermique de la feuille de verre trempé dans le second stade, cette diminution de la trempe obtenue 30 dans le premier stade de la production du verre trempé peut être corrigée par le traitement thermique, ce qui permet de réaliser un verre trempé ayant une répartition uniforme des tensions. Dans le procédé de pré-accélération de l'invention, l'accélération précède la trempe. Gomme précédemment indiqué, on met en oeuvre 35 le procédé de pré-accélération de l'invention en maintenant une feuille de verre à une température comprise entre 100° et 380°0 pendant une durée indiquée par la formule : (IB) 40 Dans une forme de réalisation du procédé de préaccélération on 70 32194 2060405 maintient la feuille de verre à une température constante comprise dans la gamme de 100° à 380°C pendant une durée fournie par la formule ci-dessus, dans une autre forme de réalisation on maintient la feuille de verre à une température variant dans la gamme de 100° 5 à 380°C, et dans une troisième forme de réalisation on maintient la feuille de verre à une température inférieure ou supérieure à la gamme comprise entre 100° et 380°C pendant une certaine période du chauffage continu et à une température comprise dans cette gamme caractéristique pendant le reste de la durée. 10 Un exemple des conditions préférables de chauffage à températu re constante dans le procédé de pré-accélération figure dans le tableau 2» Il est évident que ces conditions correspondent aux formules t 15 H 5âQ. 10" I ffl\l ou 10" T . H Tableau 2 Température (°0») Temps (™*) 100 Plus de 250 000 150 Plus de 4 000 20 200 Plus de 500 250 Plus de 120 300 Plus de 60 330 Plus de 60 370 Plus de 60 25 Dans la préparation des f euil les de verre, du verre chaud fon du dans un four à fusion du verre et mis sous forme d'un ruban continu est recuit par passage à travers un fourneau à recuire* On peut mettre en oeuvre le procédé de pré-accélération de l'invention au cours de cette recuisson» Pour réaliser la pré-accélération de 30 l'invention au cours de la recuisson, il est souhaitable de maintenir la feuille de verre au moins 100 mn à une température comprise dans la gamme de 380 à 200°C conformément à la formule IB« Cette plage de température n'est pas limitée entre 380 et 200CC et elle peut être comprise entre 380 et 100°C. Si la température 35 est inférieure à 200°C, la durée d'accélération devient excessivement longue et n'est pas réalisable dans un fourneau à recuit» On peut utiliser comme dispositif de chauffage dans la mise en oeuvre du procédé de pré-accélération de l'invention, divers fours de chauffage te3sq.u*un four à gaz, un four électrique, un four à air 40 chaud, un four à bain de sel et un four à bain d'huile ordinaires» copy 70 32194 2060405 Le second stade de la pré-accélération consiste à réaliser un verre trempé convenablement traité» Dans ce stade, la feuille de verre chauffée dans le premier stade est chauffée rapidement et de façon uniforme à une température voisine de son point de ramollissement, 5 et est rapidement refroidie en surface pour constituer une feuille de verre trempé. En général j on utilise de l'air à la température de la pièce comme milieu de refroidissement lora de ce refroidissement rapide et l'on insuffle cet air uniformément sur les deux faces de la feuille de verre chauffée. 10 H es"11 possible dans le procédé de la présente invention de réaliser comme précédemment décrit une feuille de verre trempé ne risquant pas de se rompre spontanément en cours d'utilisation,sans qu'il soit nécessaire de l'examiner. Dans la pratique du procédé de pré-accélération de l'invention, à la fin du traitement thermique 15 du premier stade, on procède au second stade et l'on chauffe la feuille de verre à une température voisine de son point de ramollissement ; ou après le traitement thermique du premier stade, on refroidit la feuille de verre à la température de la pièce puis on soumet la feuille de verre ainsi refroidie au second stade. Ces 20 cleux modes opératoires entrent dans le cadre de la présente invention» Dans le procédé de pré-accélération comme dans le procédé de post-accélération, on préfère mettre en oeuvre le troisième stade immédiatement après .les premier et second stades» 25 Lors de la fabrication classique de feuilles de verre trempé, on chauffe les feuilles de verre selon des procédés tels que celui qui consiste à utiliser un four de chauffage unique maintenu à une température voisine du point de ramollissement de la feuille de verre, ou celui qui consiste à utiliser un four multiple constitué 30 d'un four de chauffage unique associé à un ou plusieurs fours de pré—chauffage, ou celui qui consiste à utiliser un four de chauffage continu ayant des zones de température comprises entre la température de la pièce et le voisinage du point de ramollissement de la feuille de verre. En tout cas, le but principal du chauffage est 35 la préparation du s tade ultérieur de refroidissement rapide et il est conçu pour chauffer rapidement et uniformément la feuille de verre à une température voisine de son point de ramollissement«Donc, la durée de Héjour de la feuille de verre dans le four de chauffage est relativement brève, et elle est généralement comprise entre plu-40 sieurs minutes et dix minutes environ au total, bien qu'elle varie 70 32194 2060405 selon la dimension de la feuille de verre et la capacité thermique du four» Par exemple, lors de la préparation classique de feuilles de verre trempé,le chauffage est généralement réalisé à une température comprise entre 400 et 500°C pour une durée ne dépassant pas 5 5 minutes. Lorsque cette durée est déterminée à partir de la formules o H 540 \ 10" T dH JO de la présente invention, elle est Inférieure à 0,3 mn. Le stade de refroidissement rapide de la feuille de verre 10 chauffée à une température voisine du point de ramollissement, par 8a surface,est destiné à réaliser du verre trempé ayant les contraintes permanentes souhaitées, avec un bon rendement sans rompre la feuille de verre sous l'effet de la contrainte temporaire créée lors du refroidissement rapide. 15 Gomme précédemment indiqué, dans les procédés classiques de préparation de feuilles de verre trempé, le pré-chauffage, s'il existe, est destiné à obtenir une feuille de verre trempé avec un bon rendement, et le seul point essentiel est la trempe par chauffage et refroidissement rapide. On n'envisage pas, comme dans la 20 présente invention, d'empêcher 1'autodestruction des feuilles de verre trempé. Par conséquent, ces procédés classiques ne peuvent empêcher le phénomène d'auto-destruction précédemment décrit. Lors de la fabrication de la feuille de verre, on la refroidit lentement à la température de la pièce après l'avoir façonnée à tem-25 pératures élevées, comme c'est généralement le cas pour les articles de verre. La température de recuisson de la feuille de verre est généralement comprise entre 450°G et 550°C. Dans cette gamme de températures, on procède à une régulation stricte de la température .Lorsqu'on utilise un fourneau à recuire, on réalise une régulation rela-30 tivement stricte de la température à une valeur Inférieure à la température de recuisson pour régler la vitesse de refroidissement du verre. Donc, dans le procédé habituel de préparation de feuilles de verre, on maintient la feuille de verre pendant un certain temps à une température comprise dans la gamme de 100° à 380°C au cours de 35 la recuisson. Cependant, la durée de ce stade est inférieure à la durée de chauffage du stade de pré-accélération précédemment décrit. Par exemple, lorsqu'on prépare une feuille de verre selon le procédé Colburn, la durée de séjour de la feuille de verre dans le fourneau à recuire est de 20 à 40 mn pour une température comprise dans 40 la gamme de 100° à 380°C. Dans le procédé Pourcault, la durée de 10 70 32194 2060405 séjour est inférieure, et dans le procédé par flottaison elle est de 15 à 60 mn» Cependant, pour de telles durées de séjour, le passage du sulfure de nickel de la forme a - NiS à la forme {3 - NiS et le développement des fissures autour des petits corps étrangers sont 5 insuffisants et les tensions provoquées dans la couche interne de la feuille de verre lors de la trempe ultérieure ne sont pas suffisantes pour rompre les feuilles de verre qui risquent de se rompre spontanément lors de l'utilisation. Un exemple de la vitesse moyenne de refroidissement dans le 10 procédé par flottaison lorsque le ruban, de verre traverse un fourneau de recuisson à une température comprise dans la gamme de 380 à 100°C ainsi que les valeurs obtenues en l'utilisant dans la formule : f H 540 L10" 1 de la présente invention, figurent dans le tableau 3* Comme le montre ce tableau, ces valeurs sont bien inférieures à 1, et l'on voit que selon le procédé classique de recuisson on ne peut atteindre 20 les buts de la présente invention. Tableau 3 Epaisseur de verre (mm) Yitesse de refroidissement f1 H 540 entre 380-100®C.(°C./mn.) \ 10 î dH 6 17,8 0,163 25 8 12,1 0,240 10 , 9,7 0,299 12 8,1 0,358 15 6,4 0,454 19 5,2 0,558 30 Comme précédemment indiqué, pour rompre ces feuilles de verre trempé qui risquent de se rompre spontanément lors de l'utilisation, avant de 1® distribuer, il est nécessaire de les maintenir à me température comprise dans la gamme caractéristique de l'invention pendant une durée comprise dans la gamme caractéristique de l'inven— 35 tion. Et la présente invention a montré que le rapport température-durée précédémment décrit a des effets et des intérêts remarquables en ce qui concerne la préparation du verre trempé. On a réalisé l'essai suivant pour s'assurer que les feuilles de verre trempé réalisées selon le procédé de l'invention ne se rom-40 pent pas spontanément en cours d'utilisation. On a soumis des 70 32194 2060405 feuilles de verre aux rayonnements d'une lampe infra-rouge à 3 500 kg calories/m heure correspondant à environ 5 fois l'énergie solaire, de façon intermittente pendant une durée totale d'au moins 1 000 h. la durée d'irradiation correspond à au moins 6 années d'ir-5 radiation par la lumière solaire quotidienne. Toutes les feuilles de verre trempé se rompant spontanément sous l'effet de cette irradiation contiennent les corps étrangers caractéristiques qui se sont révélés être la cause de l'auto-destruction, à la suite de l'examen de nombreuses feuilles de verre trempé. 10 Celles qui ne se rompent pas dans l'essai ci-dessus ne contien- nent pas ces corps étrangers caractéristiques. On peut donc dire que l'auto-destruction par cet essai correspond à la possibilité de l'autodestruction naturelle. Pour faciliter la description, cet essai est dénommé essai A. 15 L'invention est illustrée par les exemples suivants donnés à titre purement explicatif mais nullement limitatif, en regard des dessins annexés. Sur ces dessins, la figure 1 représente la disposition des appareils permettant la mise en oeuvre du procédé de post-accélération 20 selon l'invention ; la figure 2 représente un four de chauffage par l'air correspondant à la partie 3 de la figure 1 ; la figure 3 représente le four de chauffage rapide correspondant à la partie 5 de la figure 1 et la figure 4 représente un four de mise en oeuvre du procédé de pré-accélération de la présente invention. 25 Exemple 1 : on a préparé des échantillons de feuilles de verre ayant • une épaisseur de 12 mm et une. composition ordinaire comme suit : cinq feuilles de verre contenant les corps étrangers caractéristiques provoquant l'autodestruction (échantillon A) ; cinq feuilles de verre contenant de petites particules de chromite ne provoquant 30 pas l'autodestruction (échantillon B) et cinquante feuilles de.verre ne contenant que de petites bulles de gaz. L'examen de ces feuilles a été réalisé soigneusement à l'oeil nu. On a chauffé chacune de ces feuilles de verre à une température 35 comprise dans la gamme de 650° à 700°C dans un four de trempe 1 représenté dans la figure 1, puis on les a rapidement refroidies en-dessous de 100°C pendant 5 mn environ en insufflant de l'air à la température de la pièce au moyen du dispositif de refroidissement par l'air 2. Sous l'effet de ce traitement, il s'est formé à la sur-40 face de l'échantillon de feuille de verre une couche sous contrainiB COPV^ 12 2060405 70 32194 et une couche sous tension à l'intérieur, et en raison de la couche superficielle sous contrainte, la feuille de verre a une résistance plusieurs fois supérieure à celle d'une feuille de verre ordinaire d'épaisseur ordinaire. 3 à 330°C. Comme le montre la figure 2» le four à air chaud 3 est conçu pour qu'on y fasse circuler de l'air chaud, et des passages de circulation 7 et 71 sont ménagés dans la paroi du four 8, un brûleur 9 étant disposé dans ces passages. Une prise d'air est repré-10 sentée en 10. L'air introduit par la prise d'air 10 est chauffé par le brûleur 9 et introduit dans une chambre de chauffage 11 à travers le passage 7*• Une partie de l'air de la chambre de chauffage 11 retourne par le passage 7, et est à nouveau chauffé par le brûleur 9. L'air chaud retourne dans la chambre de chauffage 11, y maintenant 15 ainsi une température pratiquement constante. La feuille de verre 6 est introduite par une entrée 12 dans la chambre de chauffage 11,et elle repose sur un support (non représenté) placé à la partie supérieure de la chambre de chauffage 11. Après avoir été maintenue pendant une certaine période dans la chambre de chauffage 11, la feuil-20 le de verre sort par une sortie 12*. Une partie de l'air de la chambre de chauffage 11 s'échappe par l'entrée 12 et la sortie 12'. Dans cet exemplej la température de la chambre de chauffage 11 est maintenue à 330°C et la feuille de verre 6 est maintenue pendant 7 mn dans la chambre, de chauffage 11. Dans ces conditions, la valeur est de 1,2, ce qui correspond à la formule (IA). On refroidit alors l'échantillon de feuille de verre à la tempé-30 rature de la pièce au moyen du dispositif de régulation de la température 4, puis on introduit la feuille dans un four de chauffage rapide 5 maintenu à 670°C. Après avoir laissé la feuille dans le four pendant 45 s environ, ' on la sort. Comme le montre la figure 3» le four à chauffage rapide 5 est un four électrique conçu pour chauffer 35 une feuille de verre au moyen d'un élément chauffant 13 à enroulement de nichrome et comporte une double paroi pour éviter le rayonnement de chaleur au-dessus de la température déterminée. Dans la figure 3, la paroi du four est représentée en 14, et l'entrée et la sortie de la f euil le de verre 6 sont représentées en 12" et 12"', 40 Dans cet exemple, 4 des 5 échantillons A se sont rompus dans le 5 On a alors conduit la feuille de verre dans un four à air chaud 25 de : dH 70 32194 20.6040.5 second stade, c'est-à-dire dans le stade d'accélération ala température de 330°C, et l'échantillon restant est rompu lors du traitement par chauffage rapide dans le four électrique à 670°G. Par contre,aucun des échantillons B et C ne s'est rompu lors de ces stades» 5 De plus, aucun des échantillons A et B ne s'est rompu spontanément lors de l'essai A» Exemple 2 son a conduit la trempe de la même façon que dans l'exemple 1, et les divers modes d'accélération ont été réalisés de façon à satisfaire l'équation : 10 P H ^ 0 10"2I dS dans le four de chauffage par l'air, de façon à obtenir des feuilles de verre trempé ne se rompant pas spontanément. L1auto-destruction 15 des feuilles de verre trempé obtenues a été déterminée selon l'essai A» Il y avait 5 échantillons A et 10 échantillons O» Dans cet exemple, on n'a pas réalisé le chauffage dans le four à chauffage rapide comme dans l'exemple 1. A titre comparatif, on a réalisé le traitement dans des conditions sortant de celles de la formule : 20 o H 250 \ 10~ T dH ~~>1. J 0 ^ voir Tableau 4 page 17. Exemple 5 : on a préparé 5 échantillons A, 5 échantillons B et 20 25 échantillons 0 à partir de feuilles de verre de composition ordinaire ayant une épaisseur de 15 mm, une longueur de 2 m et une largeur de 2 m. On a chauffé chacune des feuilles de verre à une température de 650 à 700°C au moyen de four de trempe 1 représenté dans la figure 1, puis on les a refroidies à 200°0 pendant 4 inn environ en 30 y insufflant de l'air à environ 50°C au moyen du dispositif de refroidissement à l'air 2. Puis on a introduit dans le dispositif de refroidissement par l'air de l'air à température élevée à 250°C pour chauffer la feuille de verre à cette température pendant 30 mn environ. Dans ces conditions, la valeur de : 35 0 H dH était de 3»0 ce qui correspond à la formule (IA). Pendant ce temps, il n'y a pas eu de rupture des échantillons B et C. Un échantillon A s'est rompu spontanément après 10 mn, un autre après 12 mn, et un 40 troisième après 15 mn. On a réalisé l'essai A sur les échantillons A COPY 70 32194 W 2060405 restants, les 5 échantillons B et les 20 échantillons C* L'un des échantillons A s'est rompu spontanément et les autres ne se sont pas rompus» Exemple 4 : on a préparé comme suit des échantillons de feuilles 5 de Terre ayant une épaisseur de 12 mm et une composition ordinaire: 5 feuilles de verre contenant de petits corps étrangers provoquant l'auto-destruction (échantillons A) ; 5 feuilles de verre contenant de petites particules de chromite ne provoquant pas l'auto-destruction (échantillon B) j et 50 feuilles de verre ne contenant pas de 10 corps étrangers autres que de petites huiles de gaz (échantillon C). L'examen a été réalisé soigneusement à l'oeil nu» On a chauffé en continu chacun des échantillons de feuilles de verre dans le four de chauffage représenté dans la figure 4-, on les a refroidis au voisinage de 100°C au moyen du dispositif d'insuffla-15 tion d'air pendant une période de 6 mn pour former des feuilles de verre trempé» Le four de chauffage représenté dans la figure 4 était un four à sections et les traitements de pré-accélération et de trempe de la feuille de verre ont été réalisés en continu sans stade intermé-20 diaire de refroidissement» Dans la figure 4» le four de traitement thermique est représenté en 21, et comporte me paroi 22 en "briques réfractaires» Le four est conçu pour chauffer une feuille de verre par circulation d'air chaud» Les passages 23 et 23' pour l'air chaud sont ménagés dans la 25 paroi du four 22, et m brûleur 24 est disposé dans ces passages» L'air prélevé par me amenée d'air 25 est chauffé par le brûleur 24, et introduit dans me chambre de chauffage 26 à travers le passage 23» Une partie de l'air chaud de la chambre de chauffage 26 retourne par le passage 23', est chauffé à nouveau par le brûleur 24 et 30 est réintroduite dans la chambre de chauffage 26» En faisant ainsi circuler de l'air chaud, on peut maintenir constante la température et la répartition de la température dans la chambre de chauffage 26* L'intérieur du four de traitement thermique 21 pour l'accélération est divisé en trois parties par des cloisons 28 comportant me fen-35 te 27. Trois chambres de chauffage 26 identiques sont juxtaposées et raccordées les mes aux autres. Chacune des trois sections comporte m dispositif indépendant de production et de circulation d'air chaud, il est donc possible de régler la température de chacune des sections sans modifier le chauffage des autres. La feuille 40 de verre 29 est portée par m support (non représenté) placé à la 70 32194 2060405 partie supérieure du four de chauffage, et est introduite par une entrée 30 dans la chambre de chauffage 26, où. la feuille de verre est chauffée pendant une durée pré-déterminée» Ensuite, on transporte progressivement la feuille de verre dans les emplacements 29* et 5 29M en la chauffant» la feuille de verre 29w soigneusement chauffée dans les trois chambres de chauffage 26 est introduite dans le four de trempe 31 par l'entrée 32» le four de trempe 31 comporte plusieurs brûleurs 24 répartis sur la paroi du four 22» Dans le four de trempe 33» la feuille de verre 29,fl est chauffée à une température __ 10 voisine de son point de ramollissement et sort par la sortie 32? «Ensuite, on la refroidit rapidement au moyen d'un dispositif d'insufflation d'air (non représenté)» Une partie de l'air chaud des chambres de chauffage 26 et 33 s'échappe par les entrées et les sorties 30, 32 et 32*. les feuilles de verre sont chauffées successivement 15 et en continu dans les emplacements 29» 29*, 29" et 29"' représentées dans la figure 4» ce qui permet d'obtenir rapidement des feuilles de verre trempé» Dans cet exemple, la température de la chambre de chauffage 26 dans la partie de traitement thermique d'accélération est de 300°C, 20 et la température de la chambre de trempe 33 est de 670°C. la durée de séjour de la feuille de verre dans chacune des chambres de chauffage est de 22 mn» la durée totale du traitement thermique à 300°C est donc de 66 mn» Dans ces conditions, la valeur de : f> H 5^0 25 . \ 10" T dH est de 1,0, ce qui correspond à la foimule (IB)» Dans cet exemple, 2 des 5 échantillons de feuilles de verre contenant les petits corps étrangers caractéristiques provoquant 1'autodestruction se 30 sont rompus dans la chambre de trempe 33» et 2 échantillons dans le dispositif d'insufflation d'air. Par contre, les 5 échantillons contenant les petites particules de chromite ne provoquant pas d'auto-destruction et les 50 échantillons ne contenant pas de corps étrangers autres que de petites bulles de gaz ne se sont pas rompus dans 35 les trois stades du traitement, l'état de surface de ces feuilles de verre n'a absolument pas été modifié et elles constituaient des feuilles de verre trempé absolument semblables à celles obtenues selon les procédés précédemment connus. l'échantillon A restant a été introduit dans le four à chauffa-40 ge rapide 5 où. on l'a maintenu pendant 200 s à 500°C. la feuille de copf *' J 70 32194 16 2060405 verre ainsi traitée s'est rompue après environ 180 s» les 55 échantillons transformés en feuilles de verre trempé selon le procédé de cet exemple ne se sont pas rompus spontanément après l'essai A, un essai de choc thermique supérieur à 150°C et 5 prolongé, ni lors d'un essai de fléchissement répété. Exemple 5 : on a préparé comme dans les exemples précédents, 5 échantillons A, 5 échantillons B et 50 échantillons C. On a traité à chaud à 300°C chacune de ces feuilles échantillons pendant 66 mn dans un four de traitement thermique à air chaud qui était pratique-10 ment identique au four de traitement thermique 21 représenté dans la figure 4» Puis l'on a refroidi les feuilles de verre à la température de la pièce et on les y a laissé. . reposer pendant 2 jours. Puis on a chauffé les feuilles de verre pendant 3 minutes à 670°C dans un four de chauffage correspondant au four de trempe 11 repré-15 senté dans la figure 1, et on les a refroidies en 6 mn à 100°C. les 5 échantillons A se sont rompus spontanément dans le four de trempe^ et les autres échantillons obtenus ont été transformés en feuilles de verre trempé qui ne se sont pas rompues spontanément lors de l'essai A ultérieur. 20 Exemple 6 s on a réalisé des feuilles de verre trempé selon le procédé de pré-accélération en utilisant un four de chauffage divisé représenté dans la figure 4* On a réalisé l'accélération avant la trempe en traitant à chaud les feuilles de verre dans diverses conditions indiquées ci-dessous et correspondant à la formule s la trempe a été suivie du refroidissement des feuilles de verre comme dans l'exemple 5. Dans chaque essai on a utilisé 5 échantil-30 Ions A et 10 échantillons C. Dans ce cas, on n'a pas procédé au chauffage dans le four de chauffage rapide, l'auto-destruction des feuilles de verre trempé obtenues a été déterminée par l'essai A. les résultats de traitement ne correspondant pas à la définition figurent également dans le tableau/^age 18 • 25 TABLEAU 4 Conditions de post-accélération Nombre de feuilles de verre rompues spontanément lors de la fabrication Nombre de feuilles de verre rompues spontanément lors de l'essai A Température de chauffage (°C) Procédé de chauffage Durée totale du chauffage entre 100 et 380°C (mn) 250 C T \ 10 1 dH )o Echantillon A Echantillon C Echantillon A Echantillon C 100 Température constante 340 1,1 4 0 1 0 250 id. 10 1,0 5 0 0 0 350 id. 5 1,0 4 0 1 0 150 - 100 Refroidi à 0,16°C/mn 320 3,5 4 0 1 0 250 -380 Chauffé à 13°C/mn 10 1,5 5 0 0 0 350 -400 Chauffé à 38C 400 °C pend an' environ 30 s cours d'une i riode de 3 nu )w* ;Î au 15 )é- î 2,0 ou plus 5 0 0 0 400 Température constante 5 - 0 0 5 0 90 id. 1 000 0,8 0 0 5 0 250 id. 7 0,7 1 0 4 0 250 -380 Chauffé à 30°C/mn 4 0,7 0 0 5 0 l •*-4 O OJ NJ -O •£=» —J I ro o o o -Ci» o Cn - TABLEAU Conditions de' pré-accélération Nombre de feuilles de sues sponta-de la fa- Echantillon C Nombre de verre romj nément lo] sai A Echantillon A feuilles de mes sponta-?s de l'es- Echantillon C Température de chauffage (°c) Procédé de chauffage Durée totale du chauffage entre 100 et 380°C (mn) _ 250 fH T I 10 SE V&J7J7& X UIuJ nément lou brication Echantillon A 100 Température constante 250,000 1,0 4 0 1 0 370 id. 60 1,1 5 0 0 0 380 -100 Refroidi à 1°C/mn 280 2,0 ou plus 5 0 0 0 100 - 380 Chauffé à 1°C/mn 280 2,0 ou plus 5 0 o. 0 250 -380 Chauffé à 10°C/mn et refroidi à 3°C/mn 100 1,2 ou plus 4 0 1 0 100 Température constante 150 000 0,6 0 0 5 0 370 id. 40 0,7 0 0 5 0 400 id. 5 mm 0 0 5 0 350 -400 Toutes les 10 chauffé à 350-pendant 30 s ron au moins | mn -400°C 100 anvi- plus de 1,2 4 0 1 0 70 32194 19 2060405 REVENDICATIONS 1 «-Procédé de préparation de feuilles de verre trempé dans lequel on réalise une trempe en chauffant, à une température voisine de son point de ramollissement,une feuille de verre que l'on refroidit rapidement en surface afin de la tremper, procédé caractérisé 5 en ce que l'on maintient la feuille de verre, avant ou après ladite trempe, à une température comprise dans la plage de 100° à 380°C pendant une durée totale satisfaisant à la formule «uivante : ___ r H _ a . \ 10 I dH > 1 10 JO dans laquelle T est la température en degrés centigrades pour la durée choisie, H est la durée en minutes déterminée uniquement lorsque T est comprise dans la gamme de 100 à 580°C, et â e3"13 égal à 250 après la trempe et égal à 540 avant la trempe, de façon à donner une 15 histoire thermique à la feuille de verre, et à éliminer les feuilles de verre se rompant sous l'effet de ladite histoire thermique et de la trempe, les feuilles de verre restantes ne présentant pas de rupture spontanée, 2«- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'a-20 près la trempe on maintient la feuille de verre trempé à une température comprise dans la gamme de 250 à 380°C pendant une durée totale de 10 mn ou plus» 5.- Procédé selon,1a revendication 1, caractérisé en ce qu'après la trempe on maintient la feuille de verre trempé à une tempé- 25 rature comprise dans la gamme de 100 à 150°C pendant une durée totale de 520 mn ou plus. 4«- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'après la trempe on maintient la température de la feuille de verre trempé entre 150 et 250°C pendant une durée totale de 45 mn ou plus. 30 5«- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'a vant la trempe on maintient la feuille de verre à une température comprise dans la gamme de 100 à 200°C pendant une durée totale de 250 000 mn ou plus. 6.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on 55 maintient la feuille de verre avant la trempe à une température comprise dans la gamme de 200 à 500°C pendant 500 mn ou plus. 7.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on maintient la feuille de verre avant la trempe à une température copy" 70 32194 20 2060405 comprise dans la gamme de 200 à 370°C pendant 60 mn ou plus* 8»- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on maintient la feuille de verre à une température constante dans la gamme de 100 à 380°G pendant une période continue avant ou après 5 la trempe. 9.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on maintient la feuille de verre à une température variant entre 1Ô0°C et 380°C, pendant une durée continue avant ou après la trempe. 10 maintient pendant une certaine période la feuille de verre à une température inférieure ou supérieure à la gamme de température de 100 à 380°C pendant une certaine fraction de cette période et à une température comprise dans la gamme de 100 à 380°C pendant le reste de cette période. 15 11.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on chauffe la feuille de verre à une température voisine de son point de ramollissement, et qu'on la refroidit rapidement à une température de 300 à 200°C par sa surface pour la tremper après quoi on la maintient à une température comprise dans la gamme de 100 à 380°C 20 pour une durée totale correspondant à la formule suivante : dans laquelle T est .la température en degrés centigrades pendant 25 une durée déterminée, et H est la durée en minutes, déterminée uniquement pour la .durée où T est comprise dans la gamme de 100 à 380°C. 12.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'avant la trempe, on maintient la feuille de verre à une température comprise dans la gamme de 200 à 380°C pendant au moins 100 mn. 30 13»- Procédé de préparation de feuilles de verre trempé selon lequel on opère de la même manière que dans la revendication 1 et qui.est caractérisé en outre en ce qu'on chauffe rapidement la feuit-le de verre ainsi traitée dans un four de chauffage maintenu à une température de 300 à 950°C pendant 10 à 300 s, une ou plusieurs 35 fois, après quoi on élimine les feuilles de verre se rompant sous l'effet de ce traitement thermique rapide, les feuilles de verre trempé restantes ne subissant pas de rupture spontanée. 10.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ceqqu'on