Procédé de fabrication d'une pièce de verre plane et appareil pour la mise en aeuvre de ce procédé On connaît des procédés de fabrication d'une pièce de verre plane dans lesquels on fait couler du verre fondu sur un bain. de métal fondu ayant les caractéristiques décrites dans le brevet suisse N- 341274, on règle le débit de cet écoulement,
on fait avancer le verre sur le bain de métal fondu sous forme d'un ruban et on l'extrait du bain pour le conduire dans une chambre de recuit.
La présente invention a pour objet un tel pro- cédé et pour but de rendre ce procédé capable de permettre la fabrication de verres de différentes lar geurs et de différentes épaisseurs de façon à satis- faire la demande.
Le procédé selon :l'invention est caractérisé en ce qu'on maintient le verre à l'état fondu pendant qu'il avance sur le bain de métal fondu, en ce qu'on sou met ce verre d'une part à un effort de traction réglé s'exerçant dans la direction de l'avance du verre, et d'autre part,
à l'action des forces de tension super- ficielle et de gravité et en ce qu'on règle par des moyens thermiques les variations le .long du bain de la viscosité du ruban de verre avançant sur .le bain en fonction de l'effort de traction exercé de telle façon que cette viscosité soit suffisante pour faire cesser toute
modification des dimensions du ruban de verre au moment où ce dernier a atteint la lar geur et l'épaisseur requises.
On peut, par exemple, pour assurer la relation désirée entre l'effort de traction et les variations de la viscosité, agir sur le gradient de la viscosité en le réglant en fonction de l'effort de traction, ou au contraire, ajuster l'effort de traction en fonction de la distribution de la viscosité.
La flottation du verre fondu sur le métal fondu permet aux forces de ten sion superficielle et de gravité de provoquer un étale- ment du ruban de verre fondu. Ce ruban étalé se maintient lisse lorsque le verre est à l'état fondu et la solidification du verre ne modifie pas ses caracté- ristiques.
La largeur et l'épaisseur du ruban de verre se déplaçant sur le bain de métal fondu dépendent des caractéristiques de la couche formée sur le bain. Il en résulte qu'on peut en réglant la mobilité du verre au moment où la couche s'établit sur le bain pro voquer des variations de la largeur et de l'épaisseur finales du ruban de verre.
Dans une forme de mise en aeuvre du procédé selon l'invention, on peut donc régler également la viscosité du verre fondu au moment où la couche de verre s'établit sur le bain.
Pour être effectifs le contrôle et le réglage de la viscosité du ruban de verre avançant sur .le bain doit se faire dans la .région où .la viscosité du verre est telle qu'elle détermine les dimensions finales de la couche de verre étalée sur le bain.
<U>Ains</U>i, dans une forme de mise en oeuvre particu lière du procédé, on règle thermiquement la varia tion de la viscosité dans le sens longitudinal dans la région où cette viscosité est comprisse entre 103 et 107 poises.
Il peut être nécessaire d'ajuster les dimensions du ruban de verre de façon à augmenter la .précision de ces dimensions et en particulier de la largeur et de l'épaisseur. Dans ces conditions,
on règle alors les variations de la viscosité dans le ruban de verre en fonction de l'effort ide .traction exercé de façon à produire une modification des dimensions du ruban dans la région où la viscosité est comprise entre 103 et 107 poises, et on règle en outre la variation de la viscosité dans cette région,
de telle façon que l'effort de traction exercé sur le verre assure l'obtention d'un ruban de verre ayant exactement la largeur et l'épais seur requises au moment où la viscosité est suffi sante pour empêcher toute autre modification des dimensions du ruban.
L'invention a également pour objet un appareil pour la mise en ceuvre du procédé. Cet appareil comprend un bac contenant un bain de métal fondu et présentant une entrée et une sortie, des moyens pour alimenter l'entrée du bac sous un débit réglé en verre fondu, de façon à établir une couche de verre fondu sur le bain et à faire avancer cette cou che,
des régulateurs de température ajustables loca lement de façon à régler les variations dans le sens longitudinal de la viscosité du ruban de verre, et des moyens réglables placés à la sortie du bain pour extraire le ruban de verre à une vitesse réglée, ces moyens permettant ainsi de régler l'effort de trac tion qui s'exerce sur le verre,
des régulateurs de tem pérature étant ajurtables en fonction de l'effort de traction de telle façon que le ruban de verre pré sente une viscosité empêchant toute modification de ses dimensions au moment où la .largeur et l'épais seur ont atteint la valeur désirée.
Dans une forme d'exécution préférée, on peut prévoir des régulateurs de températures à l'entrée du bain de façon à régler la viscosité du verre au moment où la couche se forme sur le bain de métal fondu.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'appareil selon l'invention. La fig. 1 en est une vue en coupe longitudinale schématique.
La fig. 2, une vue en plan de dessus, et la fig. 3 est un graphique montrant la relation entre la largeur et l'épaisseur d'un ruban de verre fabriqué dans l'appareil des fig. 1 et 2.
On voit à la fig. 1, une gouttière 1 provenant d'un four de fusion de verre fonctionnant en continu, et un tiroir de réglage 2. Du verre fondu 3 coule du four dans la gouttière 1 et se déverse sur le déver soir 4, ce dernier étant limité latéralement par des parois 5 et présentant une forme rectangulaire.
Le déversoir 4 recouvre l'une des parois extrê mes 6 d'un bac contenant un bain 7 de métal fondu dont les caractéristiques sont celles décrites dans le brevet suisse No 341274. De préférence, ce bain est formé d'étain ou d'un alliage d'étain dans lequel ce dernier métal prédomine. Le bac comprend en outre, un fond 8, des parois latérales 9 et une paroi extrême 10 située à son extrémité côté sortie. Le fond 8 et les parois 9, 6 et 10 sont venues d'une seule pièce.
La surface du bain d'étain fondu est indiquée en 11 et l'on voit à la .fig. 2, la forme du bac dont les dimensions sont telles que la distance entre les deux parois 9 est supérieure à la largeur du ruban de verre déposé sur le bain 7.
Le bac est recouvert d'un couvercle 12 pourvu d'une paroi extrême 13 ajustable située du côté de l'entrée. Au-dessus du déversoir 4, s'étend une partie 14 du couvercle 12. Ce dernier comprend encore des parois latérales 15, et une paroi extrême 16 située du côté de la sortie. Le couvercle forme ainsi une sorte de tunnel au-dessus du bain 7 et limite un espace 17.
La paroi ajustable 13 limite vers le haut un pas sage d'entrée 18 de faible hauteur par lequel du verre 19 s'écoulant depuis le déversoir 4 s'étale .sur le bain 7 de façon à former une couche de verre fondu 20.
La distance verticale entre le déversoir 4 et la surface du bain est de l'ordre de 10 cm et permet 1a formation d'une zone de remous 21 derrière l'écou lement 19. Cette zone de remous s'étend vers l'ar rière jusqu'à la paroi 6.
La paroi extrême 10 du bac et la paroi extrême du couvercle délimitent ensemble une ouverture de sortie 22 de faible hauteur. A l'arrière du bac est situé un dispositif d'entraînement comprenant des galets 23 dont les génératrices supérieures s'étendent plus haut que le bord inférieur de l'ouverture 22. Le ruban de verre durci qui est soulevé de la surface du bain et qui traverse en 24 l'ouverture 22 est tout d'abord supporté par les premiers galets 23, puis il est saisi entre d'autres galets 25 et 26, disposés par paires.
Les galets 23 et 25 sont entraînés par une vis sans fin 27 à partir d'un arbre principal 28. Ce dernier est relié à un réducteur de vitesse 29 à rap port variable. Un moteur électrique 30 entraîne un arbre d'entrée 31 qui actionne le réducteur<B>29</B> et la vitesse de l'arbre 28 peut être ajustée au moyen d'un volant 32 modifiant le rapport du réducteur 29.
Les galets supérieurs 26 sont, d'autre part, reliés à des vis sans fin 33 et à un arbre supérieur 34 por tant une roue dentée 35 reliée par une chaîne 36 à une roue 37 calée sur l'arbre 28 de sorte que les galets 25 et 26 tournent continuellement à la même vitesse et exercent ainsi un effort de traction réglé sur le ruban de verre 24. Cet effort de traction déter mine la vitesse d'avance du verre sur le bain.
Les galets 23, 25 et 26 sont contenus dans l'entrée d'une chambre de recuit 38 en forme de tunnel. Les galets 23, 25 et 26 permettent de régler au moyen du volant 32 la vitesse de la partie durcie 24 du ruban de verre et par conséquent, l'avance du verre fondu sur le bain. Ils permettent, en outre, de régler l'effort de traction qui se transmet à travers le verre qui avance sur le barn 7.
Le ruban 24 présente des qualités de surface équivalentes à celles que l'on obtient par ce que l'on appelle le fini au feu. Son épaisseur est uniforme. Ses faces sont planes et il ne présente aucune irré gularité. Le iuban 24 traverse la chambre 38 où il est recuit avant d'être- extrait de cette chambre. Il peut alors être découpé en larges feuilles selon la technique couramment appliquée dans ce domaine.
De ces grandes feuilles, on forme ensuite des pièces coupées aux dimensions commerciales.
Le couvercle 12 est équipé de conduits 39 ali mentés par une tuyauterie 40 à partir de collecteurs 41 en gaz protecteur qui forme dans l'espace 17 une atmosphère ne réagissant pas chimiquement avec le métal du bain et évitant par conséquent la contami nation du verre. Cette atmosphère se répand égale ment à l'extrémité du bac côté sortie sous le ruban 24. L'échappement continu de cette atmosphère par les ouvertures 18 et 22 empêche la pénétration de l'air dans l'espace 17.
La température du bain est réglée par des régu lateurs thermiques 42 immergés dans le bac. L'espace 17 est chauffé par rayonnement à partir de corps de chauffe 43 logés sous le couvercle 12.
Le couvercle 12 a une forme telle qu'il délimite dans sa partie 44 un .logement interne 45 dans lequel sont montés des corps de chauffe 46 irradiant la surface du bain. Cette disposition a pour but de permettre le réglage de la variation de la viscosité du ruban de verre dans le sens longitudinal. Le loge ment 45 forme donc une zone particulière de l'espace 17. En 47, est monté un réfrigérant figuré schémati quement comme une boîte à refroidissement par eau. Ce réfrigérant est situé au voisinage de la sur face supérieure du ruban.
Il présente une surface inférieure plane 48 qui absorbe la chaleur et qui s'étend en regard du ruban de verre.
Les corps de chauffe 46 et le réfrigérant 47 sont ajustables séparément ou conjointement, de façon à permettre le réglage de la viscosité du verre. Bien que ce réfrigérant et ces corps de chauffe soient situés au voisinage du centre du bac, leur action se fait sentir jusqu'à l'entrée. Pour diminuer le gradient longitudinal de la viscosité, on augmente la chaleur rayonnée par les corps de chauffe 46 et inversement pour augmenter ce gradient, on mt le réfrigérant 47 en action.
Lorsque cela est nécessaire, on peut obte nir un réglage fin du gradient de viscosité en ajustant simultanément les corps de chauffe 46 et le réfri gérant 47.
Dans l'appareil représenté aux fig. 1 et 2, du verre fondu 19 s'écoule sur le déversoir 4 à un débit qui est réglé par la position verticale du tiroir 2. La mobilité du verre qui forme la couche 20 est réglée, par exemple, par des corps de chauffe tels que 49 montés dans l'espace 17 près de la paroi d'entrée 13. En variante, on pourrait également chauffer les parois latérales 5 du déversoir.
Après avoir atteint la surface du bain de métal fondu, le verre 19 forme la couche 20 qui s'étale sur le bain et qui se trouve dans des conditions thermiques telles qu'elle peut s'écouler latéralement jusqu'aux limites d'écoulement libre et formes ainsi un ruban 50 de verre fondu.
Le ruban durci 24 est suffisamment rigide pour conserver ses dimensions et pour pouvoir être extrait du bain par les galets 23, 25 et 26 sans être détérioré.
Pour donner au ruban 24 la largeur et l'épaisseur requises, on règle les variations de la viscosité dans le sens longitudinal en fonction de l'effort de traction transmis au ruban liquide 50 par le ruban solide 24.. Il se produit donc une réduction continue de l'épais- leur du ruban sous l'action des forces auxquelles il est soumis et l'épaisseur du ruban atteint la valeur voulue au moment exact où la viscosité est telle qu'il ne se produit ensuite plus de modifications des dimen sions.
Les forces qui s'exercent sur le ruban durant son avance sont l'effort de traction qui est réglé et qui s'exerce dans le sens de l'avance, les forces de tension superficielles et les forces de gravité qui concou rent à étaler le ruban. L'effet des forces de tension superficielle et de gravité dépend lui-même de la viscosité du verre.
Le réglage des variations de la viscosité du ruban de verre au moyen des corps de chauffe 46 et du réfrigérant 47 s'effectue dans des limites comprises entre<B>103</B> et 107 poises. A la limite supérieure de 207 poiles, la viscosité du verre est telle que les modi fications dimensionnelles ne sont plus possibles.
Cependant, la valeur effective de la viscosité pour laquelle toute modification dimensionnelle est arrêtée, dépend naturellement de l'effort de traction exercé par le ruban durci 24 sur le ruban visqueux. Le réglage des corps de chauffe 46 et du réfrigérant 47 permet de modifier le gradient de viscosité en fonc- tion de l'effort de traction et de situer le point du bac où la limite
supérieure de viscosité est atteinte.
Pour augmenter la précision des dimensions fina les du ruban 24, on peut effectuer un réglage fin du gradient de viscosité dans les limites entre<B>103</B> et 107 poises de façon à modifier de la façon voulue les dimensions obtenues.
L'industrie requiert des verres plats d'épaisseurs variables en vue de différentes applications et ces verres doivent respecter certaines tolérances. Il en est ainsi par exemple dans le commerce des véhi cules à moteurs de sorte qu'il est hautement désirable de posséder un moyen convenable permettant de fabriquer des verres plats sur un bain de métal fondu à des épaisseurs et à des largeurs variables,
tout en maintenant constamment le dispositif en fonction. Un amincissement du ruban de verre sous l'action de l'effort de traction et des forces de tensions super ficielles et de gravité, entraîne une modification cor respondante de la largeur.
On a constaté qu'il existait une relation définie entre la largeur et l'épaisseur du ruban de verre, cette relation étant illustrée par le graphique de la fig. 3, où la largeur du ruban est portée en ordonnées 51 et l'épaisseur en abscisses 52. Ce graphique montre quelle est la courbe obtenue en créant des gradients de viscosité différents dans le ruban de verre.
Le paramètre variable qui définit chaque courbe est l'effort de traction appliqué. Plus le gradient de viscosité est plat, -plus le ruban 24 est mince si la largeur est fixe et si l'effort de traction appliqué est constant.
Ainsi, par exemple, en travaillant avec un gra dient de viscosité représenté par la courbe 53 de la fig. 3, et en réglant convenablement l'effort de trac- tien appliqué au verre, on peut produire un ruban de 6 mm d'épaisseur et de 2,5 m de large lorsque le gradient de viscosité et l'effort de traction ont les valeurs correspondant au point 54.
En maintenant le même débit de verre et pour obtenir un ruban d'épaisseur supérieur à 6 mm, mais de largeur toujours égale à 2,5 m, le gradient de viscosité doit être rendu plus rapide grâce à un ajus tage du réfrigérant 47 et la vitesse des galets 23, 25 et 26 doit être diminuée de façon que les conditions opératoires correspondent au point 55 de la courbe 56.
Un aplatissement du gradient de viscosité obtenu par un ajustage des corps de chauffe 33 et une aug mentation de la vitesse des galets 23, 25 et 26 déplace le point opératoire en 57 sur la courbe 58 et l'on obtient du verre de moins de 6 mm d'épaisseur pour 2,5 m de large.
Ainsi, le réglage du gradient de viscosité dans le verre dans les limites comprises entre 103 et 101 poises et de l'effort de traction appliqué permet de produire des verres commerciaux dont la largeur et l'épaisseur correspondent aux normes standardisées.
Bien que le ruban 24 soit conduit dans une chambre de recuit en sortant du bain, on pourrait aussi dans une autre forme d'exécution allonger le bac et régler sa température à son extrémité posté rieure, de façon que le ruban 24 soit au moins par tiellement recuit avant d'être extrait du bain.
On peut également obtenir un réglage additionnel de la largeur et de l'épaisseur du verre en réglant la viscosité du verre fondu à l'endroit de l'établissement de la couche 20. On peut établir des familles de courbes semblables à celles de la fig. 3, pour présen ter les différentes viscosités du verre à son arrivée sur le bain.
De telles courbes montrent la dépen dance entre la valeur de la viscosité au point d'arri vée et les caractéristiques obtenues en fonction des autres variables considérés plus haut, c'est-à-dire le gradient de viscosité et l'effort de traction appliqué.
Method for manufacturing a flat glass piece and apparatus for implementing this method Processes for manufacturing a flat glass piece are known in which molten glass is poured over a bath. of molten metal having the characteristics described in Swiss patent N-341274, the rate of this flow is adjusted,
the glass is advanced over the bath of molten metal in the form of a ribbon and extracted from the bath to lead it into an annealing chamber.
The object of the present invention is such a process and the object of making this process capable of making it possible to manufacture glasses of different widths and of different thicknesses so as to satisfy the demand.
The method according to: the invention is characterized in that the glass is maintained in the molten state while it advances over the bath of molten metal, in that this glass is subjected on the one hand to a force of tension exerted in the direction of the advance of the glass, and on the other hand,
to the action of the forces of surface tension and gravity and in that the variations along the bath length of the viscosity of the glass ribbon advancing on the bath are regulated by thermal means as a function of the force of traction exerted in such a way that this viscosity is sufficient to stop any
modification of the dimensions of the glass ribbon when the latter has reached the required width and thickness.
It is possible, for example, to ensure the desired relationship between the tensile force and the variations in viscosity, act on the viscosity gradient by adjusting it as a function of the tensile force, or on the contrary, adjust the tensile force as a function of the viscosity distribution.
The flotation of the molten glass on the molten metal allows the forces of surface tension and gravity to cause the sliver of molten glass to spread. This spread tape remains smooth when the glass is in the molten state and the solidification of the glass does not change its characteristics.
The width and thickness of the glass ribbon moving over the bath of molten metal depends on the characteristics of the layer formed on the bath. As a result, by adjusting the mobility of the glass as the layer settles on the bath, it is possible to cause variations in the final width and thickness of the glass ribbon.
In one form of implementation of the method according to the invention, it is therefore also possible to adjust the viscosity of the molten glass when the glass layer is established on the bath.
To be effective, the control and adjustment of the viscosity of the glass ribbon advancing on the bath must be carried out in the region where the viscosity of the glass is such that it determines the final dimensions of the glass layer spread over the bath. bath.
<U> Thus </U> i, in a particular embodiment of the process, the variation of the viscosity is thermally regulated in the longitudinal direction in the region where this viscosity is between 103 and 107 poise.
It may be necessary to adjust the dimensions of the glass ribbon so as to increase the precision of these dimensions and in particular of the width and the thickness. In these conditions,
the variations in viscosity in the glass ribbon are then adjusted as a function of the attraction force exerted so as to produce a modification of the dimensions of the ribbon in the region where the viscosity is between 103 and 107 poises, and one adjusts furthermore the variation of viscosity in this region,
in such a way that the tensile force exerted on the glass ensures that a ribbon of glass having exactly the required width and thickness is obtained when the viscosity is sufficient to prevent any other modification of the dimensions of the ribbon .
The invention also relates to an apparatus for carrying out the method. This apparatus comprises a tank containing a bath of molten metal and having an inlet and an outlet, means for supplying the inlet of the tank at a regulated flow rate with molten glass, so as to establish a layer of molten glass on the bath and to move this layer forward,
locally adjustable temperature regulators so as to regulate the variations in the longitudinal direction of the viscosity of the glass ribbon, and adjustable means placed at the outlet of the bath to extract the glass ribbon at a regulated speed, these means thus allowing to adjust the tensile force exerted on the glass,
temperature regulators being adjustable according to the tensile force in such a way that the glass ribbon has a viscosity preventing any modification of its dimensions when the width and thickness have reached the desired value.
In a preferred embodiment, temperature regulators can be provided at the inlet of the bath so as to adjust the viscosity of the glass at the moment when the layer forms on the bath of molten metal.
The appended drawing represents, by way of example, an embodiment of the apparatus according to the invention. Fig. 1 is a schematic longitudinal sectional view thereof.
Fig. 2, a top plan view, and FIG. 3 is a graph showing the relationship between width and thickness of a glass ribbon made in the apparatus of Figs. 1 and 2.
We see in fig. 1, a gutter 1 coming from a continuously operating glass melting furnace, and a regulating slide 2. Molten glass 3 flows from the furnace into the gutter 1 and flows onto the drain 4, the latter being limited laterally by walls 5 and having a rectangular shape.
The weir 4 covers one of the end walls 6 of a tank containing a bath 7 of molten metal, the characteristics of which are those described in Swiss patent No. 341274. Preferably, this bath is formed of tin or of a tin alloy in which the latter metal predominates. The tray further comprises a bottom 8, side walls 9 and an end wall 10 located at its end on the outlet side. The bottom 8 and the walls 9, 6 and 10 came from a single piece.
The surface of the molten tin bath is indicated at 11 and can be seen in .fig. 2, the shape of the tank, the dimensions of which are such that the distance between the two walls 9 is greater than the width of the glass ribbon deposited on the bath 7.
The tank is covered with a cover 12 provided with an adjustable end wall 13 located on the entry side. Above the weir 4, extends a part 14 of the cover 12. The latter also comprises side walls 15, and an end wall 16 located on the outlet side. The cover thus forms a sort of tunnel above the bath 7 and limits a space 17.
The adjustable wall 13 upwards limits a wise entry step 18 of low height through which the glass 19 flowing from the weir 4 spreads over the bath 7 so as to form a layer of molten glass 20.
The vertical distance between the weir 4 and the surface of the bath is of the order of 10 cm and allows the formation of a swirl zone 21 behind the flow 19. This swirl zone extends towards the rear. up to the wall 6.
The end wall 10 of the tank and the end wall of the cover together define an outlet opening 22 of low height. At the rear of the tank is located a drive device comprising rollers 23 whose upper generatrices extend higher than the lower edge of the opening 22. The ribbon of hardened glass which is lifted from the surface of the bath and which passes through the opening 22 at 24 is first of all supported by the first rollers 23, then it is gripped between other rollers 25 and 26, arranged in pairs.
The rollers 23 and 25 are driven by a worm 27 from a main shaft 28. The latter is connected to a speed reducer 29 with variable ratio. An electric motor 30 drives an input shaft 31 which drives the reduction gear <B> 29 </B> and the speed of the shaft 28 can be adjusted by means of a flywheel 32 modifying the ratio of the reduction gear 29.
The upper rollers 26 are, on the other hand, connected to worm screws 33 and to an upper shaft 34 carrying a toothed wheel 35 connected by a chain 36 to a wheel 37 wedged on the shaft 28 so that the rollers 25 and 26 continuously rotate at the same speed and thus exert a controlled tensile force on the glass ribbon 24. This tensile force determines the speed of advance of the glass on the bath.
The rollers 23, 25 and 26 are contained in the entrance of an annealing chamber 38 in the form of a tunnel. The rollers 23, 25 and 26 make it possible to adjust by means of the handwheel 32 the speed of the hardened part 24 of the glass ribbon and consequently the advance of the molten glass on the bath. They also make it possible to adjust the tensile force which is transmitted through the glass which advances on the barn 7.
The tape 24 has surface qualities equivalent to those obtained by what is called the fire finish. Its thickness is uniform. Its faces are flat and it presents no irregularity. The tape 24 passes through the chamber 38 where it is annealed before being extracted from this chamber. It can then be cut into large sheets according to the technique commonly applied in this field.
From these large sheets, pieces cut to commercial dimensions are then formed.
The cover 12 is equipped with conduits 39 supplied by a pipe 40 from collectors 41 with protective gas which forms in space 17 an atmosphere which does not react chemically with the metal of the bath and consequently avoids contamination of the glass. This atmosphere also spreads at the end of the container on the outlet side under the tape 24. The continuous escape of this atmosphere through the openings 18 and 22 prevents the penetration of air into the space 17.
The temperature of the bath is regulated by thermal regulators 42 immersed in the tank. The space 17 is heated by radiation from heating bodies 43 housed under the cover 12.
The cover 12 has a shape such that it defines in its part 44 an internal housing 45 in which are mounted heating bodies 46 irradiating the surface of the bath. The purpose of this arrangement is to allow adjustment of the variation in the viscosity of the glass ribbon in the longitudinal direction. The housing 45 therefore forms a particular zone of the space 17. At 47, there is mounted a refrigerant shown schematically as a water-cooled box. This coolant is located in the vicinity of the upper face of the tape.
It has a flat lower surface 48 which absorbs heat and which extends opposite the ribbon of glass.
The heating bodies 46 and the coolant 47 are adjustable separately or together, so as to allow the viscosity of the glass to be adjusted. Although this coolant and these heating elements are located near the center of the tank, their action is felt up to the entrance. To reduce the longitudinal viscosity gradient, the heat radiated by the heating bodies 46 is increased and, conversely, to increase this gradient, the refrigerant 47 is put into action.
When necessary, a fine adjustment of the viscosity gradient can be obtained by simultaneously adjusting the heating elements 46 and the refrigerant 47.
In the apparatus shown in FIGS. 1 and 2, molten glass 19 flows over the weir 4 at a rate which is regulated by the vertical position of the drawer 2. The mobility of the glass which forms the layer 20 is regulated, for example, by heating bodies such that 49 mounted in the space 17 near the inlet wall 13. Alternatively, one could also heat the side walls 5 of the weir.
After reaching the surface of the molten metal bath, the glass 19 forms the layer 20 which spreads over the bath and which is under thermal conditions such that it can flow sideways to the limits of free flow. and thereby forms a ribbon 50 of molten glass.
The hardened tape 24 is sufficiently rigid to retain its dimensions and to be able to be extracted from the bath by the rollers 23, 25 and 26 without being damaged.
To give the tape 24 the required width and thickness, the variations in viscosity in the longitudinal direction are adjusted as a function of the tensile force transmitted to the liquid tape 50 by the solid tape 24. A reduction therefore occurs. The thickness of the tape continues under the action of the forces to which it is subjected and the thickness of the tape reaches the desired value at the exact moment when the viscosity is such that no further dimensional changes occur thereafter .
The forces which are exerted on the tape during its advance are the tensile force which is regulated and which is exerted in the direction of advance, the superficial tensile forces and the forces of gravity which concou rance to spread the tape. ribbon. The effect of the forces of surface tension and gravity itself depends on the viscosity of the glass.
The variation of the viscosity of the glass ribbon by means of the heating bodies 46 and the coolant 47 is adjusted within limits between <B> 103 </B> and 107 poises. At the upper limit of 207 stacks, the viscosity of the glass is such that dimensional changes are no longer possible.
However, the effective value of the viscosity for which any dimensional modification is stopped, naturally depends on the tensile force exerted by the hardened tape 24 on the viscous tape. The adjustment of the heating bodies 46 and of the coolant 47 makes it possible to modify the viscosity gradient as a function of the tensile force and to locate the point of the tank where the limit
higher viscosity is reached.
In order to increase the precision of the final dimensions of the ribbon 24, a fine adjustment of the viscosity gradient can be carried out within the limits between <B> 103 </B> and 107 poises so as to modify the dimensions obtained as desired.
The industry requires flat glass of varying thicknesses for different applications and these glasses must meet certain tolerances. This is the case, for example, in the motor vehicle trade so that it is highly desirable to have a suitable means for making flat glasses on a bath of molten metal at varying thicknesses and widths,
while constantly keeping the device in operation. Thinning of the glass ribbon under the action of the tensile force and the forces of surface tension and of gravity causes a corresponding modification of the width.
It has been found that there is a definite relationship between the width and the thickness of the glass ribbon, this relationship being illustrated by the graph of FIG. 3, where the width of the ribbon is plotted on the ordinate 51 and the thickness on the abscissa 52. This graph shows which curve is obtained by creating different viscosity gradients in the glass ribbon.
The variable parameter that defines each curve is the applied tensile force. The flatter the viscosity gradient, the thinner the tape 24 is if the width is fixed and if the applied tensile force is constant.
Thus, for example, working with a viscosity gradient represented by the curve 53 of FIG. 3, and by suitably adjusting the tensile force applied to the glass, a tape 6 mm thick and 2.5 m wide can be produced when the viscosity gradient and the tensile force have the values corresponding to point 54.
Maintaining the same glass flow rate and to obtain a tape of thickness greater than 6 mm, but of width always equal to 2.5 m, the viscosity gradient must be made faster by adjusting the coolant 47 and the speed of the rollers 23, 25 and 26 must be reduced so that the operating conditions correspond to point 55 of curve 56.
A flattening of the viscosity gradient obtained by adjusting the heating elements 33 and increasing the speed of the rollers 23, 25 and 26 moves the operating point at 57 on curve 58 and we obtain glass of less than 6 mm thick for 2.5 m wide.
Thus, the adjustment of the viscosity gradient in the glass within the limits comprised between 103 and 101 poises and of the tensile force applied makes it possible to produce commercial glasses whose width and thickness correspond to standardized standards.
Although the tape 24 is led into an annealing chamber on leaving the bath, it is also possible in another embodiment to lengthen the tank and adjust its temperature at its rear end, so that the tape 24 is at least par tiely annealed before being taken out of the bath.
It is also possible to obtain an additional adjustment of the width and of the thickness of the glass by adjusting the viscosity of the molten glass at the location of the establishment of the layer 20. It is possible to establish families of curves similar to those of FIG. . 3, to present the different viscosities of the glass when it arrives on the bath.
Such curves show the dependence between the value of the viscosity at the point of arrival and the characteristics obtained as a function of the other variables considered above, that is to say the viscosity gradient and the tensile force applied. .