Brevet FR2006354A1 — publié le 19691226

La présente invention concerne le bombage de feuilles de verre. Un procédé courant de bombage de feuilles de verre consiste à porter au four une feuille de verre plat, en général suspendue,'à u-ne température égale ou supérieure à celle permettant le cintrage de 5 la feuille et dite ci-après "température de bombage", puis à retirer la feuille du four et à lui conférer la forme désirée par déformation entre des matrices à cintrer complémentaires. Quand on l'interpose entre les matrices à cintrer, la feuille de verre chauffée est en général à une température de l'ordre de 680°C, alors que cel-10 le des matrices peut être de 1*ordre de 100°C, par suite de contacts répétée avec des feuilles de verre chauffées. Ainsi, il existe un é-cart de température de quelque 600°C entre les faces en contact de la feuille de verre et des matrices et ces dernières prélèvent de la chaleur sur le verre, dans une mesure qui dépend de la nature de 15 leurs surfaces ainsi que de la pression et du temps de contact entre les matrices et la feuille. Une fois le bombage opéré, on écarte les matrices et il existe des écarts de température entre les divers points tant de 1'épaisseur que de la surface de la feuille de verre. A mesure que ces é-20 carts s'atténuent, la feuille se déforme par détente des contraintes résiduelles présentes dans le verre. En conséquence, la feuille de verre finit par prendre une forae différant de celle qui» lui ont imprimée les «atrices. Ce phénomène est parfois dit "effet de rappel". Pour imprimer par bombage à des feuilles de verre une forme 25 définie, on a proposé de tenir compte de 1*"effet de rappel" en im-primant initialement aux feuilles une forme différente de celle à obtenir. Toutefois, cette méthode n'est guère satisfaisante parce qu'on ne saurait déterminer avec précision la quantité de chaleur prélevée par les matrices pendant bombage. En conséquence, on ne 30 saurait prévoir ni la forme à donner aux matrices à cintrer, ni la forme définitive prise par les feuilles de verre bombées. La présente invention a pour but de proposer un procédé et un appareil pour le bombage de feuilles de verre par technique évitant tout contact direct entre les surfaces des matrices à cintrer et le 35 verre, de manière à empêcher ou du moins à réduire notablement la transmission de chaleur aux matrices. Elle a pour objet un procédé pour bombage d'une feuille de verre chauffée suivant lequel on maintient la feuille entre deux matrices complémentaires présentant toutes deux des surfaces poreuses 4-0 incurvées» ces matrices se rapprochant ensuite l'une de l'autre 69 11703 s 2006354 pour imprimer par déformation à la feuille la forme de leurs surfaces, caractérisé en ce qu'on fait traverser les surfaces poreuses des deux matrices par de 1'air ou du gaz préchauffé pour maintenir des coussins continus de gaz chaud sur les deux faces de la feuille 5 pendant déformation de celle-ci afin d'éviter tout contact direct entre les surfaces des matrices et les faces de la feuille et de réduire les pertes calorifiques subies par le verre pendant bombage. L'invention permet d'imprimer une courbure désirée à une feuille de verre avec une bonne reproductibilité. Elle évite en outre 10 toute détérioration des faces de la feuille de verre. Les surfaces poreuses des matrices peuvent 8tre à double courbure pour imprimer un double bombage à une feuille de verre. De préférence, la feuille de verre est suspendue par son bord supérieur entre les surfaces des matrices, celles-ci se déplaçant 15 horizontalement pour se rapprocher et s'écarter l'une de l'autre. On peut porter la feuille de verre à sa température de bombage pendant qu'elle est interposée entre las matrices à l'aide du gaz ou de l'air chaud projeté sur la feuille par les surfaces poreuses des matrices. 20 On fait de préférence en sorte que, quand les matrices sont réunies à la fin d'une opération de bombage, les pressions de gaz appliquées aux faces opposées de la feuille de verre soient sensiblement égales. L'invention vise encore un appareil de bombage destiné à impri-25 mer à une feuille de verre une courbure désirée, comportant deux matrices dont les surfaces actives poreuses présentent des oourbures complémentaires, des moyens propres à soutenir entre les matrices une feuille de verre orientée à peu près verticalement, des moyens moteurs propres à envoyer de l'air ou du gaz traverser les surfaces 30 des matrices pour former un coussin gazeux sur chaque face de la feuille, cet appareil étant caractérisé en ce que ces moyens d'amenée de gaz comportent des moyens chauffants Imprimant un préchauffage à l'air ou au gaz envoyé aux surfaces des matrices, de sorte que, pendant fonctionnement de l'appareil, la feuille est déformée sans que 35 ses faces entrent en contact direct avec les surfaces des matrices et sans que le verre subisse de perte calorifique sensible. Les surfaces poreuses des matrices peuvent Ôtre les surfaces courbes de plaques poreuses, en réfractaire moulable, d'épaisseur sensiblement uniforme. De préférence, lesdites plaques constituent 40 les sorties des réservoirs respectifs auxquels est envoyé l'air ou 69 11703 3 2006354 le gaz chaud. l'appareil comporte avantageusement des déflecteurs interposés dans chaque réservoir pour répartir régulièrement l'air ou le gaz chaud sur la surface de la plaque poreuse respective et pour éviter l'exposition directe de cette plaque au rayonnement é-5 mis par les moyens chauffants. L'air ou le gaz chaud est de préférence porté au moins à une température de l'ordre de la température de bombage du verre. Les moyens chauffants peuvent comprendre des éléments chauffants électriques disposés dans des conduits d'amenée d'air ou de gaz qui a-10 boutissent aux surfaces poreuses des matrices respectives. En variante, les moyens chauffants peuvent comprendre des échangeurs de chaleur respectifs chauffant l'air ou le gaz envoyé à chaque surface de matrice poreuse. Suivant une autre variante, les moyens chauffants peuvent être des brûleurs respectifs à produits de combustion 15 exempts de soufre. Lorsqu'on doit imprimer à une feuille de verre un bombage accusé au niveau de ses bords, par exemple pour fabriquer des garnitures de feux incurvée» du type dit "enveloppant" pour véhicules à moteur, le bombage préliminaire des régions marginales de la feuil-20 le de verre peut être opéré mécaniquement pendant que. les matrices avancent l'une vers l'autre. A cette fin, l'appareil peut comporter des éléaents de bombage préliminaire, montés sur l'une des matrices, sur partie au moins de la périphérie de sa surface et agencé pour aaaurer le bombage préliminaire des régions marginale» d'une feuil-25 le de verre autour de l'autre matrice pendent que les matrices a-vancent l'une vers l'autre. L'invention vise encore toute feuille de Terre façonnée par le procédé décrit ci-dessus. Pour faire plus clairement comprendre l'invention, on va main-30 tenant se référer au dessin schématique annexé qui en illustre à titre d'exemple un mode de réalisation préféré. La figure représente un appareil de cintrage de feuilles de verre comprenant deux matrices de cintrage 1 et 2, mobiles horizontalement, qui présentent des surfaces actives complémentaires 3 et 4 35 respectivement, dirigées l'une vers l'autre de part et d'autre d'un poste de cintrage, la surface 3 étant concave et la surface 4 convexe. Les surfaces 3 et 4 des matrices sont formées sur des dalles ou plaques moulées, 5 et 6 respectivement, en réfractaire poreux. Un réfractaire poreux moulable convenable est celui vendu en Grande 40 Bretagne aous le nom commercial déposé de "Pyrolith". Les plaques 5 69 11703 4 "0 -354 et 6 ont une épaisseur uniforme, typiquement d'environ 38 mm. Les plaques poreuses 5 et 6 constituent les débouchés d'air chaud de réservoirs respectifs 7 et 8, alimentés en air par des conduits respectifs 9 et 10 reliés à des tuyaux souples respectifs 5 11 et 12. L'air est chauffé par des ensembles d'éléments chauffants électriques disposés normalemènt au courant d'air qui emprunte le conduit 9 ou 10 respectif, immédiatement ai amont du réservoir 7 ou 8 respectif. Chacun des conduits 9 et 10 est entouré dans la région de son débouché par une structure d'isolation thermique 13 et 14 10 respectivement et les connexions électriques 15 et 16 qui desservent les éléments chauffants traversent les structures isolantes respectives. Des déflecteurs (non représentés) sont montés dans chaque réservoir 7 et 8, immédiatement en amont de la plaque poreuse 5 ou 6 ■| ^ respective, pour répartir régulièrement l'air chaud eur la surface de la plaque poreuse et assurer ainsi le chauffage uniforme de cette plaque. Si ces déflecteurs sont décalés en quinconce perpendiculairement au sens d'écoulement de l'air chaud, ils évitent l'exposition directe des plaques poreuses 5 6 aux rayonnements émis 20 par les éléments chauffants 15 et 16. Les plaques poreuses 5 et 6 sont portées par l'air chaud qui les traverse à une température atteignant et dépassant de préférence la température de bombage des feuilles de verre à bomber. L'intervalle de températxires de bomlMge de feuilles en verre sodocalcique industriel va de 550 l 700°C et 25 l'air chaud envoyé aux matrices 1 et 2 peut être à une température supérieure d'environ 20°C à celle choisie pour le bombage. L'air chaud peut être sous pression effective d'environ 4 kPa, le débit d'air à travers les plaques poreuses 5» 6 étant alors d'environ 60 m 3 par mètre carré de superficie de plaque poreuse. 30 Les feuilles de verre plat à cintrer sont suspendues verticale ment à un transporteur aérien (non représenté) par des pinces amovibles 18 qui aggrippent individuellement chaque feuille 20 le long de son bord supérieur. Chaque feuille est portée, dans un four à chauffage électrique (non représenté) à une température comprise 35 dans l'intervalle de bombage, typiquement d'environ 670°C, puis est amenée au poste de cintrage, à mi-chemin entre les matrices 1 et 2. L'idéal est que le four soit aussi voisin que possible du poste de bombage et, dans l'appareil choisi à titre d'exemple, il est situé immédiatement au-dessous du poste de cintrage et recouvert par une 40 porte de four 21. On n'ouvre cette porte 21 que pour amener à sou 69 11703 5 • f "* r lèvement une feuille du four dans le poste de cintrage. Les ensembles formés par une matrice 1, 2, par un réservoir 7» 8 et par un conduit 9, 10 sont montés sur des chariots respectifs 23, 24 pour pouvoir se rapprocher et s'écarter l'un de l'autre, les 5 chariots 23, 24 coulissant sur des glissières rectilignes respectives 25, 26, indiquées en traits mixtes. Les chariots 23» 24 sont déplacés par des vérins hydrauliques respectifs 27, 28, télécommandés et qui interviennent à l'unisson pour rapprocher ou écarter les matrices 1, 2 l'nne de l'autre. 10 Pendant fonctionnement de l'appareil, une feuille de verre chauffée 20 arrive au poste de bombage et y est soutenue par les pinces 18, les matrices 1 et 2 se rapprochant alors des faces opposées de la feuille. L'air chaud refoulé à travers les matrices 1 et 2 forme un coussin gazeux continu entre chaque surface de matrice 3» 15 4 et la face respective de la feuille 20. Les coussins gazeux qui a-gi88ent sur les faces opposées de la feuille déforment celle-ci jusqu'à lui faire prendre la courbure des surfaces de matrice complémentaires 3, 4» bous réserve que cette courbure ne soit pas trop accusée. On sépare ensuite les matrices 1, 2 et l'on soumet à volonté 20 la feuille incurvée 20 à une recuisson ou à une trempe. Le bombage de la feuille de verre s'opère sans contact direct entre les surfaceB des matrices et la feuille. Quand les matrices 1 et 2 sont réunies à la fin du bombage, les pressions gazeuses qui s'exercent sur les faces opposées de la feuille sont sensiblement 25 égales, de sorte que la feuille cintrée est maintenue par les coussins gazeux. S'il faut imprimer rapidement à la feuille une courbure accusée il est préférable de la bomber d'abord mécaniquement pour lui imprimer sensiblement la courbure désirée avant de la bomber à l'aide de 30 coussins gazeux. A cette fin, on monte sur la matrice concave 1 des barreaux à cintrer périphériques 30, 31, situés tout près des côtés de la surface de matrice concave 3. Les barreaux 30 et 31 Baillent au-delà de la surface 3 et sont portés par des montures élastiques. Quand les matrices 1 et 2 commencent à se rapprocher l'une de l'au-35 tre, la feuille de verre chauffée 20 est sollicitée vers la matrice convexe 2 par les barreaux 30 et 31, qui lui impriment une courbure préliminaire épousant celle de la matrice 2. Le reste du bombage conférant à la feuille sa forme définitive s'opère comme précédemment décrit, sans contact avec les surfaces des matrices. 40 Un tel bombage préliminaire imprimé à une rie verre est 69 11703 2006354 particulierornent avantageux quand la feuille doit présenter une courbure accusée dans ses zones marginales, par exemple en vue de former une garniture de feu ou un pare-brise "enveloppant" pour véhicule à moteur, 5 Dans l'exemple choisi, les matrice©-.ne présentent qu'une cour bure horizontale ; toutefois, le procédé suivant l'invention est aussi applicable au cas où l'on doit imprimer un double bombage à une feuille de verre. Dans ce cas, les surfaces de matrice 3 et 4 sont incurvées suivant deux directions perpendiculaires entre elles, 10 c'est-à-dire horizontale et verticale dans l'exemple choisi. S'il faut imprimer un cintrage préliminaire à une feuille, on peut prévoir deux autres barreaux à cintrer, semblables aux barreaux 30 et 31, près des bords supérieur et inférieur de la surface de matrice concave 3. Ces barreaux supplémentaires peuvent rejoindre les bar-15 reaux 30 et 31 pour former un élément périphérique de bombage préliminaire couvrant la totalité ou partie seulement de la périphérie, selon la répartition et l'intensité de la courbure à obtenir. On pourra apporter à l'agencement décrit diverses modifications sans sortir pour cela du cadre de l'invention. Par exemple, on peut 20 porter initialement la feuille de verre à la température de bombage à l'aide de l'air ou du gaz chaud émis par les surfaces de matrices poreuses et suspendre la feuille de verre plat initialement froide entre les matrices, au poste de bombage. Afin de réduire notablement le temps nécessaire pour porter la feuille plat froide à la tempéra-25 ture de bombage, on peut interposer la feuille entre les matrices et chauffer davantage l'air ou le gaz chaud émis à travers celles-ci pour amener plus rapidement la feuille de verre à la température voulue. Quand cette feuille atteint la température de bombage et a-vant que s'amorce le mouvement des matrices à cintrer, on ramène 1? 30 air ou le gaz chaud à la température voulue pour le bombage. Après obtention d'un équilibre thermique entre la feuille de verre chauffée et l'air ou le gaz chaud qui la frappe, on fait avancer les matrices pour opérer le bombage, sans avoir à déplacer nullement la feuille. 35 On peut par ailleurs opérer de toute manière commode le chauf fage du gaz ou de l'air envoyé aux matrices. Par exemple, on peut envoyer aux matrices des gaz chauds résultant d'une combustion assurée en l'absence de soufre dans des brûleurs convenables. En variante, ces produits de combustion peuvent servir à chauffer de 40 l'air ou un autre gaz dans des échangeurs de chaleur interposés dans les conduits desservant les matrices poreuses. 69 11703 7 2006354 REVENDICATIONS 1) Procédé pour le bombage d'une feuille de verre chauffée suivant lequel on maintient la feuille entre deux matrices complémentaires présentant toutes deux des surfaces poreuses incurvées, ces 5 matrices se rapprochant ensuite lfune de l'autre pour imprimer par déformation à la feuille la forme de leurs surfaces, caractérisé en ce qu'on fait traverser les surfaces poreuses des deux matrices par de l'air ou par du gaz préchauffé pour maintenir des coussins continus da gaz chaud sur les deux faces de la feuille pendant défor- 10 mation de celle-ci, afin d'éviter tout contact direct entre les surfaces des matrices et les faces de la feuille et de réduire les pertes calorifiques subies par le verre pendant bombage. 2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les surfaces poreuses des matrices sont à double courbure pour imprimer 15 un double bombage h une feuille de verre. 3) Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la feuille de verre est suspendue par son bord supérieur entre les surfaces des matrices, celles-ci se déplaçant horizontalement pour se rapprocher et s'écarter l'une de l'autre. 20 4.) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, ca ractérisé en ce qu'on porte la feuille de verre à sa température de bombage pendant qu'elle est interposée entre les matrices à l'aide du gaz ou de l'air chaud projeté sur la feuille par les surfaces poreuses des matrices. 25 5) Procédé selon l'une quelconque des revendicatians 1 à 4, ca ractérisé en ce que, quand les mairices «ont rémies à la fin d'une opération de bombage, les pressions de gaz appliquées aux faces opposées de la feuille de verre sont sensiblement égales. 6) Procédé selon l'une quelconque des revendications précéden- 30 tes, caractérisé en ce que l'air ou le gaz chaud est au moins à une température de l'ordre de la température de cintrage du verre. 7) Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on imprime mécaniquement un bombage préliminaire aux zones marginales de la feuille de verre pendant que 35 les matrices se rapprochent l'une de l'autre. 8) Appareil de bombage destiné à imprimer à une feuille de verre une courbure désirée, comportant deux matrices dont l*s surfaces actives poreuses présentent des courbures complémentaires, des moyens propres à soutenir entre les matrices une feuille de verre orien 40 tée à peu près verticalement, des moyens moteurs propres à déplacer 69 11703 8 "20-6354 horizontalement les matrices l'une vers l'autre et des moyens d'amenée de gaz propres à envoyer de l'air ou du gaz traverser les surfaces des matrices pour former un coussin gazeux sur chaque face de la feuille, cet appareil étant caractérisé en ce que ces moyens d'a- 5 menée de gaz comportent des moyens chauffants imprimant un préchauffage à l'air ou au gaz envoyé aux surfaces des matrices de sorte que pendant fonctionnement de l'appareil, la feuille est déformée sans que ses faces entrent en contact direct avec les surfaces des matrices et sans que le verre subisse de perte calorifique sensible. ■|0 9) Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce que les surfaces poreuses des matrices peuvent être les surfaces courbes de plaques poreuses, en réfractaire mculable, d'épaisseur sensiblement uniforme. 10) Appareil selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce 15 que lesdites plaques constituent les sorties de réservoirs respectifs auxquels est envoyé l'air ou le gaz chaud. 11) Appareil selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisé en ce qu'il comporte des déflecteurs interposés dans chaque réservoir pour répartir régulièrement l'air ou le gaz chaud 20 sur la surface de la plaque poreuse respective et pour éviter l'exposition directe de cette; plaque au rayonnement émis par les moyens chauffants. 12) Appareil selon l'une quelconque des revendications 8 à 11, caractérisé en ce que les moyens chauffante sont des éléments chauf- 2 5 fants électriques propres à chauffer l'air ou le gaz envoyé à chaque surface de matrice poreuse. 13) Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens chauffants sont des brûleurs fournissant des produits de combustion exempts de soufre. 30 14) Appareil selon l'une quelconque des revendications précé-" dentes, caractérisé en ce que les moyens chauffants sont des échan-geurs de chaleur chauffant l'air ou le gaz envoyé à une surface de matrice poreuse respective. 15) Appareil selon l'une quelconque des revendications précé- 35 dentes, caractérisé en ce qu'il comporte des éléments de bombage préliminaires montés sur l'une des matrices, sur partie au moins de la périphérie de sa surface, et agencés pour opérer le bombage préliminaire des zones marginales d'une feuille de verre autour de l'autre matrice pendant que lss matrices se rapprochent l'une de l'autre. 40 16) Feuille de verre incurvée ayant subi un bombage par le pro cédé ou à l'aide de l'appareil décrits ci-dessus.