Brevet FR2063004A1 — publié le 19710702

3.4605 1 2063004 La présente invention concerne la production de feuilles de verre curvilignes et, plus spécialement,un procédé et un appareil perfectionnés pour cintrer des feuilles de verre relativement grandes par la méthode à inertie et gravité. 5 Des feuilles curvilignes de verre sont couramment uti lisées comme vitrage de fermeture pour des véhicules tels que des automobiles ou véhicules analogues. Pour qu'elles conviennent pour une telle application, les feuilles curvilignes doivent être cintrées à des courbures déterminées de manière précise qui 10 sont fonction du modèle du véhicule et du mode de montage de la feuille dans son ouverture. En même temps, il importe que les feuilles satisfassent à des conditions optiques assez rigoureuses et plus particulièrement que la zone de vision de la vitre soit exempte de défauts optiques qui auraient tendance à empêcher 15 de voir clairement un objet à travers la vitre. En général, la production industrielle des feuilles de verre cintrées du type ci-dessus consiste à chauffer les feuilles au point de ramollissement du verre, à cintrer les feuilles chauffées à la courbure voulue et à les soumettre ensuite à un 20 processus de traitement thermique tel qu'un recuit ou une trempe. Un processus particulièrement avantageux pour produire de telles feuilles cintrées est le processus dit à inertie et gravité. Selon ce procédé, les feuilles ramollies par la chaleur sont placées sur un moule de cintrage et le moule et la feuille 25 sont ensuite déplacés avec une grande accélération dans la direction opposée à la direction voulue du cintrage de manière qu'une force d'inertie soit exercée contre la feuille pour la pousser de façon qu'elle épouse la surface de conformation du moule. Lorsque le moule de cintrage est orienté dans le sens horizontal, 30 les forces de gravité jouent également un rôle dans le cintrage de la feuille. La simplicité et la rapidité du procédé à inertie et gravité le rendent particulièrement intéressant pour la production des vitres ou glaces pour automobiles et on s'efforce continuel-35 lement d'étendre son application à de plus grandes feuilles et à des courbures plus complexes et plus prononcées. Le cintrage transversal pose un problème particulier lorsqu'on essaie de 70 34605 2 2063004 cintrer des feuilles de la dimension couramment utilisée pour les vitres latérales et les vitres arrière d'automobiles, par exemple une feuille de 106 sur 127cm avec un cintrage cylindrique de 320 cm. le terme "cintrage transversal" désigne la tendance 5 qu'a la feuille à se cintrer autour d'un axe perpendiculaire à l'axe de courbure voulu qui, s'il est suffisamment prononcé, peut déformer la feuille et la rendre inacceptable pour la production. Bien qu'un certain degré de cintrage transversal soit admissible, il doit rester dans des limites raisonnables. 10 Le cintrage transversal le plus prononcé se produit dans des feuilles qui sont presque carrées et il commence lorsqu'une feuille ramollie par la chaleur touche le moule pour la première fois, au moment où la feuille est suspendue entre.les extrémités du moule et tend à s'affaisser vers ce dernier. Si l'axe de cin-15 trage est relativement long, la feuille s'affaisse pour former une courbure en chaînette jusqu'à ce que le moule la déplace brutalement,de manière qu'elle épouse sa surface de conformation ; toutefois, si la feuille est presque carrée, elle a tendance à s'affaisser également le long des bords non supportés d'où il 20 résulte un cintrage transversal qui ne peut pas être corrigé après le déplacement rapide du moule, les bords perpendiculaires à l'axe de courbure voulu restant recourbés vers le haut et à l'écart du moule. Cela pose un problème très important dans le cintrage par inertie et gravité étant donné qu'il n'y a.pas de 25 moule supérieur susceptible de pousser ces bords pour qu'ils épousent la surface de conformation. Bien qu'on ait essayé de corriger ce défaut en utilisant des moules auxiliaires, qui n'entrent en contact qu'avec les bords qui doivent rester droits, l'utilisation de moules supplémentaires 30 tend à supprimer les avantages du procédé à inertie et gravité. En conséquence, la présence invention a principalement pour objet de produire de grandes feuilles cintrées sous forme cylindrique avec un minimum de cintrage transversal: et de produire de telles feuilles sans avoir recours à des moules auxiliaires. 35 Pour atteindre ces buts,la présente invention, propose de cintrer préalablement- les feuilles dans une direction opposée à celle dans laquelle elles sont finalement cintrées avant qu'elles 70 34605 3 2063004 touchent le moule. Par suite de ce cintrage préalable, l'affaissement initial de la feuille lorsqu'elle entre en contact avec le moule tend à la remettre à l'état plat au moment où le moule est déplacé violemment pour pousser la feuille de manière qu'elle 5 épouse la surface de conformation. L'expérience a montré qu'avec un degré optimal de cintrage préalable, le cintrage transversal peut être supprimé ou au moins fortement réduit. Pour effectuer ce cintrage préalable désiré, l'invention envisage d'appliquer un refroidissement différentiel à la feuille 10 avant le cintrage, le refroidissement le plus important étant appliqué à la surface supérieure des feuilles. On sait que cela provoque un cintrage de la feuille vers le haut au centre dans la direction opposée à celle dans laquelle elle sera cintrée. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention 15 ressortiront de la description qui va suivre, faite en regard du dessin annexé et donnant à titre explicatif, mais nullement limitatif, une forme de réalisation de l'invention. Sur ce dessin : la figure 1 est une élévation latérale d'un appareil de 20 cintrage selon la présente invention ; la figure 2 est une coupe suivant la ligne 2-2 de la figure 1 ; et la figure 3 est une élévation à grande échelle du dispositif de refroidissement de la partie de cintrage préalable, des 25 pièces étant représentées en arrachement. Selon la présente invention, un procédé de cintrage d'une feuille de verre ramollie par la chaleur,conformément à la surface de conformation d'un moule de cintrage qui la supporte par un mouvement ascendant brutalement accéléré du moule pour 30 provoquer l'affaissement de la feuille et la mettre en contact avec la surface de conformation,est caractérisé en ce que la feuille ramollie est tout d'abord préalablement cintrée dans une direction opposée à la direction désirée du cintrage final. Egalement, selon la présente invention, un appareil des-35 tiné à cintrer une succession de feuilles de verre plates comporte un dispositif destiné à supporter et à déplacer les feuilles dans 70 34605 4 2063004 un plan sensiblement horizontal le long d'un trajet déterminé, un four coopérant avec ledit trajet pour chauffer les feuilles mobiles sensiblement à leur point de ramollissement, un moule de cintrage comportant une surface de conformation et monté 5 au-delà du four pour être déplacé entre une position alignée de réception de la feuille située au-dessous dudit trajet et une position alignée de post-cintrage située au-dessus du trajet, et un dispositif pour déplacer le moule de bas en haut afin de soulever les feuilles successives à partir dudit trajet à une vitesse 10 accélérée- pour contraindre la feuille soulevée à se cintrer vers le bas contre la surface de conformation sous l'effet des forces d'inertie et de gravité, appareil caractérisé en ce qu'il comporte des dispositifs situés devant le moule de cintrage pour créer une différence de température entre les surfaces supérieure et 1 5 inférieure des feuilles se déplaçant successivement le long dudit trajet de manière à cintrer préalablement lesdites feuilles en les contraignant à se bomber vers le haut avant qu'elles atteignent une position dans laquelle elles se trouvent au-dessus du moule da cintrage„ 20 Ainsi, le dessin annexé représente un appareil de cin trage de feuilles de verre dans lequel des feuilles de verre sont transférées le long d'un trajet horizontal à travers un poste de chauffage7où elles sont chauffées au point de ramollissement, un poste de cintrage préalable B où elles sont initialement bom-25 bées vers le haut au centre, et un poste de cintrage Ç où les feuilles sont cintrées dans la direction opposée pour qu'elles épousent un moule de cintrage. En se référant en particulier à la figure 1, le poste de cintrage est constitué essentiellement par un moule mobile 11 30 et un dispositif d'actionnement 12 capable de déplacer le moule en l'accélérant rapidement vers le haut , tous deux étant montés convenablement dans un bâti rigide 13 et fonctionnant conjointement à un système transporteur comportant des rouleaux d'entrée et de précintrage 14» des rouleaux 15 du poste de cintrage et des 35 rouleaux de sortie 16, tous ces rouleaux étant montés sur des rails 17 s'étendant le long de chaque côté du bâti 13. le moule de cintrage 11 comporte un élément de conformation 70 34605 5 2063004 18 du type annulaire présentant une surface de conformation profilée 19 sur sa surface supérieure qui ne touche que les parties marginales d'une feuille 20 à cintrer. L'élément de conformation 18 est supporté par plusieurs barres verticales 21 s'élevant à 5 partir d'un élément de base horizontal 22. Etant donné que le moule 11 est verticalement mobile pour soulever une feuille 20 à l'écart des rouleaux 15, l'élément de conformation 18 est constitué de plusieurs parties comprenant des parties d'extrémités transversales 23 et des parties latérales longitudinales 24 10 espacées pour laisser un jeu suffisant pour le passage des rouleaux. L'élément de base 22 est fixé à un chariot 25 et ce dernier est supporté par des éléments de guidage téiescopiques 26 qui ne permettent qu'un déplacement vertical provoqué par le piston 1 5 27 d' un cylindre 28 s1 appuyant contre la surface inférieure du chariot . Lorsqu'une feuille 20 est acheminée jusqu'à la position où elle doit être cintrée au-dessus du moule 11, elle est arrêtée par le contact de son bord avant avec des butées de repérage 29 20 (l'une des deux étant représentée) qui sont mises sur le trajet de déplacement de la feuille et éloignées de ce dernier par des cylindres 30 montés sur l'élément de base 22. Lorsque la feuille 20 touche les butées, un fluide sous pression est introduit dans l'extrémité inférieure du cylindre 28 pour déplacer rapidement 25 le moule 11 de-bas en haut afin de soulever la feuille à l'écart des rouleaux 15 du transporteur. Lorsque le mouvement ascendant de la feuille est rapidement accéléré, les forces combinées d'inertie et de gravité la contraignent à s'affaisser pour épouser le moule. Dès que la feuille est soulevée à l'écart des rouleaux, les butées 30 29 sont ramenées à leur position normale située au-dessus du transporteur. Le poste de précintrage comporte un ou plusieurs ajutages à air 31 montés de manière à diriger l'air de refroidissement contre les surfaces supérieures des feuilles passant sur les 35 rouleaux transporteurs 14, le ou les ajutages comportant une vanne de réglage 32 qui détermine le débit d'air. A titre illustra t if , on n'a représenté qu'un seul ajutage suspendu à une traverse BAD ORIGINAL 70 34605 6 2063004 33 disposée entre des colonnes verticales 34 dont l'une peut faire partie du bâti 13. L'ajutage 31 comporte un capuchon conique allongé 35 entouré de parois inclinées 37 se terminant par une fente allongée 38 , des parois d'extrémité et un élément 5 39 profilé en U qui constitue une paroi supérieure ; un tube d'alimentation 40 relié à la paroi supérieure et orienté vers le haut \ et un corps tubulaire 41 qui entoure la vanne 32 et relie le tube d'alimentation 40 à une source d'air comprimé par l'intermédiaire d'un tuyau flexible 42 et d'un raccord 43» Les 10 cornières verticales 44 relient le profilé 39 à un profilé analogue 45 qui est boulonné ou fixé d'une autre manière à la traverse 33 pour fixer l'ajutage» La vanne 32 comporte le corps 41, un clapet ou papillon 46 pouvant fermer le canal du tube et un dispositif d'actionnement 47 destiné à faire tourner le papillon 15 46 au moyen d'un bras pivotant 48„ Dans la forme de réalisation représentée,, le dispositif d ' actionnement comporte un cylindre 49 suspendu et articulé au profilé 45 et présentant un piston 50 relié au bras pivotant 48. Etant donné que des courants marginaux ont tendance à 20 se former lorsqu'un refroidissement différentiel est appliqué aux feuilles provenant directement du four, l'ajutage 31 est agencé et réglé de façon que seule la zone centrale délimitée sensiblement par le trait interrompu a sur la figure 2 soit- soumise à lsair de refroidissement. Dans le sens transversal, ce réglage est ef-25 fectué simplement en réglant la longueur du capuchon 35 en conséquence toutefois dans le sens longitudinal on doit le réaliser en réglant le débit d'air étant donné que la feuille se déplace le long du transporteur. Bien qu'il existe plusieurs procédés connus pour remplir une telle fonction de réglage, dans la forme 30 de réalisation donnée à titre illustratif, on place une cellule photo-électrique comprenant une source lumineuse 52 et un élément récepteur 53 ds façon qu'elle détecte l'arrivée d'une feuille 20 en un point prédéterminée En reliant la cellule photo-élec-trique à un circuit comportant des dispositifs de minutage bien 35 connus tels que des relais à action différée, et à un distributeur à solénoïde commandant le débit à travers la vanne 32, llajutage peut être réglé de façon que l'air soit appliqué juste BAD ORIGINAL 70 34605 7 2063004 après que le bord avant de la feuille passe en regard de l'ouverture 38 du capuchon 35 et soit interrompu juste avant que le bord arrière passe en regard de ladite ouverture. lorsqu'une feuille 20 ramollie par la chaleur quitte 5 le poste de chauffage A, elle est transportée sous l'ajutage 31 qui applique une quantité relativement faible d'air de refroidissement à la zone délimitée par le trait interrompu a (figure 2), ce qui fait bomber le centre de la feuille vers le haut. Bien que cela semble contraire à la théorie normale de dilatation et de 10 contraction, il semble que dès que l'air atteint la surface supérieure de la feuille elle ait tendance à se durcir avant qu'une contraction importante puisse se produire, la surface inférieure dispose de plus de temps pour se contracter avant de commencer à se durcir et sa contraction provoque un bombement convexe de la 15 feuille vers la surface qui est refroidie plus rapidement. On se rend compte que le degré de refroidissement différentiel détermine le degré de bombement. lorsque la feuille, qui est encore à l'état ramolli, entre dans la zone de cintrage Ç, elle est bombée comme représenté 20 sur la figure 1 et elle s'affaisse en direction du moule. Dès'qu'elle touche les butées 29, le fluide sous pression est appliqué à l'extrémité inférieure du cylindre 28, ce qui soulève le moule en soulevant la feuille 20 à l'écart des rouleaux 15 et en accélérant rapidement son mouvement ascendant pour provoquer son 25 cintrage de façon qu'elle épouse la surface de conformation 19. Il est bien entendu qu'il existe un degré optimal de précintrage produisant une feuille et ayant un cintrage transversal minimal pour chaque dimension différente des feuilles et pour chaque courbure. 30 Naturellement,l'invention n'est pas limitée à.la forme de réalisation décrite et représentée et est susceptible de recevoir diverses variantes entrant dans le cadre et l'esprit de l'invention. 70 34605 8 2063004 REVENDICATIONS 1, Procédé de cintrage d'une feuille de verre ramollie par la chaleur pour lui faire épouser la surface de conformation d'un moule de cintrage qui la supporte par un mouvement ascendant 5 accéléré du moule, de manière à provoquer l'affaissement de la feuille contre la surface de conformation, procédé caractérisé en ce que ladite feuille ramollie est tout d'abord préalablement cintrée dans une direction opposée à la direction voulue du cintrage final. 10 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la feuille ramollie par la chaleur est préalablement cintrée en établissant une différence de température entre ses surfaces opposées. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce 1 5 que la différence de température est établie en appliquant un fluide de refroidissement à l'une au moins desdites surfaces. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le fluide de refroidissement n'est appliqué qu'à la surface supérieure de la feuille. 20 5. Procédé selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que le fluide de refroidissement n'est appliqué qu'à la zone centrale de la surface de la feuille. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications pré-, cédentes , caractérisé en ce que la feuille ramollie par la 25 chaleur est préalablement cintrée pendant qu'elle se déplace le long d'un trajet sensiblement horizontal jusqu'à une position située au-dessus du moule de cintrage. 7. Appareil destiné à cintrer une succession de feuilles de verre plates comportant un dispositif pour supporter et dépla- 30 cer lesdites feuilles dans un plan sensiblement horizontal le long d'un trajet déterminé, un four coopérant avec ledit trajet pour chauffer les feuilles mobiles sensiblement à leur point de ramollissement, un moule de cintrage comportant une surface de conformation et monté au-delà du four pour être déplacé entre une posi- 35 tion alignée de réception des feuilles située au-dessous dudit trajet et une position alignée de cintrage après-coup située au-dessus dudit trajet , et un dispositif pour soulever le moule et 70 34605 9 2063004 élever les feuilles successives à partir dudit trajet à une vitesse accélérée pour contraindre la feuille soulevée à se cintrer vers le bas contre la surface de conformation sous l'effet des forces d'inertie et de gravité, appareil caractérisé en ce 5 qu'il comporte des dispositifs devant le moule de cintrage pour engendrer une différence de température entre les surfaces supérieure et inférieure des feuilles.se déplaçant successivement le long dudit trajet afin de cintrer préalablement lesdites feuilles en les contraignant à se bomber vers le haut avant 10 qu'elles atteignent une position située au-dessus du moule de cintrage. 8. Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce que le dispositif créant une différence de température comporte un moyen pour refroidir au moins une partie de la surface supé- 15 rieure de la succession des feuilles mobiles. 9. Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce que le dispositif de refroidissement comporte un ajutage allongé orienté transversalement audit trajet et dont l'ouverture est dirigée vers ce dernier, un dispositif pour alimenter ledit aju- 20 tage en fluide de refroidissement et un dispositif pour régler le débit du fluide dans l'ajutage. 10. Appareil selon la revendication 8 ou 9» caractérisé en ce qu'il comporte des éléments pour limiter la surface efficace du dispositif de refroidissement à une zone espacée vers l'inté- 25 rieur des bords»des feuilles. 11. Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'ajutage comporte un capuchon horizontal ayant une paroi supérieure, des parois terminales planes et des parois latérales inclinées formant à leurs extrémités une fente allongée au voisi- 30 nage du trajet et d'une largeur plus petite que celle des feuilles de façon que le fluide de refroidissement soit dirigé sur une zone de la feuille espacée vers l'intérieur de ses bords. 12. Appareil selon la revendication 9 ou 11, caractérisé en ce que le dispositif de refroidissement comporte un dispositif 35 de commande sensible à la position d'une feuille le long dudit trajet et coopérant avec le dispositif de réglage pour commander 34605 10 2063004 le débit du gaz dans l'ajutage et contre la feuille se déplaçant 1® long dudit trajet,de façon que ledit refroidissement commence après que le bord avant d'une feuille est passé, sous ladite fente et qu'il soit interrompu avant que son bord arrière passe en regard de ladite fente»