Brevet FR2164455A1 — publié le 19730803

La présente invention a pour objet un perfectionnement au chauffage de feuilles de verre par déplacement continu des feuilles à réchauffer dans un four sur un transporteur à rouleaux, ce chauffage étant destiné à conférer aux feuilles l'état de plasticité voulu pour les soumettre à un bombage0 I1 est connu de cintrer en continu des feuilles de verre en les faisant passer dans un four de réchauffage où elles sont entratnées par un transporteur à rouleaux puis dans une cellule de formage où les feuilles convenablement réchauffées subissent l'action mécanique des formes de bombage, les feuilles bombées étant reçues ensuite dans une cellule de refroidissement. Pour un verre donné, la température idéale de bombage est déterminée par un compromis entre une température trop élevée qui entratnerait des défauts de surface (déformation des feuilles sur les rouleaux transporteurs et marquage du verre par les rouleaux et les formes de bombage) et une température trop basse pour laquelle la feuille qui ne serait pas assez plastique se prêterait mal au formage (défauts de bombage, naissance de tensions, etc..*). En d'autres termes, il apparat des défauts dans les portions des feuilles bombées qui se sont trouvées, au moment du formage, au-dessus ou au-dessous de la température idéale de formage. I1 est donc souhaitable qu'au moment du formage la feuille à cintrer présente une température aussi homogène que possible sur toute son étendues Or, les cellules de formage se trouvant généralement à une température plus basse que le four de réchauffage, lorsqu'une feuille réchauffée émerge du four, sa partie avant commence à se refroidir alors que la partie arrière est encore dans le four. Si le défournement est lent, par exemple s'il s'effectue à une vitesse de l'ordre de 2 à 5 cm/sec et que la feuille a des dimensions notables de l'ordre de 1 ou 2 m, la durée du défournement est telle que l'on peut constater un écart de 100C entre l'avant et l'arrière de la feuille. Pour réduire cet écart de température, on a déjà proposé de défourner le plus rapidement possible afin de diminuer la durée du défournement. A cet effet, on a déjà proposé d'accélérer les rouleaux du transporteur qui supportent le verre pendant son défournement, c'est à dire pratiquement les rouleaux de la dernière portion du four et ceux de la cellule de formage.Cependant, quelle que soit l'accélération que l'on donne à la feuille de verre au moment de son défournement, celui-ci n'est jamais instantané de sorte qu'il subsiste toujours un écart de températùre entre l'avant et l'arrière de la feuille lorsque celle-ci est parvenue entre les formes de bombage0 La présente invention a pour but d'éviter cet inconvénient en créant intentionnellement une différence de température entre l'avant et l'arrière de la feuille de verre alors que celle-ci se trouve encore à l'intérieur du four afin que cette différence soit. automatiquement compensée par la différence de température en sens inverse qui se produirait dans la feuille au moment du défournement Sans la mise en oeuvre de la présente invention0 Le procédé de l'invention consiste à modifier non seulement la vitesse des rouleaux du transporteur supportant la feuille pendant son défournement mais également la vitesse des rouleaux supportant la feuille au moment de son enfournement, de façon à différencier le temps de passage dans le four de la partie avant de la feuille par rapport à sa partie arrière et à donner en conséquence à la feuille une température différente entre l'avant et l'arrière, cette différence de température étant telle que, au moment du bombage, la feuille ait une température sensiblement uniforme. Dans le cas le plus fréquent où la cellule de formage se trouve à une température moins élevée que celle du verre à la sortie du four, on règle la vitesse des rouleaux d'enfournement et de défournement de telle façon que la durée du défournement soit plus courte que la durée de l'enfournement Si l'on se trouve en présence du cas inverse, la mise en oeuvre de l'invention consiste à régler la vitesse des rouleaux d'enfournement et de défournement de telle façon que la durée de l'enfournement soit plus courte que la durée de défournement Pratiquement, lorsqu'il s'agit d'.amener à la température de formage, c'est à dire de l'ordre de 6000, une feuille de verre d'épaisseur courante de l'ordre de 5 à 6 mm, ou de deux feuilles superposées ayant chacune une épaisseur de 2,5 à 3 mm (comme c'est le cas lorsque l'on doit bomber simultanément deux feuilles de verre destinées à la fabrication d'un vitrage feuilleté), on constate que les feuilles doivent séjourner danslefour pendant une durée de l'ordre de 150 à 200 secondes tandis que l'enfournement et le défournement ne dureront qu'une dizaine de secondes et mame moins. On donne ci-après, à titre d'exemples non limitatifs, et en référence aux dessins annexés, des détails sur la mise en oeuvre de l'invention. Dans ces dessins la fig.t représente schématiquement une installation de bombage de feuilles de verre; la fig.2 est un diagramite de vitesses; la fig.3 représente schématiquement les dispositifs mécaniques pour la commande des rouleaux; L'installation de bombage de feuilles de verre représentée fig.1 comprend essentiellement un four de réchauffage lalimenté par un transporteur ou "utile" 2 une cellule de formage 3 et une cellule de refroidissement des feuilles traitées 4. Un transporteur à rouleaux 5 s'étend-depuis l'utile d'entrée jusqu' la cellule de refroidissement incluse. Ce transporteur est divisé en cinq zones que l'on a représentées schématiquement sur la fig.3, à savoir - zone A, utile d'entrée, - zone B, s'étendant sur le premier tiers du four environ, - zone C, s'étendant sur le deuxième tiers du four environ, - zone D, s'étendant sur le troisième tiers du four, ainsi que sur la plus grande partie de la cellule de formage, - zone E s'étendant depuis la zone D jusqu'à sortie de la cellule de refroidissement. Les rouleaux transporteurs de la zone A (utile d'entrée) sont susceptibles d'être solidarisés avec le dispositif d'entrat- nement des rouleaux de la zone B gracie à un embrayage schématisé sur la fig.3 par la référence Eg, Les rouleaux de la zone B (premier tiers du four) sont en tra4nCs par un moteur M1 (par exemple un moteur électrique à courant continu à régulation de vitesse) lorsque l'embrayage Ei est débrayé. Nais ces rouleaux sont entratnés par le moteur M2 quand l'embrayage E1 est embrayé et que la vitesse du moteur M2 est supérieure à celle du moteur M1. Ceci suppose également l'existence de roues libres schématisées par R1 et R2. Les rouleaux de la zone C (deuxième tiers du four) sont entraSnés en permanence par le moteur M1. Les rouleaux de la zone D (troisième tiers du four et cellule de formage) sont entratnés par le moteur M1 lorsque l'embraya- ge E2 est débrayé et par le moteur M2 quand l'embrayage E2 est embrayé et que la vitesse de M2 est supérieure à la vitesse de M1 ceci étant rendu possible par la présence des roues libres R2 et R30 Les rouleaux de la zone E sont entratnés en permanence par le moteur M10 Sur la fig.3 qui est purement schématique, les ensembles des rouleaux de chaque zone A, B, Cs D, E, sont représentés pr des rectangles et on a représenté également schématiquement, en traits épais, les liaisons mécaniques entre les moteurs, les roues libres, les embrayages et les rouleaux. La fig.2 représente un diagramme de vitesse des rouleaux des différentes zones, l'horizontale correspondant à la vitesse, dite de chauffage, qui est déterminée par-le moteur Mî et que prennent les feuilles de verre dans la zone A, dans la zone C, dans la partie de la zone D intérieure du four et dans la zone E. Dans la zone B et dans la portion de la zone D extérieure au four, se produisent respectivement le cycle d'entrée et le cycle de sortie caractérisés par exemple par l'angle 0( de l'accé- lération et la position des points P1 ou P2 d'inversion0 Afin que la commande des cycles soit automatique, l'installation comprend des détecteurs, par exemple optiques, chargés d'enregistrer le passage du bord avant d'une feuille de verre0 Ces détecteurs sont placés, l'un juste avant l'entrée du four et l'autre juste avant sa sortie.Ils sont schématisés sur la fig.2 par les flèches F1 et F20 On décrit ci-après, en référence à la fig.3, le déroulement d'une opération de traitement thermique avant bombage d'une feuille de verre, conformément au procédé de l'invention : - Position de repos : Une feuille de verre se trouve en attente dans la zone A dont les rouleaux sont à l'arrêt par suite du débrayage de Eg, Les rouleaux des zones B, C, D et E sont entratnés à la vitesse de chauffage choisie qui est déterminée par le moteur M1. Le moteur M2 tourne, quant à lui, à une vitesse légèrement inférieure à M1 et, par suite de l'existence des roues libres est sans effet sur la vitesse des rouleaux. - Chauffaqe : Pour commander le début du cycle de traitement thermique, on embraye Eg, ce qui détermine 1'entratnement des rouleaux de la zone A à la vitesse de chauffage (vitesse de M1). La feuille de verre se déplace vers le four et lorsque son bord avant passe devant le détecteur F1, le cycle d'enfournement se déclenche, E1 est embrayé et E2 est débrayé. La vitesse de M2 augmente et dépasse la vitesse de M1, ce qui détermine l'accélération des rouleaux des zones A et B. Lorsque le verre a parcouru une longueur prédéterminée (un demi-cycle) le moteur M2 ralentit (de meme que les rouleaux de A et B) pour revenir jusqu'à une vitesse d'attente légèrement inférieure à M1. Tous les rouleaux tournent alors de nouveau à la vitesse de chauffage déterminée par M1 l'embrayage E0 se débraye et les rouleaux de la zone A starrttent. La feuille de verre progresse vers le four à la vitesse de chauffage. Quand le bord avant de la feuille parvient au détecteur F2, immédiatement avant la sortie du four, le cycle de défournement se déclenche: E1 est débrayé et E2 est embrayé. La vitesse de M2 s'accélère à nouveau, entraSnant l'accélération des rouleaux de la zone D, puis la vitesse de M2 diminue pour reprendre sa vitesse primitive, légèrement inférieure à celle de M1o Tous les rouleaux tournent alors à nouveau à la vitesse de chauffage et la feuille de verre se trouvant entièrement dans la cellule de formage peut être traitée par exemple par bombage. Pour fixer les idées, on donne ci-après deux exemples numériques d'application de l'invention0 Dans ces deux exemples, il s'agit du bombage simultané de deux feuilles de verre superposées destinées à la fabrication d'un pare-brise en verre feuilletée Le four a une longueur de 5480 mmç Les feuilles de verre ont chacune une longueur de 1580 mm et une épaisseur de 3 mm, l'épaisseur totale de l'empilage étant de 6 mmO La température du four est de 7300C pour la volte et de 6500C pour la sole. La vitesse de chauffage a été choisie de 2,70 cm/secO (Elle est déterminée par le moteur M1)o La durée de chauffage, c'est à dire le laps de temps s'étendant entre le passage du bord avant de la feuille de verre devant le détecteur F1 et son passage devant le détecteur F2, est de 160 secondes. Dans ces conditions, la feuille de verre est portée, dans le four,à une température voisine de 6000C, Ces données sont valables pour les deux exemples qui suivent: Exemple 1 Dans cet exemple, la cellule de travail ou de formage est à 5400C, c'est-à-dire à une température inférieure à celle du verre à sa sortie du four.Il est donc nécessaire que la partie avant de la feuille de verre se trouve à une température supérieure à celle de la partie arrière afin que la température du verre s'égalise dans la cellule de travail0 Conformément à l'invention, on règle l'appareillage de façon à avoir, pour le cycle d'enfournement, une accélération et une décélération en valeur absolue de 0,1 m/sec2 , ce qui détermine une durée du cycle d'enfournement de 8,2 secondes pour un espace total parcouru pendant l'accélération et la décélération de 1690 mm, le point d'inversion P1 étant situé au milieu de cet espace, c'est à dire à 845 mm de l'origine du cycle. Le cycle de défournement est caractérisé par une accéléra 2 tion de 0,4 m/sec2 , ce qui détermine une durée du cycle de dé- fournement de 4 secondes pour un espace de 1830 mm et un point d'inversion P2 à 915 mm de l'origine du cycle0 On constate que, dans ces conditions, les feuilles à la sortie du four présentent une température de 6080C à l'avant, 604oC au centre et 6000C à l'arrière, cette différence de température étant précisément celle qui est nécessaire pour obtenir une température homogène de la feuille dans la cellule de formage0 Exemple 2 Dans cet exemple, on traite les mimes feuilles que dans l'exemple 1, mais la cellule de travail se trouvant à 6400C, ce qui est une température supérieure à celle du verre à la sortie du four, il est nécessaire que l'avant des feuilles soit, à la sortie du four, plus froid que l'arrière Conformément à l'invention, on choisit pour le cycle d'enfournement une accélération et une décélération en valeur absolue 2 de 0,5 m/sec2 , ce qui détermine une durée du cycle de 3,7 secondes s'étendant sur un espace de 1690 mm (point d'inversion P'1 à 845 mm de l'origine Pour le cycle de défournement, on choisit une accélération de 0,04 m/sec2 , ce qui dtermine une durée du cycle de 11,3 secondes s'étendant sur un espace de 1830 mm (point P'2 d'inversion à 915 mm de l'origine). Dans cet exemple caractérisé par un enfournement rapide et un défournement lent, les feuilles présentent, lorsqu'elles sont sortiesjdu four, une température de 6000C à l'avant, 6040C au centre et 608ex à l'arrière. Les conditions et données numériques précisées ci-dessus n'ont été données qu'à titre d'exemple. On peut modifier, sans sortir du cadre de l'invention, les conditions opératoires et en particulier la longueur relative des différentes zones de l'appareil ainsi que la durée des cycles d'enfournement et de défournement qui peuvent d'ailleurs ne pas entre symétriques, le point d'inversion n'étant plus au milieu du cycle, ce qui entragne une différence en valeur absolue entre l'accélération et la décélération. REVENDICATIONS notamment 1) Procédé pour le chauffage, /en vue du bombage, d'une feuille de verre ou d'un empilage de deux ou plusieurs feuilles de verre par passage en continu, sur un transporteur à rouleaux, dans un four qui assure le réchauffage de la feuille ou de l'empilage avant introduction dans une cellule de formage, ce procédé étant caractérisé en ce que l'on modifie la vitesse des rouleaux du transporteur supportant la feuille ou l'empilage de feuilles pendant son enfournement et également pendant son défournement, de façon à différencier le temps de passage dans le four de la partie avant de la feuille ou de l'empilage par rapport à sa partie arrière et à obtenir en conséquence entre lesdites parties une température différente, cette différence de température étant telle qu'au moment du bombage la feuille ou l'empilage ait une température sensiblement uniforme, 2) Procédé suivant la revendication 12 caractérisé en ce qug dans le cas où la cellule de formage est à une température plus faible que celle du four, on règle la vitesse des rouleaux d'en- fournement et de défournement de telle façon que la durée de défournement soit plus courte que la durée de l'enfournement0 3) Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que, dans le cas où la cellule de formage est à une température plus du verre à sa sortie élevée que celletdu four, on règle la vitesse des rouleaux d'enfournement et de défournement de telle façon que la durée de l'enfournement soit plus courte que la durée du défournemento 4) Procédé suivant l'une quelconque des revendications pré cédentes, caractérisé en ce que la feuille de verre ou l'empilage de feuilles de verre est soumise, dans les deux cycles d'enfournement et de défournement, à une accélération qui a la mdme valeur absolue que la décélération0 5) Procédé suivant les revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que le rapport entre l'accélération au défournement et l'accélération à l'enfournement, ou inversement, est compris entre 1,5 et 50 6) Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'accélération est comprise entre 2 0,1 et 1 m/sec2 c 7) Installation pour la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 12 caractérisé en ce qu'elle comprend un four de réchauffage et une cellule de formage traversés par un transporteur à rouleaux groupés en zones successives, les rouleaux d'une même zone étant tous entraSnés à la meme vitesse qui peut entre différente de celle des autres zones, la première zone étant celle de l'utile d'alimentation du four, la deuxième zone étant intérieure au four et s'étendant sensiblement sur le tiers environ de sa longueur, la troisième zone s'étendant sensiblement sur le deuxième tiers du four et la dernière zone comprenant la partie restante du four et la plus grande partie de la cellule de formage. 8) Installation suivant la revendication 7, caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif d'entratnement différencié des rouleaux qui comporte un moteur à vitesse constante et un moteur à vitesse variable, ces moteurs étant accoués par l'intermédiaire de roues libres et d'embrayages aux rouleaux des différentes zones, de façon à permettre de donner à l'instant voulu l'accélération suivie d'une décélération aux rouleaux de la deuxième zone et aux rouleaux de la dernière zone. 9) Installation suivant les revendications 7 ou 8 caractérisée en ce que les déclenchements des cycles d'accélération et de décélération à l'enfournement d'une part et au défournement d'autre part sont obtenus par des détecteurs optiques situés audessus du transporteur, le premier immédiatement avant ltentrée du four et le second avant la sortie du four0