Brevet FR2228730A1 — publié le 19741206

La découpe d'une feuille de verre s'effectue couramment sur chatne de fabrication en trois opérations comme suit : on entaille d'abord une face de la feuille selon le tracé de découpe a obtenir, le plus souvent à l'aide d'une molette astreinte à suivre un gabarit. Ensuite on fait filer une fissure, clest-à-dire on a propage dans ltépaisseur de la feuille de verre au droit de l'entaille et le long de son tracé. Finalement on sépare le long de cette fissure les chutes inutiles que l'on casse et renvoie à la fusion sous le nom de calcin, alors que la pièce utile est appelée le volume. De ces trois opérations, la seconde est la plus délicate. Elle se fait traditionnellement par flexion le long du tracé de l'entaille, ce qui est difficile lorsque ce tracé est courbe, d'autant plus qu'il est important que le maximum du moment de flexion soit juste sur lui afin obtenir une fissure bien perpendiculaire aus faces de la feuille, qualité qui est nécessaire pour le meulage ultérieur des arêtes du volume de verre. La présente invention réalise ce filage de la fissure par un nouveau procédé qui consiste à créer des cocs successifs ou simultanés en des points au droit du tracé de l'entaille, mais sur la face opposée. L'invention consiste de plus en des dispositifs pour mettre en oeuvre ltinvention dans le cas d'une fabrication de série, et en particulier à l'un des postes d'une machine transfert. Contrairement au procédé habituel par flexion, le nouveau procédé est en effet très facilement mécanisable et se prête sans mise au point a' toute courbure du tracé. La séparation qui suit le filage selon l'invention pourra ensuite sue faire par tout moyen connu, mais de préférence aussi sans flexion par exemple, soit par traction dans le plan de la feuille, soit par choc thermique ou dilatation thermique de part et d'autre de la fissure. En procédant ainsi, le procédé selon lllnvention permet de rendre les volumes utiles contigüs sur une part au moins de leur périphérie, lorsque leur dessin s'y prête, ce qui augmente le rendement d'utilisation du verre en diminuant la proportion de calcin. On opérera comme suit pour le filage d'une fissure confor- mément à l'invention. La feuille de verre est entaillée par exemple à la molette, puis placée à plat au contact d'une table plane ou marbre, de sorte qlie l'entaille soit au -contact de cette table. Chaque choc est donné sur ltautre face, non entaillée, aussi exactement que possible au droit du tracé de l'entaille et perpendiculairement à la face. L'outil est un poinçon en matière dure, par exemple en acier durci et terminé du côté actif par une portion avantageusement sphérique de diamètre petit relativement à l'épaisseur de la feuille de verre. Chaque choc peut entre provoqué, soit par l'inertie du poinçon lui-même, frappant contre le verre par son extrémité sphérique, soit être transmis au verre par le poinçon disposé au contact au point voulu et recevant lui-même le choc d'un marteau0 L'expérience a donné les valeurs moyennes ci-après comme ordres de grandeurs pour mettre en oeuvre efficacement l'invention0 Rayon de la portion de sphère qui forme l'extrémité active du pointeau : environ un dixième de l'épaisseur de la feuille de verrez Précision de positionnement du point de choc : à 0,2 mm du droit du tracé. Energie du choc : environ un centième de joule, ce qui peut être réalisé par exemple par un pointeau en acier de diamètre 6 mm, longueur 100 mm, tombant sous son propre poids d'une hauteau de 40 mm, ou bien par un marteau de 0,5 kg tombant sous son propre poids d'une hauteau de 3 mm sur un poinçon. Ces valeurs indicatives pourront entre optimisées selon la nature du verre, son épaisseur et ltécartement des points de chocs. Il suffit de donner un seul choc sur chaque point choisi pour obtenir le filage de la fissure jusqu'au point de choc le plus proche. On peut cependant, pour diminuer l'énergie instantanée et ltébranlement du verre, répéter plusieurs chocs de moindre intensité, surtout lorsque l'écartement des points est assez grand. Pour cet écartement, on peut choisir une valeur de 10 à 20 mm dans les parties de tracé à faible courbure, tandis que dans les parties courbes on rapprochera les points de choc jusqu'à 2 ou 3 mm, en diminuant en général simultanément quelque peu l'énergie des chocs. Il est avantageux que le verre soit placé, pour la mise en oeuvre de l'invention, sur une table bien plane qui évite toute flexion locale du verre même lors du choc. En effet, la fissure se forme sous effet des vibrations consécutives au choc et une flexion ou précontrainte mal orientée pourrait propager cette fissure obliquement par rapport au tracé. La mise en oeuvre du procédé de fissuration par choc selon l'invention peut être faite selon diverses modalités dont certaines seront décrites ci-après à titre d'exemples de dispositifs selon l'invention. La figure 1 est une vue en élévation d'une tette électromagnétique actionnant un poinçon unique. La~figure 2 est une coupe en élévation selon 2.2 de la figure 3 d'une machine transfert de découpe avec un poste de fissuration utilisant autant de poinçons que de points de choc. La figure 3 est une coupe en plan du poste de la figure2 suivant la ligne 3.3 de celle-ci. La figure 4 représente une vue partielle en coupe verticale d'une variante de réalisation de la machine des figures 2 et 3. L'appareil selon la figure 1 comporte un poinçon 1 et un marteau 2 guidés dans une tête formée d'un corps 3 et d'un couvercle 4. La feuille de verre 5 est retournée après entaillage et posée sur une table bien plane et rigide 6. L'entaille 7 dde à l'action antérieure d'une molette est vue en coupe. Dans ce mode de réalisation, le poinçon 1 est maintenu en permanence au contact du verre par un petit ressort 8, et le marteau 2, qui frappe le poinçon 1 sous l'action de sa masse et éventuellement du ressort 9 est relevé au moyen d'un électro-aimant 10. Le courant de commande de cet électro-aimant arrive par les fils 11. il est transformé en impulsions par un mécanisme du genre de celui des sonnettes électriques. La fréquence de l'ordre de 5 herz et/ou l'amplitude sont réglés par une manette ou une vis 12 placées sur la poignée 13 à la disposition de l'opérateur. Ce dernier est seulement astreint à suivre le gabarit 14 au contact du guide 15 du poinçon 1. La tête glisse sur la plaque de verre 5 qui porte le gabarit 14, celui-ci étant en outre positionné avec précision par rapport au tracé de ltentaille 7 sur la feuille de verre, par des butées telles que 16. Le poinçon 1 est facile à changer et peu motteux, car sa fréquence de travail élevée impose des changements périodiques. La touche 17 au contact du verre peut être constituée d'une bille de diamètre adapté au verre à fissurer, par exemple 1 mm, sertie à l'extrémité du poinçon, cette bille étant en acier à roulement ou bien en carbure métallique. Naturellement, l'énergie employée dans la tête pourrait entre hydraulique ou pneumatique selon des procédés bien connus déjà employés par exemple dans les outils de rivetage. On pourrait aussi projeter directement des billes ou autres projectiles au moyen d'un pistolet pneumatique d'un type analogue par exemple à celui employé dans certains jouets, et guidé le long du gabarit. Les figures 2 et 3 montrent une machine de découpe comportant une table 6 sur laquelle glisse un ruban de verre 5. Cette table possède trois sections, La première section 6a est à l'entrée et détermine le poste d'entaillage où se fait l'entaille 7 par un procédé habituel connu. La deuxième 6b correspond au poste de fissuration où s'applique un mode de mise en oeuvre de l'invention. La troisième 6c est Ie poste de séparation des chutes 18, qui partent au calcin, d'avec le volume utile 19 qui est saisi par une ventouse de manutention 20. On a figuré ici pour exemple un mode de séparation connu par choc thermique au moyen de brailleurs à gaz tels que 21 qui chauffent la chute 18. Le poste de fissuration comporte la portion de table 6b qui porte une multiplicité de poinçons tels que 1 guidés dans des tubes tels que 22. On voit sur la figure 3 que les tubes sont disposés à l'avance avec leurs axes sur un tracé identique à celui de l'entaille 7 de sorte que ces axes puissent correspondre avec précision à l'entaille elle-meme lorsque la bande de verre a subi son transfert du poste d'entaillage jusqu'au poste de fissuration, le transfert lui-meme pouvant se faire par tout moyen connu qui assure la précision de positionnement par exemple par butée sur la portion-d'extrémité 19a du volume 12 ou bien par repérage optique de l'entaille 7 au dessus d'un repère 23 tracé sur une des portions de la table par exemple sur la portion 6c (figure 2). Les tubes 22 peuvent comporter des orifices de mise à l'air libre tels que 24 à leur extrémité supérieure, tandis que l'autre extrémité est fermée en 25 et reliée pneumatiquement par des conduites d'air comprimé telles que 26, à un collecteur 27 alimenté en air comprimé avec une vanne d'alimentation 28 et une vanne desmise à l'air libre 29. Ces deux dernières vannes peuvent entre combinées d'une façon connue pour que l'ouverture de 28 se fasse après fermeture de 29. En outre, les poinçons 1 jouent le r81e de piston à l'intérieur des tubes 22, soit du seul fait de la précision de guidage, environ 0,1 mm, soit par l'action d'un épaulement tel que 30 formant un piston qui accroit la surface d'action de l'air comprimé donc 1' énergie du choc. Sur la face supérieure du ruban de verre est posée une plaque plane rigide et lourde 31 qui peut en outre acore reliée à une enceinte 32 mise en dépression par la conduite 33 tandis que des orifices tels que 34 appliquent la dépression sur cette face supérieure plaquant ainsi le ruban de verre à la plaque 31 pour éviter au verre toute contrainte de flexion. Ceci est nécessaire dans le cas où comme l'indique la figure 2, la portion de table 6b est légèrement abaissée donc éloigne du verre pour permettre l'échappement de l'air lors du mouvement des poinçons 1. Cet échappement peut se faire aussi par des saignées pratiquées sur cette portion 6b qui peut alors soutenir le verre sur une surface suffisante. il est avantageux que la portion de table 6b soit d'ailleurs démontable et interchangeable pour adapter rapidement la machine-transfert à divers tracés de découpe. Avec le dispositif des figures 2 et 3 les chocs sont effectués par les poinçons 1 sous l'action de l'air comprimé mis en action par ltouverture de la vanne 28, la vanne 29 étant fermée. L'énergie de chaque choc est réglée de préférence par la course de chaque poinçon, qui dépend de la longueur utile de chaque tube 22. On pourrait aussi la régler par le dimensionnement des orifices d'alimentation de chaque tube 22 en air comprimé, par la masse des poinçons, par le dimensionnement de l'épaulement 30 ou par celui des orifices 24. Si lton veut que la fissure file progressivement le long du tracé de l'entaille, on peut remplacer l'alimentation pneumatique en parallèle à partir d'un collecteur 27 comme ci-dessus, par une alimentation en série comme indiqué sur la figure 4, avec un poin çon 22c qui reçoit l'air comprimé et des jonctions pneumatiques telles que 26a entre tubes de guidage 22 voisins, ces jonctions étant disposées pour être ouvertes successivement à la fin de l'action du poinçon précédent, par exemple du fait du déplacement de celui-ci. L'opération est alors un peu plus lente, les chocs étant successifs au lieu de presque simultanés et le travail est moins brutal. Les poinçons 1 sont guidés avec une précision suffisante pour donner les chocs aux points voulus. Il y a généralement un poinçon par point, et quand ceux-ci sont très rapprochés, on peut entre conduit à donner une section rectangulaire aux poinçons pour leur conserver une masse suffisante. On peut aussi placer deux poinçons la, lb dans un tube commun 22a ou meme disposer deux touches 17a, 17b sur un seul poinçon le (figure 4). On notera d'ailleurs que les poinçons 1 au lieu d'avoir un contact ponctuel d'une touche 17 pointue ou sphérique avec la surface du verre, peuvent aussi bien présenter un contact linéaire avec une touche en forme de coin aplati, comme indiqué pour le poinçon id de la figure 4, à condition que ce contact linéaire soit orienté dans la direction de l'entaille 7. REVLDICÂTIONS 1 - Procédé pour fissurer une feuille de verre ayant une face préalablement entaillée suivant un tracé, en vue de la découper ultérieurement le long de ce tracé, caractérisé par d'action de chocs mécaniques en des points distincts au droit du tracé et sur la face non entaillée. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé par un écartement des points de choc plus faible lorsque le rayon de courbure du tracé est luimeAme plus faible. 3 - Procédé selon la revendication 2, caractérisé par une énergie de choc plus faible lorsque le rayon de courbure du tracé est lui-meme plus faible. 4 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par l'utilisation d'un poinçon portant une touche de choc donnant un contact ponctuel avec la surface de la feuille de verre. 5 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par une touche de choc comportant une surface de choc en portion de sphère. 6 - Procédé selon l'une des revendicatioIls 1 à 5, caractérisé par l'utilisation d'un poinçon portant deux touches de choc. 7 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par un poinçon maintenu continuellement par une extrémité au contact de la face recevant les chocs et par un marteau donnant un choc sur l'autre extrémité. 8 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par l'utilisation de projectiles pour créer les chocs. 9 - Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par l'utilisation d'une table plane pour soutenir la feuill de verre sur la face opposée au choc. 10 - Procédé selon la revendication 9, caractérisé par un dispositif de dépression pour faire adhérer la feuille de verre à la table plane par effet de ventousez 11 - Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé par une tette à action périodique actionnant un poinçon-et pourvue d'un moyen pour guider chaque touche de choc du poinçon continuellement au droit du tracé entaillé. 12 - Dispositif selon la revendication 11, caractérisé par un moyen automatique d'action périodique du poinçon. 13 - Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé, selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé par une multiplicité de poinçons guidés dans un mon-tage chacun en face d'un point de choc au moins, au droit du tracé entaillé. 14 - Dispositif selon la revendication 13, caractérisé par l'association à chaque poinçon d'une alimentation en fluide lui apportant l'énergie de choc. 15 - Dispositif selon la revendication 14, caractérisé par une source de fluide commune alimentant chaque poinçon en paral vièle, 16 - Dispositif selon la revendication 14, caractérisé par une source de fluide commune alimentant chaque poinçon en série et l'un après l'autre. 17 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 11 à 16, caractérisé par un tube de guidage guidant avec faible jeu au moins un poinçon et en relation avec une enceinte reliée elle-meme à une source pneumatique à pression différente de celle de l'atmosphère, cette pression s'exerçant sur du poinçon opposée à celle de la touche de choc. 18 - Dispositif selon l'une des revendications 11 à 16, caractérisé par un piston associé à un poinçon au moins et glissant à faible frottement dans un cylindre parallèle au poinçon, le cylindre étant relié à ladite alimentation en fluide pour transmettre l'énergie de choc par l'intermédiaire du mouvement du piston. 19 - Dispositif selon la revendication 18, caractérisé par un piston formé d'un épaulement porté par le poinçon. 20 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 11 à 19, caractérisé par un moyen de rappel d'un poinçon en direction du verre, l'alimentation en fluide ayant pour effet de transmettre énergie de choc à ce moyen de rappel dans le sens qui éloigne lepoinçon de la surface du verre.