Brevet FR2305402A1 — publié le 19761022

L'invention concerne les produits en verre profilés, et notamment les produits en verre à section en U et les dispositifs pour le formage de produits en verre profilés. L'invention peut être appliquée dans divers domaines du génie civil public et industriel, dans l'agriculture, à diverses fins culturelles et domestiques, l'emploi des produits indiqués dans diverses structures permettant d'assurer le maintien du microclimat nécessaire à l'intérieur des ouvrages et de conférer à ces ouvrages des formes architecturales modernes. L'une des propriétés essentielles du verre est sa faculté de prendre des configurations extrêmement variées lors du formage. Ces diverses configurations peuvent être obtenues par formage à chaud, quand le verre est à l'état ramolli. Parmi les propriétés physico-chimiques caractérisant le verre comme matériau, le rôle le plus important dans le formage à chaud est joué par la viscosité et la tension superficielle. Dans l'industrie verrière, le formage à chaud s'effectue en deux stades : mise en forme et fixage de la forme. En faisant refroidir le verre élaboré jusqu'au niveau de température nécessaire, on assure n'importe quel degré de plasticité, celui convenant le mieux au procédé de formage choisi. Pour fixer la forme donnée au produit, on le fait refroidir jusqut une température encore plus basse, à laquelle le verre perd ses derniers indices de fluidité. La variation de la viscosité du verre en fonction de la température au cours du formage du produit est donc un facteur décisif. Grâce au fait que le verre peut avoir pratiquement n'importe quel degré de fluidité, on peut lui appliquer les procédés de formage les plus variés. En exploitant la réversibilité de la dépendance de la viscosité du verre fondu vis-à-vis de la température, on peut réaliser le formage à des régimes très compliqués, avec mises en contact multiples du verre à former avec les éléments du dispositif formeur. Dans les alimentateurs automatiques modernes des machines à former le verre, la tension superficielle intervient elle aussi comme un facteur important, sans lequel il serait impossible de donner la forme voulue au verre amené dans le dispositif formeur. De la sorte, c'est la dépendance de la viscosité et de la tension superficielle vis-à-vis de la température qui crée les conditions spécifiques favorables permettant de mettre en oeuvre divers procédés de formage pour donner au verre la configuration voulue. Le verre est mis en forme à des températures relativement élevées, de 700 à 1000"C, auxquelles le verre fondu interagit dans la zone de contact avec le matériau des éléments des dispositifs formeurs, ayant une grande influence sur la qualité des produits formés. Au point de vue technologique et économique, les dispositifs formeurs doivent satisfaire une série de prescriptions, à savoir ils doivent assurer un façonnage précis de la surface, avoir une bonne résistance aux températures élevées, une bonne thermostabilité, une bonne résistance aux agents chimiques et aux efforts mécaniques, une bonne dureté et une bonne longévité. Ces prescriptions dépendent du procédé de formage et du type du produit à fabriquer. On emploie en conséquence différents matériaux pour les éléments formeurs, le plus souvent ce sont les métaux, la céramique ou le graphite. Lors du travail des verres industriels, la température des surfaces formantes ne doit pas dépasser 500 à 700"C. Mais il ne faut pas non plus que la température des surfaces formantes soit trop basse, car il s'ensuivrait la dévitrification du verre et l'altération de la surface des produits. Dans l'industrie verrière, on entend par formage tous les processus au cours desquels le verre fondu informe devient un produit façonné. On divise ces processus en deux stades successifs : la coulée et le façonnage. Le premier de ces stades comprend les processus dans lesquels le matériau de départ est le verre fondu, et le produit est un produit fini ou un demi-produit. Le second stade comprend les processus durant lesquels le demi-produit résultat de l'élaboration est définitivement mis en forme, traité pour améliorer sa surface, ornementé, etc. Pour chaque produit en verre à fabriquer, selon sa -forme, ses dimensions, les épaisseurs et d'autres parametres, il faut choisir le procédéXde formage le meilleur du point de vue économique, assurant un rendement maximal du matériel de fabrication et un prix de revient minimal des produits obtenus. Actuellement, les procédés de formage appliqués dans la fabrication du verre peuvent être subdivisés en cinq groupes principaux le filage, le soufflage, le filage-soufflage, l'étirage et le laminage. Outre ces procédés de formage, il existe aussi la méthode de coulée, ainsi que la méthode du ramollissement, caractérisée par un réchauffage répété du verre jusqu'à l'état ramolli à haute viscosité. Les produits en verre ont une vaste gamme de configurations très variées et de dimensions et ils sont appliqués en masse dans les diverses branches de l'industrie. Notamment, les produits en verre profilés sont utilisés pour la construction et le montage de divers éléments de bâtiments et d'ouvrages de caractères différents, à savoir : murs extérieurs et intérieurs, cloisons intérieures, toitures, revêtements, baies d'éclairement, vitrage des croisées de fenêtres et de portes, etc. Les produits profilés peuvent avoir différentes formes U, caisson, V, Z, demi-rond, etc. Le large assortiment de produits d'architecture et de construction en verre conditionne des différences notables dans les spécifications techniques présentées à chaque genre de produit en ce qui concerne les méthodes de fabrication et les compositions des verres employés pour leur fabrication. Le verre profilé est fabriqué à partir d'un verre ordinaire alcalin ou faiblement alcalin. Ces derniers temps, les produits profilés ont également trouvé des applications dans l'agriculture, à la construction des serres et des forceries, le matériau employé pour les recouvrements et les enceintes étant des produits en verre à section en U. Dans les blocs constitués avec de tels produits, les joints des produits entre eux sont réalisés à l'aide de divers intercalaires d'étanchéité. Toutefois, l'étanchéité peu sûre des joints freinait l'extension des produits profilés dans les divers domaines du génie civil. L'emploi de produits en verre en forme de U dans les divers domaines du génie civil permet de résoudre des problèmes techniques importants. Comme on le sait, l'remploi des produits en verre profilés dans le génie civil doit répondre aux prescriptions suivantes - assurer une résistance suffisante pour supporter les charges mécaniques - assurer une isolation thermique équivalente à celle des vitrages a châssis ;; - satisfaire les prescriptions acoustiques, c'est-à-dire d'isolation phonique - augmenter la surface d'éclairement grâce à la suppression des vitrages à châssis, ce qui est un facteur important dans le cas d'application dans le génie industriel et rural - donner à l'intérieur du local vitré une lumière diffuse, c'est-à-dire assurer une distribution uniforme des flux lumineux - assurer une bonne étanchéité des joints entre les éléments des produits en verre et dans les structures de l'ouvrage, ce qui est nécessaire pour créer un microclimat déterminé à l'intérieur du local vitré - conférer au bâtiment un aspect architectural moderne ; - permettre d'abaisser les frais grâce à la suppression des dépenses de bois pour les châssis des vitrages et des dépenses de maind'oeuvre nécessitées par la fabrication des châssis et les travaux de montage. On connaît des dispositifs pour le formage de produits en verre à section en U, comprenant des éléments pour le formage de rebords droits. Le dispositif de formage se compose de plaques superposées, ayant chacune deux éléments en forme de barres rectangulaires. La bande de verre fondu sortant des laminoirs entre dans le dispositif de formage où, grâce aux deux éléments indiqués, ayant la forme de barres rectangulaires, sont formés les deux rebords droits du produit profilé. Toutefois, un dispositif de ce type ne donne pas la possibilité d'obtenir des produits en verre qui pourraient s'assembler à joints étanches fiables ; l'obtention de tels joints est un facteur important lors de la constitution des blocs avec une multitude de produits. On connaît aussi des dispositifs de formage pour la fabrication de produits en verre profilés, constitués par des plaques superposées, dont l'une, la plaque inférieure, est dotée de saillie en forme de coin, et l'autre, la plaque supérieure, est réalisée avec des rainures de calibrage disposées au-dessus des saillies de la plaque inférieure. Sur la plaque inférieure sont disposés deux éléments en forme de barres rectangulaires. La bande de verre fondu sortant des cylindres du laminoir entre dans le dispositif de formage. Les saillies en forme de coin de la plaque inférieure assurent le formage de nervures de rigidité sur la bande, et les rainures de la plaque supérieure assurent le calibrage de ces nervures. Le rabattement des rebords droits du produit est assuré par les deux éléments en forme de barres rectangulaires. Le dispositif venant d'être décrit assure aux produits formés une résistance mécanique plus grande, grâce aux nervures de rigidité. Toutefois, ce dispositif n'assure pas, lui non plus, la fabrication de produits qui, une fois assemblés en un bloc unique, aurait une étanchéité fiable des joints entre les éléments des produits. Le but de l'invention est de supprimer les inconvénients indiqués. On s'est proposé de créer un produit en verre, ayant une section en U et un bloc constitué d'une multitude de tels produits, qui seraient réalisés de telle façon que les produits s'assemblent entre eux par un agrafage assurant une étanchéité fiable, ainsi que de créer un dispositif pour le formage desdits produits en verre profilés. La solution consiste en ce que, dans le produit en verre ayant une section en U, d'après l'invention, un des rebords est contre-rabattu a l'extérieur et a une section en U. I1 est avantageux que, dans le bloc constitué d'une multitude de produits ayant une section en U, dont l'un des rebords est contrerabattu à l'extérieur et a une section en U, d'auprès l'invention, chaque produit suivant s'engage avec son rebord droit dans le rebord en U du produit précédent, en formant ainsi un agrafage. Dans le dispositif pour le formage des produits en verre profilés indiqués, comprenant une semelle plate sur laquelle arrive une bande de verre et un système pour le pro filage du produit disposé au-dessus de cette semelle, d'après l'invention, le système pour le profilage du produit se compose d'une plaque ayant une saillie rectangulaire assurant le formage du creux du produit, d'un élément s'appuyant sur la semelle plate et situé d'un côté de ladite saillie avec écartement pour former le rebord droit du produit, d'un second élément juxtaposé au second côté de ladite saillie et ayant une surface intérieure correspondant a la surface extérieure du rebord en U du produit, et d'une barre placee avec écartement dans ledit second élément de façon à former avec la surface intérieure de celui-ci une rainure pour le formage du rebord contre-rabattu du produit. La substance de l'invention consiste en ce qui suit. Grâce au fait que, dans le produit en verre à section en U, l'un des rebords est contre-rabattu à l'extérieur et a une section en U > il devient possible d'assurer une étanchéité fiable entre les éléments de ces produits. Dans les blocs constitués d'une multitude de tels produits, chaque produit précédent a son rebord droit engagé dans le rebord en U du produit suivant en constituant ainsi un agrafage, ce qui donne la possibilité d'employer diverses matières d'étanchéité. Etant donné que l'agrafage interdit la pénétration de l'humidité et des courants d'air a travers les joints des éléments, il devient possible de maintenir le microclimat nécessaire dans les ouvrages en produits en verre à section en U dont un des rebords a la forme d'un U. Ceci est particulièrement important dans le cas des serres, dans lesquelles les produits en verre sus-indiqués peuvent être employés pour les toitures, ainsi que pour les enceintes et les cloisons. Le dispositif pour le formage desdits produits en verre comprend une semelle plate et un système de profilage. L'adjonction au dispositif d'un élément dont la surface intérieure correspond à la surface extérieure du rebord en U du produit en verre et dans lequel une barre est placée avec écartement par rapport à ladite surface intérieure, permet de donner à la bande de verre tirée à travers le dispositif la forme d'un U, sans provoquer l'apparition de contraintes internes supplémentaires. Les contraintes internes qui apparaissent lors du formage du produit sont facilement éliminées dans un four, par une recuisson quatre stades. Les éléments du dispositif de formage peuvent avoir des configurations très variées et être réalisés avec différentes matières. Selon l'écartement entre la semelle plate et le système de profilage, on peut obtenir des produits en verre de diverses épaisseurs. La pratique a fait apparaître que l'épaisseur la plus favorable des produits en verre2 du point de vue des prescriptions d'utilisation et économiques est de 5 à 6 mm. Pour augmenter la résistance mécanique des produits en verre on peut les armer avec un treillis ou un fil métallique résistant aux températures élevées. De la sorte, le produit en verre objet de l'invention,à section en U avec un rebord contre-rabattu à l'extérieur et ayant une section en U, et le boc constitué d'une multitude de tels produits, satisfont toutes les prescriptions qui leur sont présentées dans le génie civil, et le dispositif pour le formage de ce produit satisfait toutes les prescriptions présentées au formage du verre fondu, préférentiellement au profilage en U. Plus loin, on donne la description détaillée d'un exemple concret de réalisation du dispositif faisant l'objet de l'invention et des dessins, dans lesquels - la figure 1 représente la vue d'ensemble du dispositif pour le formage de produit en verre à section en U - la figure 2 représente la vue d'ensemble du système profilant les produits en verre - la figure 3 représente les éléments du système profilant les produits en verre, vue de dessus. Le dispositif pour le formage de produits en verre profilés (figure 1) comprend des cylindres 1, qui laminent le verre fondu provenant d'un four à verre en une bande de verre 2, dirigée sur une semelle plate 3, située à la partie inférieure du dispositif de formage et au-dessus de laquelle est disposé le système profilant le produit (figure 3). Ce système se compose d'une plaque 4 avec une saillie rectangulaire 5 assurant le formage du creux du produit, d'un élément 6 monté avec écartement par rapport à la saillie 5 de la plaque 4, s'appuyant sur la semelle plate 3 et formant le rebord droit du produit, d'une barre 7 arrondie à sa partie supérieure, et d'un élément 8 juxtaposé à la saillie 5 de la plaque 4 au côté opposé et assurant le formage du rebord en U du produit.La barre 7 est engagée dans l'élément 8 avec écartement par rapport à sa surface intérieure, de façon à former une rainure 9 (figure 2) assurant le profilage du rebord contre-rabattu du produit. Le produit formé sort sur les rouleaux transporteurs 10 (figure 1) et est transmis au mécanisme de tronçonnage des produits en longueurs prédéterminées. Le dispositif proposé pour le formage de produits en verre profilés fonctionne de la façon suivante. Les cylindres 1, en laminant le verre sortant de cuisson, forment une bande de verre continue 2 de largeur et d'épaisseur nécessaires. La bande de verre 2 est dirigée sur la semelle plate 3, au-dessus de laquelle se trouve le système profilant le produit. La plaque 4 avec sa saillie rectangulaire 5, placée au-dessus de la bande de verre 2 laminée en mouvement, en coopération par un de ses plans avec l'élément 6, qui s'appuie sur la semelle plate 3, forme le rebord droit du produit. La saillie rectangulaire 5 forme le creux du produit. La rive opposée de la bande de verre 2 se conforme à la barre 7 (figures 2, 3), dont la partie supérieure est arrondie, et elle est pressée par l'élément 8) dont la surface intérieure correspond à la surface extérieure du rebord en U du produit. La barre 7 est placée avec écartement par rapport à la surface intérieure de l'élément 8 et constitue avec cette surface une rainure 9 (figure 2), qui confère la forme définitive au rebord contre-rabattu du produit et le calibre sur toute la longueur. Le tirage du produit profilé est assuré par un moteur électrique, dont le mouvement est transmis par un système de réducteurs aux rouleaux de transport 10 (figure 1). Ensuite le produit va au mécanisme de tronçonnage en longueurs prédéterminées. De la sorte,le dispositif de formage considéré permet d'obtenir des produits profilés avec un rebord contre-rabattu à section en U. Une multitude de tels produits assemblés en un bloc unique constitue une structure à joints très robustes et étanches. REVENDICATIONS l. Produit en verre ayant une section en U, caractérisé en ce que l'un de ses rebords est contre-rabattu à l'extérieur et a une section en U. 2. Bloc constitué d'une multitude de produits selon la revendication 1 caractérisé en ce que chaque produit suivant s'engage avec son rebord droit dans le rebord en U du produit précédent, en formant ainsi un agrafage. 3. Dispositif pour le formage du produit en verre faisant l'objet de la revendication 1, comprenant une semelle plate sur laquelle arrive la bande de verre et un système pour le profilage du produit, disposé au-dessus de cette semelle caractérisé en ce que le système pour le profilage du produit se compose d'une plaque ayant une saillie rectangulaire assurant le formage du creux du produit, d'un élément s'appuyant sur la semelle plate et situé d'un cOté de ladite saillie avec écartement pour former le rebord droit du produit, d'un second élément juxtaposé au second coté de ladite saillie et ayant une surface intérieure correspondant à la surface extérieure du rebord en U du produit, et d'une barre placée avec écartement dans ledit second élément, de façon à former avec la surface intérieure de celui-ci une rainure pour le formage du rebord contre-rabattu du produit.