Brevet FR2316197A1 — publié le 19770128

La présente invention se rapporte à un procédé pour le bombage et la trempe annexe éventuelle d'une feuille de verre, selon lequel la feuille, suspendue à des pinces, est transportée à travers un four où cette feuille est échauffée à la température de bombage. La feuille est ensuite amenée à la forme désirée dans une presse, puis trempée thermiquement par refroidissement brusque, ou lentement refroidie à la température ambiante. Dans les procédés déjà connus de ce type, la feuille, après avoir été échauffée dans le four à la température de bombage, est transférée dans une station de bombage, située à poste fixe, où cette feuille est immobilisée avant d'être formée, puis dans la station de refroidissement. Comme la presse travaille à une cadence déterminée, le transfert de la feuille à travers le four doit s'effectuer à la même cadence. Les accélérations et les ralentissements qui résultent de cette cadence de transfert, entraient des sollicitations mécaniques sur les feuilles à l'endroit des points de suspension. De plus, ces accélérations et ces ralentissements infligent à la feuille des secousses et des oscillations entrainant, lorsque cette feuille a déjà atteint sa température de formage, des déformations indésirables au voisinage des points de suspension. Pour pallier ces inconvénients, il est déjà connu de transporter les volumes les uns derrière les autres suivant une certaine cadence à travers le four, de telle façon que chaque chariot soutenant un volume se trouve, à lten- trée et à la sortie du four, entraîné sans à-coup par un organe d'entrainement obéissant à une loi sinusoidale suivant une trajectoire rectiligne. De plus,il est connu, lorsqu'on trempe des feuilles de verre sans les bomber - cette trempe entrainant d'ailleurs les mêmes problèmes - de laisser la feuille immobile, le four de chauffage et le dispositif de refroidissement étant alors, au contraire, alternativement amenés en position de travail. Le procédé ci-dessus rappelé, consistant à donner au chariot une accélération sinusoidale, est très largement utilisé en pratique et conduit à de très bons résultats,pourvu que l'on traite des feuilles d'une épaisseur égale ou supérieure à 4 mm.En revanche, les résultats sont plus problématiques lorsque de très minces feuilles, d'une épaisseur inférieure à 4 mm, doivent être bombées et éventuellement trempées, ou encore, lorsque la forme de ces feuilles doit répondre à des tolérances très serrées. I1 peut, en effet, arriver, particulièrement lorsque les feuilles de verre sont excessivement minces,que, même en les transportant avec une accélération sinusoldale, il subsiste encore des forces, dues aux accélérations et aux freinages, susceptibles de produire des distorsions optiques ou meme des déformations partaitement visibles. le telles déformations sont, par exemple, particulièrement nuisibles lorsque les feuilles bombées de cette manière doivent servir à élaborer des verre sandwichs. Le but visé par la présente invention est de développer le procédé rappelé ci-dessus, de manière à rendre plus minime encore le danger de déformation au cours du traitement, et d'améliorer encore le respect de la forme, tout spécialement pour les feuilles très minces. L'invention permet d'atteindre ce but, en entraînant la feuille à une vitesse uniforme, tout au moins dans le périmètre de l'installation de traitement où cette feuille se trouve à la température d'amollissement. De plus, l'opération de bombage est effectuée au cours du mouvement continu de progression de la feuille1 la presse, accélérée jusqu'à lui faire atteindre la vitesse de la feuille, étant rendue synchrone avec cette feuille et l'accompagnant pendant l'opération de bombage. Grâce au transport à vitesse continue et uniforme des feuilles de verre, il ne peut plus naltre aucune force susceptible de détériorer ces feuilles sous l'effet des accélérations ou des ralentissements, dès que ces feuilles ont atteint la vitesse normale de transfert. De plus, le fait de synchroniser la presse et la feuille et de lui faire accompagner celle-ci, rend possible le maintien d'une vitesse de transfert constante, même pendant le processus de bombage. On notera que la presse retourne à sa position de repos à vitesse accélérée, aussitôt que les pièces de forme de cette presse ont cessé d'être en contact avec la feuille, cette feuille - qui est maintenant bombée - étant alors transférée plus loin, toujours à la même vitesse. De cette manière, c' est-à-dire en évitant, conformément à l'invention, tout mouvement de balancement de la feuille, on obtient encore un autre avantage: il devient, en effet, possible de diminuer les échancrures qui doivent être pratiquées dans les bords supérieures des pièces de forme de la presse, aux endroits où les pinces tiennent la feuille. On réduit ainsi l'étendue de ces endroits critiques que les surFaces des pièces de forme de la presse ne doivent pas saisir entre elles, améliorant de cette manière l'exactitude des formes à ces endroits critiques. A cet effet, la presse, lors de l'approche d'une feuille de verre échauffée à la température de bombage, est mise en mouvement, tout d'abord sous une forte accélération, puis, dans la dernière phase précédant la mise en contact avec la feuille de verre, jusqu'à faire concorder les vitesses de la presse et de la feuille, afin que la vitesse relative de celles-ci soit très faible. Selon une autre caractéristique du présent procédé, la presse est accouplée mécaniquement au chariot supportant la feuille de verre, à l'instant où la presse et la feuille, animées de vitesses égales, ont atteint leurs positions relatives de travail. On notera qu'il est particulièrement avantageux de faire passer les feuilles, avant que celles-ci atteignent la presse, à travers une zone d'égalisation de températures aménagée dans la dernière partie du four. Dans cette zone, la température régnant dans le four n'est que très peu supérieure à la température requise pour le bombage des feuilles de verre. On s'approche ainsi des conditions idéales d'application du procédé. De plus, lorsque le bombage doit être suivi d'une trempe thermique, le dispositif servant à refroidir brusquement la feuille de verre peut aussi être rendu mobile, ce dispositif étant alors accéléré jusqu'à lui faire atteindre la vitesse de la feuille et à l'accompagner dans son mouvement lors du refroidissement brusque de cette feuille. Conformément à une autre caractéristique de l'invention, les parties de la feuille de verre adjacentes aux pinces de préhension sont refroidies, au moyen de jets d'air dont l'action est strictement limitée à ces parties, peu de temps avant que les surfaces des pièces de forme montées sur la presse entrent en contact avec la feuille On augmente ainsi la viscosité et donc la raideur du verre adjacent aux pinces de préhension. le cette manière, on évite que les efforts éventuellement transmis par la presse en se fermant provoquent des déformations nuisibles dans les parties de la feuille adjacentes aux pinces de préhension. le bombage de cette feuille ne se trouve d'ailleurs pas contrarié, étant donné que le refroidissement est étroitement localisé et peut d'ailleurs être relativement faible. Be procédé selon l'invention s 'applique d'une manière particulièrement avantageuse au bombage des feuilles minces destinées à constituer ultérieurement un verre sandwich de sécurité. Alors que, jusqu'à présent, de telles feuilles de verre devaient être bombées par paires, le nouveau procédé permet, pour la première fois, une telle exactitude et une telle capacité de reproduction des formes qu'il permet un bombage à l'unité dans une presse unique. Lorsque les verres sandwichs sont fabriqués à partir de feuilles de verre d'épaisseurs différentes, ces feuilles sont bombées, conformément à l'inventian, sur des presses différentes. De cette manière, on peut tenir compte des différences de comportement et aussi des tendances à retourner à la forme première, pendant et après bombage, due aux différences des moments d'inertie et des forces de retour, en réglant les presses de bombage. On peut, en ce cas, agencer une ligne de chauffage pour chacune des épaisseurs de verre, de manière à être en mesure de régler isolément les températures pour deux ou plusieurs épaisseurs de verre. Au lieu d'opérer ainsi, il est toutefois possible d'avoir une ligne commune de chauffage pour deux épaisseurs de verre, et d'envoyer alternativement sur cette ligne des feuilles d'épaisseurs différentes. Après parcours de la l-igne de chauffage, ces feuilles sont passées, selon leur épaisseur, dans une première ou dans une seconde station de bombage, ces deux stations pouvant être disposées l'une à côté de l'autre. le nouveau dispositif servant à l'application du procédé selon l'invention est essentiellement caractérisé en ce qu'il comprend un four à passage continu, un ensemble de bombage situé derrière le four à passage continu dans la direction de transport des feuilles et susceptible, conformément au procédé, d'être déplacé en synchronisme avec les feuilles, et un transporteur à vitesse constante et uniforme s'étendant le long du four à passage continu, de la station de bombage et de la ligne de refroidissement annexe. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention résulteront de la description du procédé qui va suivre, des diverses réalisations de l'appareilla- ge tout spécialement destiné à l'application de ce procédé et représenté sur le dessin schématique annexé, et enfin des revendications également annexées à la description et au dessin. Sur ce dessin La figure 1 est une vue de dessus d'une installation pour le bombage et la trempe annexe de feuilles de verre; La figure 2 est également une vue de dessus d'une installation de bombage, mais ce bombage est suivi d'un refroidissement lent de ces feuilles; La figure 2a est une vue de côté, selon les flèches IIa - IIa de la figure 2, d'un registre de refroidissement; La figure 3 est une vue de côté d'une presse de bombage équipée d'un dispositif servant au refroidissement préliminaire des zonesdes feuilles adjacentes aux pinces de suspension, et La figure 4 est une vue de dessus de la presse de bombage représentée sur la figure 3. Sur la figure 1, on voit une installation de bombage et de trempe annexe formée d'une ligne de chauffage, par exemple d'un four 1 à passage continu, comme représenté sur le dessin, d'un poste 2 de bombage et d'un poste 3 de déchargemment. À travers toute l'installation s'étend un convoyeur menti de chariots de transport, avantageusement constitué par un monorail 4 sur lequel circulent des balancelles 5, les feuilles 6 de verre à traiter étant suspendues à ces balancelles au moyen d'organe de préhension en forme de pinces. Les chariots 5 sont animés d'une vitesse uniforme et constante dans le temps, afin que les feuilles de verre traversent toute l'installation à une vitesse toujours égale à ellemême. Dans le four 1 à passage continu, où la chauffe est effectuée par rayonnement au moyen de résistances électriques, la température est réglée le long du four de manière à présenter, dans les deux premiers tiers du four, une valeur relativement élevée approximativement comprise entre 800 et 8500C, permettant d'échauffer aussi vite que possible les feuilles de verre de la tempé rature ambiante à une température le 600 à 6200C environ. Dans le dernier tiers du four, au contraire, e température des résistances de chauffage par rayonnement doit se situe S éulement légèrement au-dessus de la température requise pour le bombage,4e5 feuilles de verre.On est sûr d'atteindre ainsi un équilibre dans les éges de chaleur par rayonnement permettant à toutes les feuilles de verre de présenter la même température lors du bombage. La station annexe 2 contient la presse 7, 8, de bombage, montée par exemple sur des roulementjà billes (non représentés) et susceptible d'être déplacée à l'aide d'un organe d'entraînement approprié sur des rails 9, 10. Cet organe d'entraînement ;comprend, par exemple, une crémaillère Il s'étendant le long du rail 9 et un pignon moteur monté sur la presse mobile 7, 8, ce pignon engrenant sur la crémaillère 11. Lorsque la feuille de verre approche de la station de bombage, on accélère la presse - qui se trouve en position initiale auprès du four - jusqu'à une vitesse voisine de celle de la feuille, de manière à positionner exactement, à une vitesse relative très faible, la feuille de verre par rapport à la presse.Lorsque le positionnement exact est réalisé, on accouple le chariot 5 de transport supportant la feuille de verre avec la presse 7, 8, qui est ensuite fermée sur cette feuille. Entre-temps, la presse a atteint la position représentée en pointillé. Après bombage de la feuille de verre, la presse est ouverte, le chariot est désaccouplé et cette presse retourne à sa position initiale. ta feuille de verre, une fois bombée, arrive alors dans la station 3 de soufflage. L'ensemble de soufflage est constitué par les deux caissons 12, 13 alimentés en air de soufflage au moyen de ventilateurs 16 et 17 entraînés à l'aide des moteurs 14, 15, l'ensemble du dispositif de soufflage pouvant être déplacé sur les rails 18,19. L'organe d'entraînement est à nouveau formé d'un pignon moteur engrenant avec la crémaillère 20. Exactement comme la presse, le dispositif de soufflage est susceptible d'être accéléré, à partir de sa position initiale située auprès de la station de bombage, jusqu'à atteindre la vitesse de la feuille, à se synchroniser avec celle-ci, et à l'accompagner dans son mouvement.Dès que la feuille a sensiblement atteint la position où elle doit être soufflée, les deux caissons sont amenés sur la feuille et le processus de soufflage est entamé, le dispositif 12, 13 se déplaçant en synchronisme avec la feuille de verre. Une fois le processus de soufflage terminé , les caissons 12, 13 sont écartés l'un de l'autre, et le dispositif de soufflage retourne rapidement à sa position initiale, afin de pouvoir être synchronisé à partir de cette position avec la feuille suivante. les feuilles 6a de verre,une fois bombées et trempées et, en conséquence, prêtes à l'emploi,sont ensuite enlevées à l'aide du dispositif 24 de retrait, des organes de préhension en forme de pinces dont sont munis les chariots 5 de transport, puis évacuées vers un poste de transformation ultérieure, au moyen d'un transporteur 25 sur lequel les feuilles sont posées debout sur des supports en forme de fourches. Après enlèvement des feuilles, les chariots 5 sont reconduits en circuit fermé sur les rails 4a, jusque devant le four 1. De nouvelles feuilles sont alors fixées aux chariots 5, puis passées à travers l'installation ci-dessus décrite. L'autre installation , destinée à l'application du procédé conforme à l'invention et représentée sur la figure 2, est identique ou très analogue à l'installation de la figure 1, en ce qui concerne le four 1 à passage continu, la station 2 de bombage et le dispositif de transport. On peut, en conséquence, se reporter pour ces éléments d'installation à la description de la figure 1. Cependant, les feuilles ne sont pas trempées; on fait, au contraire, parcourir à ces feuilles un tunnel 30 de refroidissement annexé à la station 2 de bombage. Dans ce tunnel, les feuilles sont refroidies par absorption de rayonnement, mais elles ne subissent pas, de ce fait, une mise en tension au sens propre du terme. Sur deux côtés du tunnel, comme représenté sur la vue de détail de la figure 2a, on a agencé des registres 31 de refroidissement constitués par une série de tubes rectangulaires superposés s'étendant le long du tunnel. De l'air frais 36, aspiré dans l'atmosphère au moyen des ventilateurs 33, à travers les orifices 32 d'entrée situés à l'extrémité froide du tunnel, s'écoule dans les registres 31, cet air étant ensuite rejeté à l'atmosphère par la voie des tuyauteries 34, 35. En dehors des efforts dus à l'accélération et au ralentissement des feuilles de verre durant leur transport, l'inertie de ces feuilles provoque, au voisinage des points de suspension, d'autres efforts qui conduisent à des déformations supplémentaires et à des gauchissements localisés du verre. Ces déformations et ces gauchissements se traduisent par des perturbations optiques au voisinage des points de suspension, particulièrement lorsqu'on assemble deux feuilles isolées en vue de constituer un verre sandwich. Pour remédier à cet inconvénient, on peut, comme représenté sur les figures 3 et 4 du dessin, disposer sur la presse 38, 39 des petits ajutages 40 directement vis-à-vis des organes 41 de préhension en forme de pinces. Grâce aux jets d'air sortant des ajutages 40, on souffle sur des zones étroitement délimitées, d'un diamètre approximatif de 3 à 5 centimètres, au voisinage immédiat de chacun des points d'accrochage des pinces 41, avant que la presse 38, 39 soit avancée sur la feuille de verre et vienne en contact avec celle-ci. Dans ces zones soufflées étroitement définies, le verre est si bien refroidi et rendu rigide qu'il ne survient plus aucun gauchissement générateur de défauts optiques. Comme on le voit sur le dessin, les ajutages 40 sont fixés à des supports 42, 43 qui sont eux-mêmes solidaires d'un chariot 44, mobile sur des glissières 45 assujetties à la presse 38,39. À cette presse sont aussi assujettis des cylindres pneumatiques dont les tiges 47 de piston attaquent le chariot mobile 44. Lorsque la presse est ouverte, les ajutages 40 sont situés devant les pinces 41, comme on le voit sur le dessin. Aussitôt que la feuille 48 de verre est positionnée à l'intérieur de la presse, on établit la pression de soufflage pendant un court instant. Lorsque la presse se ferme sur la feuille de verre, le cylindre 46 est mis en action faisant ainsi reculer les supports 42, 43 et les ajutages 40 par rapport aux plateaux de la presse. Lors de ltouverture de cette presse, le cylindre 46 est mis en action en sens inverse, faisant ainsi retourner les ajutages 40 dans leurs positions initiales. REVENDICATIONS 1. Procédé pour le bombage et la trempe annexe éventuelle d'une feuille de verre, selon lequel la feuille de verre, suspendue à des pinces, est transportée à travers un four où cette feuille est échauffée à la température de bombage, amenée ensuite à la forme désirée dans une presse, puis trempée thermiquement par refroidissement brusque ou lentement refroidie à la température ambiante, un tel procédé étant caractérisé en ce que la feuille de verre, tout au moins dans le périmètre de l'installation de traitement où cette feuille se trouve à la température d'amollissement, est entraînée à une vitesse uniforme, le processus de bombage survenant au cours du mouvement continu de progression de la feuille, lorsque la presse de bombage est accélérée jusqu'à lui faire atteindre la vitesse de la feuille, cette presse accompagnant la feuille dans son mouvement,d'une manière synchrone. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la presse, lors de l'approche d'une feuille de verre échauffée à la température de bombage, est mise en mouvement, tout d'abord sous une forte accélération, puis, dans la dernière phase précédant la mise en contact avec la feuille de verre, jusqu'à faire concorder les vitesses de la presse et de cette feuille, de manière que la vitesse relative de celles-ci soit très faible. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la presse est accouplée mécaniquement au chariot supportant la feuille de verre, à l'instant où la presse et la feuille de verre, animées de vitesses égales, ont atteint leurs positions relatives de travail. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les feuilles de verre, avant d'atteindre la presse de bombage, sont passées à travers une zone d'égalisation de températurrsaménagée dans la dernière partie du four, la température régnant dans cette zone du four n'étant que très peu supérieure à la température requise pour le bombage des feuilles. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, lorsque la feuille de verre doit subir une trempe annexe, le dispositif servant à refroidir brusquement la feuille est rendue mobile, ce dispositif, alors accéléré jusqu'à lui faire atteindre la vitesse de la feuille, accompagnant cette feuille dans son mouvement, d'une manière synchrone. 6. Procédé selon-l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les parties de la feuille de verre adjacentes aux pinces de préhension sont refroidies au moyen de jets d'air localisés dont l'action est strictement limitée à ces parties, peu de temps avant que les surfaces des pièces de forme de la presse viennent toucher la feuille. 7. Application du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les feuilles de verre à bomber sont minces, et destinées à constituer ultérieurement un verre sandwich de sécurité. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que des feuilles de verre de deux épaisseurs différentes, destinées à fabriquer des verres sandwichs formés d'un couple de feuilles de deux épaisseurs différentes, sont alternativement envoyées dans un four unique, afin d'y être échauffées, puis alternativement bombées dans deux presses différentes. 9. Dispositif destiné à l'application du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend un four (1) à passage continu, un ensemble (7,8 ; 38,39) de bombage situé derrière le four (1) à passage continu dans la direction de transport des feuilles et susceptible d'être déplacé en synchronisme avec les feuilles, et un transporteur à vitesse constante s'étendant à travers le four, la station de bombage et la station de refroidissement annexe. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que des échancrures sont pratiquées dans les bords supérieures des pièces de forme de l'ensemble mobile de bombage, ces échancrures, destinées à permettre le passage des pinces de préhension pour les feuilles de verre étant seulement un peu plus étendues que les zones de contact des pinces avec les feuilles. 11. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que la station (3) de refroidissement comprend un ensemble (12, 13) de soufflage destiné à la trempe thermique des feuilles, cet ensemble, susceptible d'être déplacé en synchronisme avec une feuille, retournant à vitesse accélérée en position de repos, lorsque la processus de soufflage est terminé. 12. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que la station de refroidissement est constituée par un tunnel (30) servant au refroidissement lent des feuilles de verre. 13. Dispositif selon la revendication il ou 12, caractérisé en ce que la presse (38, 39) de bombage est munie de glissières (45) sur lesquelles sont susceptibles de coulisser des chariots (44), ces chariots portant, montés sur des supports (42,43), des ajutages destinés au soufflage local des feuilles de verre, sur les zones de ces feuilles adjacentes aux pinces de préhension, avant bombage desdites feuilles (48).