Brevet FR2427630A1 — publié le 19791228

La présente invention concerne un procédé de fabrication de verres de lunettes à plusieurs épaisseurs avec lunule pantoscopique de vision de près, dans lequel un morceau de verre fait de la même matière que le verre de base est assemblé par fusion avec une ébauche de verre destinée à former la lunule pour constituer un élément rapporté qui sera ensuite assemblé par fusion avec le verre de base. Lors de la fabrication de lunettes pantoscopiques à plusieurs épaisseurs de verre, on se base actuellement sur le procédé dit "de la cuvette", tel qutil est décrit par exemple dans le brevet allemand 630 860, figures 1 à 7. L'autre procédé de fabrication de verres à plusieurs épaisseurs, dans lequel des ébauches en forme de disques sont assemblées par fusion sur leurs chants, n'a pu jusqu'ici etre appliqué à la fabrication de verres pantoscopiques. Les verres de lunettes pantoscopiques à plusieurs épaisseurs sont préférés dans un très grand nombre de cas à cause de la forme du contour de la future lunule de vision de près, notawxent dans sa partie supérieure, car elle permet un passage pratiquement exempt d'effet de saut de l'image entre la vision de près et la vision de loin.Dans le procédé dit "de la cuvette" il est prévu tout d'abord un certain jeu entre le morceau de verre en forme de cuvette et l'ébauche de verre. Lors du chauffage qui suit, l'air qui se trouve entre ces deux éléments doit etre expulsé complètement. Des températures élevées en proportion sont nécessaires. En outre, cette forme de cuvette est coûteuse, tant du point de vue de sa réalisation que de celui de la dépense de matière. De plus, à cause des températures élevées, on n'a pas fabriqué jusqu'ici des verres phototropes à plusieurs épaisseurs sous la forme pautoscopi- que. L'invention a donc pour objet de fournir un procédé du type précité et un jeu d'éléments de constructions pour sa mise en oeuvre qui permettent de réaliser une économie de matière et d'utiliser des températures moins élevées lors de l'assemblage par fusion. L'invention vise aussi à-réduire la place occupée dans le four de fusion. La diminution de la température de fusion utilisée doit par ailleurs être assez importante pour permettre aussi la fabrication de verres phototropes à plusieurs é- paisseurs sous la forme pantoscopique. A cet effet, dans le procédé selon l'invention, le mor ceau de verre et l'ébauche de verre sont en forme de plaque, 1' ébauche présentant sur une face étroite un contour qui, pour 1' essentiel, correspond à celui de la partie supérieure de la lunule pour vision de après, le morceau de verre est muni sur une face étroite d'un évidement de forme analogue et l'ébauche et le morceau de verre sont assemblés par fusion par ces faces étroites pour former l'élément rapporté. La quantité de matière relativement grande utilisée pour le morceau de verre en forme de cuvette est, gr & e à l'in- vention, considérablement réduite. De plus, la pratique a montré que déjà pour une température inférieure de 60 à 80-C environ par rapport au procédé dit "de la cuvette", on obtient une bonne liaison entre le morceau de verre et l'ébauche. On peut alors utiliser pour des verres de lunettes à plusieurs épais- seurs du verre phototrope, cette température relativement basse n'ayant pas dtinfluence désavantageuse sur ce dernier. On réalise en outre une économie d'énergie importante en réduisant la température de marche du four de fusion. Dans une forme de mise en oeuvre avantageuse du procédé selon l'invention, le morceau de verre et ébauche sont placés l'un sur l'autre, sur chant, verticalement dans un four de fusion, l'ébauche, qui a un point de fusion inférieur à celui du morceau de verre, se trouvant au-dessus de ce dernier. Gracie à cette disposition verticale des ébauches dans le four, l'espace intérieur de celui-ci est beaucoup mieux utilisé, ce qui permet, d'une part, une économie d'énergie supplémentaire et, de l'autre, une fabrication rationnelle. De plus, la chaleur pénètre dans des conditions plus avantageuses dans les corps de verre placés verticalement et dans leur zone de liaison. Un avantage considérable du procédé selon l'invention réside en outre dans le fait que l'assemblage par fusion du morceau de verre avec l'ébauche s'effectue à la meme temperature que l'assemblage par fusion de l'élément rapporté ainsi obtenu avec le verre de base. On peut donc, de façon très avantageuse, faire marcher le four à-une température constante. On peut aussi prévoir un chargement mixte du four, c'est-à-dire enfourner ensemble d'une part les ébauches et morceaux de verre destinés à former des éléments rapportés et, d'autre part, ces éléments et des verres de base. La suppression d'un chauffage et d'un refroidissement à des températures d'usinage différentes constitue un avan tage supplémentaire. Pour la fabrication d'un verre de lunette à triple foyer par le procédé selon l'invention, il peut être avantageux d' assembler tout d'abord par fusion1 par leurs faces étroites cor respondantes, le morceau de verre muni d'un évidement et une ébauche de verre adaptée à celui-ci pour former une première lunule de vision de près, puis après polissage de la face étroite de l' ébauche éloignée du morceau de verre1 de monter par fusion sur cette face étroite polie une autre ébauche de verre pour une seconde lunule de vision de près. L'invention concerne aussi un jeu d'éléments de construction pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, coo prenant un verre de base, un morceau de verre et au moins une é- bauche de verre destinée à former la future lunule de vision de après.Ce jeu d'éléments est caractérisé en ce que le morceau de verre présente un évidement dont le contour a -sensiblement la forme d'un U, avec un fond correspondant au contour de la partie supérieure de la future lunule de vision de près et des transitions arrondies entre ledit fond et les côtés de l'évidement, l'ébauche présentant de chaque côté de sa partie complèmentaire de l'évidement un épaulement qui s'étend à peu près parallèlement au plan bissecteur de l'élément rapporté pour la liaison avec le morceau de verre. GrSce à cette conformation des éléments du jeu, on obtient, outre la simplification déjà mentionnée de la fabrication de l'élément rapporté, une réduction considérable des opérations de finition qu'il est nécessaire d'effectuer sur le dit élément une fois qu'il est assemblé avec le verre de base, par rapport au procédé dit "de la cuvette". La pratique a révélé que lors du meulage d'aJustement de l'élément rapporté assemblé au verre de base, on obtient, lorsqu'on utilise le jeu d'éléments précité, une réduction de 50% environ de la matière enlevée, ce qui signifie aussi une économie de temps considérable lors de la fabrication du verre à plusieurs épaisseurs. Il en résulte aussi, pour un même nombre de verres fabriqués, une diminution de l'usure des outils de fraisage et de meulage diamantés, donc relativement cher. De toute façon, l'invention sera bien comprise a l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé, représentant,. à titre d'exemples non limitatifs, plusieurs formes de mise en oeuvre de ce procédé. Fig. 1 est une vue en perspective d'un morceau de ver re fait de la même matière que le verre de base; Fig. 2 est une vue en perspective d'une ébauche de verre pour la lunule de vision de près; Fig 3 est une vue en perspective d'un élément rapporté constitué par un morceau de verre et une ébauche avant l'assembla- ge par fusion; Fig. 4 à 6 sont des vues en perspective d'ébauches et d'un morceau de verre (fig. 6) pour former l'élément rapporté d' un verre de lunettes à triple foyer; Fig. 7 est une vue de face d'un élément rapporté constitué par les éléments de fig. 4 à 6; Fig. 8 est une vue en coupe d'un verre pour lunettes avec un élément rapporté sur lequel est posé un outil d'usinage représenté partiellement en coupe;; Fig. 9 est une vue en coupe d'un verre de lunettes à double foyer , après usinage de finition; Fig. 10 est une vue en perspective partielle d'un four de fusion muni de moyens d'acheminement des pièces; Fig. il est une vue de côté et fig. 12 une vue de des sus de plusieurs ébauches posées sur chant et alignées; Fig. 13 est une vue de face d'une partie d'un verre de lunettes dans la zone de la lunule pour vision de près. Pour fabriquer un verre de lunettes à plusieurs épaisseurs, on utilise un verre constitué pour la plus grande partie par un verre de base - et muni d'une lunule 2 pour vision de près. Cette lunule présente d'autres propriétés optiques que le reste du verre, constitué de verre de base. En raison de la forme pantoscopique désirée de la lunule 2 (cf. fig. 13),-celle-ci est formée d'un morceau de verre 2 de forme appropriée (fig. 1) et d'une ébauche 4 de forme correspondante (fig. 2). Le morceau de verre 2 a sensiblement la forme d'un U et il est fait de la même matière que le verre de base 1. il sera appelé aussi élément de liaison, en raison de sa fonction, dans la suite du présent mémoire. il présente un évidement en forme d'encoche 5, dont le fond est désigné par 6. On peut voir clairement à la fig. 7 que le fond 6 est concave mais avec un rayon de courbure considérablement supérieur à celui de la tranche convexe 7 du morceau de verre 3. Les transitions 8 entre le fond 6 et les flancs 9a de l'évidement 5 sont arrondies. L'ébauche de verre 4 (fig. 2) est destinée à former, après usinage, la lunule de vision de près 2 proprement dite, avec des propriétés optiques différentes de celles du verre de base l.Elk présente une forme complémentaire de celle du morceau de verre 3, l'ensemble ayant la forme d'un disque à peu près circulaire. Cette ébauche présente donc une saillie 9 complémentaire de l'évidement 5 et, de part et d'autre de cette saillie, des épaulements 10 orientés à peu près parallèlement au plan bissecteur H (fig. 7) de l'ensemble. L'élément de liaison 3 et l'ébauche 4 constituent, une fois assemblés, l'élément rapporté il représenté à la fig. 3. La saillie 9 est engagée dans l'évidement 5. On peut voir que les faces étroites en regard du morceau de verre 3 et de l'ébauche 4 ne se touchent que par places. Ceci est dû entre autres à ce que la saillie 9 présente une convexité dont le rayon de courbure est inférieur à celui du fond concave 6 de l'évidement 5. Il en résulte dans la zone de l'évidement 5 une zone de contact quasi linéaire, qui s'étend transversalement au sens longitudinal des deux faces étroites en présence, tandis qu'un intervalle étroit subsiste de chaque côté de cette zone de contact. Il est prévu en outre pour cela une profondeur maximale t de l'évidement 5 inférieure à la hauteur maximale h de la saillie 9. Le morceau de verre 2 et l'ébauche de lunule 4 présentent sur leurs pourtours respectifs des méplats, 12, 12a, parallèles au plan bissecteur H, qui servent à la fois de face d'appui et de moyen d'ajustement. Les fig. 4 à 6 montrent les deux ébauches 4a, 4b et le morceau de verre ou élément de liaison 2 d'un verre à triple foyer. Les ébauches 4a et 4b ont des propriétés optiques différentes, tandis que le morceau de verre 3 est identique par sa matière et sa forme à celui utilisé comme élément de liaison dans un verre à double foyer. Lorsque les deux ébauches sont assemblées, leur pourtour a la même forme que celui de l'ébauche 4 à la fig. 2.0n peut voir à la fig. 7 que l'ébauche 4b correspond à la saillie 9. Lorsque les deux ébauches 4a et 4b sont assemblées avec l'élément de liaison 2, elles forment aussi un élément rapporté en forme de disque circulaire présentant deux méplats opposés -, 12a. Pour la fabrication d'un verre à plusieurs épaisseurs et lunule pantoscopique de vision de près 2 (fig. 13), on procède de la manière suivante: On donne au morceau de verre 2 et à l'ébauche 4 (ou aux ébauches 4a et 4b) la forme de plaques, une face étroite de 1 bauche 4 (ou de l'ébauche 4b) présentant un contour qui corres-pond pour l'essentiel à celui de la partie supérieure de la lunule 2. Le morceau de verre 2 présente un évidement 5 de forme complémentaire de ce contour sur une face étroite et l'ébauche et le morceau de verre sont assemblés par fusion à l'endroit de ces faces étroites pour donner l'élément rapporté il ou iia (cf. par exemple fig. 3, 7, Il et l2). Il est prévu de placer le morceau de verre 2 et l'é- bauche 4 (ou les ébauches 4a et 4b) sur chant, l'un sur l'autre, verticalement, dans un four de fusion 13, l'ébauche, qui a un point de fusion inférieur à celui du morceau de verre, étant placée au-dessus de ce dernier.Le méplat 12 sert de face de sustentation. Par suite de leur disposition verticale dans le four de fusion 13, les éléments rapportés occupent une place beaucoup moins importante (palette a à la fig. 10) que s'ils reposaient à plat (palette b) comme dans les procédés traditionnels. En conséquence, le four 13 et l'énergie calorifique qui y est produite peuvent être utilisés de façon beaucoup plus rationnelle.De plus, au cours de l'opération de fusion ultérieure, qui a pour effet de faire adhérer les morceaux de verre et les ébauches le long de leurs faces étroites en regard, les dites faces sont accessibles de tous côtés à l'action de la chaleur, de sorte qu'une température moins élevée est suffisante, l'élément de verre le plus tendre à assembler n'ayant pas besoin d'être amené par la chaleur à un état aussi malléable que dans les procédés tradition nels. La température du four peut donc être absissée en proportion. On s'est aperçu qu'il est possible de travailler à une température qui ne détruit pas les propriétés spéciales des verres photochromatiques, de sorte qu'on peut maintenant travailler sans problème sur des verres de ce type, sensibles aux températures élevées. Par rapport aux procédés traditionnels, la température du four peut être inférieure de 600C a 800C environ. Lors-de la fabrication de verres à triple foyer, donc de l'élément rapporté en trois parties (11a à la fig. 7), on procède de façon analogue, le morceau de verre 2 avec son évidement 5 et l'ébauche 4b pour la première lunule de vision de près étant tout d'abord placés sur chant l'un sur l'autre et assemblés par fusion. Ensuite, après avoir meulé la face étroite éloignée, une autre ébauche 4a pour une seconde lunule de vision de près, est posée sur la première ébauche 4b et assemblée avec elle par fusion. il convient de signaler qutà la fig. 7 les parties de 1' élément rapporté lla ont déjà été assemblés par fusion, tandis que dans l'élément rapporté il représenté à la fig. 3, le morceau de verre 3 et l'ébauche 4 sont seulement posés l'un sur l'autre. Un avantage important du procédé selon l'invention réside dans le fait que, comme il a été dit plus haut, on peut maintenir la température du four de fusion a os à une valeur inférieu- re. On peut alors, de façon extrêmement avantageuse, assembler par fusion le morceau de verre 2, fait de la même matière que le verre de base, et l'ébauche (ou les ébauches) à la même température que celle utilisée pour assembler les éléments rapportés Il ou lia avec le verre de base 1. Le four 2 peut donc fonctionner à une température constante.L'importance de cette possibilité apparait clairement lorsqu'on sait que les temps de montée en température et de refroidissement qui peuvent être ainsi supprimés durent assez souvent plusieurs heures; par ailleurs, le chargement du four peut être mixte, ce qui permet de rationaliser le travail. L'élément rapporté Il ou lla est, avant son assemblage par fusion avec le verre de base 1, soumis à une opération de meulage qui donne à l'une de ses faces une forme convexe complémentaire de celle d'un évidement prévu dans le verre de base. Lors de cet assemblage, les méplats 12, 12a peuvent être utilisés conne moyens d'ajustement pour obtenir un positionnement correct. Après l'assemblage par fusion a lieu l'opération de finition du verre de lunettes, qui comprend l'enlèvement à la fraise de l'excès de matière, le meulage et le polissage. La configuration de l'élément rapporté 11, lia facilite cette finition et permet une économie de temps et de matière. Au cours de cette opération la partie de l'élément rapporté qui dépasse de la face convexe proprement dite du verre de base est enlevée. Ceci est illustré à la fig. 8, où l'on voit un outil de meulage diamanté 14.Il est avantageux, dans le procédé selon l'invention, que l' épaisseur D de l'excès de matière est bien inférieure à ce qu'elle est dans les procédés traditionnels, et il s'est avéré que la diminution d'épaisseur peut être de l'ordre de 50%. il en résulte toute une série d'avantages: la quantité de matière nécessaire pour l'élément rapporté est plus faible, le temps d'usinage est réduit, l'outillage utilisé s'use moins vite. Un verre de lunettes après finition est représenté à la fig. 9. On reconnait le verre de base 1, l'élément de liaison fait de la même matière que le verre de base (morceau de verre et la lunule de vision de près 2. Dans la vue agrandie d'une partie du verre de lunettes reproduite à la fig. 13, on voit clairement la forme pantoscopique de la lunule 2. La délimitation entre l'élément de liaison et le verre de base est représentée en trait discontinu. Une lunule 2 rapportée dans le verre de lunettes par le procédé selon l'invention présente aussi exactement les dimensions désirées. On se réfère pour cela au diamètre extérieur D de la lunule 2, qui, divisé par deux et augmenté d'un facteur constant, donne la hauteur maximale N désirée de la lunule, qui se confond avec l'axe vertical médian indiqué en trait mixte. Les dimensions préférées du morceau de verre 2 et de l'ébauche 4 sont, par exemple, un rayon extérieur de 19 mm, une largeur intérieure de l'évidement 5 de 28 mm, une largeur maximale de la saillie 9 de 27,8 n. La hauteur de la saillie 9 est avantageusement de 7,1 mm, tandis que la profondeur maximale de l'évidement 5 n'est que de 7 mm. Les dimensions des rayons de courbure de la concavité du fond 6 et de la convexité de la face 7 ont une grande importance. Pour les dimensions précitées du morceau de verre et de l'ébauche, -la convexité de l'ébauche a de préférence un rayon de courbure de 66,5 mms tandis que la concavité du fond-6 a un rayon de courbure de 68 mm. L'épaisseur de l'ébauche en forme de plaque est avantageusement de 6,5 mm. - REVENDICATIONS 1. - Procédé de fabrication de verres de lunettes à plusieurs épaisseurs avec lunule pantoscopique de vision de près, dans lequel un morceau de verre fait de la même matière que le verre de base est assemblé par fusion avec une ébauche de verre destinée à former la lunule pour constituer un élément rapporté qui sera ensuite assemblé par fusion avec le verre de base, caractérisé en ce que le morceau de verre et l'ébauche de verre sont en forme de plaque, en ce que l'ébauche présente sur une face étroite un contour qui, pour l'essentiel, correspond à celui de la partie supérieure de la future lunule pour vision de près, en ce que le morceau de verre est muni sur une face étroite d'un évidement de forme analogue et en ce que l'ébauche et le morceau de verre sont assemblés par fusion par les faces étroites précitées pour former l'élément rapporté. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le morceau de verre et l'ébauche sont placés l'un sur l' autre, sur chant, verticalement, dans un four de fusion, l'ébauche, qui a un point de fusion inférieur à celui du morceau de verre, se trouvant au-dessus de ce dernier. 3.- Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que l'assemblage par fusion du morceau de verre avec l'ébauche s'effectue à la même température que 1' assemblage par fusion de l'éliment rapporté avec le verre de base 4.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, pour la fabrication d'un verre de lunettes à triple foyer, caractérisé en ce qu'il consiste à assembler tout d'abord par fusion, par leurs faces étroites correspondantes, le morceau de ver- re muni d'un évidement et une ébauche de verre adaptée à celui-ci pour former une première lunule de vision de près, puis, après polissage de la face étroite qui, dans cette ébauche, est éloignée du morceau de verre, à fixer par fusion sur cette face étroite polie une autre ébauche de verre pour une seconde lunule de vision de près. 5.- Jeu d'éléments de construction pour la mise en ocu vre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, comprenant un verre de base, un morceau de verre servant d'élément de liaison et au moins une ébauche de verre destinée à former la future lunule de vision de près, caractérisé en ce que le morceau présente un évidement dont le contour a sensiblement la forme d'un U, avec un fond correspondant au contour de la partie supérieure de la future lunule de vision de près et des zones de transition arrondies entre ledit fond et les côtés de l'évidement, et en ce que l'ébauche présente une partie complémentaire de l'évidement du morceau de verre et, de chaque côté de cette partie complémentaire, un épaulement qui s'étend parallèlement au plan bissecteur de l'élément rapporté, pour la liaison avec le morceau de verre. 6.- Jeu d'éléments selon la revendication 5, caractérisé en ce que le morceau de verre présente sur sa face étroite opposée à l'évidement en forme de découpure un méplat à peu près parallèle au plan bissecteur de l'élément rapporté. 7.- Jeu d'éléments selon la revendication 5 ou la revendication 6, caractérisé en ce que le fond de ltévidement du morceau de verre est concave et a un rayon de courbure considérablement supérieur à celui de la convexité de la face étroite ou tranche de ce même morceau de verre. 8.- Jeu d'éléments selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que la face étroite de l'ébauche tournée vers le fond de l'évidement du morceau de verre en position d'assemblage est, vue dans le sens de sa longueur, convexe et, avant la fusion d'assemblage, a un rayon de courbure inférieur à celui du fond concave de l'évidement. 9.- Jeu d'éléments selon l'une quelconque des revendications 5 à 8 pour la fabrication d'un verre de lunettes à double foyer, caractérisé en ce que l'ébauche a une forme complémentaire de celle du morceau de verre pour donner une plaque sensiblement circulaire, et présente à cet effet une saillie engagée dans l'évidement du morceau de verre et, de chaque côté de cette saillie, un épaulement sensiblement parallèle au plan bis secteur du futur élément rapporté. 10.- Jeu d'éléments selon l'une quelconque des revendications 5 à 8 pour la fabrication d'un verre de lunettes à triple foyer, caractérisé en ce qu'il comporte pour chaque lunule de vision de près une ébauche présentant une face étroite de liaison et apte à être assemblée par une face étroite avec le morceau de verre. 11.- Jeu d'éléments selon la revendication 10, caractérisé en ce que les ébauches des lunules de vision de près, une fois assemblées, ont une forme complémentaire de celle du morceau de verre pour former une plaque sensiblement circulaire, une de ces ébauches ayant une forme à peu près complémentaire de celle de ltévidement du morceau de verre. 12.- Jeu d'éléments selon l'une quelconque des revendications 5 à il, caractérisé en ce que la profondeur maximale de l'évidement du morceau de verre est inférieure à la hauteur maximale de la saillie de l'ébauche engagée dans ledit évidement ou de la première ébauche dans le cas d'un triple foyer et en ce que la largeur intérieure de l'évidement est légèrement supérieure à la largeur de la saillie ou de la dite première ébauche. -13.- Jeu d'éléments selon l'une quelconque des revendications 5 à 12, caractérisé en ce que l'ébauche, ou l'ébauche extérieure dans le cas d'un triple foyer, présente sur sa face étroite éloignée du morceau de verre un méplat sensiblement parallèle au plan bissecteur du futur élément rapporté. 14.- Jeu d'éléments selon l'une quelconque des revendications 5 à 13, caractérisé en ce que le rayon de courbure de la face étroite convexe de la saillie, ou de l'ébauche intérieure dans le cas d'un triple foyer, et celui du fond concave de l'évi- dement sont dans un rapport de 0,978/i, la face étroite convexe ayant un rayon de courbure de préférence égal à 66,5 mm, tandis que le fond concave de l'évidement a un rayon de courbure égal à 68 mm. 15.- Jeu d'éléments selon l'une quelconque des revendications 5 à 14, caractérisé en ce que la largeur intérieure maximale de l'évidement est égale à 28 mm environ, en ce que la largeur de l'ébauche au niveau du plan bissecteur est à peu près égale à 38 - et en ce que l'épaisseur du morceau de verre et de l'ébauche (ou des ébauches) est égale à 6,5 mm environ.