Brevet FR2502138A1 — publié le 19820924

La présente invention concerne un procédé et un dis- positif d'application d'une couche de soudure sur la partie marginale métallisée d'une feuille vitreuse, des feuilles comportant des parties marginales revêtues de cette manière et des vitrages multiples compre- nant de telles feuilles. L'invention trouve son application en particulier dans le domaine des vitrages multiples dans lesquels des feuilles vi- treuses peuvent être soudées directement l'une à l'autre par leurs par- ties marginales ou dans lesquels des feuilles vitreuses sont maintenues en relation espacée au moyen d'espaceurs métalliques soudés aux parties marginales des feuilles, ces parties marginales étant métallisées et revêtues de soudure. Une telle liaison peut être effectuée par le seul emploi de soudure préalablement appliquée sur les parties margina- les des feuilles vitreuses et/ou sur les espaceurs s'ils sont présents ou par application d'une quantité supplémentaire de soudure. On a proposé différentes méthodes pour appliquer de la soudure sur les parties marginales métallisées de feuilles vitreuses. Initialement, un tel revêtement de soudure était formé manuellement par fusion in situ de soudure. Cette façon de procéder constituait un travail onéreux qui prenait beaucoup de temps. Pour cette raison différents efforts ont été faits pour mécaniser cette opération. Une des propositions de mécanisation est décrite dans le brevet Britannique 1.418.827 déposé par Glaverbel-Mecaniver. Ce brevet propose en particulier l'application de soudure sous forme fondue (en goutte) et ensuite l'étalement des gouttes au moyen d'un organe d'étalement chauffé pour former une couche plus ou moins uniforme. Ce brevet décrit également la pulvérisation de soudure fondue sur une bande étroite de la partie marginale de la feuille et l'étalement de la soudure par des effets de tension superficielle, pour obtenir ici aussi une couche plus ou moins uniforme. Un des objets de la présente invention est de fournir une variante d'application de soudure sur la partie marginale métallisée d'une feuille vitreuse qui permet l'obtention d'une couche de soudure de qualité plus uniforme. La présente invention fournit un procédé d'application d'une couche de soudure sur la partie marginale métallisée d'une feuille vitreuse, caractérisé en ce qu'un excès de soudure fondue est appliqué le long de la partie marginale de la feuille et en ce que la soudure ainsi appliquée est traitée, à l'état fondu, au moyen d'un écran niveleur, de telle sorte que les quantités de soudure fondue en excès soient dirigées continuellement vers et par-delà le bord de la feuille. L'invention permet l'application de couches uniformes de soudure de haute qualité sur les parties marginales métallisées de feuilles vitreuses. L'invention facilite également l'application de couches de soudure d'épaisseur voulue, en particulier de couches épais- ses, sur les parties marginales métallisées de feuilles vitreuses. Le procédé selon l'invention se prête aisément à la mécanisation. Comme il est de toute façon nécessaire de convoyer les feuilles vitreuses d'un poste de travail à un autre lors de la fabri- cation de vitrages multiples, il convient particulièrement bien de placer un dispositif de fourniture de soudure et un écran niveleur au-dessus d'un convoyeur dans une position telle qu'une partie marginale métallisée d'une feuille vitreuse est revêtue automatiquement d'une couche de soudure lorsque la feuille se déplace le long du convoyeur. Evidemment lorsqu'on applique de la soudure sur les parties marginales de feuilles rectangulaires, ce qui est le plus souvent le cas, un second dispositif de fourniture de soudure et un second écran niveleur peuvent être disposés de manière à revêtir de soudure en meme.temps le bord opposé de la feuille. Il entre évidemment dans le cadre de la présente invention de revêtir de soudure un seul bord d'une feuille vitreuse, mais il est de pratique plus courante de métalliser et de revêtir de soudure les parties marginales s'étendant sur l'entièreté de la péri- phérie de la feuille. On peut métalliser et revêtir de soudure les différents bords d'une feuille en différentes étapes. Il n'est pas nécessaire d'exécuter la totalité de l'opération de métallisation avant l'application de soudure sur la feuille. En effet, dans une installation de fabrication préférée pour traiter des feuilles vitreuses rectangulaires, les feuilles passent successivement devant quatre postes de travail. Dans le premier poste un bord est métallisé et revêtu ensuite de soudure. Après translation de la feuille vers un second poste, le bord opposé est métallisé et est ensuite revêtu de soudure. Le convoyeur change ensuite la direction de 90 pour convoyer la feuille vers un troisième poste o un des deux bords restants est métallisé et revêtu de soudure. La feuille est alors amenée à un quatrième poste o le dernier bord est métallisé et 250 2 1 3 8 revêtu de soudure. On notera qu'une telle feuille pourrait alternati- vement passer deux fois devant deux postes de travail de manière à métalliser et à revêtir de soudure ses quatre bords. On notera également que la couche de soudure formée selon l'invention ne doit pas nécessairement être de même étendue que celle de la couche de métallisation sur laquelle elle est déposée. En effet, en ce qui concerne au moins les revêtements appliqués aux premier et deuxième postes de travail de l'installation décrite ci-dessus, il est préférable que les revêtements ne soient pas de même largeur. Dans ce cas, on préfère laisser sans revêtement une bande de long de chaque couche de métallisation du côté du centre de la feuille, de sorte que les couches de métallisation appliquées ensuite peuvent se lier directement dans les coins du panneau au moins en partie aux premières couches de métallisation appliquées précédemment. La soudure fondue peut être appliquée sous forme de gouttes ou par pulvérisation sur la partie marginale métallisée de la feuille, mais elle sera de préférence appliquée au moyen d'un jet provenant d'un ajutage. Cette disposition, combinée avec le mouvement relatif entre le jet et la partie marginale assurera le dépôt d'une couche continue de soudure fondue dont l'épaisseur seulement devra être règlée au moyen de l'écran niveleur. Cette disposition permet aussi une utilisation efficace de la soudure consommée. De préférence, l'ajutage à partir duquel la soudure est appliquée est situé au-dessus de la feuille pour délivrer de la soudure dans une direction ayant une composante horizontale dirigée vers le bord de la feuille. Cette disposition facilite l'écoulement des quantités de soudure fondue en excès par-delà le bord de la feuille réalisé par l'écran niveleur. On obtient les meilleurs résultats lors- que l'ajutage forme un angle substantiellement droit avec le bord de la feuille dans la région atteinte par le jet de soudure. En effet, pour une vitesse donnée du jet de soudure, la composante horizontale de vitesse de la soudure que l'on vient d'appliquer, en direction du bord de la feuille, sera maximum dans ce cas. Dans les formes préférées de réalisation de 1'inven- tion, la feuille est substantiellement horizontale et l'ajutage est incliné sur l'horizontale d'un angle compris entre 300 et 60 . Dans certaines formes de réalisation de l'invention, on utilise un écran niveleur solide (par exemple en polytétrafluoréthylène) mais de préférence l'écran niveleur est un écran niveleur pneumatique. L'emploi d'un écran niveleur pneumatique facilite le contrele de l'épaisseur de la couche de soudure appliquée. On a trouvé qu'un écran niveleur pneumatique donne un fini de surface et une uniformité de la couche de soudure améliorés, spécialement dans le cas de couches épaisses. On a également trouvé que l'emploi d'un écran niveleur pneu- matique permet une liaison de meilleure qualité entre la feuille vitreu- se et un espaceur soudé à sa partie marginale puisqu'il y a moins de risques de détérioration de cette partie marginale. De préférence, le dit écran niveleur pneumatique est disposé de manière à diriger un courant de gaz vers la partie marginale de la feuille sur une zone d'action allongée faisant un angle aigu avec le bord du substrat, lequel angle comprend la zone d'impact de la soudure fondue. L'angle aigu est.de préférence compris entre 700 et 900. L'invention comprend un dispositif d'application d'une couche de soudure sur la partie marginale d'une feuille vitreuse, caractérisée en ce que ce dispositif comprend un support définissant un lieu prédéterminé pour ladite feuille; des moyens pour appliquer un excès de soudure fondue sur une partie marginale d'une feuille portée par le support; des moyens pour réaliser un mouvement relatif entre une feuille portée par le support et les moyens pour appliquer de la sou- dure; et un écran niveleur associé aux moyens pour appliquer de la sou- dure et disposé de manière à diriger les quantités de soudure fondue en excès vers et par-delà le bord de la feuille. Avantageusement, le dit support est un convoyeur destiné à convo-l7er une succession de feuilles le long d'un parcours prédéterminé constituant le dit lieu. On a trouvé qu'il était plus facile de déplacer les feuilles par rapport aux moyens d'application de soudure, plut8t que l'inverse. Avantageusement, le dispositif selon l'invention comporte une ou plusieurs des caractéristiques facultatives suivantes les moyens pour appliquer de la soudure comportent un ajutage pour délivrer un jet de soudure; l'ajutage est situé au-dessus du lieu de la feuille pour délivrer de la soudure dans une direction ayant une composante horizontale dirigée vers le bord du dit lieu; l'ajutage forme un angle substantiellement droit avec le bord de la feuille dans la région atteinte par le jet de soudure; le support est disposé de 2 50 2 13 8 manière à porter la feuille de verre horizontalement et l'ajutage est incliné sur l'horizontale d'un angle compris entre 300 et 60 ; l'écran niveleur est un écran niveleur pneumatique; le dit écran niveleur pneumatique est disposé de manière à diriger un courant de gaz vers une partie marginale du lieu de la feuille sur une zone d'action allongée faisant un angle aigu avec le bord du lieu de la feuille, lequel angle comprend la projection orthogonale dans le plan du dit lieu de l'extré- mité d'application des moyens pour appliquer la soudure; le dit angle aigu est compris entre 70 et 90', et: le dit écran niveleur pneumatique comporte une tête ayant un orifice sous forme de fente et des moyens pour alimenter la tête en gaz sous pression s'échappant par la dite fente. L'invention s'étend à une feuille vitreuse sur une partie marginale de laquelle une couche de soudure est appliquée par un procédé tel que décrit ci-dessus et à un vitrage multiple comportant au moins une telle feuille vitreuse. Une forme préférée de réalisation d'un dispositif selon l'invention sera maintenant décrite à titre d'exemple au moyen des dessins schématiques annexés dans lesquels: Les figures 1, 2 et 3 sont respectivement des vues en élévation, en plan et de profil de moyens pour appliquer de la soudure et d'un écran niveleur associé. Dans les dessins, les moyens I pour appliquer de la soudure comportentune structure cylindrique 2 comportant un alésage 3 se terminant en un ajutage 4 pour appliquer un jet de soudure sur une zone marginale métallisée 5 d'une feuille vitreuse 6. On n'a pas repré- senté de support pour la feuille 6. En pratique, il convient de suppor- ter la feuille 6 par un convoyeur, par exemple un convoyeur traditionnel à rouleaux. Des moyens de guidage des bords (également non représentés) sont de préférence prévus et peuvent prendre la forme de rouleaux de guidage pour délimiter un lieu pour le bord 7 de la feuille. Si, par contre, le support est disposé pour maintenir stationnaire la feuille 6, des moyens sont prévus pour déplacer les moyens I d'application de sou- dure et l'écran niveleur 8 associé, le-long de la partie marginale 5 de la feuille. L'écran niveleur est un écran niveleur pneumatique et comprend une pièce 9 dans laquelle est formée une fente 10 communiquant avec une canalisation Il d'alimentation en air et fixée à la pièce 9 au moyen d'un embout 12. 250213 8 L'alésage de distribution de soudure 3 de la structure cylindrique 2 est disposé au-dessus du lieu de la feuille 6. Il se trouve dans un plan vertical normal au lieu du bord 7 de la feuille. La feuille vitreuse 6 est horizontale et l'alésage 3 est incliné sur l'ho- rizontale d'un angle de 45 de manière qu'un jet de soudure délivré par l'ajutage 4 aura une composante horizontale de vitesse dirigée vers le bord 7 de la feuille. La fente 10 de l'écran niveleur pneumatique possède un orifice allongé disposé de manière à diriger un courant de gaz verticalement vers le bas vers une zone allongée de la partie marginale de la feuille 6. Ainsi que le montre la figure 2, l'axe de l'orifice de la fente forme un angle de 6 avec la perpendiculaire au bord 7 de la feuille 6 et forme donc un angle aigu de 84 avec ce bord. Cet angle aigu inclus la zone d'application de soudure fondue et la projection orthogonale dans le plan du lieu de la feuille de l'ajutage 4 à l'extré- mité de sortie des moyens I pour appliquer la soudure. La structure cylindrique 2 peut comporter des moyens de chauffage pour maintenir à température appropriée la soudure s'écou- lant à l'intérieur de l'alèsage 3 et/ou peut être isolée thermiquement. En fonctionnement, l'alésage 3 peut oâtre alimenté en soudure par gravité à partir d'un creuset chauffé (non représenté). L'excès de soudure qui s'écoule par-dessus le bord de la feuille est de préférence récolté dans un collecteur d'excédent (non représenté). Ce collecteur peut également ître chauffé pour maintenir la soudure à l'état fondu et cet excès de soudure peut être recyclé vers le creuset chauffé pour être réutilisé. Dans une forme pratique spécifique de réalisation du dispositif décrit, l'alèsage 3 a une longueur comprise entre 12 et cm et l'ajutage 4 a un diamètre interne de 3,5 mm. L'extrémité infé- rieure du nez de l'ajutage est disposée à 4 mm au-dessus de la surface supérieure de la feuille 6. Celle-ci possède une partie marginale métal- lisée de 10 à 12 mm de large et l'épaisseur de la couche de métallisation est de 5 à 15.um. Pour revêtir de soudure la totalité de la largeur d'une telle partie marginale métallisée, l'ajutage 4 est disposé de manière que la projection orthogonale du centre de son orifice sur la feuille soit située à environ 13 mm en-deçà du bord de la feuille, c'est-à-dire I à 3 mm environ en-deçà de l'extrémité intérieure de la partie marginale métallisée. Ainsi qu'on l'a expliqué ci-avant, on 2502 1 3 8 préfère parfois ne pas revêtir de soudure la totalité de la partie marginale métallisée de manière à conserver une bande d'accrochage pour un revêtement de métallisation déposé ultérieurement. Dans ce cas, l'ajutage est disposé plus près du bord de la feuille pour.laisser une bande métallisée (par exemple de 2 à 3 mm de large ou plus) non- recouverte de soudure. La soudure peut être délivrée à l'ajutage sous une hauteur d'environ 40 cm, de manière à obtenir une pression d'environ 400 gr/cm2, pour que le jet de soudure soit débité à raison de 8,2 cm3/s. L'épaisseur optimale de la couche de soudure appli- quée dépendra dans une large mesure des opérations ultérieures d'assem- blage. Par exemple, en considérant un double vitrage comportant un espaceur métallique soudé entre les partie marginales métallisées et revêtues de soudure d'une paire de feuilles vitreuses, le soudage de l'espaceur aux feuilles peut être exécuté avec ou sans application complémentaire de soudure. Par exemple, un espaceur constitué d'une bande de plomb peut être soudé par ses bords entre une paire de feuil- les grâce à un apport de soudure appliquée lors d'une étape ultérieure à l'étape de revêtement. Dans ce cas, la couche de soudure appliquée selon l'invention peut être considérée seulement comme une couche d'étamage et son épaisseur doit être seulement de 20 à 25Aem. Selon une autre technique de fabrication, un espaceur comportant des ailes revê- tues de soudure est soudé par l'intermédiaire de ses ailes aux parties marginales métallisées et revêtues de soudure d'une paire de feuilles. Cette opération est exécutée sans apport complémentaire de soudure, par pressage et chauffage de l'ensemble, de manière à fondre les couches de soudure préalablement appliquées. Dans ce cas, il est souhaitable que les couches de soudure sur les parties marginales des feuilles soient plus épaisses, par exemple de l'ordre de 100 à 200>im d'épaisseur. Dans une installation de fabrication, des feuilles vitreuses peuvent être convoyées le long d'une ligne de production à une vitesse de 22 m/min. Cette vitesse est dictée, par exemple, par les opérations de métallisation et de lavage à exécuter. L'application d'une couche de soudure de 200,um d'épaisseur et de 12 mm de large nécessitera environ 0, 88 cm3/s de soudure fondue, c'est-à-dire environ Il % de la quantité appliquée (à raison de 8,2 cm3/s). L'excès de soudure sera dirigé par- delà le bord de la feuille par l'écran niveleur pneumatique, en vue de son recyclage. Une telle épaisseur de couche de soudure peut être obtenue aisément au moyen d'un écran niveleur pneumatique ayant un orifice sous forme de fente convenablement dimensionné et disposé à une distance convenable de la partie marginale de la feuille. Le cou- rant de gaz délivré par l'orifice doit posséder un débit et une pres- sion convenables. A titre d'exemple, différents paramètres relatifs à de tels écrans niveleurs pneumatiques sont donnés ci-dessous. écran niveleur I écran niveleur 2 ouverture de la fente 0,2 x 16 mm I x 20 mm surpression du gaz 300 gr/cm2 750 gr/cm2 débit de gaz 0,696 Nm3/h 1, 67 Nm3/h vitesse de sortie du gaz 60,4 m/s 23,2 m/s hauteur au-dessus de la 4 à 5 mm 2 mm partie marginale de la feuille (approximative) épaisseur moyenne de la couche 200.jam pm En fait, lorsqu'on utilise de tels écrans pneumati- ques, l'épaisseur de la couche de soudure peut être ajustée simplement par réglage de la pression de gaz. Afin d'obtenir une couche de 20 à 25. um d'épaisseur, une surpression de gaz de plusieurs kilogrammes par centimètre carré serait nécessaire. I 2502 138 REVENDICATIONS 1. Procédé d'application d'une couche de soudure sur la partie marginale métallisée d'une feuille vitreuse, caractérisé en ce qu'un excès de soudure fondue est appliqué le long de la partie marginale de la feuille et en ce que la soudure ainsi appliquée est traitée, à l'état fondu, au moyen d'un écran niveleur, de telle sorte que les quantités de soudure fondue en excès soient dirigées continuel- lement vers et par-delà le bord de la feuille. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite soudure est appliquée au moyen d'un jet provenant d'un ajutage. 3. Procédé selon l'une des revendications I ou 2, ca- ractérisé en ce que l'ajutage à partir duquel la soudure est appliquée est situé au-dessus de la feuille pour délivrer de la soudure dans une direction ayant une composante horizontale dirigée vers le bord de la feuille. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'ajutage forme un angle substantiellement droit avec le bord de la feuille dans la région atteinte par le jet de soudure et en ce que, la feuille étant substantiellement horizontale, l'ajutage est incliné sur l'horizontale d'un angle compris entre 30 et 60 . 5. Procédé selon l'une des revendications I à 4, ca- ractérisé en ce que ledit écran niveleur est un écran niveleur pneuma- tique. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit écran niveleur pneumatique est disposé de manière à diriger un courant de gaz vers la partie marginale de la feuille sur une zone d'action allongée faisant un angle aigucompris entre 70 et 90 , avec le bord du substrat, lequel angle comprend la zone d'impact de la soudure fondue. 7. Dispositif d'application d'une couche de soudure sur la partie marginale d'une feuille vitreuse, caractérisé en ce que ce dispositif comprend un support définissant un lieu prédéterminé pour ladite feuille (6); des moyens (1) pour appliquer un excès de soudure fondue sur une partie marginale (5) d'une feuille portée par le support; des moyens pour réaliser un mouvement relatif entre une feuille portée par le support et les moyens pour appliquer de la soudure; et un écran niveleur (8) associé aux moyens pour appliquer de la soudure et disposé 250213 8 de manière à diriger les quantités de soudure fondue en excès vers et par-delà le bord (7) de la feuille. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens pour appliquer de la soudure comportent un ajutage (4) pour délivrer un jet de soudure. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'ajutage est situé au-dessus du lieu de la feuille pour délivrer de la.soudure dans une direction ayant une composante horizon- tale dirigée vers le bord du dit lieu. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'ajutage forme un angle substantiellement droit avec le bord de la feuille dans la région atteinte par le jet de soudure. Il. Dispositif selon l'une des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que le support est disposé de manière à porter la feuille de verre horizontalement et en ce que l'ajutage est incliné sur l'horizontale d'un angle compris entre 300 et 60 . 12. Dispositif selon l'une des revendications 7 à 11, caractérisé en ce que l'écran niveleur est un écran niveleur pneumatique. 13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que ledit écran niveleur pneumatique est disposé de manière à diriger un courant de gaz vers une partie marginale du lieu de la feuille sur une zone d'action allongée faisant un angle aigu compris entre et 90 avec le bord du lieu de la feuille, lequel angle comprend la projection orthogonale dans le plan du dit lieu de l'extrémité d'appli- cation des moyens pour appliquer la soudure. 14. Dispositif selon l'une des revendications 12 ou 13, caractérisé en ce que le dit écran niveleur pneumatique comporte une tite (9) ayant un orifice sous forme de fente (10) et des moyens (11, 12) pour alimenter la tête en gaz sous pression s'échappant par la dite fente. 15. Feuille vitreuse sur une partie marginale de - laquelle une couche de soudure est appliquée par un procédé selon l'une des revendications I à 6.