Brevet FR2523524A1 — publié le 19830923

La présente invention concerne le traitement de la surface d'un pare-brise formé d'une résine et des- tiné à être utilisé sur un véhicule léger et de petite dimension, par exemple un véhicule à moteur à deux ou trois roues, notamment d'un type muni d'un essuie-glace. Lorsqu'un pare-brise 1 tel que représenté sur la figure 1 qui est une perspective d'un exemple de véhi- cule à deux roues connu, et ayant un profil d'un véhicule à moteur à deux roues ou analogue, est formé d'une résine synthétique, sa dureté superficielle est faible En consé- quence, l'action répétée d'un essuie-glace risque de dété- riorer la surface par rayure, abrasion ou analogue. Un élément rapporté formé d'un volume de verre suffisamment large pour couvrir la zone dans laquelle fonc- tionne l'essuie-glace peut être monté au centre d'une feuil- le de résine synthétique afin qu'une telle détérioration soit évitée Cependant, ce procédé complique la construction et la fabrication du pare-brise, augmente son coût et ac- croit le poids du véhicule. Le revêtement des surfaces d'une base formée d'une résine synthétique par une résine dure est un trai- tement connu de façon générale pour le revêtement et le durcissement Ce traitement rend possible la réduction des complications de la construction et de la fabrication du pare-brise, et ne provoque pas une augmentation notable du poids du véhicule. Le procédé connu de fabrication d'un pare-brise dur revêtu comporte l'application d'un revêtement uniforme 4 aux surfaces d'une base plane 3 de résine afin qu'une plaque revêtue et dure 2 soit formée, comme représenté sur les figures 2 et 3 des dessins annexés, les figures 2 à 6 illustrant la mise en oeuvre d'un procédé de fabri- cation d'un pare-brise revêtu dur, la figure 2 étant une perspective d'une feuille utilisée, la figure 3 une coupe suivant la ligne III-III de la figure 2, la figure 4 une perspective d'un outillage utilisé, la figure 5 un exemple de feuille obtenue, et la figure 6 le produit final réalisé. Ensuite, comme représenté sur la figure 4, la plaque est soumise à un formage à la presse et elle est ensuite dé- coupée (figure 5) afin que la partie superflue 6 soit sé- parée d'un produit intermédiaire 5 Un pare-brise terminé 1 est alors obtenu comme représenté sur la figure 6. Le revêtement 4 formé sur la partie superflue 6 est cependant perdu En outre, comme la base de résine ayant un revêtement dur possède naturellement une dureté superficielle élevée, l'opération de formage à la presse risque de fissurer le revêtement 4, selon le degré de com- pression utilisé. Lorsqu'un véhicule à moteur à deux roues est utilisé, ses vibrations provoquent l'application d'une force de flexion relativement élevée à la partie 11 de montage d'un pare-brise 10 comme représenté sur la figure 7 qui est une élévation schématique d'un véhicule à deux roues Ainsi, il est préférable qu'un mince revêtement soit formé sur la partie 11 de montage afin qu'il ne puisse pas se fissurer, alors qu'un revêtement élevé est formé sur la partie du pare-brise contre laquelle l'essuie-glace vient frotter. Cependant, le procédé de fabrication d'un pare- brise par formage à la presse d'une plaque ayant un revê- tement dur rend relativement difficile l'application d'un revêtement dont l'épaisseur varie localement ou l'applica- tion d'un revêtement dans une zone choisie seulement. Compte tenu de ces inconvénients de la technique connue, l'invention concerne un perfectionnement des tech- niques connues, permettant le traitement de revêtement donnant la dureté à une base d'une résine après qu'elle a été mise à une configuration choisie de pare-brise. L'invention concerne donc un pare-brise à base d'une résine qui est léger, de fabrication peu coûteuse et très durable afin qu'il puisse être utilisé avec un essuie-glace ou analogue. Elle concerne aussi un procédé de fabrication d'un pare-brise à revêtement dur qui permet l'application d'un revêtement dur uniquement dans une partie choisie du pare-brise, ou l'application d'une grande épaisseur de revêtement dans une partie choisie par rapport à une autre partie du pare-brise, selon le cas, sans que la cou- che du revêtement se fissure ou soit défectueuse d'une autre manière. Selon la présente invention, une couche ayant un revêtement dur formé sur une base de pare-brise moulé en une résine et ayant une forme prédéterminée, est formée par trempage de la base dans une solution de revêtement puis par extraction à une vitesse prédéterminée variable. La couche dure de revêtement formé a une épaisseur varia- ble On peut aussi utiliser un revêtement par pulvérisation dans une zone limitée. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'exemples de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels, les figures 1 à 7 ayant déjà été décrites: la figure 8 est une élévation d'une plaque plane destinée à être revêtue par trempage; la figure 9 est un graphique représentant la relation entre l'épaisseur T du revêtement obtenu par trem- page de la plaque et la profondeur Y de trempage; les figures 10 et 11 sont respectivement une coupe transversale et une perspective représentant un appa- reil de formation d'un revêtement dur sur un pare-brise, selon l'invention; la figure 12 est un schéma hydraulique d'un ensemble de commande de l'appareil de revêtement; la figure 13 est un diagramme synoptique d'un ensemble de commande de l'appareil de revêtement; la figure 14 est une perspective d'un pare- brise selon l'invention; la figure 15 est une coupe agrandie suivant la ligne XV-XV de la figure 14; les figures 16 et 17 sont des perspectives re- présentant des modes différents de traitement par formation d'un revêtement dur selo'n l'invention; et les figures 18 à 20 sont respectivement une élévation et des coupes d'un autre mode de réalisation de pare-brise selon l'invention; les figures 21 à 23 sont respective-in Une élévation et des coupes d'un autre mode de réalisation de pare-brise selon l'invention; les figures 24 et 25 sont respectivement une élévation et une coupe d'un autre pare-brise selon l'in- vention les figures 26 et 27 sont une perspective et une élévation d'un autre mode de réalisation de pare-brise selon l'invention; et les figures 28 et 29 sont respectivement une élévation et une coupe partielle d'un autre mode de réali- sation de pare-brise selon l'invention. Un procédé de revêtement d'un objet par trem- page dans une solution de revêtement puis de retrait est appelé "revêtement au trempé". L'objet revêtu par le procédé de revêtement au trempé a cependant une épaisseur différente de revê- tement entre sa partie supérieure et sa partie inférieure, puisque la solution de revêtement s'écoule en descendant lorsque l'objet est retiré du bain de revêtement. Ce phénomène a été déterminé par un procédé qu'on décrit maintenant Une plaque plane 7 telle que re- présentée sur la figure 8 est suspendue à un dispocsitîf qui pénètre dans ces orifices 8, et elle est trempée dans une solution de revêtement Elle est retirée du bain de revêtement à vitesse constante et, après que la solution de revêtement a séché et s'est solidifiée,l'épaisseur du film formé est mesurée On constate que cette épaisseur T du film est sensiblement proportionnelle à la profondeur Y de trempage au-dessous du niveau L de la surface de la solution de revêtement Cette relation est indiquée sur la figure 9 sur laquelle une partie inférieure de la plaque est indiquée comme ayant une épaisseur de revêtement supé- rieure à celle d'une partie qui se trouve plus haut. Il se confirme aussi que l'épaisseur T du film varie avec la vitesse à laquelle la plaque est retirée du bain de revêtement, et qu'une augmentation de la vitesse V (V 1 revêtement dur sur un pare-brise formé d'une résine. L'opération de réalisation du revêtement dur est d'abord décrite en référence aux figures 10 et 11. Un appareil 20 de levage comporte une table 21 mobile verticalement sous la commande d'un vérin hydrau- lique 30 Un détecteur 22 de position verticale est fixé à la table 21 Un réservoir 23 de trempage repose sur la table 21 et il contient une solution 24 de revêtement à base d'une silicone Une base 11 de pare-brise, forméed'une résine telle qu'un polycarbonate est suspendue à un crochet 26 fixé à un transporteur 25 à chaîne et est trempée dans la solution 24 de revêtement Le pare-brise a une partie A de montage et une partie B de vision. La figure 12 représente un ensemble de commande du vérin hydraulique 30 Le fluide hydraulique est retiré d'un réservoir 31 par une pompe hydraulique 32 et est trans- mis au vérin 30 par l'intermédiaire d'un clapet 34 de retenue à une pression fixée par une soupape 33 de décharge si bien que la cuve 23 de trempage est soulevée Une électro- vanne 37 est commandée afin qu'elle renvoie le fluide hydrau- lique du vérin 30 au réservoir 31 par l'intermédiaire d'une soupape 35 d'étranglement, d'un filtre 36 et de l'électro- vanne 37, afin que la cuve 23 de trempage puisse être abais- sée. La soupape 35 d'étranglement est commandée par un circuit de commande représenté sous forme d'un diagramme synoptique par la figure 13, d'après un signal de position transmis par le détecteur 22. La base 11 du pare-brise, avant son revêtement, ayant une forme choisie pour le pare-brise, réalisée-par injection ou moulage à la presse, est transportée à un emplacement qui se trouve au-dessus de la cuve 23, celle- ci ayant sa position la plus basse, par l'intermédiaire du transporteur 25 à chaîne et du crochet 26 de suspension. Le vérin hydraulique 30 est commandé afin qu'il soulève la table 21 si bien que la base 11 est trempée dans la solution 24 de revêtement. Un ordinateur 40 contient une information rela- tive à l'épaisseur voulue T de revêtement qui peut par exemple être faible dans la partie A de montage du pare- brise (figure 11), la base ayant une grande partie uniforme avec laquelle les balais d'essuie-glaces sont destinés à être mis en contact Lorsqu'un signal S de mise en route est transmis à l'ordinateur alors que la cuve 23 a été levée vers sa position la plus haute, l'ordinateur trans- met un signal R de position réglée Un ordinateur 41 reçoit le signal R et un signal D transmis par le détecteur 22 de position verticale indiquant la position verticale de la cuve de trempage, et il transmet, à un moment convena- ble, un signal de sortie à un ensemble 42 de commande de la soupape d'étranglement afin que cette soupape 35 soit manoeuvrée. En conséquence, la cuve 23 de trempage s'abaisse à une vitesse prédéterminée choisie de manière qu'elle donne une épaisseur voulue de revêtement dépendant de la profondeur Y de trempage de la base 11 du pare-brise Ainsi, une couche 12 de revêtement d'épaisseur choisie est formée sur les surfaces de la base 11 du pare-brise afin qu'un pare-brise 10 tel que représenté sur les figures 14 et 15 soit formé. Si la cuve 23 de trempage est abaissée à vi- tesse constante, la couche revêtue 12 formée sur la base 11, atteint sur les deux faces, une épaisseur qui augmente progressivement de la partie de montage ou inférieure du pare-brise jusqu'à la partie supérieure, comme l'indique la figure 9 Ce procédé assure aussi un revêtement efficace de la seule région du pare-brise qui doit être au contact des balais d'essuie-glaces, par trempage de la seule par- tie de vision de la base 11 dans la solution 24. Comme décrit précédemment, si la partie de mon- tage du pare-brise 10 a un revêtement de faible épaisseur ou n'a pas de revêtement du tout, alors qu'un revêtement d'épaisseur relativement grande est formé dans la région qui est en contact avec les balais d'essuie-glaces, la fissuration de la couche revêtue 12 dans la partie de mon- tage à laquelle une force de flexion relativement élevée est appliquée, peut être évitée Simultanément, la durabi- lité de la partie supérieure (de vision) contre laquelle les balais d'essuie-glaces frottent, est notablement amé- liorée. Une base 11 de pare-brise formé d'un polycar- bonate a une dureté Moh qui est par exemple de 1 à 2, et un revêtement de silicone lui donne une dureté Moh de 4. A titre comparatif, une plaque de verre a une dureté Moh d'environ 6 Cette dureté permet au pare-brise de supporter parfaitement le frottement de l'essuie-glace. Le traitement de formation du revêtement dur sur le pare-brise selon l'invention n'est pas limité à un revêtement au trempé mais peut aussi être réalisé par pulvérisation Le revêtement par pulvérisation est plus efficace que le revêtement au trempé pour le revêtement d'une surface aussi limitée que possible La figure 16 représente un pare-brise 20 portant une couche formée par revêtement par pulvérisation uniquement sur sa surface sur laquelle est disposée l'essuie-glace La figure 17 représente un pare-brise 60 ayant une couche formée par pulvérisation uniquement dans la partie avec laquelle l'es- suie-glace est mis en contact La surface de contact est délimitée par la partie 61. On décrit maintenant plusieurs modes de réalisa- tion particuliers de pare-brise de formes différentes et ayant des revêtements durs réalisés selon l'invention. Comme l'indiquent les figures 18 à 20, un pare-brise 70 a une surface avant ayant un secteur sphérique-et porte une couche 71 formant un revêtement dur donr l'tpaisseur est faible dans la partie de montage A 1 et est grande dans la zone Bl qui est la partie de vision La surface du sec- teur sphérique du pare-brise 70 coopère avec les balais 72 d'aiguillage dans leur position de repos Un arbre d'essuie-glace est centré sur un diamètre d'un grand cercle d'une sphère dont la surface du pare-brise forme un secteur, c'est-à-dire au centre d'un grand cercle de la sphère dé- terminée Cette disposition assure un frottement régulier et doux des balais d'essuie-glaces à la surface du pare- brise La pression de contact entre le pare-brise 70 et les balais 72 est inférieure à celle qui es exercée dans les pare-brises connus, et elle est toujours égale Cette caractéristique coopère avec le traitement qui forme un revêtement dur à la protection de la surface du pare-brise qui est efficacement protégée contre les détériorations. Cependant, le profil du pare-brise n'est pas limité à une forme sphérique car toute autre forme courbe qui peut être adaptée à la configuration courbe d'un balai d'essuie- glace peut être utilisée Ainsi, le balai d'essuie-glace présente en général une certaine flexibilité afin qu'il se conforme à diverses surfaces courbes Etant donné la flexion de la lame, le profil de la surface du pare-brise est obtenu; cependant, il existe un certain gradient de pression. On se réfère maintenant aux figures 21 à 23 qui représentent un pare-brise 80 ayant une partie supé- rieure formant une zone normale X de travail d'un balai d'essuie-glace et une partie inférieure délimitant une zone Y dans laquelle le balai d'essuie-glace est au repos lorsqu'il n'est pas utilisé La zone X est presque plane, avec un rayon de courbure plus grand à la fois en coupe verticale et en coupe horizontale que la zone Y qui est contiguë à la zone X et sous celle-ci La zone X a une surface X' balayée par le balai d'essuie-glace et la zone Y a une surface Y' qui est en retrait par rapport au pro- longement X" vers le bas de la surface Y' La surface Y' a un profil très proche de celui du balai d'essuie-glace dans sa position de repos Le pare-brise 80 porte une cou- che 81 de revêtement dur Le balai d'essuie-glace, lors- qu'il est au repos, n'exerce qu'une faible pression sur la surface du pare-brise Ce phénomène, en coopération avec le traitement de revêtement dur, empêche efficacement le collage du balai d'essuie-glace au parebrise 80 et protège ce dernier contre les détériorations. Les figures 24 et 25 représentent un autre mode de réalisation de parebrise 90 portant une couche dure 91 de revêtement dans une zone dans laquelle fonctionne un essuie-glace Le pare-brise 90 a une partie inférieure de montage qui a une courbure et un recul particuliers, et elle a une surface externe qui comporte une plaque 92 de garde formée d'une matière qui n'est pas compatible avec un balai d'essuie-glace Le balai, dans sa position de repos, est en appui sur la plaque 92 de garde,- si bien que la détérioration du pare-brise par le balai sous l'ac- tion des vibrations du véhicule et l'adhérence du balai d'essuie-glace sur le pare-brise peuvent être efficacement évitées. On se réfère maintenant aux figures 26 et 27 qui représentent un autre mode de réalisation de pare- brise 100 ayant une surface formant un revêtement dur. Dans ce mode de réalisation, le pare-brise a une partie centrale sensiblement plate 101 et deux parties latérales 102 dirigées vers l'arrière depuis la partie centrale 101. Le pare-brise 100 a une rigidité élevée, une faible épais- seur et un faible poids ainsi qu'une résistance accrue à la force du vent Le pare-brise 100 a une configuration très avantageuse et sa rigidité est en outre accrue par le traitement d'application d'un revêtement dur. Les figures 28 et 29 représentent un autre mode de réalisation de l'invention, sous forme d'un pare-brise 110 portant une couche dure 111 de revêtement et ayant un bord périphérique muni d'un encadrement 112 qui peut par exemple être formé de caoutchouc Cet encadrement 112 a une paroi latérale interne 112 a qui est sensiblement perpendiculaire aux faces 111 du pare-brise 110. Grâce à la configuration indiquée précédemment, l'encadrement 112 empêche une projection transversale de l'eau 114 recueillie par un balai 113 d'essuie-glace L'eau 114 descend le long de la paroi latérale interne 112 a de l'encadrement 112 et n'est pas projetée sur le conducteur. Comme l'indique la description qui précède, le procédé de traitement par application d'un revêtement dur selon l'invention élimine tout déchet de matière de revêtement et contribue à la réduction du coût de fabrica- tion des pare-brises, puisque le revêtement dur n'est ap- pliqué que sur une plaque de résine ayant une configuration choisie pour le pare-brise. Comme la plaque de résine est moulée à la forme du pare-brise avant son revêtement, la forme donnée à la plaque afin qu'elle soit rigide ou le rayon de courbure autour du bord de la plaque peut être choisi avec une très grande liberté Il en résulte une couche robuste formée par revêtement qui ne présente pas de fissures ou d'autres défauts qui peuvent se former ultérieurement sur un pare- brise pendant une utilisation réelle. Le traitement de revêtement dur augmente la rigidité du pare-brise et, en conséquence, le pare-brise -peut être formé avec une épaisseur réduite et un faible poids, pour un coût réduit de fabrication. L'invention a une très grande utilité pratique puisqu'elle permet la formation d'un pare-brise ayant une- couche dure de revêtement dont l'épaisseur est plus grande dans la partie susceptible d'être détériorée par le balai d'essuie-glace ou analogue que dans une autre partie, ou la disposition du revêtement dur uniquement dans la par- tie soumise à détérioration L'invention s'applique à d'au- tres véhicules, tels que les bateaux à moteur, les véhicules à quatre roues et analogues, utilisant tous des éléments formant balais d'essuie-glaces balayant une partie du pare- brise. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs et - procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'inven- tion. REVENDICATIONS 1 Pare-brise destiné à un véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend une âme ( 11) de résine de forme pré- déterminée, et une couche dure de revêtement sur une par- tie choisie de l'âme. 2 Pare-brise selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche dure de revêtement a une épaisseur variable qui augmente d'une partie de fixation à une partie de vision. 3 Pare-brise selon la revendication 2, caractérisé en ce que la couche dure de revêtement ( 12) est placée des deux côtés de l'âme ( 11) de résine. 4 Pare-brise selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'âme de résine est formée de polycarbonate et le revêtement dur est un revêtement de silicone. Pare-brise selon la revendication 2, caractérisé en ce que la configuration prédéterminée comporte une sur- face sphérique (Bi), et le pare-brise comporte en outre un élément ( 72) de balai d'essuie-glace monté afin qu'il oscille autour d'un axe correspondant à un diamètre d'un grand cercle d'une sphère comprenant la partie de surface sphérique de la configuration du pare-brise. 6 Pare-brise selon la revendication 2, caractérisé en ce que la configuration prédéterminée comporte une partie supérieure sensiblement plane de vision ayant un rayon de courbure important à la fois en coupe verticale et en coupe horizontale, et une partie inférieure décalée vers l'intérieur par rapport à un prolongement imaginaire de la courbure de la partie. 7 Pare-brise selon la revendication 2, caractérisé en ce que la configuration prédéterminée comporte une par- tie supérieure sensiblement plane de vision et une partie inférieure courbée vers l'intérieur et décalée en 'retrait afin qu'elle délimite un dégagement par rapport à un prolon- gement imaginaire de la courbure de la partie supérieure, et une matière de revêtement disposée sur la partie infé- rieure et empêchant l'adhérence d'un balai d'essuie-glace -13 lorsqu'il est en appui contre elle. 8 Pare-brise selon la revendication 2, caractérisé en ce que la configuration prédéterminée comprend une par- tie centrale sensiblement plane ( 101) et deux parties la- térales ( 102) dépassant de la partie centrale. 9 Pare-brise selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend un encadrement élastomère ( 112) dis- posé sur le bord périphérique et ayant une paroi interne sensiblement perpendiculaire à la surface de la partie de vision. Procédé de fabrication d'un pare-brise, caracté- risé en ce qu'il comprend le moulage d'une base ( 11) de pare-brise ayant une configuration prédéterminée, à l'aide d'une matière à base de résine, l'immersion de la base dans un bain variable soit formé sur la base. 11 Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'immersion de la base comprend la suspension de la base ( 11) au-dessus du bain ( 24) de liquide de re- vêtement, et le soulèvement du bain vers la base afin que celle-ci soit immergée dans le liquide de revêtement. 12 Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que le retrait de la base ( 11) comprend la détection de la position verticale du bain ( 24) , et, lorsque la base a été immergée à une profondeur prédéterminée, l'abaissement du bain afin qu'il s'écarte de la base, à une vitesse choi- sie prédéterminée de manière que le revêtement formé ait l'épaisseur variable voulue. 13 Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que le moulage comprend le moulage par injection de la base ( 11). 14 Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que le moulage comprend le moulage à la presse de la base ( 11). Appareil de fabrication d'un pare-brise ayant un revêtement d'épaisseur variable, caractérisé en ce qu'il comprend: un dispositif ( 26) destiné à suspendre des bases de pare-brise au-dessus d'un bain ( 24) en vue de leur re- S vêtement, un dispositif ( 20) destiné à soulever et abaisser le bain ( 24) afin que les bases soient immergées dans une solution de revêtement du bain et retirées de cette solution, et un dispositif de manoeuvre du dispositif de soulèvement et d'abaissement du bain à une vitesse variable prédéterminée. 16 Appareil selon la revendication 15, caractérisé en ce que le dispositif de soulèvement et d'abaissement comporte une plateforme ( 21) supportant le bain, un vérin hydraulique ( 30) destiné à déplacer la plate-forme, et un ensemble de commande hydraulique destiné à manoeuvrer le vérin hydraulique. 17 Appareil selon la revendication 16, caractérisé en ce que l'ensemble de commande hydraulique comporte en série une source de fluide ( 31), une pompe ( 32) placée entre le vérin ( 30) et la source de fluide et destinée à provoquer le soulèvement par le vérin, une soupape d'étran- glement ( 35) et une électrovanne ( 37) destinées à trans- mettre le fluide du vérin vers le réservoir et à abaisser le vérin. 18 Appareil selon la revendication 17, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un dispositif ( 22) destiné - à déterminer la hauteur de la plate-forme ( 21), et le dis- positif de manoeuvre est commandé par un signal provenant de ce dispositif de détermination de hauteur et est destiné à manoeuvrer l'électrovanne et à abaisser la plate-forme à une vitesse prédéterminée.