Brevet FR2543130A1 — publié le 19840928

La présente invention concerne d'une manière générale le bombage, c'est-à-dire le cintrage au four, de plaques de verre minces, et vise plus particulièrement le cas de plaques de verre minces destinées à être mises en oeuvre en optique. Il peut s'agir par exemple de plaques de verre minéral destinées à la constitution de lentilles ophtalmiques à structure composite, c'est-à-dire de lentilles ophtalmiques qui, présentant une ame, relativement épaisse, en matière synthétique, ont-l'une au moins de leurs faces, et, en pratique, de préférence chacune de celles-ci, revêtue d'une telle plaque de verre minéral relativement mince, pour associer les qualités de légèreté de la matière synthétique aux qualités de dureté et de résistance à l'abrasion du verre minéral. Les plaques de verre minces mises en oeuvre à cet effet ont le plus souvent des épaisseurs de l'ordre de quelques e dixièmes de millimètre, et compris par exemple entre 1/1oye de mm et 2 mm. Il s'agit en pratique de plaques de verre, dont il convient d'assurer une mise en forme, pour leur conférer la macrogéométrie nécessaire à leur utilisation en optique, tout en faisant en sorte que cette mise en forme se fasse dans des conditions respectant leur.microgéométrie, pour que leur qualité de surface soit effectivement compatible avec une telle utilisation. Initialement, ces plaques de verre peuvent par exemple être planes ; mais il n'en est pas nécessairement ainsi, et le terme de "plaques" utilisé ici par simple commodité pour les désigner n'implique d'ailleurs pas obligatoirement une quelconque planéité pour elles. Quoi qu'il en soit la mise en forme recherchée pour ces plaques de verre nécessite en pratique de leur appliquer une courbure , suivant une configuration sphérique ou asphérique selon les utilisations envisagées. Il a déjà été proposé à cet effet de procéder par bombage, c'est-à-dire par cintrage au four. Pour ce faire, la plaque de verre mince à bomber est placée sur une matrice de configuration appropriée, et on la soumet à une température suffisante pour en provoquer le ramollissement. Par affaissement thermique elle vient alors épouser la forme de la matrice, qui lui confère dès lors la macrogéométrie recherchée tout en respectant, normalement, sa microgéométrie. Il s'avère, cependant, que, pour que cette dernière condition soit respectée, il convient que l'affaissement de la plaque de verre mince précédemment ramollie se fasse rapidement, pour en éviter toute déformation locale intempestive. Pour accélérer dans ce but cet affaissement thermique, il a été proposé d'assurer par aspiration une mise en dépression du volume compris entre la plaque de verre mince à bomber et la matrice sur laquelle elle est disposée. Mais il arrive fréquemment que, dans la zone de contact de la plaque de verre à bomber avec la périphérie de la matrice, qui, classiquement, est en arête, il se forme alors des éclats de verre de très faibles dimensions, communément appelés "gresins", qui, échappant à la plaque de verre au cours du traitement, viennent polluer la surface de celle-ci, en s'y agglomérant de manière définitive. Les plaques de verre minces ainsi affectées sont irrémédiablement inutilisables, leur microgéométrie n'étant plus satisfaisante. Il arrive également que, lors de leur bombage, les plaques de verre minces concernées soient à leur périphérie l'objet de déformations conduisant intempestivement à un festonnage de celle-ci. La présente invention a d'une manière générale pour objet une disposition permettant d'éviter ces inconvénients et conduisant en outre à d'autres avantages. De manière plus précise, elle a tout d'abord pour objet un procédé de bombage de plaque de verre mince, suivant lequel la plaque à bomber étant placée sur une matrice de configuration appropriée, on la soumet à une température suffisante pour en provoquer le ramollissement tout en assurant par aspiration une mise en dépression du volume compris entre elle et ladite matrice, ce procédé étant d'une manière générale caractérisé en ce que, préalablement à la dite mise en dépression du volume compris entre la plaque de verre à bomber et la matrice, on assure un assujettissement périphérique de ladite plaque de verre sur ladite matrice. Elle a encore notamment pour objet une matrice propre à la mise en oeuvre de ce procédé. De préférence, l'assujettissement périphérique de la plaque de verre à bomber sur la matrice est assuré de manière étanche. Suivant une forme possible de mise en oeuvre de l'invention, il se fait par aspiration. Quoi qu'il en soit, l'expérience montre que, de manière assez surprenante, puisque, étant contrainte, la périphérie de la plaque de verre à bomber ne peut plus jouer librement, l'assujettissement périphérique imposé suivant l'invention à cette plaque de verre s'oppose avantageusement à la formation de "gresins" ; il s'oppose en outre avantageusement au festonnage de sa périphérie. Les plaques de verre minces ainsi obtenues sont donc effectivement et directement utilisables, avec un état "douci" Si la matrice mise en oeuvre est elle-même "doucie", et avec un état "poli" si cette matrice est elle-même "polie", voire, même, dans ce cas, si elle est seulement "doucie". En pratique, pour l'appui de la plaque de verre à bomber, la matrice de bombage mise en oeuvre selon l'invention présente, périphériquement, autour de sa partie active, une facette d'appui annulaire. Une telle facette d'appui annulaire est prévue pourpermettre la mise en oeuvre des moyens d'assujettissement propres à assurer l'assujettissement périphérique, à- la matrice, de la plaque de verre à bomber, qu'il s'agisse de moyens d'aspiration, comme indiqué ci-dessus, ou qu'il s!agis- se d'autres moyens, par exemple mécaniques. Quoi qu'il en soit, il résulte de cette facette d'appui annulaire, qui est par exemple plane, que, après traitement, la plaque de verre mince bombée suivant l'invention comporte périphériquement, autour de sa partie utile, suivant une caractéristique de l'invention, une facette annulaire complémentaire. En en augmentant la rigidité, et donc en en diminuant la fragilité, cette facette annulaire périphérique est avantageusement de nature à faciliter la manipulation d'une telle plaque de verre mince bombée. Elle est également de nature à en faciliter avantageusement la mise en oeuvre, en particulier lorsqu'elle doit participer à la constitution d'une lentille ophtalmique composite. Lors d'une telle mise en oeuvre, la plaque de verre mince bombée suivant l'invention peut en effet par exemple reposer, de manière stable, par sa facette annulaire périsphérique, sur un quelconque support annulaire. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple, en référence aux dessins schématiques annexés sur lesquels La figure 1 est une vue en perspective d'une plaque de verre mince à bomber ; La figure 2 est une vue en perspective d'une matrice susceptible d'être mise en oeuvre à cet effet selon l'invention. Les figures 3A et 3B sont, à échelle différente, des vues en coupe axiale de cette plaque de verre mince et de cette matrice, et elles illustrent deux phases successives de mise en oeuvre du procédé selon l'invention La figure 4 est, à l'échelle de la figure 1, une vue en perspective de la plaque de verre mince bombée selon l'invention ; La figure 5 est, à l'échelle des figures 3A et 3B, une vue en coupe axiale analogue à celle de celles-ci et se rapportant à une variante de mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Tel qu'illustré par la figure -1, la plaque de verre mince 10 à bomber peut par exemple être initialement plane et avoir un contour circulaire. Il s'agit en pratique d'une plaque de verre minéral. Son épaisseur est par exemple comprise entre 0,1 mm et 2 mm. D'une manière générale, la matrice de bombage 11 mise en oeuvre selon l'invention pour le bombage d'une telle plaque de verre mince 10 présente, dans sa zone centrale, et de manière connue en soi, une partie active 12 ayant une configuration correspondant à celle au moins momentanément recherchée pour une telle plaque de verre mince 10. Dans la forme de mise en oeuvre plus particulièrement illustrée par la figure 2, cette partie active 12 est en creux, la surface correspondante de la matrice 11 étant concave. Cette surface est par exemple sphérique, et c'est le cas, notamment, lorsque la configuration finale recherchée pour la plaque de verre mince 10 à bomber est elle-même sphérique. Dans la zone active 12 ainsi constituée de la matrice de bombage Il débouchent, de manière connue en soi, des moyens de passage propres à être raccordés à une source d'aspiration. Il peut s'agir, par exemple, et tel que représenté, d'une ou plusieurs rainures annulaires 13 qu'un canal 14, figure 3A, permet, suivant des dispositions qui, bien connues en elles-mêmes, et relevant de l'homme de métier, ne seront pas décrites ici, de raccorder à la source d'aspiration associée. Suivant l'invention, la matrice de bombage 11 présente périphériquement, autour de sa partie active 12, pour la plaque de verre mince 10 à bomber, une facette d'appui annulaire 15, et il est associé à celle-ci des moyens d'assujettissement propres à permettre d'y assujettir périphériquement ladite plaque de verre 10. Dans la forme de mise en oeuvre plus particulièrement représentée cette facette d'appui annulaire 15 est plane, en s'étendant sensiblement perpendiculairement à l'axe de l'ensemble, et les moyens d'assujettissement qui lui sont associés comportent des moyens de passage qui, établis au droit d'une telle facette d'appui annulaire 15, sont susceptibles d'être raccordés à une source d'aspiration. Par exemple, et tel que représenté, ces moyens de passage comportent une ou plusieurs rainures 16 ménagées annulairement à la surface de la facette d'appui annulaire 15 et susceptibles, par un canal axial 18, figure 3A, d'être raccordées, comme précédemment, à une source d'aspiration. Ainsi qu'on le notera, la matrice de bombage 11 ainsi constituée a globalement un contour à l'image de celui de la plaque de verre 10 à bomber, et elle est monobloc dans la forme de réalisation représentée. Il peut s'agir par exemple d'une matrice de bombage en métal ou en céramique, dont la zone active 12 au moins est de préférence "doucie", voire même "polie". Avant la mise en oeuvre de la matrice de bombage 11, on procède de préférence à un préchauffage de celle-ci. Il est de préférence procédé de même pour la plaque de verre mince 10 à bomber. Quoi qu'il en soit, pour son bombage, cette plaque de verre mince 10 est placée sur la matrice de bombage 11, figure 3A. Elle repose alors par sa périphérie sur la facette annulaire plane 15 de cette matrice de bombage 11. L'ensemble ainsi. constitué est alors introduit dans un four, où il est soumis à une température suffisante pour provoquer le ramollissement de la plaque de verre 10 à bomber. De manière connue en soi, une température de l'ordre de 680" environ convient généralement à cet effet. De manière également connue en soi, il est assuré, par aspiration, par le canal 14 et la ou les rainure(s) annulaire (s)1;3,une mise en dépression du volume 20 compris entre la plaque de verre mince 10 à bomber 'et la matrice de bombage 11. Mais, suivant l'invention, préalablement à ladite mise en dépression du volume 20, on assure un assujettissement périphérique de la plaque de verre mince 10 à bomber sur la matrice de bombage 11. Dans la forme de mise en oeuvre préférée représentée, cet assujettissement périphérique de la plaque de verre mince 10 à bomber sur la matrice de bombage 11 est assuré par aspiration, par le canal 18 et la ou les rainure(s) annulaire(s) 16. Ainsi, suivant l'invention, l'aspiration mise en oeuvre se fait en deux temps. Dans un premier temps, et tel que schématisé par la flèche F1 de la figure 3A, elle ne concerne que lecanal 18 et la ou les rainure(s) annulaire(s) 16, pour l'assujettissement périphérique recherché de la plaque de verre mince 10 à bomber. Dans un deuxième temps, et suivant la flèche F2 de la figure 3B, elle affecte également le canal 14 et la ou-les rainure(s) annulaire(s) 13, pour accélérer l'affaissement recherché. Des vides modérés sont suffisants, de l'ordre de quelques dizaines de millimètres de mercure par exemple. En pratique, l'assujettissement périphérique de la-plaque de verre mince 10 à bomber se fait ainsi de manière étanche, sa périphérie se plaquant intimement, sous l'effet de la dépression à laquelle elle est soumise, sur la facette annulaire périphérique 15 de la matrice de bombage 11. De même, au terme de son affaissement thermique, la partie centrale de la plaque de verre mince 10 à bomber se plaque intimement contre la surface de la partie active 1-2 de la matrice de bombage 11, en épousant la configuration de celle-ci. Bien entendu, la largeur de la ou des rainures(s) annulaire(s) affectant cette partie active 12, est faite suffisamment faible pour que, compte tenu de la viscosité du verre constitutif de la plaque de verre mince 10 à bomber, il n'en résulte pas une quelconque déformation locale intempestive de celle-ci. Il en est d'ailleurs de préférence de même pour la ou les rainures(s) annulaire(s) 16. C'est donc très volontairement que la largeur de ces rainures a été exagérée sur les figures, pour une meilleure clarté de celles-ci. Tel qu'illustré par la figure 4, la plaque de verre mince bombée 10' obtenue présente périphériquement, suivant l'invention, autour de sa partie utile 21, qui en est la partie centrale effectivement bombée, une facette annulaire22 Compte tenu de la forme de mise en oeuvre décrite précédemment, cette facette annulaire 22 est plane, et elle s'étend transversalement par rapport à l'axe de l'ensemble, sensiblement perpendiculairement à cet axe. En variante de ce qui précède, il est possible, selon l'invention, de procéder en deux étapes. Dans une première étape, on met en oeuvre, comme précédemment, une matrice de bombage 11 dont la partie active 12 est concave. Mais, par un choix approprié du rayon de celle-ci, on fait en sorte que la partie utile 21 de la plaque de verre mince bombée 10' ainsi obtenue ait une configuration de courbure globalement inférieure à celle désirée. Dans une deuxième étape, figure 5, on met en oeuvre une matrice de bombage 11' dont la partie active 12', en relief vis-à-vis de la facette annulaire 15' correpondante, est convexe, suivant la configuration finale recherchée pour la plaque de verre mince 10' déjà bombée, ou, plus exactement, prébombée Avec cette deuxième matrice de bombage 11', on procède comme précédemment. Sur sa facette annulaire 15', on place, partie utile 21 vers le haut, la plaque de verre mince 10' déjà pré-bombée, celle-ci venant y reposer par sa propre facette annulaire 22. Compte tenu des différences de courbure-entre la partie utile 21 de la plaque de verre mince 10' déjà pré-bombée, d'une part, et la partie active 12' de la matrice de bombage 11', d'autre part, il subsiste, entre celles-ci, un volume 20'. L'ensemble étant placé dans un four, on assure tout d'abord, et par aspiration, par un canal 18' et une ou plusieurs rainure(s) 16', l'assujettissement périphérique de la plaque de verre mince 10' déjà pré-bombée à la matrice de bombage lI', avant une mise en dépression du volume 20' par un canal 14' et une ou plusieurs rainure(s) 16'. Au terme du nouvel affaissement thermique dont elle est encore l'objet, la plaque de verre mince 10' déjà pré-bombée vient épouser la configuration de la partie active 12' de la matrice de bombage 11', qui est celle recherchée pour elle. Ainsi, dans ce cas, le bombage de la plaque de verre mince traitée se fait en deux temps, d'abord sous la forme d'un pré-bombage, effectué suivant une configuration de courbure globalement inférieure à celle désirée, et ensuite sous la forme d'un bombage complémentaire, effectué suivant la configuration finale recherchée. Mais celle-ci se trouve alors avantageusement due à une matrice de bombage dont la partie active est convexe. Ainsi, il est assuré que la face correspondante, concave, de la plaque de verre mince concernée bénéficie d'une bonne qualité de surface. Dans le cas où cette plaque de verre est destinée à participer à la constitution d'une lentille ophtalmique de structure composite,enenformant alors en pratique la face arrière, les éventuelles déformations de surface dont pourrait être l'objet sa face convexe par suite d'éventuelles irrégula- rités d'épaisseur se trouvent ensuite systématiquement oblitérées par la matière synthétique associée et sont donc sans conséquence. Il en est évidemment de même pour le cas où elle est destinée à participer à la constitution d'un autre article, miroir par exemple, dans lequel seule la face concave en cause est utilisée. Bien entendu, la présente invention ne se limite pas aux formes de mise en oeuvre décrites et représentées, mais englobe toute variante d'exécution. En particulier, les moyens de passage que compprte la matrice de bombage mise en oeuvre pour l'aspiration à développer ne sont pas nécessairement matérialisés par des rainures et canaux usinés à cet effet dans une telle matrice de bombage. Ils pourraient au contraire résulter très simplement de la seule porosité du matériau constitutif de celle-ci. En outre, cette matrice de bombage n'est pas nécessairement monobloc, sa partie active et celle portant sa facette annulaire périphérique pouvant, par exemple, appartenir à des pièces distinctes, convenablement assemblées, notamment dans le cas où, les moyens de passage nécessaires à l'aspiration à développer résultant de la seule porosité, comme indiqué ci-dessus, il importe d'individualiser convenablement ces moyens de passage suivant qu'ils concernent ladite partie active ou suivant qu'ils concernent ladite facette annulaire périphérique. En outre, l'assujettissement périphérique, suivant l'invention, de la plaque de verre mince à bomber sur la matrice de bombage mise en oeuvre ne se fait pas nécessairement par aspiration. Il pourrait se faire aussi bien mécaniquement, à l'aide de mâchoires ou de pinces, par exemple. Il doit cependant se faire de préférence de manière étanche. De même, la plaque de verre mince à bomber n'est pas nécessairement plane à l'origine, et son contour n'est pas nécessairement circulaire. Enfin, la facette annulaire qui y est formée périphériquement suivant l'invention n'est pas elle-même nécessairement plane, cette facette pouvant au contraire être par exemple aussi bien conique, sphérique ou torique. REVENDICATIONS 1. Procédé de bombage de plaque de verre mince, suivant lequel, lE plaque (10) à bomber étant placée sur une matrice (11) de configuration appropriée, on la soumet à une température suffisante pour en provoquer le ramollissement tout en assurant par aspiration une mise en dépression du volume (20) compris entre elle et ladite matrice, caractérisé en ce que, préalablement à ladite mise en dépression du volume (20) compris entre la plaque de verre (10) à bomber et la matrice (11), on assure un assujettisement périphérique de ladite plaque de verre (10) sur ladite matrice (11). 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on assure de manière étanche l'assujettissement périphérique de la plaque de verre (10) à bomber sur la matrice (11). 3. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1, 2, caractérisé en ce qu'on assure par aspiration l'assujettissement périphérique de la plaque de verre (10) à bomber sur la matrice (11). 4. Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'on met en oeuvre une matrice (11) présentant périphériquement, pour la plaque de verre (10) à bomber, autour de sa partie active (12), une facette d'appui annulaire (15) au droit de laquelle sont établis des moyens de passage (16, 18) propres à la mise en oeuvre dTune aspiration. 5. Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce qu'on met en oeuvre une matrice (11) présentant périphériment une facette d'appui annulaire (15) plane. 6. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, -caractérisé en ce qu'on procède en deux étapes, une première au cours de laquelle on met en oeuvre une matrice (11) dont la partie active (12) est concave, pour l'obtention d'un pré-bombage de ladite plaque de verre suivant une configuration de courbure globalement inférieure à celle désirée, et une deuxième au cours de laquelle on met en oeuvre une matrice (11') dont la partie active (12') est convexe, suivant la configuration finale recherchée. 7. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que, préalablement à l'assujettisse ment périphérique de la plaque de verre (10) à bomber sur la matrice (11), on procède à un préchauffage de ladite plaque de verre (10) et de ladite matrice (11). 8. Matrice de bombage propre à la mise en oeuvre d'un procédé conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'elle présente, périphériquement, autour de sa partie active (12, 12'), pour la plaque de verre (10) à bomber, une facette d'appui annulaire (15, 15'), et en ce que il est associé à celle-ci des moyens d'assujettissement propres à permettre d'y assujettir périphériquement ladite plaque de verre (10, 10'). 9. Matrice suivant la revendication 8, caractérisé en ce que ladite facette d'appui annulaire (15, 15') est plane. 10. Matrice suivant l'une quelconque des revendications 8, 9, caractérisé en ce que lesdits moyens d'assujettissement comportent des moyens de passage (16, 18- 16', 18') établis au droit de ladite facette d'appui annulaire (15, 15') et susceptibles d'être raccordés à une source d'aspiration. 11. Matrice suivant la revendication 10, caractérisé en ce que lesdits moyens de passage (15, 18-16', 18') comportent une rainure (16, 16') ménagée annulairement à la surface de ladite facette d'appui annulaire (15, 15'). 12. A titre de produit intermédiaire, plaque de verre mince (10') bombée en application d'un procédé conforme à 1' une quelconque des revendication 1 à 7, et caractérisé en ce qu'elle comporte, périphériquement, autour de sa partie utile (21), une facette annulaire (22).