Brevet FR2568241A1 — publié le 19860131

La présente invention concerne en général la technique de courbure du verre et en particulier un appa- reil de cintrage sous pression comportant un nouveau mé- canisme réglable verticalement pour positionner un élément de pressage femelle inférieur par rapport à un élément de pressage mâle supérieur. Les feuilles de verrecintrées sont de plus en plus utilisées comme enceintes vitrées pour automobiles et analogue. Plusieurs courbures différentes existent car le degré de courbure des feuilles plates en verre est dicté par la configuration et la dimension des orifices dans la conception globale des différents styles de véhi- cules automobiles. Lors de la fabrication de feuilles de verre en grandes quantités, un procédé commun pour produire des feuilles cintrées trempées en verre est de chauffer des feuilles plates de verre à leur température de ramollisse- ment, comprimer les feuilles ramollies pour leur donner la courbure désirée entre des surfaces de conformation complémentaires et ensuite refroidirrapidement les feuilles cintrées d'une manière contrôlée à une tempéra- ture inférieure à la gamme de recuit du verre. En général, ces opérations sont réalisées successivement tandis que les feuilles de verre sont avancées de manière sensiblement continue sur un transporteur,suivant un trajet horizontal comportant une aire de chauffage, une aire de cintrage et une aire de refroi- dissement ou de trempage de sorte que la chaleur impartie initialement à chaque feuille pour l'amener à la tempéra- ture de courbage peut également être utilisée dans l'opéra- tion finaMede traitement thermique ou de trempage. Les surfaces de conformation complémentaires mentionnées ci-dessus sont formées sur des éléments de pressage opposés et montés chacun sur un plateau de support. Les éléments de pressage et les plateaux respectifs sont normalement situés, l'un au-dessus et l'autre au-dessous du trajet horizontal de mouvement des feuilles de verre de manière à recevoir celles-ci entre eux, et peuvent se déplacer relativement l'un vers l'autre et à l'écart l'un de l'autre de manière à comprimer les feuilles pour leur donner la forme désirée. En général, on utilise un dispositif d'actionnement hydraulique pour soulever le pla- teau inférieur et l'élément de pressage vers le haut de manière à contacter et à lever une feuille de verre chauffée hors du système de transport et endehors d'un tel trajet horizontal et à la comprimer contre la surface de conforma- tion de l'élément cbd pressage opposé ou supérieur. De manière conventionnelle, plusieurs enceintes vitrées courbées, sont déplacées sur une ligne commune de production etle dispositif d'actionnement par fluide a été monté sur un élément fixe et sa longueur de course a été déterminéepar la profondeur de courbure du style particulier d'enceinte vitrée en production. En conséquence chaque fois qu'une enceinte vitrée ayant une profondeur sensiblement différente de courbure doit être produite, il est nécessaire de remplacer le dispositif d'actionnement par fluide par un autre ayant une longueur différente de course pour s'adapter à la profondeur de courbure de la nouvelle enceinte vitrée. Non seulement ce changement de dispositif d'actionnement par fluide prend du temps, mais encore les-connexionset déconnexions répétées des conduites de fluide du dispositif d'actionnement provo- quent une usure et une fuite prématurées ainsi que le remplacement final du dispositif d'actionnement par fluide. La présente invention résout les problèmes men- tionnés ci-dessus en montant un dispositif d'actionnement par fluide sur une plate-forme positionnable verticalement dont la position est contrôlée par plusieurs vérins à vis qui tournent en commun et à l'unisson de sorte que la posi- tion du dispositif d'actionnement par fluide est réglée par rapport à plusieurs types différents d'éléments de pressage. Un objet de la présente invention est de produire une plate-forme mobile en va-et-vient dont la position est réglable pour pouvoir utiliser un dispositif d'actionnement par fluide à course brève. Un autre objet de la présente invention est de produire un mécanisme de levage à utiliser dans un appa- reil de cintrage sous pression qui puisse être positionné rapidement et aisément demanière à s'adapter à des éléments depressage de degrés différents de courbure. Un autre objet encore de la présente invention est de produire un mécanisme de levage du type ci-dessus qui soit réglable facilement pendant des fonctionnements continus. D'autres caractéristiques et avantages de la pré- sente invention résultent dela description détaillée qui va suivre de plusieurs formes de réalisation et qui est donnée à titre illustratif et non limitatif, en référence aux dessins sur lesquels: la figure 1 est une vue latérale en élévation d'un appareil de cintrage par pressage montrant et illus- trantschématiquement une nouvelle caractéristiqueldela présente invention; la figure 2 est une vue partielle en section transversale prise sensiblement le long de la ligne 2-2 de la figure 1; la figure 3 est une vue partielle en section transversale prise sensiblement le long de la ligne 3-3 de la figure 2; la figure 4 est une vue partielle en section transversale prise sensiblement le long de la ligne 4-4 de la figure 3; et la figure 5 est une vue en perspective illustrant l'étrier à tourillon de la présente invention. Selon la présente invention, il est fourni un appareil pour cintrerdes feuilles de verre du type ayant un élément de cintrage et un dispositif d'actionnement par fluide comprenant un piston relié fonctionnellement à l'élément de cintrage et caractérisé par un chassis mobile pour suppor- ter l'élément de cintrage des moyens reliés fonctionnelle- ment au châssis mobile pour déplacer en va-et-vient ledit châssis mobile, des moyens pour monter le dispositif d'ac- tionnement par fluide surle chassis mobile de manière à se déplacer avec lui. En se référant en détail à. la forme de réalisa- tion illustrée aux dessins annexes, on voit à la figure 1 un appareil de cintrage et de trempe désigné dans sa totalité par le numéro de référence 10, et qui est destiné à produire des feuilles de verre cintrées et trempées par un procédé continu dans lequel les feuilles sont déplacées successi- vement sur un trajet prédéterminé à travers une aire de chauffage, une aire de cintrage et une aire de trempe, ces aires étant contiguës de sorte qu'une feuille passe immé- diatement d'une aire à l'aire suivante. Dans ce butl'appa- reil 10 comprend un système de transport 12 permettant de supporter plusieurs feuilles S dans un plan horizontal pour qu'elles se déplacent l'une après l'autre sur un trajet horizontal prédéterminé à travers une section de chauffage 14, une sectionde cintrage 16 et une section de trempe 18, et les sections 14, 16 et 18 étant disposées bout à bout sur un trajet prédéterminé. Dans la forme de réalisation illustrée, la section de chauffage 14 comprend un four du type tunnel 20 ayant une chambrede chauffage 22 définie par une paroi supérieure 24, une paroi inférieure 26 et des parois latérales opposées 28, toutes étant formées d'une matière réfractaire appropriée. La chambre 22 peut être chauffée de toute manière désirée par des moyens appropriés de chauffage tels que des brleurs à gaz ou des éléments de résistance électrique par exemple (non montrés), situés dans les parois supérieure et laté- rales du four 20. Les feuilles S avancent à travers la chambre de chauffage 22 sur une série de galets de trans- port 30 qui forment une partie du système de transport 12, et s'étendent de l'extrémité d'entrée (non montrés) du four 20 à une extrémité de sortie disposée à l'opposé. Les feuilles S sont chauffées sensiblement au point de ramollissement du verre pendant leur passage à travers la chambre 22,,et après avoir émergé de l'orifice 32 à l'extré- mité de sortie du four, elles sont reçues sur une seconde série de galets de transport 34, qui fait également partie du système de transport 12 et qui déplacent les feuilles vers la chambre de cintrage 16 et à l'intérieur de celle- ci entre une paire d'éléments depressage, identifiés et décrits davantage ci-dessous pour donner la courbure dési- rée aux feuilles S. Le mouvement de l'élément de pressage inférieur est commandé par un système hydraulique à fluide sous pression (non montré). Apres cintrage,la feuille S s'avance le long d'un trajet sur des galets de transport 34 qui déplacent la feuille courbée S vers la section de trempe 18 et à travers celle-ci o sa température est rapidement réduite pour produire la trempe appropriée dans le verre. Dans la forme de réalisation illustrée, la section de trempe 18 comprend des éléments de refroidissement comportant des têtes supérieures et inférieures de soufflage,disposés au-dessus et au-dessous du trajet de mouvement des feuilles de verre et munis d'une série de tubes 38 qu'on peut actionner pour diriger des jets opposés de fluide de refroi- dissement tel que de l'air ou analogue, vers et contre les surfaces opposées des feuilles S se déplaçant sur un tel trajet. L'appareilde cintrage 10 comprend en général un élément supérieur de pressage mâle 40 et un élément in- férieur de pressage femelle 42, ayant des surfaces opposées de forme complémentaire s'accordant avec la courbure désirée de la feuille à cintrer. Les éléments de pressage 40 et 42 sont montés pour se déplacer relativement l'un vers l'autre et à l'écart l'un de l'autre sur un châssis structural 44 qui comprend un bâti de colonnes 46 disposées verticalement et de poutres 48 s'étendant horizontalement interconnectées et fixées ensemble de manière à former une structure rigi- de du type cage. Un élément de base 50 s'étend entre les colonnes verticales 46 de manière à supporter l'élément fe- melle de pressage 42 et les pièces associées. L'élément de pressage mâle 40 est monté au-dessus des galets 34 de trans- port pour se déplacer verticalement et en va-et-vient par rapport au bâti 44, tandis que l'élément de pressage femelle 42 est situé en dessous du galet 34 de transport et monté pour exécuter un mouvement vertical de vaet-vient vers et à l'écart de l'élément de pressage mâle 40. Deux butées 52 espacées latéralement de locali- sation (dont seulement une est montrée à la figure 1) sont placées sur le trajet de mouvement des feuilles de verre qui s'avancent de manière à interrompre leur mouvement et à les placer de façon précise à l'emplacement désiré par rapport aux éléments de pressage 40 et 42. Chaque butée 52 est fixée à l'extrémité distale d'une tige de piston 54 d'un cylindre 56 actionné par un fluide, monté sur un chariot ou un plateau 58. Les cylindres 56 fonctionnent de manière à soulever et à abaisser les butées 52 entre une position supérieure au-dessus des galets 34 de transport dans le trajet de mouvement de la feuille de verre S et une position inférieure en dessous de celle-ci. L'élément de pressage mâle 40 a une construction circonférentielle ou du type annulaire et comprend un rail continu de conformation 60 relié à un élément de base 62 par plusieurs tiges de liaison 64. Le rail de conformation a une périphérie s'accordant sur celle des feuilles de verre S à cintrer et il comporte une surface de conforma- tion 66 dirigée vers le bas et en général convexe sur sa surface inférieure, de manière à donner la courbure désirée à la feuille. Cependant, la périphérie spécifique du rail de conformation 60,ainsi qu'une courbure particu- lière de la surface de conformation 66, sont dictées par la forme désirée de la feuille de verre à courber et peuvent varier largement comme on le désire. Il est également évident qu'on peut utiliser, si on le désire, un élément de pressage du type massif ou du type ayant une surface continue de conformation sans que l'on s'é- carte cependant de l'esprit de la présente invention. Les moyensde support de l'élément de pressage mâle 40 sur le bâti 44 comprennent au moins un cylindre d'actionnement 68 monté sur l'une des poutres horizon- tale supérieure 48 et ayant un piston approprié à mouve- ment de va-et-vient (non représenté) muni d'une tige de piston 70 reliée à son extrémité externe à un bâti 72 de plateau pouvant se déplacer en va-et-vient verticale- ment. L'élément de base 62de l'élément de pressage male 40 est relié au bâti de plateau 72 pour se déplacer avec lui au moyen d'élémentsstructurels interconnectés 74 et 76, et à une plaque de support 78 s'étendant transversa- lement par rapport au bâti 72 du plateau. Plusieurs montants de guidage 80 sont reliés à leurs extrémités inférieures aux quatre coins du bâti 72 de plateau respectivement et s'élbvènt dans des manchons appropriés 82 montés sur une poutre supérieure horizontale 48 pour exécuter un mouvement de coulissement relativement à ceux-ci, et de manière à guider de façon appropriée le bati 72 de plateau pendant son mouvement vertical de va-et- vient. L'élément femelle de pressage 42 a également une construction périphérique ou du type annulaire et comprend un élément de base 84 fixé au plateau 58 et un rail de conformation 86 relié à l'élément de base 84 à une certaine distance de oelui-ci, au moyen d'une série de tiges de liaison 88. Le rail de conformation 86 s'adapte au contour des feuilles de verre S à cintrer et il com- porte sur sa face supérieure une surface 90 de confor- mation généralement concave complémentaire de la surface de conformation 66 de l'élément depressage màle, en une relation opposée par rapport à celui-ci. Pour permettre le déplacement du rail 86 de conformation femelle au- dessus du niveau des galets 34 du transporteur et un soulèvement des feuilles de verre au-dessus pour établir un contact de pressage avec la surface 66 de conformation mâle,le rail femelle 86 comporte plusieurs segments 92 espacés les uns des autres d'une distance suffisante pour passer entre les galets adjacents 34. En comparaison des galets 30, les diamètres des galets 34 sont relati- vement faibles pour fournir un jeu maximal entre eux et y permettre le passage des segments 92. Selon la présente invention, le plateau 58 est supporté par des guides 94, et il peut se déplacer ver- ticalement au moyen d'un élément d'actionnement 96 à fluide monté sur le système de levage et désigné en totalité par le numéro de référence 98. Le système de levage 98 comprend un bâti verticalement mobile 100 supporté à ses quatre coins par des vérins à vis 102 dont les extrémités inférieures sont montées sur l'élé- ment de base 50. Les vérins à vis 102 tournent à l'unis- son au moyen d'un mécanisme de commande 104 entrainé par un moteur 106 à l'aide d'un mécanisme 108 à chaînes et à pignons. Un bâti 110 formant berceau pour le cylindre et dépassant du côté inférieur du bati 100 supporte de façon pivotante l'élément d'actionnement 96 à fluide autour d'axes horizontaux de manière que l'élément d'action- nement 96 puisse s'aligner verticalement par rapport au chariot 58. Plus particulièrement, le berceau 110 du cylindre comporte deux blocs opposés de portée 112 et 114 supportés sur une plaque 116 et qui supportent de manière pivotante des tourillons 118 et 120, respective- ment qui,à leur tour s'étendent dans des positions diamé- tralement opposées depuis un étrier 122 (figure 5) en forme de U à tourillons. Deux tourillons 126 et 128 opposés alignés axialement sont supportés de façon pivotante dans les blocs de portée 130 et 132 respectivement, suppor- tés par l'étrier 122 à tourillons, ces derniers étant mutuellement perpendiculairesaux tourillons 118 et 120 et disposés sur un élément pivotant intermédiaire sous forme de culasse 124. La portion centrale de la plaque 116 supportant les blocs de portée 112 et 114 comporte un ori- fice central 134 à travers lequel passe l'élément d'action- nement 96 à fluide pour se déplacer relativement par rapport à celui-ci. Le dispositif d'actionnement 96 à fluide comprend une tige de piston 136 attachéeà son extrémité supérieure au chariot 58 par un coupleur autoaligné 138. Le coupleur 138 et l'ensemble pivotant de support pour l'élément 96 décrit ci-dessus coopèrent de manière à compenser le manque d'alignement entre lechariot 58 et le dispositif d'actionnement à fluide 96. L'élément d'actionnement 96 fonctionne de manière à soulever et à abaisser l'élément de pressage femelle 42 entre sa position inférieure en dessous des galets de trans- port 34 et sa position supérieure au-dessus de ceux-ci, afin de soulever une feuille de verre chauffée S des galets 34 de transport et la presser contre un élément de pressage mâle 40 se trouvant entre les surfaces 66 et 90 de confor- mations complémentaires, ce qui donne à la feuille de verre la courbure désirée. Après cintrage, la tige de piston 136 recule pour abaisser l'élémentde pressage femelle 42 en dessous des galets 34 de transport en y déposant les feuil- les courbées de manière à les faire avancer dans la section de trempe 18. Dans un cycle typique de fonctionnement, les feuilles de verre S sont chargées une par une sur les galets 34 du transporteur à l'extrémité d'entrée (non montrée) du four 20 pour les faire avancer à travers la chambre de chauffage 22 o chaque feuille S est chauffée à peu près à SQon point de ramollissement ou à sa température de cintrage. La feuille chauffée S traverse l'orifice 32 et est transférée sur les galets 34 du transporteur pour se déplacer vers la section de cintrage 16. A mesure que la feuille entre dans la section de cintrage 16, une cellule photoélectrique ou un autre dispositif de détection approprié (non illustré) déclenche un dispositif de minutage ( non montré) commandant le' fonctionnement du cycle decintrage. Le -minutage de cette commande est tel que le bord d'attaque de la feuille de verre S contacte les butées 52, le cylindre 96 est actionné pour soulever l'élémentde pressage femelle 42 vers le haut de manière à retirer la feuille des galets 34 de transport, et la pousser contre la surface de conforma- tion 66 de l'élément de pressage male 40. Pendant la course vers le haut de l'élément de pressage femelle 42, les cylindres 56 sont actionnés pour faire reculer les butées de localisation 52 et permettre l'avance de la feuille courbée lorsqu'elle est ensuite retournée vers les galets 34 du transporteur. Après que la feuille de verre S a été conformée entre les éléments de pressage 40 et 42 pour y recevoir la courbure désirée, l'élément de pressage femelle 42 est abaissé, par exemple au moyen d'un cylindre 96, en dessous des galets 34 du transporteur, pour déposer la feuille courbée sur ceux-ci pour qu'elle avance de la section de cintrage 16 à la section de trempe 18. La feuille courbée est avancée par les galets 34 du transporteur vers et dans la section de trempe 18 entre les tubes opposés 38 des têtes de soufflage 34 à une vitesse permettant une vitesse appropriée de refroidissement pour obtenir la trempe dési- rée de la feuille courbée. Il est à noter, que la position de fonctionnement la plus appropriée du chariot ou plateau 58 et de l'élément de pressage inférieur 42 est obtenue en soulevant ou en abaissant le bati 100 au moyen des vérins à vis 102. En conséquence, plusieurs éléments de pressage inférieurs ayant différents degrés de courbure peuvent être montés sur le chariot ou le plateau 58 et placés de façon appropriée par rapport aux galets 34 du transporteur et à l'élément de pressage supérieur pour obtenir un contact de pressage avec celui-ci au moyen de l'élément d'actionnement à fluide 96. On doit également noter que des réglages peuvent être effectués pour régler le niveau de l'élément de pressage inférieur lorsque cela est nécessaire pendant un fonctionnement continu. Un avantage particulier de la présente inven- tion est que l'élément de pressage inférieur (en général, l'élément femelle) peut être placé de façon précise quelle que soit la courbure pour permettre l'utilisation d'un élément d'actionnement à fluide ayant une course relative- ment courte pour réduire auminimum le temps de cycle de pressage, et par conséquent, le temps,,d'étirage"o Le temps d'étirage est la période pendant laquelle une feuille donnée quitte le four de chauffage et se trouve complètement à l'intérieur de la zone de trempe. En plus d'une production maximale, un temps d'étirage réduit au minimum devient essentiel lorsqu'on produit des feuilles minces, par exemple celles ayant une épaisseur de 2,5 à 3,8 imu, car la grande vitesse de perte de chaleur dans de telles feuilles minces nécessite qu'on fasse avancer la feuille dans la section de trempe aussi rapidement que possi- ble pour obtenir une trempe appropriée. Il apparalt de ce qui précède que les objets de la présente ivention ont été atteints complètement. Comme conséquence de la présente invention,il est produit un système amélioré de soulevage pour positionner les éléments de pressage ainsi qu'un nouveau moyen d'alignement pour l'élément d'actionnement à fluide. Tandis que la présente invention a été décrite en relation avec un appareil de courbage de verre comprenant deux éléments de pressage de forme complémentaire, on note que l'ensemble de soulevage de la présente invention est également utile dans des moules de cintrage de verre du type à inertie et gravité ou dans toute application o il est important d'assurer la position d'un chariot inférieur. REVENDICATIONS 1. Appareil destiné à cintrer des feuilles de verre S, du type comportant un élément de cintrage (40,42) etun élément d'actionnement à fluide (96), comportant un piston(136) connecté fonctionnellement à l'élément de cintrage, caractérisé en ce qu'il comporte un bâti mobile (44)destiné à supporter l'élément de cintrage, des moyens reliés fonctionnellement au bati mobile (44)pour déplacer en va-et-vient le bâti mobile, et des moyens pour monter l'élément d'actionnement à fluide (96)sur le bâti mobile (44)de manière à se déplacer avec lui. 2. Appareil selon la revendication 1, caractéri- sé en ce que les moyens pour déplacer en va-et-vient le bâti mobile comprennent plusieurs vérins à vis U02)ainsi que des moyens(104)pour faire tourner les vérins à vis à l'unisson. 3. Appareil selon l'une quelconque des reven- dications 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens pour monter l'élément d'actionnement à fluide (96)sur le bâti mobile (44) comprennent un mécanisme à tourillons (118, 120, 126, 128). 4. Appareil selon l'une quelconque des revendi- cations 1 ou 3, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'auto-alignement (138)pour coupler le piston (136)de l'élé- ment d'actionnement à fluide(96)à l'élément de cintrage (40, 42). 5. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que le mécanisme à tourillons comprend une première paire de tourillons(118, 120) opposés et alignés axialement et une seconde paire de tourillons(126, 128), opposés et alignés axialement, mutuellement perpendiculaire à la pre- mière paire de tourillons. 6. Appareil selon l'une quelconque des renvendi- cations 1 à 5, comportant des éléments de cintrage supérieur et inférieur (40, 42),caractérisé en ce que l'élément d'ac- tionnement à fluide(96)et le piston(136)sont reliés fonction- nellement à l'élément de cintrage inférieur 42.