Brevet FR2573749A1 — publié le 19860530

Moule de profilage du verre La présente invention se rapporte à un moule de profilage du verre permettant de donner une forme voulue à une feuille ou une paraison de verre ramollie thermiquement. Les feuilles ou les paraisons de verre, ramollies thermiquement, sont traditionnellement profilées à l'aide de moules de profilage du verre. Lors- que l'on cintre une feuille de verre ramollie thermiquement en la plaçant en contact direct avec les surfaces de profilage des moules, la feuille de verre tend à adhérer partiellement aux surfaces de profilage ou à être localement refroidie par ces dernières, ce qui se traduit par de grandes pro- babilités d'apparition de certains défauts optiques dans la feuille de verre. Une solution à ce problème a consisté à appliquer un revêtement, fait d'une nappe flexible de fibres de verre, sur la surface de profilage d'un moule de cintrage, pour empêcher la feuille de verre d'adhérer à la sur- face de profilage et pour réaliser une isolation thermique entre la sur- face de profilage et la feuille de verre, comme cela est décrit dans le brevet américain n 4 274 857 au nom de Wolfe. Toutefois, le revêtement formé par la nappe de fibres de verre est susceptible de laisser des marques à la surface de la feuille de verre cintrée. Dès lors, la feuille de verre cintrée présente en surface de petites irrégularités qui sont à l'origine de défauts optiques, tels que des distorsionsdans la transmission et la réflexion de la lumière. Les irrégularités superficielles du verre pour- raient être réduites par l'utilisation de fibres de verre plus fines pour la confection de la nappe de fibres de verre destinée à constituer le revêtement. Cependant, dans ce cas, le revêtement ainsi formé aurait une durée de vie moins grande et pourrait rompre en cours d'utilisation. Or si le revêtement formé par la nappe de fibres de verre venait à rompre, la surface du verre serait affectée par de grosses irrégularités et la nappe de fibres de verre serait progressivement déchirée à partir de la zone de rupture. Il serait par ailleurs difficile d'augmenter l'épaisseur de la nappe de fibres de verre formant le revêtement. En outre, là o cette nappe de fibres de verre est en contact avec la surface du moule de cintrage, elle est progressivement brûlée et voit son épaisseur diminuer en cours d'utili- sation. En conséquence, le revêtement formé par la nappe de fibres de verre doit être remplacé à intervalles de temps fréquents. Un but de la présente invention est de procurer un moule de profi- lage du verre, apte à façonner des articles en verre exempts de défauts optiques, tels que des distorsions dans la transmission et la réflexion de la lumière. Pour ce faire, la présente invention propose un moule de profilage du verre, qui comprend un élément de moule femelle comportant une surface de profilage, un élément de moule mâle présentant une surface de profilage complémentaire de la surface de profilage de l'élément de moule femelle et une feuille ayant la texture du feutre placée sur chacune des surfaces de profilage, les éléments de moule femelle et mâle pouvant être déplacés l'un vers l'autre pour profiler un article en verre ramolli thermiquement, disposé entre les feuilles ayant la texture du feutre, placées sur les surfaces de profilage. Des modes de réalisation préférés de la présente invention vont maintenant être décrits plus en détails, mais uniquement à titre d'exemples non-limitatifs, en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue de face en élévation d'un moule vertical de profilage du verre, conforme à un premier mode de réalisation de l'in- vention; - la figure 2 est une vue de détail à plus grande échelle et en coupe transversale d'un élément de moule mâle du moule de profilage du verre représenté sur la figure 1; - la figure 3 est une vue de face en élévation d'un moule horizontal de profilage du verre, conforme à un deuxième mode de réalisation de l'in- vention; - la figure 4 est une vue de détail agrandie et en coupe transversale d'un élément de moule femelle du moule de profilage du verre représenté sur la figure 3; et - la figure 5 est une vue en perspective de l'élément de moule femel- le d'un moule de profilage du verre, conforme à un troisième mode de réa- lisation de l'invention. La figure 1 représente un moule de profilage du verre construit sous la forme d'un moule-matrice vertical de cintrage. Ce moule-matrice vertical de cintrage comprend essentiellement un élément de moule femelle 1 et un élément de moule mâle 2 qui sont placés à distance l'un de l'autre dans le sens horizontal et peuvent être déplacés l'un vers l'autre. Une feuille de verre G, qui a été ramollie thermiquement dans un four de chauffage, est maintenue dans un plan vertical, par deux pinces 3, entre les élément de moule femelle et mâle 1, 2. Puis, les éléments de moule femelle et mâle sont amenés en contact mutuel pour cintrer la- feuille de verre G sous une forme imposée par les surfaces de profilage complémentaires la, 2a res- pectives des éléments de moule femelle et mâle 1, 2. Une feuille 4 ayant la texture du feutre (que l'on dénommera ci-après "feuille de feutre" par mesure de simplification)est appliquée sur chacune des surfaces de profilage la, 2a. Comme le montre la figure 2, la feuille de feutre 4 disposée sur la surface de profilage 2a comprend une nappe cen- trale 5 formant l'âme de la feuille et deux couches fibreuses 6 disposées respectivement sur les deux faces de la nappe centrale 5. La feuille de feutre 4 présente un trou 7 qui la traverse de part en part et qui communi- que avec une buse de refroidissement 8 montée sur l'élément de moule mâle 2. La feuille de feutre 4 peut ne comprendre qu'une seule couche fibreuse 6 formée sur une seule face de la nappe centrale 5 ou peut être encore simplement formée d'une couche fibreuse sans la présence, à l'intérieur de celle-ci, de la nappe centrale. La buse de refroidissement peut être fixée à l'élément de moule mâle 2 ou son extrémité distale peut être déplacée sous l'effet d'une pression pneumatique, au-delà de la surface de la feuille de feutre 4 lorsque de l'air de refroidissement est expulsé de la buse de refroidissement 8. La feuille de feutre 4 disposée sur la surface de pro- filage la est conçue de la même manière. La feuille de feutre 4 peut être confectionnée par un aiguilletage des couches fibreuses 6 sur la nappe centrale 5 pour que les fibres soient entrecalées avec les fibres de la nappe centrale 5, ou par un entremaillage d'unetoison de fibres, sans nappe centrale 5 à l'intérieur, pour assurer un entrelaçage des fibres. Le trou 7 est formé par poinçonnage. Une fois que le trou 7 a été réalisé par poinçonnage, la feuille de feutre 4 est pressée à chaud pour que ses surfaces soit lissées. La nappe centrale 5 peut renfer- mer des fibres de verre, des fibres d'aramide, des fibres d'acier, des fibres de polyester, des fibres de nylon ou d'autres fibres, ou encore une combinaison de ces fibres. Chacune des couches fibreuses 6 peut renfermer des fibres d'aramide, des fibres de carbone, des fibres d'acier, des fibres de silice, des fibres d'alumine, des fibres d'amiante ou d'autres fibres résistantes à la chaleur et possédant une bonne résistance mécanique, ou bien encore une combinaison de ces fibres. Un exemple de réalisation préféré de la feuille de feutre 4 présente la composition décrite ci-après. La nappe centrale 5 formant l'âme est faite uniquement de fibres d'aramide ou d'un mélange de fibres dtaramide et-de fibres de carbone, tandis que la couche fibreuse 6 est réalisée en fibres d'acier. Si l'on utilise des fibres d'aramide et des fibres de carbone, les fibres d'aramide doivent être présentes dans une proportion de 10 à 50 % en poids et les fibres de carbone doivent être présentes dans une proportion de 50 à 90 % en poids. Quand on utilise des fibres d'acier, des fibres d'aramide et des fibres de carbone, les fibres d'acier doivent être présentes dans une pro- portion de 50 à 80 % en poids, les fibres de carbone dans une proportion de 10 à 40 % en poids et les fibres d'aramide dans une proportion de 2 à % en poids. Les fibres de la couche fibreuse 6 doivent presenter un dia- mètre allant de 2 à 18 microns et de préférence un diamètre d'environ 10 microns. L'épaisseur totale de la feuille de feutre 4 doit de préférence être de 3 à 10 mm pour procurer le contact désiré entre la feuille de verre G et les surfaces du moule la, 2a. Si l'épaisseur de la feuille de feutre 4 était inférieure à 3 mm, la feuille de feutre 4 aurait alors une durée de vie raccourcie. A l'inverse, si l'épaisseur de la feuille de feutre 4 était supérieure à 10 mm, il deviendrait difficile de former le trou 7 dans celle-ci. Le moule représenté sur les figures 1 et 2 est capable d'assurer une trempe et un recuit de la feuille de verre G grâce à de l'air ou de l'eau amené par la buse de refroidissement 8 juste après que la feuille de verre G a été cintrée par pressage. Toutefois, la buse de refroidissement 8 peut être utilisé uniquement pour cintrer par pressage la feuille de verre G. Quand la feuille de feutre 4 est réalisée en un matériau ou en des matériaux perméables à l'air ou à l'eau, le trou 7 peut être omis et la buse de re- froidissement 8 peut appliquer l'air ou l'eau de refroidissement contre la feuille de verre G à travers la feuille de feutre 4. Grâce à ces disposi- tions, l'air ou l'eau de refroidissement peut être appliqué uniformément sur les surfaces de la feuille de verre G. La figure 3 représente un moule matrice horizontal de cintrage, con- forme à un deuxième mode de réalisation de la présente invention. Ce moule matrice horizontal de cintrage comprend essentiellement un élément de moule femelle 11 et un élément de moule mâle 12, qui se trouvent à distance l'un de l'autre dans le sens vertical et peuvent être déplacés l'un vers l'autre. Une feuille de verre G qui a été thermiquement ramollie dans un four de chauffage est introduite, dans un plan horizontal, entre les éléments de moule femelle et mâle 11, 12, par un convoyeur à rouleaux (non représenté) . Puis, les éléments de moule femelle et mâle 11, 12 sont amenés en contact mutuel pour cintrer la feuille de verre G sous une forme imposée par les surfaces de profilage complémentaires 11a, 12a des éléments de moule femelle et mâle respectifs 11, 12. Une feuille de feutre 14 est appliquée sur chacune des surfaces de profilage 11a, 12a. Comme le montre la figure 4, la feuille de feutre 14 dis- posée sur la surface de profilage 11a comprend une nappe centrale 15 consti- tuant une âme pour la feuille, deux couches fibreuses 17 formées respective- ment sur les deux faces de la nappe centrale 15 et une couche fibreuse 16 disposée sur l'une des couches fibreuses 17, à l'opposé de la surface de profilage 11a, pour venir en contact avec la feuille de verre G. La couche fibreuse 16 peut renfermer principalement des fibres hautement résistantes à la chaleur, telles que des fibres d'acier, et la couche fibreuse 17, maintenue contre la surface. de profilage 11a, peut comprendre essentielle- ment des fibres de résistance mécanique élevée, telles que des fibres d'aramide. La feuille de feutre 14 appliquée contre la surface de profilage 12a présente la même structure. Le moule matrice de cintrage, illustré par les figures 3 et 4, peut aussi être utilisé pour profiler une paraison de verre ramollie thermique- ment, entre les éléments de moule femelle et mâle 11, 12. La figure 5 représente l'élément de moule femelle 21 d'un moule de profilage du verre conforme à un troisième mode de réalisation de la pré- sente invention. Une feuille de feutre 24 est appliquée sur la totalité de la surface de profilage de l'élément de moule femelle 21. La feuille de feutre 24 est constituée de fibres 24a dans une zone bidimensionnelle centrale et de fibres 24b dans une zone bidimensionnelle périphérique, les 2573749 - fibres 24a et 24b étant de types différents. Plus précisémenet les fibres 24b de la zone périphérique peuvent être constituées par des fibres in- cassables de résistance mécanique élevée, telles que des fibres d'aramide, des fibres d'acier ou un mélange des unes et des autres, étant donné que la bordure de la feuille de verre G viendra au contact de la zone périphé- rique de la feuille de feutre 24. Les fibres 24a de la zone centrale peu- vent être constituées par des fibres hautement résistantes à la chaleur, telles que des fibres de carbone, des fibres de verre, des fibres de silice ou d'autres fibres, ou encore une conbinaison de celles-ci. Conformément aux dispositions de la présente invention, la feuille de feutre, qui est hautement résistante à la chaleur et présente une résis- tance mécanique élevée, est appliquée sur la surface de profilage de chacun des éléments de moule femelle et mâle. En conséquence, aucune marque ne sera laissée par la feuille de feutre sur les surfaces de l'article en verre profilé qui restera donc exempt de tout défaut optique du genre dis- torsions dans la transmission et la réflexion de la lumière. La feuille de feutre est en elle-même d'une durée de vie élevée en service et ne pourrait pas être progressivement déchirée à partir d'une zone de rupture, si bien que la feuille de feutre devra être remplacée moins fréquemment. L'épaisseur de la feuille de feutre peut être choisie en vue d'une augmentation de la durée de service de celle-ci. La feuille de feutre peut être réalisée à partir de fibres relative- ment courtes, plutôt qu'à partir de longues fibres, et peut renfermer un mélange de deux ou plus de deux types de fibres différents en nature et combinés sous n'importe quelles proportions voulues. Etant donné que les proportions de fibres dans le mélange peuvent être modifiées dans une zone localisée,des fibres mélangées sous des proportions différentes peuvent être utilisées dans des zones de la feuille de feutre qui exigent une résis- tance à la chaleur et une durée de vie plus élevées. Bien que l'on ait décrit ci-dessus ce que l'on considère être à l'heure actuelle les modes de réalisation préférés de la présente invention, il va de soi que celle-ci peut être réalisée sous d'autres formes spécifi- ques ne sortant pas du cadre défini par ses caractéristiques essentielles. Les modes de réalisation présentés dans cette description doivent donc être considérés comme purement illustratifs et non-limitatifs. REVENDICATIONS 1. Moule de profilage du verre, caractérisé en ce qu'il comprend: - un élément de moule femelle (1; 11,21) comportant une surface de profilage (la; 11a); - un élément de moule mâle (2; 12) présentant une surface de profilage (2a; i2a) complémentaire de la surface de profilage de l'élément de moule femelle; et - une feuille ayant la texture du feutre (4; 14; 24), disposée sur chacune desdites surfaces de profilage (la, 2a; 11a, 12a); O - lesdits éléments de moule femelle et mâle (1, 2; 11,12) étant dépla- çables l'un vers l'autre pour profiler un article en verre (G) thermiquement ramolli,disposé entre les feuilles ayant la texture du feutre (4; 14; 24) disposées sur lesdites surfaces de profilage (la, 2a; 11a, 12 a). 2. Moule de profilage du verre selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite feuille ayant la texture du feutre (4; 14; 24) est réalisée à partir d'au moins deux matériaux différents. 3. Moule de profilage du verre selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits matériaux comprennent des fibres d'aramide et des fibres résistantes à la chaleur. 4. Moule de profilage du verre selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits matériaux comprennent des fibres d'acier et des fibres résistantes à la chaleur. 5. Moule de profilage du verre selon la revendication 2, caractérisé en ce quelesdits matériaux comprennent des fibres d'acier et des fibres composites incluant des fibres d'aramide et des fibres de carbone. 6. Moule de profilage du verre selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que lesdits matériaux sont disposés en couches (5, 6; 15, 16, 17) dans le sens de l'épaisseur de la feuille ayant la texture du feutre (4; 14; 24). 7. Moule de profilage du verre selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que lesdits matériaux sont respectivement répartis dans une zone bidimensionnelle centrale (24a) et une zone bidimensionnelle péri- phérique (24b) de ladite feuille ayant la texture du feutre (24). 8. Moule de profilage du verre selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite feuille ayant la texture du feutre (4; 14; 24) présente une 2573749- épaisseur de 3 à 10 mm. 9. Moule de profilage du verre selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite feuille ayant la texture du feutre (4; 14; 24) renferme des fibres ayant un diamètre de 2 à 18 microns. 10. Moule de profilage du verre selon la revendication 9, caractérisé en ce que le diamètre des fibres est d'environ 10 microns.