Brevet FR2594114A1 — publié le 19870814

ROULEAU TRANSPORTEUR POUR UN TRANSPORTEUR A ROULEAUX DANS UNE INSTALLATION DE TRAITEMENT DE FEUILLES DE VERRE La présente invention concerne une installation de traitement de feuilles de verre et, plus particulièrement, un rouleau transporteur pour un transporteur à rouleaux destiné à transporter une feuille de ver- re chauffée dans cette installation de traitement de feuilles de verre. Des installations pour produire des feuilles incurvées de ver- re trempé destinées à être utilisées comme feuilles de verre à vitres sur des véhicules motorisés, tels que des automobiles, sont décrites, par ex- emple, dans les demandes de brevets japonaises publiées sous les numéros 58/3978 et 58/13502 et dans les brevets américains No 4 272 274 et 4 421 482. Un procédé type pour former cette feuille de verre comprend les étapes qui consistent à chauffer une feuille plane jusqu'au point de ra- mollissement du verre au niveau d'un poste de chauffage, à conformer la feuille de verre chauffée à une courbure voulue au niveau d'un poste de formage, et puis à refroidir brusquement d'une manière contr8lée la feuille de verre formée jusqu'à une température inférieure à la plage de températures de trempe du verre, au niveau d'un poste de traitement ther- mique. La feuille de verre chauffée au niveau du poste de chauffage est délivrée sensiblement horizontalement au poste de formage par plusieurs rouleaux transporteurs d'un transporteur à rouleaux. La feuille de verre formée est transportée de la même manière du poste de formage au poste de traitement thermique par plusieurs rouleaux transporteurs horizontaux placés à un intervalle les uns des autres dans la direction d'amenée. Chacun de ces rouleaux transporteurs comporte une âme faite d'un matériau en céramique et un manchon en fibres de verre ou en fibres polyamide aro- matique commercialisées par E.I. Dupont de Nemours & Co, Etats Unis d'Amérique, sous la marque déposée américaine "Kevlar", le manchon étant enroulé autour de l'âme et fixé au niveau d'extrémités opposées de celle- ci par une bande adhésive, comme il est décrit dans le brevet américain No 4 421 482. La demande de brevet japonaise publiée sous le numéro 58/13502 décrit un autre rouleau transporteur dans lequel un manchon en amiante est ajusté sur une âme creuse. Les matériaux du manchon servent à rendre le rouleau transporteur résistant à la chaleur. Une utilisation des fibres Kevlar est avantageuse en ce sens que leur faible conductivité thermique est efficace pour empêcher une fissuration par refroidissement - 2- d'une feuille de verre transportée par les rouleaux transporteurs. Les manchons classiques des rouleaux transporteurs se présen- taient sous la forme d'une étoffe tissée qui entraîne certains inconvé- nients. L'un des défauts est que l'étoffe tissée a tendance à laisser des marques sur la surface de la feuille de verre en train d'être délivrée par les rouleaux transporteurs. La feuille de verre présente, par consé- quent, de petites irrégularités de surface qui sont à l'origine de dé- fauts optiques. Les irrégularités de surface du verre peuvent être rédui- tes en utilisant des fibres plus fines pour l'étoffe du manchon. Cepen- dant, l'étoffe du manchon en fibres plus fines devient moins solide et est susceptible d'être rompue en service. Une autre carence réside dans le fait que lorsque l'étoffe du manchon est coupée ou rompue par une are- te de verre ou un morceau de verre brisé, l'étoffe du manchon est pro- gressivement effilochée depuis la zone coupée ou rompue. Un but de la présente invention est de proposer un rouleau transporteur pour un transporteur à rouleaux dans une installation de traitement de feuilles de verre, lequel rouleau transporteur est conçu pour réduire au minimum la formation de défauts optiques dans une feuille de verre qu'il est en train de délivrer. Un autre but de la présente invention est de proposer un rou- leau transporteur pour un transporteur à rouleaux dans une installation de traitement de feuilles de verre, lequel rouleau transporteur présente une durabilité et une résistance à la chaleur élevées. A cet effet, il est proposé, selon la présente invention, un rouleau transporteur pour un transporteur à rouleaux destiné à transpor- ter une feuille de verre chauffée dans une installation de traitement de feuilles de verre, comportant une âme allongée déplaçable en rotation par des moyens d'entraînement, et un corps formant support fait d'un matériau en feutre contenant des fibres d'au moins un type qui soit robuste méca- niquement et/ou résistant à la chaleur, le corps formant support étant monté sur une surface périphérique externe de l'âme et disposé autour de celle-ci pour supporter la feuille de verre. Selon un exemple, le matériau en feutre comporte une trame de base tissée en fibres de verre, 10 à 50% en poids de fibres d'aramide et 50 à 80% en poids de fibres de carbone aiguilletées pour être entrelacées -3- les unes avec les autres et avec la trame de base tissée. Selon un autre exemple, le matériau en feutre comporte une trame de base tissée en fibres de verre, 50% en poids de fibres d'arami- de, 30% en poids de fibres de carbone et 20% en poids de fibres d'acier inoxydable aiguilletées pour être entrelacées les unes avec les autres et avec ladite trame de base tissée, sur des surfaces opposées de celle-ci. Il est préférable que les fibres dumatériau en feutre qui sont en con- tact avec la feuille de verre soient hautement résistantes à la chaleur et à l'usure, et que les fibres qui sont en contact avec l'âme possèdent O10 une robustesse mécanique importante. Le diamètre de chacune des fibres utilisées se situe dans la plage allant de 2 à 18 microns, et, de manière davantage préférée, est égal à 10 microns. Le matériau en feutre a une épaisseur allant de 3 à 10 mm en vue d'une durabilité voulue, mais ne doit pas être trop épais car il n'aurait pas une épaisseur uniforme. Le corps formant support peut se présenter sous la forme d'un manchon ajusté sur l'âme ou d'une bande allongée enroulée hélicoïdalement autour de l'âme et collée à celle-ci. Ce qui précède ainsi que d'autres buts, détails et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description dé- taillée suivante de modes de réalisation préférés de l'invention donnée à titre d'exemple nullement limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels: la Figure 1 est une vue en perspective, fragmentaire d'une installation de traitement de feuilles de verre utilisant des rouleaux transporteurs selon la présente invention; la Figure 2 est une vue en perspective, avec arrachement par- tiel, d'un élément de moule inférieur, au moment o il est abaissé, de l'installation de traitement de feuilles de verre représentée sur la Fi- gure 1; la Figure 3 est une vue semblable à la Figure 2, montrant l'élément de moule inférieur, au moment o il est surélevé; la Figure 4 est une vue en perspective, fragmentaire et à échelle agrandie d'un rouleau transporteur selon la présente invention; la Figure 5 est une vue montrant un procédé de production d'un matériau en feutre; -4- la Figure 6 est une vue en perspective, fragmentaire et à échelle agrandie d'un rouleau transporteur selon un autre mode de réali- sation de la présente invention; et la Figure 7 est une vue en perspective d'un dispositif de traitement de feuilles de verre, différent de l'installation de la Figure 1 et comportant, fixé sur lui, un matériau en feutre. Comme le montre la Figure 1, une installation de traitement de feuilles de verre, désignée dans son ensemble par le numéro de référence , comporte un poste de chauffage A, un poste de formage B, et un poste de traitement thermique (non représenté). Le poste de chauffage A com- prend un four de chauffage 12 présentant un canal en forme de tunnel dé- fini par des parois supérieure et inférieure 14, 15 et par des parois la- térales 16, 17. Le canal du four de chauffage 12 loge en lui un transpor- teur à rouleaux 20 comportant plusieurs rouleaux transporteurs 22 espacés horizontalement à un intervalle régulier dans une direction d'amenée à travers le four de chauffage 12. Une feuille de verre G est supportée ho- rizontalement sur les rouleaux transporteurs 22 dans le four de chauffage 12 tandis qu'elle est chauffée par un moyen de chauffage approprié (non représenté) à la température de ramollissement du verre. Le transporteur à rouleaux 20 s'étend également horizontalement dans le poste de formage B. Les rouleaux transporteurs 22 sont animés d'un mouvement de rotation à une vitesse contr8ôlée par un moteur électrique (non représenté). Comme illustré sur les Figures 1 à 3, le poste de fermage B est positionné de manière adjacente au poste de chauffage A et comporte un élément de moule supérieur 26 en métal recouvert d'un matériau ignifu- ge, tel que des fibres de verre, et un élément de moule inférieur 28 fait d'un matériau ignifuge. Le matériau de l'élément de moule inférieur 28 est, de préférence, suffisamment solide pour résister à des variations de température cycliques, car sa surface supérieure est maintenue en contact intermittent avec du verre à haute température pendant une longue période de temps. L'élément de moule inférieur 28 est assujetti de manière amovi- ble par des boulons (non représentés) à un support 29 qui se présente sous la forme d'une plaque en aluminium. En conséquence, l'élément de moule inférieur 28 peut être remplacé par un autre élément de moule infé- rieur conformé différemment pour produire une feuille de verre d'une -5- forme différente. L'élément de moule inférieur 28 possède, sur sa surface supé- rieure, une surface de formage lisse 30 pour former la feuille de verre G transportée depuis le poste de chauffage A. Il présente plusieurs rainu- res transversales 32 définies dans sa surface supérieure et espacées dans la direction de déplacement de la feuille de verre G suivant le même in- tervalle régulier que les rouleaux transporteurs 22 du poste de formage B. Les rainures transversales 32 sont alignées verticalement avec cer- tains des rouleaux transporteurs 22 successifs du poste de formage B. Par conséquent, lorsque l'élément de moule inférieur 28 est déplacé depuis une position abaissée de la Figure 2 jusqu'à une position surélevée de la Figure 3 par un organe de commande vertical 36 monté de manière fixe sur une base de support 34, les rouleaux transporteurs 22 sont disposés en- tièrement dans les rainures transversales 32 respectives. Comme le montre la Figure 2, l'élément de moule supérieur 26 comporte une paroi supérieure 40, des parois latérales 42, et une paroi inférieure 44 conformée de manière complémentaire à la surface supérieure de l'élément de moule inférieur 28. L'élément de moule supérieur 26 pos- sède une chambre à vide interne (non représentée) qui communique avec une source de vide (non représentée) par un tuyau d'évacuation 46 et une van- ne appropriée (non représentée). La paroi inférieure 44 présente, définis en elle, des trous d'aspiration qui communiquent avec la chambre à vide interne. L'élément de moule supérieur 26 est accouplé de manière fonc- tionnelle à un bâti de support (non représenté) par l'intermédiaire de tiges de guidage 48, et déplaçable verticalement par rapport au bâti de support au moyen d'un organe de commande vertical 50. L'élément de moule supérieur 26 est également remplaçable par un autre élément de moule su- périeur de forme différente. Au moment o elle est délivrée par les rouleaux transporteurs 22 depuis le four de chauffage 12, la feuille de verre G est placée sur les rouleaux transporteurs 22 du poste de formage B comme illustré sur la Figure 2. Puis, l'élément de moule inférieur 28 est déplacé jusqu'à la position surélevée par l'organe de commande vertical 36 afin que la sur- face de formage 30 puisse être en contact avec la feuille de verre G et écarter celle-ci des rouleaux transporteurs 22. L'élément de moule supé- -6- rieur 26 est alors abaissé en direction de la surface de formage 30 par l'organe de commande vertical 50 et pressé contre la feuille de verre G qui est incurvée suivant une courbure voulue entre les éléments de moule supérieur et inférieur 26, 28. Une fois la feuille de verre G formée, le vide est fait dans la chambre à vide interne de l'élément de moule supérieur 26 pour attirer la feuille de verre G vers la paroi inférieure 44 de l'élément de moule supérieur 26. Ensuite, l'élément de moule inférieur 28 est déplacé jusqu'à la position abaissée de la Figure 2. La feuille de verre G, sous l'effet d'une aspiration, reste attirée vers la paroi infé- rieure 44 de l'élément de moule supérieur 26. Un anneau transporteur (non représenté) est alors positionné au-dessous de l'élément de moule supé- rieur 26, et le vide qui règne dans la chambre à vide interne de l'élé- ment de moule supérieur 26 est supprimé pour que la feuille de verre G puisse être placée sur l'anneau transporteur qui est ensuite déplacé vers le poste de traitement thermique situé en aval du poste de formage B dans la direction d'avancement de la feuille de verre G. Celle-ci est refroi- die rapidement dans le poste de traitement thermique par un agent de re- froidissement approprié jusqu'à une température inférieure à la plage de températures de trempe du verre, de façon qu'une contrainte voulue soit imprimée à la feuille de verre G. L'installation de traitement de feuilles de verre décrite ci- dessus en référence aux Figures 1 à 3 est d'un type général et sa des- cription détaillée figure dans le brevet américain No 4 272 274. La pré- sente invention concerne en particulier un perfectionnement aux rouleaux transporteurs 22 du transporteur à rouleaux 20. Comme on peut le voir sur la Figure 4, un rouleau transporteur 22 selon la présente invention comporte une âme allongée 62 et un manchon ou un corps formant support 64 fait d'un matériau en feutre ajusté sur l'âme 62 et collé à celle-ci par un moyen approprié, tel qu'un adhésif, par exemple. L'âme 62 est faite d'un matériau en céramique ou d'acier afin de résister à la chaleur dans le four de chauffage 12, dont l'inté- rieur est normalement chauffé jusqu'à une plage de températures allant d'environ 650 C à 700 C en cours de fonctionnement. Comme illustré sur la Figure 5, le manchon en feutre 64 est fabriqué en plaçant des fibres 68 hautement résistantes à la chaleur,à l'usure et/ou robustes mécaniquement -7- sur une ou des surfaces oppcsées d'une trame de base tissée 66 en fibres de verre, en aiguilletant les fibres 68 pour les obliger à être entrela- cées les unes avec les autres et avec la trame de base 66 au niveau de ses surfaces opposées, et puis en enroulant le feutre aiguilleté pour lui donner une forme semblable à celle d'un manchon. La trame de base 66 peut être faite en fibres, telles que des fibres de polyester ou des fibres de nylon. Les fibres 68 combinées avec la trame de base 66 peuvent être des fibres d'aramide, des fibres decarbone, des fibres métalliques, des fi- bres de silice, des fibres d'alumine, des fibres d'amiante ou des fibres équivalentes. A titre d'exemple, les fibres 68 peuvent contenir 10 à 50% en poids de fibres d'aramide et 50 à 80% en poids de fibres de carbone et. de manière davantage préférée, 30% en poids de fibres d'aramide et % en poids de fibres de carbone. Le diamètre de chacune de ces fibres se situe dans la plage allant de 2 à 18 microns et, de manière davantage préférée, est égal à 10 microns. Le matériau en feutre du manchon 64 a une épaisseur allant de 3 à 10 mm en vue d'une durabilité voulue, mais ne doit pas être trop épais car il n'aurait pas une épaisseur uniforme. Se- lon un autre exemple, trois types de fibres au moins sont disposés en couches sur chaque surface de la trame de base 66. Plus précisément, des fibres d'aramide (50% en poids), des fibres de carbone (30% en poids), et puis des fibres d'acier inoxydable (20% en poids) sont placées sur la trame de base 66 dans l'ordre indiqué, et puis aiguilletées, pour ainsi produire un matériau en feutre. D'autre fibres mentionnées ci-dessus peu- vent également être utilisées. Dans ce cas, il est préférable de posi- tionner des fibres possédant une résistance à la chaleur et une résistan- ce à l'usure élevées sur la surface du matériau en feutre qui sera en contact avec une feuille de verre, et des fibres possédant une robustesse mécanique importante en contact avec l'âme. La Figure 6 montre un rouleau transporteur 22 selon un autre mode de réalisation. Dans ce mode de réalisation, un matériau en feutre se présentant sous la forme d'une bande allongée est enroulé hélicoú- dalement autour de l'âme 62. Le matériau en feutre 70 est collé à l'âme 62 au moyen d'un adhésif. Sur la Figure 7, un dispositif de formage de feuilles de verre 80 d'une installation de traitement de feuilles de verre possède un moule -8annulaire 82 disposé sur un bord périphérique supérieur de celle-ci pour former le bord périphérique d'une feuille de verre. Un matériau en feutre 84 formé suivant la manière indiquée précédemment est appliqué sur la totalité de la surface supérieure du dispositif de formage de feuilles de verre 80, y compris sur la surface supérieure du moule annulaire 82. Le dispositif de formage de feuilles de verre 80 peut produire une feuil- le de verre présentant peu de défauts optiques. Bien que la description précédente ait porté sur ce que l'on considère actuellement comme les modes de réalisation préférés de la pré- sente invention, il est entendu que celle-ci peut revêtir d'autres formes spécifiques sans sortir du cadre de l'invention. -9- REVENDICATIONS 1. Rouleau transporteur (22) pour un transporteur à rouleaux (20) destiné à transporter une feuille de verre chauffée (G) dans une installation de traitement de feuilles de verre (10), caractérisé en ce qu'il comporte une âme allongée (62) déplaçable en rotation par des moyens d'entraînement; et un corps formant support (64) fait d'un maté- riau en feutre contenant des fibres (68) d'au moins un type qui soit rb- buste mécaniquement et/ou résistant à la chaleur, ledit corps formant support étant monté sur une surface périphérique externe de ladite âme et disposé autour de celle-ci pour supporter la feuille de verre (G). 2. Rouleau transporteur (22) selon la revendication 1, carac- térisé en ce que le matériau en feutre comporte une trame de base tissée (66) en fibres de verre, 10 à 50% en poids de fibres d'aramide et 50 à % en poids de fibres de carbone aiguilletées pour être entrelacées les unes avec les autres et avec ladite trame de base tissée. 3. Rouleau transporteur (22) selon la revendication 2, carac- térisé en ce que chacune des fibres d'aramide et de carbone (68) a un diamètre qui se situe dans la plage allant de 2 à 18 microns. 4. Rouleau transporteur (22) selon la revendication 2, carac- térisé en ce que le matériau en feutre a une épaisseur qui se situe dans la plage allant de 3 à 10 mm. 5. Rouleau transporteur (22) selon la revendication 1, carac- térisé en ce que le matériau en feutre comporte une trame de base tissée (66) en fibres de verre, 50% en poids de fibres d'aramide, 30% en poids de fibres de carbone et 20% en poids de fibres d'acier inoxydable aiguil- letées pour être entrelacées les unes avec les autres et avec ladite tra- me de base tissée sur des surfaces opposées de celle-ci. 6. Rouleau transporteur (22) selon la revendication 5, carac- térisé en ce que chacune des fibres d'aramide, de carbone et d'acier ino- xydable (68) a un diamètre qui se situe dans la plage allant de 2 à 18 microns. 7. Rouleau transporteur (22) selon la revendication 2, carac- térisé en ce que le matériau en feutre a une épaisseur qui se situe dans la plage allant de 3 à 10 mm. 8. Rouleau transporteur (22) selon la revendication 1, carac- -10- térisé en ce que le matériau en feutre se présente sous la forme d'un manchon (64) collé à l'5me (62) au moyen d'un adhésif. 9. Rouleau transporteur (22) selon la revendication 1, carac- térisé en ce que le matériau en feutre (70) se présente sous la forme d'une bande allongée enroulée hélicoidalement autour de l'âme (62) et collée à celle-ci.