Brevet FR2606398A1 — publié le 19880513

1. La présente invention concerne le cintrage & la presse et, plus particulièrement, une couche de recouvrement pour la face de pressage d'un moule, notamment pour des moules créant des formes complexes et compliquées dans des feuilles de verre chaudes. Le cintrage à la presse est une technique de façonnage connue, utilisée dans la mise en forme d'unites de vitrage qui nécessitent des courbures définies avec precision, dictées par le profil et le contour du cadre de vitrage, par exemple des fenêtres d'automobiles. Le cintrage à la presse de feuilles de verre, tel que décrit dans les brevets US n' 4 197 108 (Frank et al.) et n 4 508 556 (Bennett et al.), est effectué ordinairement en chauffant la feuille de verre a sa température de ramollissement thermique, en amenant le verre ramolli thermiquement dans un poste de façonnage, dans une position déterminée entre des organes supérieur et inférieur de façonnage du verre qui présentent des surfaces de façonnage complémentaires, en prenant en sandwich la feuille de verre entre les organes de façonnage pour lui donner la forme voulue, en retirant la feuille de verre façonnée du poste de façonnage et en refroidissant rapidement le verre façonné pour le tremper au moins partiellement. Dans le cas du cintrage à la presse de feuilles de verre ramollies thermiquement dans un tunnel de recuisson, selon ce qui est décrit dans le brevet US n 4 260 409 (Reese et al.), les feuilles de verre sont placées sur un chariot de support qui est entraîné à travers un tunnel de recuisson, afin de produire une mise en forme préliminaire de la feuille de verre sous l'effet de la pesanteur. Après le façonnage préliminaire, un moule de pressage inférieur & pleine surface soulève les feuilles de verre pour les retirer du chariot et les mettre en contact avec un moule de pressage supérieur à pleine surface, les feuilles de verre étant ainsi prises en sandwich entre ces moules. Les feuilles de verre façonnées sont ensuite ramenees sur le chariot et transportées a travers une zone de recuisson du four. Les organes de façonnage peuvent être garnis d'une couche de recouvrement, destinée à protéger la feuille de verre contre la surface de pressage des organes de façonnage. En particulier, la surface de la feuille de verre chaude peut prendre une trace de "brûlure" si elle entre en contact avec une surface de pressage en métal nu. Un tricot extensible de verre textile est ordinairement utilisé pour recouvrir la surface de pressage de l'organe de façonnage. Les stylistes de l'automobile poursuivent leurs efforts pour réaliser des modèles plus aérodynamiques, ayant moins de traînée et moins de résistance au vent; il existe donc une demande de profils plus complexes et plus compliqués dans les vitres et pare-brise d'automobiles, notamment d'enveloppements profonds et de courbures inverses. On peut utiliser un tissu de fibres de verre pour recouvrir les organes de façonnage des feuilles de verre, mais la complexité de ces formes peut être à l'origine d'un frottement excessif des feuilles de verre contre la couche de recouvrement pendant l'opération de mise en forme, au point que la couche de recouvrement s'use a une vitesse accélérée, en particulier sur les surfaces de façonnage concaves de l'organe de façonnage. Un tissu métallique a été utilise pour aider à prolonger la durée utile des couches de recouvrement en fibres de verre dans les zones sujettes à une forte usure dans des surfaces dont la courbure est relativement simple, mais un tel tissu peut avoir tendance & faire des plis lorsqu'il est étiré en travers ou pressé contre des surfaces de façonnage composites et/ou complexes. Les plis créent, dans la surface de pressage, des irrégularités qui peuvent être transférées aux feuilles de verre pressées, donnant lieu à une distorsion optique. Il serait avantageux de garnir la surface de façonnage d'une couche de recouvrement qui soit en mesure de protéger les feuilles de verre chaudes de la surface de l'organe de façonnage et d'épouser la forme des surfaces de façonnage complexes et composites sans faire de plis. Le brevet US n' 3 248 9058 (Cypher et al.) décrit l'utilisation de tricot de verre textile comme couche de recouvrement pour des moules de pressage dans une opération de cintrage. Au moment o le moule entre en contact avec la feuille de verre ramollie thermiquement et presse celle-ci, le tricot de verre textile se déforme et constitue une couche élastique de recouvrement du moule qui sert aussi de couche isolante entre la feuille de verre chaude et la face du moule. Le brevet US n' 3 328 151 (Richerson) décrit un moule en bois de cintrage à la presse, présentant une surface de pressage composite. La surface de pressage du moule comprend des couches alternantes de tissu de verre textile et de feuille d'aluminium, avec une surface extérieure de contact avec la feuille de verre en tricot de verre textile. Le brevet US n' 3 420 652 décrit une couche de recouvrement de moule pour le cintrage de feuilles de verre. La durée utile de la couche de recouvrement en fibres de verre pour une face de pressage est accrue par superposition d'un écran de fil métallique mince au tissu de verre textile dans des parties critiques de la face de pressage, notamment dans des zones de simple courbure ou des parties du moule qui entrent en contact avec une partie peinte de la feuille de verre. L'écran est sollicité contre le tissu de verre textile et la surface du moule par un système de ressorts. Les brevets US n' 3 586 492 (McMaster) et 3 741 743 (Seymour) décrivent l'utilisation de treillis de fil métallique sur un cadre de support de la feuille de verre. Dans chacun de ces brevets, la surface d'un cadre de support en anneau qui entre en contact avec la feuille de verre est recouverte d'au moins une couche de treillis de fil métallique, ce qui fait que la feuille de verre chauffée prend contact avec le treillis, plutôt qu'avec la structure de support sous-jacente en acier. Le brevet Seymour décrit l'utilisation d'un treillis de fil métallique mince, en contact avec le verre supporte par un treillis sous-jacent de fil métallique plus épais. Le brevet US n 4 539 031 (Fecik et al.) décrit un dispositif pour le façonnage à la presse de feuilles de verre chaudes. L'organe de pressage comprend un cadre en anneau, recouvert d'une matière isolante qui ne laisse pas de traces sur le verre. La matière isolante comprend un écran de fil métallique enrobé entre des couches supérieure et inférieure de caoutchouc nitrile. Lorsque la couche supérieure s'use, elle met à nu l'écran qui entre en contact avec la feuille de verre et laisse une trace qui est visible sur la feuille de verre à l'inspection, mais ne justifie pas la mise au rebut de la feuille de verre façonnée. La présente invention a pour but de réaliser, pour la face de pressage d'un moule, une couche de recouvrement qui soit résistante à la température et à l'usure. La couche de recouvrement contient un treillis de fil métallique tricoté, superposé à une couche de matière isolante. Le treillis tricoté est en mesure d'épouser la forme de la surface courbe du moule pendant une opération de pressage et il maintient une surface uniforme, non plissée de la surface de façonnage de la feuille. Le treillis tricoté peut être fait de fil d'acier inoxydable et la matière isolante peut être un papier de fibres réfractaires. Dans l'une des formes de réalisation de l'invention, la couche de recouvrement peut ne comprendre que le treillis de fil métallique tricoté. Un autre but de l'invention est de réaliser, pour le pressage de matières ramollies thermiquement, un moule comprenant une matière isolante superposée à la surface de pressage du moule et un treillis de fil métallique tricoté avec des boucles de fil métallique entrelacées, superposé à la matière isolante, Le treillis tricoté est fixé à des éléments d'attache situés autour de la périphérie du moule. Le treillis de fil métallique tricoté constitue une revêtement élastique, résistant à l'usure, qui peut se déformer pour épouser des courbures complexes et/ou composites d'un moule de cintrage sans faire de plis. Un treillis de fil métallique tissé, qui est formé de fils rectilignes en une armure rectangulaire, ne peut pas fléchir et se déformer dans la même mesure qu'un treillis tricoté sans former des irrégularités superficielles, c'est-à-dire des plis, qui peuvent être gravés dans une feuille de verre ramollie thermiquement. Le treillis de fil métallique tricoté donne une surface de pressage unie. La fig. 1 est une vue en coupe d'un poste de cintrage a la presse dans un tunnel de recuisson, comportant la couche de recouvrement de la face de pressage selon l'invention. La fig. 2 est une vue en coupe, faite suivant la ligne 2-2 de la fig. 1 et représentant les moules de pressage supérieur et inférieur dans leur position séparée, ces moules étant garnis de la couche de recouvrement de la face de pressage selon l'invention. La fig. 3 est une vue semblable à celle de la fig. 2, représentant les feuilles de verre soulevées par le moule de pressage inférieur au contact du moule de pressage supérieur, ainsi que les couches de recouvrement des moules épousant la forme des surfaces de pressage des moules supérieur et inférieur. La fig. 4 est une vue en plan & plus grande échelle, représentant une partie du treillis de fil métallique tricoté et montrant sa structure à boucles entrelacées. La présente invention est présentée à propos de son application aux surfaces de pressage d'organes de façonnage du verre dans un dispositif de cintrage à la presse dans un tunnel de recuisson, tel que décrit dans le brevet US n 4 260 409 (Reese et al.) qui est ici inclus par voie de référence, mais il est bien entendu que l'invention peut être adoptée dans toute application dans laquelle une couche de revêtement protectrice est nécessaire pour maintenir une surface exempte de plis. Dans une opération de cintrage dans un tunnel de recuisson telle que décrite dans le brevet US n 4 260 409, des feuilles de verre sont chargées sur plusieurs chariots de support de moule qui sont entraînés à travers le tunnel de recuisson o les feuilles de verre reçoivent une forme préliminaire par flexion sous l'effet de la pesanteur, jusqu'à un poste de façonnage, immédiatement au-delà de la zone de cintrage par pesanteur, o les feuilles de verre sont pressées entre des moules supérieur et inférieur pour prendre leur courbure définitive, puis à travers une zone de trempe o les feuilles façonnées sont refroidies. D'après ce qui est représenté sur la fig. 1 qui est une vue en coupe d'un poste de pressage 10, plusieurs chariots de support de moule 12 (dont un seul est visible sur la fig. 1) s'étendent transversalement dans le tunnel de recuisson 14 et sont entraînés à travers le tunnel de recuisson 14 par contact rotatif entre des galets 16 et des rails 18 des chariots. Chaque galet 16 est monté sur un axe qui traverse une paroi latérale du tunnel de recuisson 14 et est relié à un mécanisme de commande du transporteur en dedans de son périmètre. Pour se référer toujours à la fig. 1, le poste de cintrage 10 comprend un moule de pressage inférieur 26 présentant une face de pressage supérieure 28 dont la surface supérieure couvre une aire continue dont le contour est légèrement plus petit que le contour du rail de support 24, pour des raisons qui seront exposées ci- après. La face de pressage 28 définit la forme courbe définitive de la feuille de verre. Dans la forme de réealisation particulière du moule de pressage inférieur 26 qui est représentée sur les fig. 1 et 2, la face de pressage 28 définit une forme qui est concave en élévation dans le sens de la largeur du tunnel de recuisson, pour épouser la forme d'une composante longitudinale de cintrage Z606398 cadre inférieur 36 par des moyens d'ajustement vertical 38, par exemple par des vis de réglage. Un vérin inférieur 40 est raccordé au cadre inférieur 36 pour faire monter et descendre le moule de pressage inférieur 26 en direction verticale dans des positions déterminées par la course du vérin inférieur 40 et le réglage des moyens d'ajustement vertical 38. Lorsque le vérin inférieur 40 déplace le moule de pressage inférieur 26, le centre géométrique de la face de pressage 28 se déplace le long d'un axe vertical fixe au centre géométrique du poste de cintrage à la presse 10. Pour se référer toujours à la fig. 1, le poste de cintrage à la presse 10 comprend aussi un moule de pressage supérieur 42 présentant une face de pressage inférieure 44 qui définit une surface de façonnage dirigée vers le bas, complémentaire de la surface de façonnage dirigée vers le haut définie par la face de pressage 28 du moule de pressage inférieur 26. Le moule de pressage supérieur 42 est monté dans une position telle que l'axe vertical de déplacement du centre géomé- trique de la face de pressage 28 du moule de pressage in- férieur 26 passe par le centre géométrique de l2a face de pressage 44 du moule supérieur 42 et que la surface de façonnage dirigée vers le bas, définie par la face de pressage 44, soit orientée et alignée sur la surface de façonnage dirigée vers le haut, définie par la face de pressage 28. Un dispositif à cheville et à fente 46, semblable à celui du moule de pressage inférieur 26, sert à maintenir le centre géométrique de la face de pressage 44. Le moule 42 est boulonné sur une plaque de métal 48 et est fixé de manière ajustable à un cadre de métal supérieur 50 par l'intermédiaire de moyens d'ajustement vertical 52 dont la construction peut être semblable à celle des moyens d'ajustement vertical 38. Une colonne verticale 54, suspendue à une structure de support au plafond et reéglable au moyen de vérins à vis (non représentes) sert à maintenir le moule de pressage supérieur 42 dans la position voulue. Les faces de pressage 28 et 44 des moules 26 et 42 respectivement peuvent être en céramique, comme représenté sur les fig. 1 à 3, en métal ou en tout autre type de matière résistante à l'usure et aux hautes températures. Chaque face de pressage comporte une couche de recouvrement 56 faisant l'objet de la présente invention. La couche de recouvrement 56 contient une couche de matière isolante 58 qui sert d'isolant entre la feuille de verre chaude G et la face de pressage, afin de réduire la déperdition de chaleur dans les feuilles de verre pendant le pressage. En outre, la couche 58 doit être suffisamment épaisse pour se comporter comme un coussin qui absorbe de faibles défauts éventuels dans les surfaces des faces de pressage et capture éventuellement des particules, notamment la poussière et les fragments de verre sur la face de pressage, pour éviter que ces inégalités soient transférées à la surface du verre lors du pressage et soient à l'origine de distorsion optique. Eu égard à la complexité de la courbure composite et/ou complexe des faces de pressage 28 et 44, la couche de matière isolante 58 a de préférence une bonne résistance à la traction et une bonne flexibilité, de telle sorte qu'elle puisse épouser la forme des surfaces des faces de pressage. Dans une forme de réalisation particulière de l'invention, la couche de matière isolante 58 peut être un papier de fibres réfractaires, tel que le matériau vendu sous les dénominations papier Cerafiber, Cerawool ou Pyrotek de Johns-Mansville, Colorado. D'autres matériaux, tels qu'un tissu de verre textile, peut être utilisé pour la couche 58. La couche de recouvrement 56 contient en outre un treillis de fil métallique tricoté 60 qui recouvre la matière isolante 58. Le fait que le treillis 60 soit tricoté lui permet de prendre la forme des faces de pressage. Le treillis tricoté épouse la forme des surfaces composites et/ou complexes des faces de pressage 28 et 44 et il ne fait pas de plis comme un treillis de fil métallique tissé qui contient des fils métalliques rectilignes formant une armure rectangulaire, lorsqu'on lui fait épouser de force la forme de courbures autres que simples. Le treillis tricoté 60 est formé par entrelacement de boucles 62, comme le montre la fig. 4, boucles qui peuvent se déplacer les unes par rapport aux autres et qui maintiennent constamment des surfaces courbes relativement uniformes et non plissées. Le treillis tricoté 60 retient la matière isolante 58 et donne une surface de contact plus durable entre le verre G et la matière isolante 58. Plusieurs facteurs interviennent dans le choix du treillis de dimensions convenables. Le treillis doit être flexible pour pouvoir épouser la forme de la surface de la face de pressage sans faire de plis et il doit être élastique pour résister aux efforts mécaniques répétes dus aux opérations de pressage successives. En outre, l'armure des boucles entrelacées 62 doit de préférence être suffisamment "serrée", c'est-&-dire être faite de fils très rapprochés, afin d'éviter la formation d'empreintes dans le verre. Un nombre accru de fils métalliques par unité de surface abaissera la pression sur chaque fil individuel et réduira donc la formation d'empreintes due au treillis tricoté. Dans une forme de réalisation préférée, le treillis tricoté 60 est fait d'un fil métallique de 0,114 mm (0,0045 pouce) de diamètre, avec une ouverture de maille de 14 à 16 par (2,54 cm) pouce/. Le fil est de préférence un fil métallique d'acier inoxydable 304, utilisable pendant une période prolongée aux hautes températures auxquelles il est soumis pendant l'opération de pressage de feuilles de verre chaudes. Le treillis de fil métallique tricoté peut être fourni par Xetex, New Jersey, ou par ACS Industries, Inc., Rhode Island (U.S.A.). D'après ce qui est représenté sur les fig. 1 & 3, la couche isolante 58 est tout d'abord tendue sur les faces de pressage 28 et 44 des moules 26 et 42 respectivement, et attachée autour du périmètre du moule pour être maintenue en place. Puis le treillis de fil métallique tricoté 60 est tendu sur la couche isolante 58 et fixé à des éléments d'attache 64 qui s'étendent autour du périmètre de chaque face de pressage, par soudure par points, par des agrafes ou par n'importe quel autre système d'attache connu. Dans le dispositif de pressage représenté sur la fig. 1, lorsque le chariot 12 qui porte les feuilles de verre préformées, ramollies par la chaleur, est en place dans le poste de pressage 10l, le moule inférieur 26 se déplace verticalement vers le haut, à travers l'ouverture délimitée par le rail 24 sur le chariot 12, pour soulever les feuilles de verre à partir du chariot 12 et les presser contre le moule supérieur 42. Il est préférable que le moule inférieur 26 soit en contact avec le maximum possible de la surface du verre G, de telle manière que le profil convenable soit donné aux feuilles de verre aussi près que possible du bord de ces feuilles. Par conséquent, dans la forme de réalisation particulière représentée sur la fig. 1, l'attache 64 de l'organe de pressage supérieur 42 peut être placée en dehors du périmètre de la face de pressage 44 et supportée par des éléments de suspension 66 à partir de la plaque arrière 48. D'autre part, sur l'organe de pressage inférieur 26, les attaches 68 sont placées en dedans d'un rebord circonférentiel 70 audessous de la surface de pressage 28 du moule 26 et elles sont supportées par des piliers 72, ce qui fait que l'organe de pressage inférieur 26 peut s'étendre aussi près que possible du rail 24 du chariot 12 sans gêne de la part des attaches 64 ou des piliers 72. Une fois que la couche de recouvrement 56 est en place et que les moules 26 et 42 ont été exposés à une atmosphère chauffée, par exemple dans la gamme de température d'environ 540 C & 650'C (1000'F à 1200'F) pour un tunnel de recuisson typique, le liant contenu dans la matière isolante 58 peut être détruit par com- bustion, laissant les fibres réfractaires du papier isolant qui revêtent les faces de pressage. Au besoin, la matière isolante 58 peut être collée aux faces de pressage 28 et 44 par des adhésifs à haute température. Il y a lieu de noter que dans des zones de courbure inverse ou de courbure concave, telles que les zones 74 et 76 dans les moules inférieur et supérieur 26 et 42 respectivement, le treillis 60 peut ne pas reposer à plat sur les faces de pressage, mais s'écarter légèrement de la face de pressage lorsque les moules sont séparés l'un de l'autre dans la position représentée sur la fig. 2. Cela est dû à l'élasticité inhérente du treillis de fil métallique tricoté 60. Les boucles 62 (telles que représentées sur la fig. 4) peuvent se comporter comme des ressorts lorsqu'elles sont soumises à une force. Pendant l'opération de pressage, lorsqu'une feuille de verre G est pressée entre les moules 26 et 42 dans la position représentée sur la fig. 3, le treillis tricoté fléchit et s'étire pour épouser la courbure des faces de pressage 28 et 44. A la suite du pressage, lorsque les moules sont séparés et que la charge est supprimée, le treillis tricoté 60 peut "revenir élastiquement" et reprendre sa forme initiale représentée sur la fig. 2. Par le fait que le treillis tricoté 60 peut être écarté de certaines parties des faces de pressage, il en résulte que dans l'organe de pressage supérieur 42, la matière isolante 58, et en particulier les fibres réfractaires résiduelles du papier isolant peuvent aussi se détacher de la face de pressage 44 lorsque les organes de pressage sont séparés dans la position représentée sur les fig. 1 et 2. Toutefois, le treillis tricoté 60 continuera à maintenir la couche de matière isolante 58 par rapport à l'organe de pressage 42, de telle sorte qu'au moment du pressage, la couche de matière 58 sera ramenée contre la face de pressage 44, pour isoler et protéger la feuille de verre chaude G. Comme on l'a indiqué précédemment, la couche de matière isolante 58 sert & la fois d'isolant entre la feuille de verre chaude et la face de pressage et de coussin qui absorbe d'éventuelles inégalités de la surface de pressage et capture les petites particules qui peuvent être présentes sur la face de pressage. Lorsque les organes de pressage sont fabriqués en céramique, la propriété d'isolation n'est pas nécessaire, mais une matière utilisée éventuellement & la place du papier réfractaire sur un organe de pressage en céramique doit toujours Jouer le rôle de coussin et être résistante aux hautes températures. Il est envisageable que le treillis tricoté 60 ait une épaisseur suffisante pour absorber de petites inégalités de la face de pressage et capturer les petites particules qui peuvent former des inégalités dans la surface du verre pressé, ce qui fait que le treillis 60 peut être utilisé sans la matière isolante 58 sur une face de pressage en céramique. Les formes de l'invention qui ont été représentées et décrites ci-dessus ont été données & titre d'illustration et il est bien entendu que diverses modifications peuvent y être apportées sans que l'on s'écarte pour autant du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1.- Couche de recouvrement (56) pour un moule de façonnage (26, 42) présentant une surface de façonnage courbe pour façonner un matériau en feuille ramolli par la chaleur (G), comprenant une couche de matière isolante (58) et un treillis de fil métallique tricoté (60), formé de boucles de fil entrelacées et maintenant une surface de façonnage de la feuille qui est uniforme et exempte de plis. 2.- Couche de recouvrement de moule selon la revendication 1, dans laquelle la couche isolante la face de pressage (28, 44) du moule (26, 42). 3.- Couche de recouvrement de moule selon la revendication 2, dans laquelle la couche isolante (58) est faite de papier de fibres réfractaires. 4.- Couche de recouvrement de moule selon la revendication 3, dans laquelle le treillis de fil métallique tricote (60) est fait de fil d'acier inoxydable. 5.- Couche de recouvrement de moule selon la revendication 4, utilisée avec une feuille de verre (G) en tant que matériau en feuille ramolli par la chaleur. 6.- Moule pour le façonnage de feuilles ramollies par la chaleur, comprenant une face de pressage (28, 44) présentant une surface de contact avec la feuille qui épouse la forme définitive du matériau à façonner, une couche isolante (58) superposée à la surface de contact avec la feuille, un treillis de fil métallique tricoté treillis (60) au moule (26, 42). 7.- Moule selon la revendication 6, dans lequel les moyens de fixation comprennent des éléments d'attache tricoté (60) aux éléments d'attache (64). 5.- Moule selon la revendication 7, dans lequel les moyens de raccordement comprennent des points de soudure du treillis (60) aux éléments d'attache (64). 9.- Moule selon la revendication 7, dans lequel la couche isolante tricoté (60) sont faites de fil d'acier inoxydable. 11.- Moule selon la revendication 10, dans lequel le treillis de fil métallique tricoté (60) recouvre en totalité la surface de contact avec la feuille de la face de pressage 12.- Moule selon la revendication 11, utilisé avec des feuilles de verre (G) en tant que feuilles ramollies par la chaleur. 13.- Moule pour le façonnage de feuilles ramollies par la chaleur, comprenant une face de pressage en céramique (28, 44) dont la surface de contact avec la feuille épouse la forme définitive du matériau à façonner, un treillis de fil métallique tricoté (60) à boucles de fil entrelacées, superposé d une partie de la surface de contact avec la feuille de la face de pressage (28, 44), ce treillis de fil métallique tricoté (60) épousant la forme de la surface de contact avec la feuille de la face de pressage (28, 44) et maintenant une surface de façonnage de la feuille qui est uniforme et exempte de plis, et des moyens pour fixer le treillis 14.- Moule selon la revendication 13, dans lequel les moyens de fixation comprennent des éléments d'attache (64) placés autour de la périphérie du moule (26, 42) et des moyens pour raccorder le treillis (60) aux éléments d'attache (64). 15.- Moule selon la revendication 14, dans lequel les moyens de raccordement comprennent des points de soudure du treillis C60) aux éléments d'attache 16.- Moule selon la revendication 15, dans lequel le treillis de fil métallique tricoté d'acier inoxydable. 17.- Moule selon la revendication 16, dans lequel le treillis de fil métallique tricoté (60) recouvre en totalité la surface de contact avec la feuille de la face de pressage (28, 44).