Brevet FR2625740A1 — publié le 19890713

l 2625740 PROCEDE ET DISPOSITIF DE BOMBAGE ET DE TREMPE DE FEUILLES DE VERRE L'invention a trait aux techniques de bombage et de trempe de feuilles de verre en vue notamment de l'obtention de vitrages de sé- curité en forme pour des véhicules automobiles. Les vitrages des véhicules automobiles, à l'exception des pare-brise le plus souvent du type composite verre/plastique/verre, sont obtenus par bombage suivi d'une trempe thermique de feuilles de verre. Les procédés horizontaux, c'est-a-dire ceux o les feuilles de verre cheminent sensiblement horizontalement ont la préférence en rai- son des cadences élevées susceptibles d'être obtenues. Dans ces procé- dés, la feuille de verre traverse un four tunnel convoyée sur un lit de rouleaux pour atteindre une cellule de formage. Conformément a l'enseignement des brevets FR 2 442 219, FR 2 549 465 et FR 1 476 785, la cellule de formage est par exemple cons- tituée par un lit de rouleaux courbes ou en forme de guidon et tel qu'en progressant la feuille se déforme petit à petit jusqu'à l'obten- tion du galbe désiré, puis traverse une zone de trempe dans laquelle elle subit un refroidissement intense par des jets d'air froid. A cette famille de procédés de bombage/trempe sur rouleaux s'ajoute la famille des procédés utilisant une forme de bombage et dans lesquels la feuille de verre est appliquée contre une forme de bombage par des forces de pression pneumatiques (voir par exemple EP 169 770, FR 2 085 464) puis relachée sur un squelette c'est à dire sur un anneau périphérique à profil courbe définissant les contours de la feuille bombée; ce même squelette sert de support à la feuille de verre pendant l'opération ul- térieure de trempe thermique. Tous ces procédés de bombage-trempe en position horizontale trouvent leurs limites dès que les rayons de courbure des vitrages bom- bés sont relativement faibles, multiples (bombage cylindrique ou sphérique) ou que les vitrages bombés présentent une succession de monts et vallées (type selle de cheval). Dans ces cas, le formage par le lit de rouleaux courbes ou par les forces de pression pneumatique s'avère incomplet et il faut procéder à un pressage complémentaire en- -2 tre une forme de bombage et une contre-forme par exemple un anneau (voir EP 143 691 dans le cas d'un préformage par lit de rouleaux ou FR 2 085 464, US 4 661 141, pour des exemples de finition de formage par pressage après application d'une force pneumatique de pression). Conformément aux enseignements des brevets EP 143 691, FR 2085 465 US 4661 141 et précités, l'anneau de pressage supporte égale- ment la feuille de verre pendant la trempe. Cet anneau cumule donc avantageusement les rôles de contre-forme de pressage, de squelette de transport de la feuille bombée non encore refroidie et de squelette de trempe. Ces multiples fonctions imposent une conception un peu bâtarde du squelette; en effet pour assurer une trempe de toute la surface de verre, l'air doit pouvoir s'évacuer facilement sur les bords aussi le squelette sur lequel repose la feuille de verre doit être discontinu et comporter de nombreux canaux de ventilation. L'inconvénient d'un tel squelette de trempe discontinu est qu'il entraîne des risques de mar- quage ou de déformations optiques résultant du pressage. De plus, plus les canaux de ventilation sont nombreux (pour une trempe plus homogène des bords) plus la surface sur laquelle repose effectivement la feuille de verre est faible et plus grands sont les risques de glissement ou même de déformation et donc à nouveau de marquage du vitrage pendant les phases d'accélération ou de décélération lors de son transport du dispositif de bombage au dispositif de trempe. Un marquage du verre par le squelette peut également se produire du fait que le squelette reçoit la feuille de verre à sa température de bombage (550-650 C) alors que lui-même vient de subir un refroidissement intense par l'air froid en- voyé sur le verre pendant la trempe. L'utilisation de matériau à faible coefficient de transfert thermique permet d'atténuer fortement cet in- convénient mais cette solution renchérit considérablement le coût des squelettes. Il a été également proposé par exemple dans la demande de brevet EP 237 231 d'opérer avec deux squelettes distincts: un squelet- te servant exclusivement au pressage et un squelette pour le transfert et la trempe du vitrage bombé. Mais, outre qu'elle ne règle pas les problèmes de chocs thermiques et de glissements du verre, cette manière de procéder nécessite une conception nouvelle spécifique de toute la ligne de traitement du verre en y incluant notamment une chambre d'at- tente et de préchauffage du squelette de pressage entre deux volumes traités. - 3 - L'invention a pour but un procédé de bombage et de trempe de feuilles de verre, en position horizontale obviant aux inconvénients précités des dispositifs de l'art. Dans un procédé général o la feuil- le de verre est échauffée en position horizontale au-delà de sa tempé- rature de déformation, bombée, transférée dans une station de trempe o elle est intensément refroidie sur ses deux faces par un soufflage d'air froid au moyen de caissons de soufflage et évacuée vers un poste de refroidissement secondaire, on propose d'utiliser un cadre continu pour le transfert de l'unité de bombage à l'unité de trempe, de soule- ver la feuille de verre au-dessus du cadre continu dans la station de trempe et d'utiliser pour la prise en charge de la feuille de verre pendant toute la durée du soufflage de trempe des moyens de préhension discontinus solidaires des caissons de trempe. De préférence, le cadre continu de transfert sert aussi de cadre de pressage contre une forme de bombage mile. Dans un exemple ty- pique de réalisation de l'invention, la feuille de verre est déformée par des forces pneumatiques contre une forme mile puis on vient appli- quer le cadre continu qui par pressage achève de donner sa forme à la feuille de verre qu'il conduit ensuite vers la station de trempe. Ainsi, pendant la phase de pressage, le procédé selon l'invention opère avec un anneau de pressage continu constituant la forme femelle, ce qui permet d'assurer un bombage sans marquage y compris selon des formes non cylindriques. Pendant le transfert du vitrage bombé de la station de bombage à la station de trempe, cet anneau de pressage continue à assurer le soutien de toute la périphérie de la feuille de verre, sans risque de glissement et de déformations optiques. Enfin pendant la trempe, les moyens de préhension discontinus, solidaires des caissons de trempe viennent soutenir la feuille tout en autorisant une parfaite ventilation des bords et de ce fait une trempe homogène de toute la feuille de verre. Notons que lesdits moyens discontinus de préhension peuvent opérer pendant toute la durée du soufflage de trempe ou seulement après un certain laps de temps, correspondant par exemple à 10 % du temps de soufflage, de manière à ce que la feuille de verre soit déjà légèrement raidie. Selon un mode préféré, l'anneau de pressage est évacué de la station de trempe dès que la feuille de verre est prise en charge par les moyens de prétension discontinus et n'est donc plus présent dans la station de trempe au moment de la trempe. Il est placé dans une station - 4 d'attente avant de venir prendre en charge un nouveau vitrage dans la station de bombage. Cela permet une ventilation des bords encore meil- leure car sans risque d'interférence avec l'anneau de pressage. La sta- tion d'attente est de préférence à la même température que la station de bombage afin d'éviter tout problème de différence de températures entre la feuille et son support. Les moyens de préhension discontinus mis en oeuvre selon l'invention sont de préférence constitués par des crochets accouplés par des bielles à des tiges de vérin, fixes directement sur les cais- sons de trempe supérieurs, les crochets venant se placer sous la feuil- le de verre après qu'elle ait été soulevée au-dessus de l'anneau de pressage par exemple par un coussin d'air ou des plots de levage rigi- des passant au travers des caissons inférieurs de trempe et translatés selon la verticale. D'autres détails et caractéristique avantageuses de l'inven- tion sont décrits ci-après en référence aux dessins qui représentent: figure 1, 2 et 3: des schémas de différents stades de fonctionnement du procédé selon l'invention, - figure 4: un autre mode de réalisation de l'invention. D'une manière connue, l'invention opère à partir de feuilles de verre découpées aux dimensions souhaitée qui sont enfournées en po- sition horizontale, manuellement ou automatiquement, par exemple sui- vant le brevet EP 146 442. Les feuilles traversent le four du type tunnel sur un convoyeur de préférence formé par un lit de rouleaux de silice et atteignent lorsque leur température s'élève à 500-700 C, une station de bombage dans laquelle elles sont par exemple tout d'abord préformés. Selon un exemple de réalisation de l'invention, le préformage est dû à une déformation idoine du lit de rouleaux puis la feuille de verre est prise en charge par une forme supérieure.conformé- ment au brevet EP 143 691. Selon un autre exemple de réalisation de l'invention, la feuille de verre est immobilisée sous une forme de bom- bage essentiellement pleine, soulevée par aspiration ou grâce à un cou- rant d'air chaud ascendant et appliquée par des forces pneumatiques contre la forme de bombage. Dans ces deux cas, pour parfaire le formage et donc assurer que tous les points de la surface de la feuille épou- sent bien le galbe de la forme supérieure de bombage, un cadre continu vient se placer sous la feuille de verre qui est pressée entre la forme supérieure mile pleine et ce cadre. Suivant l'invention, le cadre continu de transfert utilisé -5- également comme anneau de pressage présente une surface.de contact avec le verre continu, sans possibilité d'évacuation latérale. Le formage est ainsi très précis. Après pressage, la forme de bombage supérieure est relevée afin d'autoriser un déplacement latéral du cadre continu supportant la feuille de verre; celle-ci est ainsi transférée dans une station de trempe schématisée aux figures 1 à 3 qui correspondent à des demi-vues de gauche, la partie droite étant parfaitement symétrique. Sur ces figures, le cadre continu ou anneau de pressage 1, présentant une surface de contact 2 continue avec la feuille de verre bombée 3, est solidaire d'un chariot 4 qui vient s'encastrer dans des caissons de soufflage inférieurs 5 faisant face à des caissons de souf- flage supérieurs 6. De manière connue, lesdits caissons de soufflage comportent une multitude de buses dirigées vers la surface du vitrage, réparties conformément au galbe de vitrage de façon à ce que la force d'impact des jets de courants d'air froid soit identique en tout point de la surface des feuilles de verre. Sous l'anneau de pressage 1 sont disposés des plots d'écarte- ment 7 mobiles selon la verticale grâce à des dispositifs de levage non représentés. Avant que ne débute le soufflage de trempe, ou de préférence juste après son début, afin d'obtenir un léger raidissement de la feuille de verre 3, les plots 7 soulèvent la feuille de verre 3 (figure 2). Il est aussi possible d'opérer en début de trempe avec une pression de soufflage plus importante pour les caissons inférieurs 5 que pour les caissons supérieurs 6 ce qui crée un coussin d'air suffisant pour faire décoller la feuille bombée 3 de l'anneau de pressage 1. La feuille soulevée, l'air peut s'évacuer sans difficulté sur les bords de la feuille de verre suivant les flèches 8. Toutefois, sous peine d'un marquage de la feuille 3 par les plots 7 (ou d'une trempe différente des deux faces de la feuille 3 si on opère avec une pression de soufflage différente suivant les faces de la feuille 3), ce mode de soutien de la feuille de verre ne peut être que très provisoire et pour une durée n'excédant de préférence pas 10 % de la durée totale du souf- flage de trempe. Pour relayer ce soutien provisoire, sont prévus selon l'in- vention des moyens de préhension 9 formés par des crochets 10 à bords plats 11 constituant un cadre discontinu épousant la forme de la feuil- le de verre bombée. Ces crochets 10 sont accouplés par un pivot 12, - 6 fixé sur la structure des caissons de trempe supérieurs 6, à une bielle 13 liée à la tige 14 d'un vérin 15. Dès que la feuille 3 est soulevée par les plots 7, le vérin 14 agit sur la bielle 13 de sorte que les crochets 10 viennent se positionner sous la feuille de verre qui est ainsi soutenue en autant de points que de crochets, sans que ne soit affectée la ventilation des bords de la feuille de verre. Apres la trempe, ou peu avant la fin du soufflage de trempe, les moyens de préhension 9 sont à nouveau éclipsés et la feuille retom- be sur l'anneau de pressage 1 pour être évacuée vers une station de re- froidissement secondaire. La figure 4 représente un autre mode de réalisation de l'in- vention, différent du premier en ce sens que le chariot 4 n'est pas en- castré dans le caisson de soufflage inférieur 5. Le squelette de pressage 1 peut de ce fait être évacué de la station de pressage dès que la feuille de verre est prise en charge par les moyens de préhen- sion 9 et rangée dans une cellule d'attente à la même température que la station de bombage et intercalée entre les stations de bombage et de trempe avant de prendre en charge un nouveau volume. L'évacuation du vitrage bombé-trempé hors de la station de trempe s'effectue dans ce cas par exemple au moyen de bandes sans fin comme il est bien connu de l'homme de l'art. y72. 2625740 REVENDICATIONS 1. Procédé de bombage et de trempe de feuilles de verre en position horizontale en vue notamment de l'obtention de vitrages de sé- curité en forme pour véhicules automobiles dans lequel la feuille de verre est échauffée, en position horizontale, au-delà de sa température de déformation, bombée dans une cellule de bombage puis tranférie dans une station de trempe o elle est intensément refroidie sur ses deux faces par soufflage d'air froid (5,6), caractérisé en ce que le trans- fert de la cellule de bombage à la cellule de trempe s'effectue sur un cadre continu (1,2), et que dans la station de trempe, la feuille de verre (3) est soulevée au-dessus du cadre continu et prise en charge par des moyens de préhension discontinus (9) solidaires des caissons de trempe. 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que la prise en charge de la feuille de verre (3) par lesdits moyens de pré- hension discontinus (9) s'effectue après un laps de temps suffisant pour provoquer un raidissement de la feuille de verre. 3. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que la prise en charge de la feuille de verre (3) par lesdits moyens de pré- hension discontinus (9) s'effectue pendant toute la durée du soufflage de trempe. 4. Procédé selon une des revendications précédentes caracté- risé en ce que le cadre continu (1,2) est évacué de la station de trem- pe dès que la feuille de verre (3) est prise en charge par les moyens de préhension discontinus.(9) 5. Procédé selon une des revendications précédentes caracté- risé en ce que la feuille de verre (3) est soulevée au-dessus du cadre continu de transfert (4) grace à un coussin d'air créé à partir du caisson de soufflage inférieur(5). 6. Procédé selon une des revendications précédentes caracté- risé en ce que la feuille de verre (3) est soulevée au-dessus du cadre continu de transfert (4) grace à des plots de levage (7). 7. Procédé suivant une des revendications précédentes, carac- térisé en ce que le cadre continu de transfert est utilisé comme forme de pressage. 8. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon une des revendications précédentes comportant une station de bombage dans la- quelle est placée une forme de bombage, une station de trempe consti- tuée par des caissons de soufflage inférieur et supérieur, caractérisé en ce que sont fixées sur les caissons de trempe supérieurs des vérins dont les tiges agissent sur des bielles accouplées à des crochets cons- tituant des moyens discontinus de préhension de la feuille de verre. 9. Dispositif selon la revendication 6 caractérisé en ce qu'il comporte des plots de levage permettant de soulever la feuille de verre traversant les caissons inférieurs de soufflage. 10. Dispositif selon une des revendications 6 ou 7 caractérisé en ce qu'une cellule d'attente pour le cadre continu de transfert est prévue entre la station de bombage et la station de trempe.