Brevet FR2632949A1 — publié le 19891222

4- DETECTION D'UNE FEUILLE DE VERRE L'invention a trait à la détection précise-d'une feuille de verre en mouvement, notamment d'une feuille de verre échauffée au-delà de sa température de déformation dans un four traversant. L'invention s'applique- plus particulièrement aux installa- tions de bombage et/ou de traitements thermiques de feuilles de verre par exemple en vue de l'obtention de vitrages automobiles. Pour concilier des cadences de production de plus en plus ra- pides et des formes de bombage de plus en plus complexes, il devient nécessaire de connaitre de plus en plus précisément la position donnée d'une feuille de verre en cours de traitement. Ceci par exemple pour anticiper le déplacement d'un organe ou sa mise en fonctionnement; on peut ainsi initier le mouvement d'amenée d'un cadre de récupération du verre avant même que la feuille ne soit soulevée au-dessus de son transporteur ou débuter le soufflage de trempe dis que la feuille est dirigée vers la cellule de trempe. Dans tous les cas, on aboutit à une suppression totale ou partielle des temps morts. D'autre part, plus les formes désirées sont complexes et plus la précision du positionnement du vitrage doit être grande ce qui né- cessite bien sûr une connaissance préalable de sa position. Toutes ces considérations tendent au développement de systè- mes de détection du verre à la fois très précis et tris fiables. Ces systèmes de détection ne doivent pas entraîner de marquage des feuilles qui sont a une température supérieure à la température de déformation de sorte que tout contact avec un organe solide peut être à l'origine d'un défaut optique du vitrage. Or, pour un vitrage de grande qualité, celuici ne peut être toléré, même dans les zones marginales, car les vitrages automobiles sont souvent montés affleurants, collés directe: ment sur la carrosserie et de ce fait toute leur surface est visible extérieurement. Les détecteurs optiques usuels qui repèrent la coupure d'un rayon lumineux dirigé en travers du chemin parcouru par les feuilles de verre sont insuffisamment fiables dans les conditions de températures rencontrées. En effet à une telle température, voisine par exemple de 700 C dans une installation de bombage-trempe, les rayons lumineux sub- issent une forte diffraction et surtout toute variation de la tempéra- ture de l'enceinte, même de faible amplitude, entraîne une modification de l'angle de diffraction de sorte que le rayon n'est plus intercepté par la cellule réceptrice ce qui fait croire de façon erronée au passa- ge d'une feuille de verre. Il est également connu de la demande de brevet allemand 36.38.659 de détecter une feuille de verre par un barrage lumineux fonctionnant en réflexion dont la tête de mesure est placée à proximité du trajet du verre et est connectée par l'intermédiaire d'une optique en fibre de verre à un module photoélectrique placé lui à l'extérieur de l'enceinte chaude. Le trajet libre du rayon lumineux, c'est-i-dire le trajet non guidé par la fibre optique, est dans ce cas très court de sorte que le système devient peu sensible aux variations de températu- re. Toutefois cette solution est assez onéreuse en raison de l'utilisa- tion de fibres optiques qui doivent être refroidies compte tenu des hautes températures régnant dans l'enceinte. Dans la demande de brevet européen 217 708 la demanderesse a également décrit un dispositif purement mécanique de détection d'une feuille de verre qui réagit à une pression exercée par la tranche de la feuille. Dans ce système l'intégrité de la surface du verre est totale- ment préservée et la détection est parfaitement garantie. Ce dispositif présente toutefois l'inconvénient de comporter des organes mécaniques qui peuvent se gripper. D'autre part on ne peut que difficilement le déplacer au travers de l'installation. Enfin il est mal adapté à la dé- tection de feuilles de verre dont le bord avant n'est pas perpendi- culaire à la direction d'avancée du vitrage. L'invention a pour but un système très sûr et très précis de détection d'une feuille de verre en mouvement, échauffée au-delà de sa température de déformation, ce système étant d'utilisation plus souple que les détecteurs développés antérieurement. Ce problème est résolu selon l'invention par le fait que l'on envoie un jet de gaz sous pression, en général d'air comprimé au tra- vers du chemin parcouru par la feuille de verre et qu'on capte la va- riation de pression du jet lorsque celui-ci est coupé par la feuille de verre. On a donc une détection sans contact matériel et sans organe mécanique, insensible aux variations de température et bien adaptée aux températures régnant dans l'enceinte de formage. En pratique on consta- te que l'air amené par le soufflage de trempe et/ou l'air aspiré ou soufflé selon les procédés de bombage utilisés ne perturbent pas la dé- tection. De préférence, la pression d'alimentation du jet d'air com- primé est choisie de manière à ce que-la variation de pression captée soit comprise entre 10 et 300 Pascals. Des résultats très satisfai- sants sont obtenus si la variation de pression est de l'ordre de 200 Pascals.Les pressions de travail sont alors très faibles ce qui suppri- me avantageusement tout risque de marquage du verre par impact du jet. De plus, l'air comprimé est de préférence envoyé à une tempé- rature sensiblement égale à la température du verre c'est-à-dire à la température de la cellule de formage. Ainsi la détection n'a aucune in- fluence sur le vitrage. L'échauffement de l'air comprimé- peut être avantageusement obtenu en prévoyant qu'une longueur suffisante du cir- cuit d'alimentation traverse la cellule de formage; compte tenu des faibles pressions utilisées une longueur inférieure à 1 m est générale- ment suffisante pour une émission continue, ce qui ne pose pas de pro- blème d'encombrement. Selon un premier mode de réalisation de l'invention, la dé- tection du jet est effectuée en transmission. Pour cela un émetteur d'air est disposé à proximité du plan de transport des feuilles de verre, le jet d'air comprimé étant situé dans le plan de transport des feuilles de verre, selon une direction essentiellement perpendiculaire à la direction d'avancée des feuilles de verre.La détection est réali- sée par un capteur, en l'espèce un transmetteur de pression différen- tielle dont l'embouchure fait face à l'émetteur et est disposée de l'autre côté du plan de transport. Le jet d'air comprimé est émis en continu; ainsi dès que le bord avant d'une feuille de verre coupe le courant d'air chaud, le-capteur détecte une baisse de pression alors qu'il détecte une surpression dès que le courant est rétabli c'est-à-dire dès le passage du bord arrière du vitrage. Un détecteur conforme à ce premier mode de réalisation est par exemple constitué d'un émetteur comportant une source d'air compri- mé ou d'autres gaz sous pression, éventuellement une unité de filtrage de l'air - afin d'éviter de projeter des poussières ou gouttelettes d'huile sur le verre - une unité de régulation de la pression, un orga- ne de chauffage de l'air et un tube d'émission. De préférence et pour une pression d'alimentation de l'ordre de 200 Pascals,le tube d'émission a un diamètre intérieur compris entre 3 et 4 mm. Avec une ouverture trop faible, le dispositif devient sensible aux vibrations du système générées notamment par le soufflage de trempe et les déplace- ments des outillages de bombage. Si par contre le diamètre d'ouverture est par exemple supérieur à 5 mm le temps de réponse de la mesure s'accroit et devient insuffisant. Des diamètres supérieurs, compris par exemple entre 5 et 10 mm peuvent toutefois être utilisés dans un dispo- sitif destiné simplement i détecter la présence d'une feuille de verre, sans autre souci de précision de sa position. Le capteur est constitué par un tube récepteur d'un diamètre d'ouverture identique ou supérieur à celui du tube d'émission. Le tube récepteur est connecté à un trans- metteur de pression différentielle qui convertit la mesure de pression en un signal électrique enregistré par un voltmère puis le signal est envoyé à un automate programmable. Selon un autre mode de réalisation également préféré, la dé- tection est obtenue par une mesure en reflexion de la différence de pression. Dans ce cas, l'ensemble du dispositif est situé d'un même c6té du plan de transport des feuilles de verre. Comme précédemment, l'émission du jet d'air comprimé est effectuée i proximité du plan de transport des feuilles de verre, le jet d'air comprimé étant dirigé se- lon une orientation essentiellement perpendiculaire i la direction d'avancée des feuilles de verre. La mesure de la détection est réalisée par un capteur, i savoir un transmetteur de pression différentielle dont le tube d'alimentation est monté coaxialement au tube d'émission d'air comprimé. Un détecteur conforme i ce second mode de réalisation est par exemple constitué d'un émetteur comportant une source de gaz sous pres- sion, notamment d'air comprimé, une unité de filtrage de l'air, une unité de régulation de la pression, éventuellement un organe de chauf- fage de l'air et un organe d'émission. De préférence l'organe d'émission est constitué par une buse en forme de couronne montée i l'extrémité d'un tube et au centre de laquelle vient se loger le tube récepteur relié au transmetteur de pression différentielle qui conver- tit la mesure de pression en un signal électrique envoyé pour traite- ment vers un automate. Dans ce cas les meilleurs résultats sont observés pour un écart entre la tête de la buse et le verre compris en- tre 1- 5 mm selon la pression d'émission de l'air comprimé. D'autres caractéristiques et éléments avantageux de l'Inven- tion sont décrits ci-après en référence aux dessins annexés qui repré- sentent: figure 1: une vue schématique d'un détecteur conforme au premier mode de réalisation de l'invention, figure 2: une vue schématique d'un détecteur conforme au - second mode de réalisation, 10. figure 3 : un détail de la buse d'émission d'un détecteur conforme à la figure 2. A la figure 1 a été représenté de façon schématique un dispo- sitif de détection pneumatique d'une feuille de verre par une mesure en transmission. Une feuille de verre 1 circule au travers d'un four de réchauffage, véhiculée par un lit de rouleaux moteurs 2. Le four ali- mente de préférence un dispositif de bombage et/ou de trempe en vue de l'obtention de vitrages automobiles. Perpendiculairement à la direction d'avancée de la feuille de verre est monté un détecteur constitué d'un émetteur 3 et d'un capteur 4, placés de part et d'autre du chemin de la feuille de verre. L'émetteur 3 comporte une source d'air comprimé 5. L'air cir- cule au travers d'une canalisation 6 et passe par une unité 7 de fil- trage, une unité 8 de régulation de la pression et une unité 9 de chauffage dans lequel il est porte a une température sensiblement égale à la température de la feuille de verre ( soit de l'ordre de 600-700 C pour un four de bombage). La tête 10 est de préférence constituée par un tube dont le diamètre d'ouverture est par exemple compris entre 3 et 4 mm. La canalisation 6 débouche par une tête 10 à une faible dis- tance de la feuille de verre 1. Cette distance est de préférence com- prise entre 2 et 10 mm pour une détection précise du positionnement du verre. Pour une simple indication de la présence de la feuille de verre cette distance peut être accrue jusqu'a environ 150 mm. Un dispositif 11 est prévu pour régler la hauteur de la tête 10 en fonction de l'épaisseur des feuilles de verre. Sous le plan de transport des feuilles de verre est logé le capteur 4 qui comporte un tube récepteur 12 en position fixe, dont le diamètre est de préférence identique ou supérieur à celui de la tête émettrice 10. Le tube récepteur 12 alimente un transmetteur de pression différentielle 13 qui mesure la variation de pression du jet d'air com- primé lors du passage de la feuille 1 et la transforme en un signal électrique enregistré par un voltmètre 14 et envoyé pour traTtement vers un automate programmable 15. Tous les dispositifs sensibles i la chaleur, notamment le transmetteur de pression différentielle 13, le voltmètre 14 et l'auto- mate 15 sont placés hors de l'enceinte chaude pour éviter toute dété- rioration. Le jet d'air comprimé est émis de préférence sous une pres- sion de 200 Pascals. Dans ces conditions le temps de réponse du système est inférieur au centième de seconde. La figure 2 est une vue schématique d'un détecteur pneumati- que fonctionnant suivant le second mode préféré de réalisation de l'in- vention. Une feuille de verre 16 circule au travers d'un four 17 re- présenté ici en demi-coupe transversale. L'axe du four est figuré par la ligne discontinue 18. Le transport du verre s'effectue sur des rou- leaux 19, de préférence en silice, dont les paliers de roulement sont situés hors du four 17. Entre deux rouleaux de transport 19 est monté une gaine support de plus petit diamêtre servant de support i la buse détectrice 21. Cette gaine support est de préférence constituée par un tube métallique 22 lui-même entouré d'un tube protecteur 20 en silice monté de façon à permettre la libre dilatation du rouleau 22 par l'intermédiaire du ressort de compensation 23. Il est posé sur un pa- lier 24 monté i l'extrémité d'un porteur 25 fixé au sol. La buse 21 est reliée à un émetteur 26 et un capteur 27. L'émetteur 26 comporte une source d'air comprimé 28 qui ali- mente par la canalisation 29 la buse 21. Le réglage de cette alimenta- tion s'effectue par exemple au moyen de détenteur 30, d'un régulate.ur de haute précision 31 et d'un micromanomitre 32 i affichage numérique. L'air est épuré par passage dans un préfiltre 33 puis un filtre deshul- leur 34. La canalisation 29 forme une boucle 35 i l'intérieur du four 17. La longueur de cette boucle est suffisante pour que l'air soit échauffé à la température du four. Dans un autre mode de réalisation ici non représenté, la canalisation 29 peut être contenue par le tube métallique 22. De la buse 21 part également une canalisation dé retour 36, empruntant le même chemin que la canalisation 29, qui conduit i un transmetteur 37 qui transforme la mesure de la variation de pression en un signal électrique mesuré par le voltmètre de précision 38. Le signal enregistré est transmis à un automate programmable 39. Un détail de la buse 21 est représenté- la figure 3. La buse 21 comporte une embase 40 sur laquelle est vissé un corps 41 muni de pas de vis 45 pour la fixation de la buse à l'extrémité de la gaine support. L'embase 40 est pourvue d'alésages 42, 43 au niveau desquels sont soudées les extrémités des canalisations 29 et 36, en prévoyant des pièces de dilatation 44. L'embase 40 est évidée en son centre pour former un canal 46 et l'ouverture 43 est coudée pour venir déboucher vers celui-ci. La bu- se comporte également un conduit 47 fixé à une de ses extrémités sur l'embase 40, au niveau du canal 46 et à l'autre de ses extrémités à un chapeau 48. Les parois de ce conduit 47 et du corps 41 forment la buse d'émission en forme de couronne 49. Ainsi le jet d'air comprimé est soufflé au travers d'une couronne annulaire ce qui limite son impact sur le verre. La canalisation 36 reçoit elle, par le conduit 47, le ca- nal 46 et le coude 43 la contre-pression induite par le passage d'une feuille de verre. Avantageusement, l'air comprimé est émis avec une pression de l'ordre de 4 kilopascals, de sorte que pour une distance buse/verre de l'ordre de 2 mm, la différence de pression induite par le passage du vitrage soit de l'ordre de 10 à 200, Pascals. Comme l'air est chaud et que son impact sur le verre est réduit par la forme annulaire de la bu- se, il ne se produit ainsi aucun marquage de la feuille de verre. Le montage de la buse sur une gaine support présente diffé- rents avantages; on peut ainsi la déplacer transversalement ou de façon angulaire ceci afin de tenir compte au mieux des différentes for- mes de vitrages. L'invention propose ainsi un système-de détection de feuilles de verre en mouvement dans un four sur et fiable, sans risque de mar- quage du verre. REVENDICATIONS 1. Procédé de détection d'une feuille de verre en mouvement échauffée audelà de sa température de déformation, caractérisé en ce qu'on envoie un jet de gaz sous pression, notamment d'air comprimé au travers du chemin parcouru par la feuille de verre et qu'on capte la variation de pression du jet lorsque celui-ci est coupé par la feuille de verre. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pression d'alimentation du jet de gaz sous pression est telle que la variation de pression captée est comprise entre 10 et 300 Pascals. 3. Procédé selon une des revendications précédentes, caracté- risé en ce que le jet de gaz sous pression est préchauffé à une tempé- rature sensiblement identique à celle de la feuille de verre. 4. Procédé selon une des revendications précédentes, caracté- risé en ce que la mesure de pression est effectuée en transmission. 5. Procédé selon une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la mesure de pression est effectuée en réflexion. 6. Dispositif pour le mise en oeuvre du procédé selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un émet- teur de gaz sous pression et un capteur sous la forme d'un transmetteur de pression différentielle. 7. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la re- vendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend un émetteur comportant une source de gaz sous pression, notamment d'air comprimé, éventuelle- ment une unité de filtrage de l'air, une unité de régulation de la pression du gaz, un organe de chauffage du gaz, un tube d'émission, un capteur faisant face à l'émetteur, un transmetteur de pression différentielle, le tube récepteur et le tube émetteur étant placés de part et d'autre du chemin de transport de la feuille de verre. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le diamètre du tube émetteur est compris entre 3 et 10 mm et de préfé- rence entre 3 et 4 mm. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le diamètre du tube récepteur 11 est d'un diamètre identique ou supé- rieur 3 celui du tube émetteur 10. 10. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la re- vendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend un émetteur comportant une source de gaz sous pression, notamment d'air comprimé, éventuelle- ment une unité de filtrage de l'air, une unité de régulation de la 9. 2632949 pression, un organe de chauffage du gaz et un organe d'émission et un capteur constitué d'un transmetteur de pression différentielle dont le tube d'alimentation est monté coaxialement au tube d'émission de gaz sous pression. 5.11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'organe d'émission est constitué par une buse en forme de couronne montée à l'extrémité d'un tube et au centre de laquelle vient se loger- le tube récepteur relié au transmetteur de pression différentielle.