Brevet FR2625493A1 — publié le 19890707

La présente invention concerne le façonnage d'un matériauên feuille pouvant être ramolli par chauffage, et en particulier le formage de feuilles de verre ramolls par chauffage entre un moule supérieur et un moule annulaire flexible inférieur. Des feuilles de verre profilées et trempées sont largement utilisées comme glaces dans des véhicules, tels que des automobiles et analogues. Pour fabriquer ces glaces, des feuilles de verre planes doivent être profilées à des courbures définies avec précision et imposées par la forme et le contour des ouvertures d'encadrements de glaces dans le véhicu- Ie. Il est important que les glaces satisfassent à des impératifs optiques sévères et soient exemptes de défauts optiques qui auraient tendance à empêcher une vision nette au travers de la glace. Touiedéformation des éléments de formage qui entrent en contact avec la feuille de verre ramollie par chauffage est reproduite dans la grande face de la feuille et peut créer une surface optiquement défectueuse dans la feuille profilée. Une production industrielle de feuilles de verre profilées consiste habituellement à chauffer les feuilles de verre planes jusqu'à leur température de ramollissement, à profiler les feuilles chauffées à la courbure désirée puis à refroidir les feuilles de verre profilées d'une manière contrôlée. En particulier, les feuilles de verre sont transportées en série dans un four du type tunnel et elles sont chauffées jusqu'à leur température de déformation à chaud puis elles sont transportées jusqu'à un poste de profilage o les feuilles de verre ramo/io par chauffage sont interpo- sées entre un moule supérieur et un moule inférieur de profilage qui sont alignés verticalement. Après profi- lage, les moules sont séparés et la feuille de verre profilée reste appliquée contre le moule supérieur sous l'effet du vide. Un anneau de transfert et trempe ayant un certain contour et épousant la courbure désirée des feuilles de verre légèrement vers l'inté- rieur de leur périphérie est amené en dessous du moule supérieur qui, après suppression du vide, et dépose la feuille de verre profilée sur l'anneau. L'anneau de trempe transporte ensuite la feuille de verre profilée jusque dans le poste de refroidissement pour la trempe. Le moule inférieur de tels appareillages de profilage de feuilles est généralement disposé en dessous des rouleaux de transport dans le poste de profilage et il comporte une surface de contact avec la feuille incurvée qui est segmentaire et complémen- taire de parties sélectionnées de surface du moule supérieur de profilage. En cours de profilage, le moule inférieur se déplace vers le haut et soulève la feuille de verre en l'écartant des rouleaux transporteurs pour l'amener au contact du moule supérieur. Pendant la sollicitation par le moule inférieur, la feuille de verre entre d'abord en contact avec les parties les plus hautes du moule inférieur puis elle glisse le long de la surface du moule pour s'adapter à elle. Il en résulte qu'il existe un risque de marquage du verre lorsque celui-ci glisse le long de la surface du moule inférieur. Il serait avantageux de réaliser un moule inférieur qui entre en contact avec la feuille de verre ramolliepar chauffage de manière à éliminer le glisse- ment de la feuille de verre sur le moule inférieur en cours de profilage. En ce qui concerne l'art antérieur, on peut citer: - les brevets US n 3 459 526 délivré à Stickel et al., 3 476 540 délivré à Ritter, Jr. et al. et 3 527 589 délivré à Ritter, Jr., qui décrivent un dispositif de cintrage comportant un moule supérieur et un moule inférieur de contour du type annulaire. Le moule inférieur est interrompu de façon à créer un inter- valle permettant au moule de se déplacer au travers d'un plan occupé par une série de rouleaux transpor- tèurs espacés dans le poste de profilage-. La configu- ration en élévation du moule inférieur de contour correspond à la partie complémentaire du moule supé- rieur de profilage. - Le brevet US n* 4 272 274 délivré à Frank et al., qui décrit un dispositif horizontal de cintrage comportant un moule supérieur opérant sous vide et un moule inférieur fendu. Le moule inférieur comporte plusieurs éléments de profilage allongés, dirigés vers le haut, uniformément incurvés, s'étendant de façon continue sur toute la dimension du moule et séparés par des rainures s'étendant transversalement et couvrant complètement toute la dimension du moule de profilage. Les rainures ont une profondeur et une largeur suffisante pour créer des intervalles permettant la montée du moule depuis une position-située en dessous d'une série de rouleaux transporteurs à l'intérieur du poste de profilage jusqu'au-dessus des rouleaux transporteurs de manière à appliquer une feuille de verre ramollie par chauffage contre le moule supérieur. La présente invention concerne un appareilla- ge de profilage de feuille de verre comportant un moule de type annulaire qui s'adapte et épouse dans l'ensemble la forme de la surface active d'un moule de profilage lorsque la feuille de verre est comprimée entre eux. Le moule annulaire est monté sur un ensemble de support souple qui comprend une paire de ressorts qui permet- tent à la surface flexible de profilage du moule annu- laire de tourner, de s'infléchir et de se déplacer en translation. En cours d'opération, le moule annulaire se déplace depuis une première position o le moule entre en contact avec une feuille de verre ramollie par chauffage pendant que le moule a une configuration de surface de profilage plane dans l'ensemble, jusque dans une seconde position o la feuille de verre est comprimée contre la surface active du moule de profila- ge et la surface flexible du moule annulaire s'adapte progressivement aux contours d'une partie correspon- dante du moule de profilage en cours de compression. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue en perspective en partie fragmentaire faite en regardant vers l'amont dans un appareillage de cintrage de feuille de verre mettant en oeuvre le principe de la présente invention. La figure 2 est une vue en élévation du dispositif de support,monté sur ressorts, de l'anneau flexible de profilage de la présente invention, des parties étant enlevées pour clarifier le dessin. La figure 3 est une vue en coupe faite selon la ligne 3-3 de la figure 2. La figure 4 est une vue semblable à celle de la figure 3 et montrant une feuille de verre supportée et appliquée contre un moule supérieur par l'anneau flexible de profilage de la présente invention. Les figures 5 à 10 sont des vues schématiques montrant le fonctionnement de l'anneau flexible de profilage de la présente invention afin de relever et d'appliquer des feuilles de verre ramolls par chauffage contre un moule supérieur de profilage. La présente invention va être décrite en relation avec son application au profilage de feuilles de verre ramollkspar chauffage mais il va de soi que l'invention peut être utilisée dans tout type d'appa- reillage de profilage d'une feuille de matière ramollie par chauffage. En référence à la figure 1, un appareillage servant à traiter et profiler des feuilles d'une matière pouvant être ramollie par chauffage, comme du verre, comprend un four 12 dans lequel des feuilles de verre G sont transportées en série à partir d'un poste de chargement ( non représenté) pour chauffer le verre jusqu'à sa température de déformation. Un poste de ref=idissement 14 servant à refroidir les feuilles de verre incurvées et une zone de déchargement ( non représentée), située après le poste de refroidissement 14, sont disposés à la suite l'un de l'autre en aval du four 12. Un poste intermédiaire ou de profilage 16 est disposé entre le four 12 et le poste de refroidis- sement 14. Un dispositif de transfert de feuilles 18, placé dans le poste de refroidissement 14, assure le transfert des feuilles profilées et trempées vers l'aval en vue d'un transport jusqu'au poste de décharge- ment. Le four 12 comporte un transporteur horizontal pourvu de rouleaux transporteurs 22, longitudinale- ment espacés, s'étendant transversalement et qui définis- sent un trajet de déplacement au travers du four 12. Les rouleaux 22 du transporteur 20 sont répartis en sections et leurs vitesses de rotation sont commandées par l'intermédiaire d'embrayages ( non représentés) de telle sorte que la vitesse de chaque section du transporteur puisse être commandée et synchronisée de toute manière appropriée. Le poste de profilage 16 comprend une série de rouleaux de support 24, espacés et de forme torique, pour supporter la feuille de verre G ramolli par chauffage quand elle sort du four 12 et quand elle pénètre dans le poste de profilage 16, et il comprend aussi un moule supérieur de profilage 26 et un moule inférieur de profilage 28, qui fait l'objet de la présente invention. Bien que cela ne soit pas limitatif pour la présente invention, le moule supérieur 26 est semblable à celui décrit dans le brevet US na 4 579 577, qui est cité ici à titre de référence. La surface de profilage du moule 26 est profilée de façon à correspondre à la forme désirée pour la feuille de verre à profiler. Egalement en référence à la figure 1, le moule supérieur opérant sous vide et qui communique avec une source de vide ( non représentée) par l'intermédiaire d'un tube de mise sous vide 32 et d'un distributeur approprié ( non représenté) est relié de façon appropriée-par l'intermédiaire de barres supérieures 34 de guidage vertical avec un châssis porteur ( non représenté) et il est déplaçable verticalement par l'intermédiaire d'un mécanisme à piston 36 par rapport au châssis. Le tube de mise sous vide 32 peut être relié par l'intermédiaire d'un distributeur approprié à une source d'air comprimé ( non représentée). Les distri- buteurs intervenant dans le conduit d'établissement de vide et dans le conduit d'établissement de pression peuvent être synchronisés en correspondance à un cycle temporel prédéterminé, de toute manière appropriée. En référence aux figures 1 à 3, le moule inférieur 28 comprend un anneau flexible 38 qui est plat dans l'ensemble lorsqu'il entre en contact avec la feuille de verre ramollie par chauffage et qui épouse dans l'ensemble la courbure périphérique du moule supérieur 26 en cours de compression. L'anneau flexible 38 est supporté sur un plateau de montage 40 par des ensembles porteurs appropriés 42. En référence en particulier aux figures 2 et 3, chaque ensemble 42 comprend une barre de support 44 s'étendant au travers du plateau de montage 40, un ressort principal 46 étant disposé le long de la barre de support 44. Le ressort principal 46 est maintenu sur la barre 44 par un écrou supérieur 48 et des écrous inférieurs de blocage 50. Un collet 52 est fixé à l'extrémité supérieure 54 de la barre 44. Bien que cela ne soit pas limitatif pour la présente invention, dans la réalisa- tion particulière illustrée sur la figure 3, une tige filetée 56 est engagée dans une cavité filetée 58 ménagée dans l'extrémité supérieure 54 de la barre 44 et elle est fixée en place au moyen d'un écrou de blocage 60. Le collet 52 est vissé sur l'extrémité opposée de la tige 56. Le collet 52 comporte le long de sa surface une rainure en spirale 62 servant à recevoir l'extrémité inférieure 64 d'un ressort de support 66. Un collet 68, qui est semblable au collet 52, entre en contact avec l'extrémité supérieure 70 du ressort de support 66. Une tige 72,qui comporte une tête élargie 74 entrant en contact avec une plaque inférieu- re 76 de l'anneau flexible 38, s'étend au travers d'une rondelle 78 et est.fixée sur le collet 68. Uneplaque supérieure 80 est fixée sur la plaque inférieure 76, par exemple au moyen de rivets 82, de telle sorte que les plaques 76 et 80 s'infléchissent en cours de compres- sion. Comme cela sera précisé dans la suite, les plaques 76 et 80 peuvent glisser l'une par rapport à l'autre. Les plaques 76 et 80 devraient être suffisam- ment rigides pour supporter la feuille G de verre ramollo par chauffage quand elle est sollicitée par le moule inférieur 28,mais elles devraient être également suffisamment flexibles pour épouser la configuration périphérique du moule supérieur 26, comme décrit dans la suite. En outre, la plaque supérieure 80, et de préférence les deux plaques, devraient être résistantes à la chaleur. Dans une réalisation particulière de l'invention, les plaques 76 et 80 ont été formées d'un matériau stratifié en aramide "Spauldite ARK-2" d'une épaisseur de 0,32 cm, disponible auprès de "Spaulding Fibre Company, Inc.,New Yor]k Le plateau de montage 40 est fixé sur un dispositif élévateur ( non représenté) de telle sorte que l'anneau flexible 38 puisse être déplacé alterna- tivement et verticalement depuis une position initiale, o la surface de sollicitation de feuille 84 de l'anneau flexible 38 est disposée en dessous duerouleaux de support 24 dans le poste de.profilage 16, jusque dans une seconde position située au-dessus des rouleaux de support 24 pour profiler la feuille de verre, comme décrit dans la suite. L'ensemble de support 42 permet à l'anneau flexible 38 d'entrer en contact avec, et d'épouser la forme de la surface de profilage 30 du moule supérieur 26. En référence à la figure 4, le ressort de support 66 agit comme un joint universel, c'est-à-dire qu'il permet à l'anneau flexible 38 de pivoter autour d'un axe approprié et de s'adapter à la surface de profilage du moule supérieur 26. En outre, le ressort principal 46 possède une raideur suffisante pour exercer une pression sur l'anneau flexible 38 et pour l'infléchir quand il est appliqué contre le moule supérieur 26 tout en restant suffisamment souple pour ne pas marquer le bord périphérique de la feuille de verre G ou pour ne pas l'écraser en cours de profilage. En référence aux figures 1 et 5 à 10, en fonctionnement, une feuille de verre G est transportée au travers du four 12 de façon à être chauffée jusqu'à sa température de ramollissement. Un détecteur 86 ( visible seulement sur la figure 1) détecte la position de la feuille de verre G et envoie cette information à un dispositif de commande ( non repré- senté) qui contr8le les vitesses de transport des rouleaux 22 dans le four 12 et des rouleaux 24 dans le poste de profilage 16. Lorsque la feuille de verre G sort du four 12 et est transportée jusqu'au poste de profilage 16, l'anneau flexible 38 du moule infé- rieur 14 est positionné en dessous de la surface supérieure de transport des rouleaux de support 24 de telle sorte que la feuille de verre puisse être transportée sans difficulté'comme le montrent les figures 5 et 6. Lorsque la feuille de verre G se trouve dans.la position correcte entre le moule supérieur 26 et le moule inférieur 28, le moule inférieur 28 est déplacé vers le haut en soulevant la feuille de verre des rouleaux 24 comme le montrent les figures 7 et 8. Il est à noter que, lorsque l'anneau flexible 38 entre initialement en contact avec la feuille de verre G, l'anneau 38 est essentiellement plan de sorte qu'il entre simultanément en contact avec la totalité du bord de la feuille de verre G à profiler. Le moule inférieur 28 continue à monter pour appliquer la feuille de verre G ramolliepar chauffage contre le moule supérieur 26, comme le montrent les figures 9 et 10. Lorsque la feuille de verre G se trouvant sur le moule inférieur 28 commence à entrer en contact avec les parties périphériques de la surface de profilage 30 du moule supérieur 26, les ressorts principaux 46 sont comprimés et les ressorts de support 66 pivotent. La feuille de verre G entre initialement en contact avec les parties les plus basses de la surface périphérique du moule 26 et, à mesure que le moule.inférieur 28 continue à monter, l'anneau 38 s'infléchit à la fois en rotation comme le montre la figure 9 et longitudinale- ment comme le montre la figure 10, et il se déforme progressivement de telle sorte que la partie périphéri- 10. que de la feuille de verre G épouse la forme de la partie correspondante du moule supérieur 26 opérant sous vide. Après profilage, le moule inférieur 28 est abaissé et la feuille de verre profilée G est mainte- nue appliquée contre le moule supérieur 26 par le vide. Le dispositif de transfert de feuille 10, comme un anneau de trempe 88, est ensuite positionné en dessous du moule supérieur 26 de façon à recevoir la feuille de verre profilée G. Le vide est ensuite supprimé et la feuille de verre G est supportée par l'anneau de trempe 88, qui assure le transfert de la feuille de verre profilée G jusqu'au poste de profilage 16 o la feuille de verre G est refroidie d'une manière contrôlée jusqu'à une température située en dessous de sa tempé- rature de déformation afin de tremper le verre. En référence à la figure 4, il est à noter que l'anneau flexible 38 est suffisamment large pour que la liaison rivée 82 établie entre la plaque supérieure 80et la plaque inférieure 76 n'entre pas en contact avec la périphérie de la feuille de verre qui est interposée entre les moules supérieur et inférieur. Pour faciliter encore la flexion de l'anneau 38, la plaque supérieure 80 peut comporter une ouverture élargie ou une fente 89 au travers de iaquelle s'éten- dent les rivets 82 de façon à permettre un glissement plus facile de la plaque supérieure 80 sur la plaque inférieure 76. En outre, l'anneau 38 sollicite effecti- vement et applique le bord périphérique de la feuille de verre G contre le moule supérieur 26 afin de donner à la feuille de verre une configuration correcte sur sa périphérie. Les rouleaux 24 de f ôrme torique permettent l'utilisation de moules inférieurs 28 de formes diffé- rentes. Des supports individuels 90 de forme torique sont 1i disposés de façon coulissante le long de la ligne de transport de telle sorte qu'un intervalle puisse être créé entre des supports adjacents 90 pour l'anneau 38. Comme pourra l'apprécier un spécialiste de ce domaine, des rouleaux transporteurs standard d'une longueur transversale réduite peuvent être utilisés à l'inté- rieur du périmètre de l'anneau 38 pour supporter la feuille de verre G. En outre, si nécessaire, des supports additionnels de forme torique ( non représen- tés) peuvent être utilisés à l'extérieur du périmètre de l'anneau 38 si la forme de la feuille de verre G à profiler nécessite que sa périphérie soit supportée à l'extérieur de parties sélectionnées de l'anneau 38 quand elle est transportée par celui-ci. Bien que cela ne soit pas limitatif pour la présente invention, il est préféré que le ressort de support 66 soit plus raide c'est-à-dire possède une constante d'élasticité plus forte, que le ressort prin- cipal 46 de telle sorte que le ressort 46 soit soumis à une compression verticale plus forte que le ressort de support 66 en cours de compression, et que le ressort de support 66 agisse principalement comme un élément tournant au lieu d'un élément de compression verticale. Différentes combinaisons de constantes d'élasticité ont été utilisées de façon satisfaisante sans qu'il se produise un marquage de la périphérie de la feuille de verre G profilée à chaud pendant l'opération de profilage. Bien que cela ne soit pas limitatif pour la présente invention, la constante d'élasticité des ressorts principaux 46 a été modifiée entre 1,34 et 3,58 kilogrammes par centimètre et la constante d'élas- tiJ.cité du ressort de support 66 a été modifiée entre 8,95 et 26,84 kilogrammes par centimètre. Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation cidessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Appareillage defaçonnage de feuilles de matbriauramollissablespar chauffage, notamment du verre, caractérisé en ce qu'il comprend un moule de compression de type annulaire comportant: - une surface flexible deprofilage (38); - des moyens (40, 42) agissant sur ledit moule de-com- pression (28) pour faire entrer en contact ladite surface flexible (38) avec le bord périphérique d'une feuille (G) de matière ramollie par chauffage et pour comprimer ladite feuille (G) au contact d'une surface profilée d'un second moule de profilage (26); et - des moyens (44, 46, 66) pour permettre une réorien- tation de ladite surface flexible (38) quand cette surface flexible (38) comprime ladite feuille (G) contre ladite surface profilée dudit second moule (26) de telle sorte que ladite surface de profilage (38) s'adapte dans l'ensemble à ladite surface de contour dudit moule (26). 2. Appareillage selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de réorientation comprennent plusieurs organes élastiques (46, 66) fixés sur ladite surface flexible de profilage (38) de telle sorte que lesdits organes élastiques (46, 66) permettent un mouvement horizontal, un mouvement vertical et un mouvement de rotation de ladite surface flexible (38). 3. Appareillage selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits moyens de réorientation comprennent en outre une pluralité de supports annulai- res fixés sur lesdits organes élastiques (46, 66),et en ce qu'il est prévu une tige (44) s'étendant au travers d'un plateau de montage (40) et fixée de façon coulissante par une extrémité sur ce plateau, et en outre un ressort de support (66) s'étendant le long de ladite tige (44) et maintenu entre ledit plateau (40) et un moyen de fixation (52) positionné à une extrémité opposée de ladite tige (44). 4. Appareillage selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit moule annulaire (28) et ledit second moule (26) constituent une paire de moules alignés verticalement, ledit second moule étant un moule supérieur (26) opérant sous vide. 5. Appareillage de façonnage de feuilles de verre, caractérisé en ce qu'il comprend: - une surface flexible de formage (38) - une surface profilée de formage (30) - des moyens à mouvement universel (46, 66) qui sont reliés à ladite surface flexible (38) pour permettre à cette surface flexible (38) de produire une forme sensiblement semblable à la forme de ladite surface profilée; et - des moyens agissant sur lesdits moyens à mouvement universel (46, 66) et sur ladite surface flexible (38) pour déplacer ladite surface flexible (38) afin de la rapprocher de, et l'amener en contact avec, ladite surface profilée de formage (30), une feuille G de verre ramolliepar chauffage étant disposée entre lesdites surfaces (38, 30), afin de déplacer lesdits moyens à mouvement universel (36, 66) pour créer ladite forme semblable à ladite surface flexi- ble (38). 6. Appareillage selon la revendication 5, carac- térisé en ce que ladite surface profilée est un moule supérieur (26) correspondant à la configuration finale désirée pour ladite feuille de verre tG) à mettre en forme, ladite surface flexible (38) est un moule annu- laire inférieur (28) aligné verticalement, et lesdits moyens d'actionnement comprennent des moyens pour déplacer ledit moule inférieur (28) depuis une première position, o ladite surface flexible (38) dudit moule inférieur (28) a une configuration sensiblement plane, jusque dans une seconde position, o ladite surface. flexible (38) entre en contact avec une partie périphérique de ladite feuille de verre (G) pour la comprimer contre une partie périphérique correspondante dudit moule supérieur (26). 7. Appareillage selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdits moyens à mouvement universel comprennent une pluralité de supports défor- mables comportant un premier ressort (66) fixé par une extrémité sur ladite surface flexible (38) et fixé par une extrémité opposée à l'extrémité supérieure d'une tige de support (44), et en outre un second ressort (46) s'étendant le long de ladite tige (44) et maintenu entre ladite extrémité supérieure de ladite tige (44) et un plateau (40) de montage de moule inférieur (28) et en ce que, quand ledit moule inférieur (28) comprime ladite feuille (G) contre ledit moule supérieur (26), ledit premier ressort (66) permet à ladite surface flexible (38) de se déplacer en translation ét en rotation tandis que ledit second ressort (66) comprime et pousse ladite surface flexible (38) contre ladite surface de profilage (30) dudit moule supérieur (26). 8. Procédé de façonnage d'une feuille de matériauramollie par chauffage, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à: - - solliciter une partie périphérique de ladite feuille (G) par un moule de type annulaire (28) comportant une surface flexible de profilage (38) entrant en contact avec la feuille, cette surface de profilage (38) ayant dans l'ensemble une configuration plane; - déplacer ledit moule annulaire (28) supportant ladite feuille de verre pour l'amener en contact avec une surface profilée d'un second moule (26); et - pousser progressivement ladite surface flexible (38) contre une surface profilée (30) de formage d'un second moule (26), ladite feuille (G) de matière ramollie par chauffage étant disposée entre les surfaces précitées (38, 30); et déformer progressivement ladite surface flexible de profilage (30) à mesure que ladite feuille (G) entre en contact avec ledit second moule (26) pendant ladite étape de poussée afin que ladite surface flexible (38) dudit moule annulaire (28) épouse sensiblement la forme de ladite surface profilée de formage (30) dudit second moule (26). 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que ladite étape de déformation consiste à supporter ladite surface flexible (38) au moyen d'une pluralité de supports élastiques (46, 66) et à permettre auxdits supports élastiques de comprimer et de pousser ladite surface flexible (38) contre la surface de formage dudit second moule (26) afin de lui faire épouser pratiquement la forme d'une partie correspon- dante de ladite surface de formage dudit second moule (26).