Brevet FR2644156A1 — publié le 19900914

REVETEMENT POUR FORMES DE BOMBAGE L'invention a trait aux techniques de bombage de feuilles de verre et concerne plus spécialement un revête- ment pour une forme de bombage pleine contre laquelle la feuille de verre est appliquée au cours du processus de bombage. Dans les techniques de bombage les plus fréquem- ment utilisées, la feuille de verre - chauffée au delà de sa temperature de déformation - est appliquée au moins une fois au cours du processus de bombage contre une forme de bombage constituée par une plaque - réalisée dans une tôle ou une céramique réfractaire - qui présente éventuellement une forme plus ou moins proche de la forme définitive que l'on souhaite conférer à la feuille de verre. Cette forme de bombage est le plus souvent utilisée en association avec un cadre à profil courbe ouvert en son centre aussi est- elle par opposition désignée sous le terme de "forme de bombage pleine", même si le procédé de bombage ne comporte pas d'étape de pressage du verre entre cette forme de bombage pleine et le cadre ouvert en son centre. A titre d'exemples non exhaustifs de telles formes de bombage pleines, citons des porteurs connus des brevets EP-3391 et EP-5306 constitués par des plaques ré- fractaires, planes ou présentant une petite courbure cy- lindrique, pourvues d'une pluralité d'orifices de succion au moyen desquels la feuille de verre - acheminée par un convoyeur, par exemple à rouleaux, jusqu'à une position d'arrêt sise exactement sous le porteur est soulevée par aspiration jusqu'à venir en butée contre le porteur avant d'être laissée tomber sur un cadre de bombage o elle est bombée par effet de la gravité. En dehors de tels porteurs -- 2 -- qui ne contribuent pas ou à peine au bombage même des feuilles de verre, il existe également des formes de bombage courbes contre lesquelles les feuilles de verre sont appliquées par des forces, par exemple de nature pneumatique ou mécanique, afin de déformer la feuille de verre conformément au galbe de la forme de bombage; de telles formes sont connues des publications FR-2 085 464, FR-2 567 508, FR-2 596 750, FR-2 596 751, FR-2 601 668 ou EP 272 962. Enfin, on peut utiliser des formes de bombage pleines pour constituer des surfaces de pressage mécanique, pour un formage de feuilles de verre par pressage, en po- sition verticale ou horizontale. Quelque soit le rôle de la forme de bombage, sa surface de contact avec la feuille de verre est recouverte d'un revêtement intercalaire. Ce revêtement est destiné à adoucir le contact entre le verre et la forme supérieure dont il gomme notamment les petites imperfections qui peu- vent subsister malgré l'usinage. De plus, même en supposant la forme de bombage parfaitement lisse, il faut encore te- nir compte des poussières prises en sandwich entre le verre et la forme. Par ailleurs la différence de nature des ma- tériaux (verre et acier réfractaire par exemple) suffit à entraîner la formation de piqure sur le verre chaud. Le choix du revêtement subordonne la qualité op- tique des vitrages produits, notamment en raison du risque de la persistance d'une empreinte du revêtement sur la feuille de verre qui est très malléable au moment de son application contre la forme de bombage. Pour cette raison, la demanderesse a constaté qu'il est préférable de ne pas utiliser des tissus dont la trame pourrait être reconnue sur le verre. Par ailleurs, il va de soi que le revêtement utilisé doit être capable de supporter sans aucune dégra- dation une température voisine de façon permanente de 700 C et ceci pendant une durée compatible avec les exigences de rendement de la ligne de production de vitrages bombés, sachant que tout remplacement du revêtement de la forme de bombage nécessite l'interruption de la production pendant une durée qui peut aller jusqu'à plusieurs heures s'agis- sant de formes de bombage en céramiques réfractaires. Un premier type de revêtement utilisé est du tissu en fibres de verre E, c'est-à-dire dans un verre non alcalin. Mais la limite de température d'utilisation d'un tel matériau est très proche de la température d'une feuille de verre dans une chambre de bombage, aussi un tel tissu se dégrade rapidement par oxydation. De plus, on peut retrouver l'empreinte de la trame du tissu visible sur le vitrage dont la qualité optique est alors fortement af- fectée. Pour y remédier, il est connu de la demande de brevet JP-A-61 261 226 d'utiliser pour un équipement de pressage une étoffe faite principalement de fils d'acier inoxydable qui présentent une résistance à la chaleur su- périeure à celle du verre E, de sorte que la durée d'uti- lisation d'un tel revêtement est d'environ 3 fois supé- rieure à celle d'un revêtement en tissu de fibres de verre. Mais si l'emploi de fils d'acier inoxydable résout les problèmes de résistance thermique du matériau, le revête- ment reste un simple tissu et par ailleurs il ne donne pas entière satisfaction à l'égard des surfaces de verre émaillées. Ce dernier problème se retrouve pleinement avec le troisième type de revêtement utilisé, du papier à base de fibres céramiques notamment de fibres de silice et/ou d'alumine agglomérées par un liant minéral. Les fibres cé- ramiques ont en effet une très bonne résistance à la cha- leur et de plus, la texture non tissée du papier évite tout marquage du verre. Ce revêtement papier très largement utilisé présente toutefois un certain nombre d'inconvé- nients. Tout d'abord, on doit utiliser des épaisseurs de l'ordre de i à 2 mm si on veut une résistance mécanique suffisante, avec comme corollaire, une raideur du papier qui convient mal aux formes de bombage les plus complexes. De plus, le papier doit obligatoirement être collé contre la forme de bombage. Si l'application de la colle n'est pas effectuée avec le soin requis, il se forme de petits gru- meaux qui créent des boursouflures dont l'empreinte est visible sur le verre. D'autre part, la porosité du papier permet à la colle de migrer par endroits jusqu'en surface - 4 - du papier et à nouveau on observe un marquage du verre. Il est vrai que les défauts précités peuvent dans une large mesure être évités par une bonne application de la colle, mais cela constitue tout de même un handicap pour l'amélioration de la productivité de la ligne de fabrica- tion, sachant que le papier peut être remplacé plusieurs fois par jour. Par ailleurs, la fréquence de ces changements de papier est considérablement accrue si la surface du verre est partiellement couverte d'une composition d'émaillage. En effet, ces compositions d'émaillage sont appliquées sous forme de pâtes à l'entrée du four destiné à échauffer les feuilles de verre à la température de bombage et/ou de trempe, et naturellement sur la face supérieure de la feuille de verre, c'est-à-dire sur la face qui n'entre pas en contact avec le convoyeur, généralement à rouleaux, acheminant le verre au travers du four. Or dans tous les procédés de formage mentionnés ci-dessus, c'est la face supérieure donc émaillée de la feuille de verre qui est appliquée contre la forme de bombage. Suivant les compositions d'émaillage utilisées, les émaux - dont la cuisson peut ne pas être totalement achevée lorsque la feuille de verre pénètre dans la station de bombage o se situe la forme de bombage présentent un pouvoir collant plus ou moins grand. Lorsqu'un tel collage se produit, la feuille de verre entraîne en se décollant un lambeau de papier qui nécessite le remplacement rapide de celui-ci. Il est par ailleurs connu de la demande de brevet FR-A-2 606 398 de revêtir une forme de bombage au moyen d'une couche dont la surface extérieure est constituée d'un treillis de fils métalliques tricotés. Le choix d'un tri- cotage plutôt que d'un tissage s'explique par la plus grande flexibilité de la couche protectrice ce qui permet d'épouser les formes complexes. Toutefois, la surface de contact avec le verre est composée de fils et non de fibres - avec des diamètres environ 100 fois supérieurs - de sorte que l'on accroît fortement le risque d'empreintes sur le verre chaud. Par ailleurs, lorsque la forme de bombage --2 5 6- n'est pas fabriquée en céramique (or les formes de bombage métalliques sont souvent préférées car elles sont moins onéreuses et de plus elles se prêtent beaucoup plus sim- plement aux nombreux changements d'outillage), il est pré- conisé de doubler la couche constituée par le treillis mé- tallique par une seconde couche à base de papier réfrac- taire qui ramène aux problèmes évoqués précédemment. Il faut également noter que pour réaliser des vitrages de formes complexes, il est le plus souvent né- cessaire d'opérer un pressage mécanique. Le revêtement su- bit alors une pression d'écrasement bien plus grande que lorsque le verre est simplement plaqué contre la forme de bombage par des forces de nature pneumatique, et on cons- tate que des revêtements du type papier en fibres cérami- ques peuvent se détériorer de façon extrêmement rapide avec un pressage mécanique alors qu'il donne satisfaction lorsqu'il s'utilise sans pressage. Le problème technique auquel s'efforce de répon- dre l'invention est celui de la fourniture d'un nouveau revêtement pour formes de bombage qui permette d'espacer de façon très significative les remplacements de revêtement, sans bien sûr nuire à la qualité des vitrages produits, notamment du point de vue de leur qualité optique. Ce problème est résolu selon l'invention par l'utilisation d'un revêtement en fibres réfractaires dont la texture autorise l'arrachage une à une desdites fibres réfractaires et qui ne contienne pas de liant. L'idée sous-jacente à l'invention est donc to- talement contraire à la pratique précédente o il s'agis- sait de fournir le revêtement le plus inusable possible, qui ne devait absolument pas se dégrader au cours de sa durée d'utilisation, mais dont l'usure lorsqu'elle se pro- duisait entraînait inmédiatement la nécessité d'un change- ment du revêtement. Selon l'invention au contraire, une longévité exceptionnelle est paradoxalement due aux possibilités d'effritement du revêtement. Par effritement on entend ici la capacité d'arrachage de fibres unitaires car non liées par une matrice commune par exemple du type liant. De ce -6 fait, le revêtement selon l'invention est beaucoup moins sensible que les revêtements connus aux phénomènes de collage par les émaux; non que de tels phénomènes ne se produisent plus - ils sont en effet essentiellement dus à la nature des compositions d'émaillage - mais qu'ils de- viennent pratiquement sans conséquence sur le revêtement car lorsque le verre se décolle du revêtement il emporte quelques fibres arrachées - et non des lambeaux entiers de revêtement comme c'est le cas par exemple avec des papiers à base de fibres céramiques. Le très petit nombre de fibres arrachées - et leur localisation sur les zones émaillées du vitrage - fait que l'effritement est absolument sans in- fluence sur la qualité optique des vitrages et que l'usure consécutive du revêtement est de fait très faible. En pra-- tique on a pu constaté des longévités environ 10 fois plus grande avec des revêtements selon l'invention - pour des mêmes types de volumes bien sûr. Par ailleurs, en auto- risant cet arrachage, on évite que des gouttelettes d'émail ne viennent souiller le revêtement. L'état de surface du revêtement doit être tel qu'il ne se produise aucun marquage du verre chauffé à sa température de bombage. Un tel état de surface peut être obtenu avec des matériaux non tissés tels des feutres ou des tricots. Lorsque des tricots sont utilisés, on choisit un mode de tricotage et une constitution des fils tricotés regroupant les fibres qui préservent la possibilité d'ar- rachage une à une des fibres et qui confèrent au produit un aspect proche d'un feutre. De bons résultats sont obtenus par exemple avec un tricotage de type Jersey avec une maille de l'ordre de 1 mm, de préférence à partir d'un fil "poilu", c'est-à-dire dont certaines de fibres ne sont te- nues au fil que par une de leur extrémité et sont donc plus facilement arrachables. Outre cette possibilité d'arrachage unitaire des fibres constituant le revêtement de la forme de bombage, il est avantageux que les fibres aient également une liberté de mouvement dans le revêtement, ce qui est possible no- tamment avec un revêtement dont la porosité est supérieure à 95 %, sachant par ailleurs que des porosités-inférieures - 7 - à 90 % ne sont pas souhaitables, car il faut éviter la formation durable d'un matelas d'air entre la feuille de verre et la forme de bombage - sans exclure toutefois qu'un tel matelas d'air ne se forme par exemple au moment o la feuille de verre touche la forme de bombage, ceci afin d'amortir le choc. Dans ces conditions, la porosité d'un revêtement selon l'invention est de préférence comprise entre 95 et 98 %. Notons par ailleurs qu'un revêtement qui présente une porosité élevée présente une grande souplesse qui lui permet de s'adapter parfaitement à toute forme de bombage même lorsque celle-ci a une ou plusieurs courbures marquées, présentes notamment à proximité des bords comme c'est le cas pour les vitrages de formes complexes. Le grammage du revêtement est de préférence com- pris entre 300 et 900 g/m2. Ceci permet d'obtenir des re- vêtements particulièrement résistants du point de vue mé- canique qui peuvent éventuellement être fixés à la forme de bombage sans utiliser de colles, ce qui est totalement ex- clu pour les revêtements du type papier en fibres cérami- ques trop fragiles. Or comme indiqué au préambule de la demande, l'encollage est toujours une étape assez délicate car il faut veiller à ce qu'il ne se forme pas de grumeaux qui créent de petites boursouflures et favorisent la mi- gration de points de colle à la surface du revêtement o ils viennent souiller les vitrages. En l'absence de colles, la fixation est obtenue par des moyens mécaniques, par exemple du type pinces. Notons que ce type de montage à l'arrière de la forme de bombage impose plusieurs pliures au revêtement que ne peuvent supporter par exemple les re- vêtements papiers, mais que supportent sans difficulté les revêtements selon l'invention au prix insignifiant du point de vue de leur usure et de la qualité optique de l'arra- chage de quelques fibres. Les fibres utilisées se doivent d'être suffisam- ment fines - il n'est pas bien sûr souhaitable que les fi- bres elles-mêmes laissent leur propre empreinte à la sur- face du verre et tout de même suffisamment résistantes - et par ailleurs d'un coût raisonnable. De bons résultats sont obtenus avec des fibres dont le diamètre moyen est inférieur à 16 microns et est par exemple compris entre 8 et 16 microns et est de préférence voisin de 12 microns. Conviennent particulièrement à la réalisation d'un revêtement selon l'invention, des fibres à base d'al- liage métallique réfractaire, par exemple un alliage ré- fractaire au nickel du type INCONEL 601 ou un acier inoxy- dable du type 316 L. La durée d'utilisation des revêtements selon l'invention est au moins 10 fois supérieure à la durée d'utilisation des revêtements connus, du moins à chaque fois que la feuille de verre comporte sur sa face en con- tact avec le revêtement une partie émaillée. Des essais ont été réalisés avec des feutres ou tricots selon l'invention et différents types d'interca- laire connus de l'art ou utilisé dans des domaines techni- ques très voisins comme la trempe de feuille de verre. Les caractéristiques des intercalaires sont les suivantes: INTERCALAIRE N' 1: papier en fibres céramiques INTERCALAIRE N 2 tissu en fibres de verre E INTERCALAIRE N 3 tissu indéformable essentiellement métallique formé de mêches de brins de 90 fils élémentaires de 10 microns, disposées dans des directions différentes réalisant ensem- ble des mailles carrées de 2 à 10 mm de côté, et interfé- rant pour former des noeuds aux sommets. INTERCALAIRE N 4: tissu amiante fin INTERCALAIRE N 5: tissu en fibres de silice INTERCALAIRE N 6: tissu métallique multiplex inox 304 L INTERCALAIRE Ne 7: - feutre selon l'invention - alliage: inox 316-L - diamètre des fibres: 8 microns grammage: 500 g/m2 - porosité: 98 % 9- INTBRCALAIREB Ne 8: - feutre selon l'invention - alliage: inconel 601 - diamètre des fibres: 12 microns grammage: 600 g/m2 - porosité: 95 % INTERCALAIRE NI 9: - feutre selon l'invention - alliage: inconel 601 - diamètre des fibres: 12 microns - grammage: 300 g/m2 - porosité: 95 % INTERCALAIRE Ne 10: feutre selon l'invention - alliage: inconel 601 - diamètre des fibres: 8 microns - grammage: 600 g/m2 - porosité: 98 % INTERCALAIRE N' 11: - feutre selon l'invention - alliage: inconel 601 - diamètre des fibres: 12 microns - grammage:600 g/m2 - porosité:98 % INTERCALAIRE NI 12: - tricot, - alliage: inox 316 L - diamètre des fibres: 12 microns tricotage Jersey avec 112 fils par brins, - distance entre deux rangées: 1,4 mm - épaisseur du tricot: 0,7 mm Le tableau ci-après montre les durées de vie respectives des différents intercalaires; seuls les in- tercalaires conduisant à une qualité optique suffisante ayant été totalement testés. La supériorité des interca- laires selon l'invention est manifeste. - 10 - : Inter-: fixation: qualité: durée de vie: : calaire: optique: -: : 1: collé: bien : 80 volumes: : 1: tendu sur forme: marquage: -: : 2: tendu sur papier: marquage: -: : 2: tendu sur forme: marquage: -: : 3: tendu sur papier: marquage: -: : 4: tendu sur papier: marquage: -: : 5: tendu sur papier: marquage: -: : 6: tendu sur papier: piqures: -: : 7: collé sur forme: bien: 180 volumes: : 8: tendu sur forme: bien: > 1000: : 8: collé sur forme: bien: > 2000: : 9: tendu sur papier: bien: 200 volumes: : 9: tendu sur forme: piqures: -: :10: tendu sur forme: bien: 130 volumes: il: tendu sur forme: bien: 130 volumes: -20: 12: tendu sur papier: bien: > 1500: - 11 - REVEINDICATIONS 1. Revêtement en fibres réfractaires pour formes de bombage pleines contre lesquelles on applique au cours du processus de bombage des feuilles de verre chauffées au-delà de leur température de déformation, lesdites fibres réfractaires étant réunies sans liant, caractérisé en ce que le revêtement a une texture qui autorise l'arrachage une à une des fibres réfractaires. 2. Revêtement en fibres réfractaires selon la revendication 1, caractérisé par une porosité comprise en- tre 90 et 98 %. 3. Revêtement en fibres réfractaires selon la revendication 2, caractérisé par une porosité comprise en- tre 95 et 98 %. 4. Revêtement en fibres réfractaires selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les fibres ont un diamètre inférieur à 16 microns. 5. Revêtement en fibres réfractaires selon la revendication 4, caractérisé en ce que le diamètre des fi- bres est compris entre 8 et 16 microns et est de préférence voisin de 12 microns. 6. Revêtement en fibres réfractaires selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le revêtement est un feutre. 7. Revêtement en fibres réfractaires selon l'une des revendications i à 5, caractérisé en ce que le revête- ment est obtenu par tricotage. 8. Revêtement en fibres réfractaires selon l'une des revendications i à 5, caractérisé en ce que le revête- ment est obtenu par tricotage du type Jersey. 9. Revêtement en fibres réfractaires selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que le revêtement à des mailles de 1 mm environ. 10. Revêtement selon une des revendications pré- cédentes, caractrisé en ce que les fibres sont sous forme de fils poilus. 11. Revêtement en fibres réfractaires selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en oe que le revêtement à un grammage compris entre 300 et 800 g. - 12 - 12. Revêtement en fibres réfractaires selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les fibres utilisées sont des fibres en alliage métallique ré- fractaire. 13. Forme de bombage couverte par un revêtement conforme à l'une ou plusieurs des revendications 1 à 12. 14. Forme de bombage selon la revendication 13, caractérisée en ce que le revêtement est fixé par des moyens mécaniques montés à l'arrière de la forme de bombage. 15. Application du revêtement selon l'une des re- vendications 1 à 12 au bombage de feuilles de verre émaillées.