Brevet FR2662686A1 — publié le 19911206

PROCEDE ET DISPOSITIF DE 1 MN Kiw^R DE FEUILLES DE VERRE L'invention a trait aux techniques de production de vitrages bombés et éventuellement trempés généralement destinés à l'équipement de véhicules automobiles Plus précisément, l'invention concerne celles de ces techniques dans lesquelles chaque feuille de verre est réchauffée en position horizontale jusqu'à l'obtention de sa température de bombage, est amenée au contact d'une forme supérieure de bombage par une force de nature pneumatique par exemple au moyen d'une aspiration, est formée par application contre cette forme supérieure de bombage et/ou au moyen d'une forme de bombage inférieure et/ou d'autres outils de bombage et subit enfin un refroidissement contrôlé par exemple du type trempe thermique. Selon ces techniques, la feuille de verre traverse un four de réchauffage en étant convoyée par un lit de rou- leaux moteurs qui la conduit dans une station de bombage. Dans celle-ci, la feuille de verre est soulevée au-dessus du lit de rouleaux par une force pneumatique L'ascension de la feuille de verre s'achève au contact d'une forme su- périeure de bombage dont elle épouse la courbure, le for- mage étant éventuellement complété par exemple par un for- mage par inertie et gravité dû à un lâcher sur une forme inférieure de bombage et/ou un pressage. La force pneumatique agissant sur la feuille de verre est dans une première variante de ces techniques générée par une aspiration au travers de la forme supérieure munie dans ce but d'orifices de succion (EP-B-3 391) Mais si la dépression exercée est trop forte, ces orifices 2 occasionnent un marquage de la feuille de verre; or dès que la distance à parcourir par la feuille de verre s'ac- croît, il faut augmenter le niveau de la dépression pour réussir à provoquer l'envol du verre En pratique, cette technique ne convient donc bien que dans la mesure o toute la face tournée vers le verre de la forme supérieure peut être descendue très près de la surface de la feuille de verre, ce qui suppose une forme plane ou à peine courbée. Dans une seconde variante, connue notamment des bre- vets ou demandes de brevets FR-B-2 085 464, EP-A-240 418, EP-A-241 355 et EP-A-255 432, la force pneumatique agissant sur la feuille de verre est obtenue au moyen d'une aspira- tion périphérique Cette technique de prise en charge de la feuille de verre est avantageusement polyvalente, c'est-à- dire qu'elle peut être mise en oeuvre avec un grand nombre de procédés de bombage tels par exemple les procédés opé- rant par lâcher sur un cadre ouvert en son centre, ou par déformation contre une forme supérieure de bombage et/ou par pressage De plus, la qualité optique susceptible d'être ainsi obtenue est particulièrement grande car les contacts entre la feuille de verre et les outils de bombage sont relativement limités, la feuille de verre n'étant ni levée mécaniquement du fait de l'aspiration périphérique ni appliquée préférentiellement par sa partie centrale contre la forme supérieure de bombage ce qui évite la for- mation de défauts optiques dans cette zone A cette qualité optique élevée s'ajoutent une simplicité des opérations de remplacement du revêtement couvrant la forme supérieure de bombage (qui n'a pas besoin d'être percés) et la possi- bilité de travailler avec une forme supérieure de bombage dont les dimensions sont inférieures à celles de la feuille de verre, de sorte que les éventuelles parties émaillées du vitrage ne soient pas en contact avec la forme supérieure de bombage. Pour créer une différence de pression suffisante entre les deux faces de la feuille de verre, on constitue une chambre fermée en haut par la forme supérieure de bombage, en bas par la feuille de verre et sur les côtés par les parois latérales ou des portions de paroi d'un caisson sans -3- fond encore appelé jupe, cette chambre étant dépressurisée par exemple par l'intermédiaire d'une trompe à air Pour éviter le marquage du verre, cette jupe doit être légère- ment écartée de la feuille de verre et il en résulte né- cessairement une fuite qui ne peut être diminuée, même si la jupe est profilée Mais cette fuite génère par défini- tion une perte d'efficacité de l'aspiration et constitue la principale limitation à l'intensité de la force agissant sur la feuille de verre notamment à l'instant le plus cri- tique du procédé, c'est-à-dire lors de l'envol de la feuille de verre. Il a été proposé dans un premier temps, FR-B-2 085 464 d'employer des jupes profilées de manière à bien canaliser les fuites latérales et de descendre le plus bas possible la jupe lors de la prise en charge de la feuille de verre. Cette manière de faire n'est toutefois pas sans inconvé- nient: tout d'abord, elle nécessite un réglage très fin de la position en hauteur de la jupe, réglage rendu difficile par les phénomènes de dilatation des outils dus à la tem- pérature élevée qui règne dans la station de bombage et néanmoins indispensable pour éviter que la jupe et/ou la forme de bombage ne viennent heurter et marquer la feuille de verre De plus, la jupe gène lors du remplacement d'une forme de bombage ou du remplacement de l'intercalaire pa- pier ou tissu utilisé pour revêtir la surface de contact de la forme supérieure avec le verre. D'autre part, la pratique a montré qu'au-delà d'une certaine complexité des formes de vitrages, il n'est plus possible d'obtenir une parfaite application simplement par aspiration Une des solutions déjà proposées pour ce pro- blème est de compléter l'application pneumatique par un pressage mécanique au moyen d'un cadre de pressage mais alors la présence du bas de la jupe gène pour introduire ce cadre de pressage sous la feuille de verre et de plus la jupe entraîne un manque total de visibilité qui nuit beau- coup lors des réglages de la forme et/ou du temps de pres- sage De plus le cadre de pressage et l'équipage qui lui est associé doivent être assez petits pour se loger sous la jupe ce qui interdit de fait un pressage par un cadre de 4 - trempe Enfin dans le cas d'un lâcher sur un cadre de bombage et de trempe ouvert en son centre, la jupe impose une hauteur de chute relativement importante: l'effet d'inertie de la chute est de ce fait plus grand d'o un risque de double-bombage, c'est-àdire d'obtention de courbures non souhaitées Par ailleurs, plus la hauteur de chute est grande, plus les problèmes de retard de chute - dus notamment à des effets de collage des émaux génèrent des difficultés par exemple liées au mauvais positionnement de la feuille de verre sur le cadre et surtout des défauts de galbe lorsque le vitrage ne retombe pas à plat, mais plus ou moins de travers. Dans les demandes de brevet EP-A-241 355 et EP-A-240 418, il a été proposé d'opérer avec une jupe courte laissant apparente une partie de la forme de bombage Cette solution permet d'obvier la plupart des in- convénients mentionnés plus haut, mais elle est essentiel- lement limitée à l'emploi de formes supérieures de bombage présentant une courbure peu prononcée faute de quoi l'as- piration initiale peut ne pas être suffisante pour faire décoller la feuille de verre du lit de rouleaux Pour y remédier, la demande de brevet EP-A-241 355 mentionne une jupe à double paroi, les parois extérieures étant releva- bles pour permettre l'introduction sous la feuille de verre d'une contre-forme de pressage, mais cette dernière solu- tion ne permet pas de travailler avec tous les types de cadres de pressage en raison de la petitesse de l'emplace- ment sous la jupe, petitesse qui exclut notamment la mise en oeuvre d'un procédé avec lâcher de la feuille de verre (car un tel procédé nécessite un cadre relativement grand) et par ailleurs l'absence de visibilité est toujours to- tale. Il doit être enfin mentionné une troisième variante de ces techniques de formage selon laquelle la feuille de verre est soulevée et appliquée contre la forme supérieure au moyen d'un courant gazeux chaud ascendant Mais là en- core il est relativement difficile d'exercer une force suffisante pour appliquer correctement la feuille sur une surface courbe, les jets dirigés vers la partie centrale de - la feuille ayant tendance en s'évacuant sur les côtés à dévier vers ces côtés les jets latéraux dirigés vers les zones marginales du vitrage, de sorte que ces jets latéraux ont une force d'impact moins grande et de toute façon déjà amoindrie par le fait qu'ils n'agissent pas essen- tiellement perpendiculairement à la forme supérieure mais avec un certain angle par rapport à la normale dû au galbe de la forme supérieure. Toutes ces approches connues de l'art donnent en pra- tique largement satisfaction avec la plupart des volumes usuels, mais pour ceux d'entre eux qui présentent les formes les plus compliquées, une bonne qualité n'est sou- vent obtenue qu'au prix de longs réglages ou de compromis techniques qui ne laissent pas à l'opérateur une liberté d'action aussi grande qu'il pourrait le souhaiter. L'invention a pour but un procédé et un dispositif de bombage comportant une phase de prise en charge des feuilles de verre permettant à la fois l'exercice d'une force élevée au moment de l'envol, une application correcte contre une forme supérieure de bombage éventuellement très fortement galbée, l'introduction sous la forme supérieure de bombage d'outils de bombage et/ou de récupération des feuilles de verre et enfin une bonne visibilité de la feuille de verre lors de son traitement. Ce but est atteint selon l'invention par un procédé de bombage selon lequel la feuille de verre est réchauffée en position horizontale jusqu'à l'obtention de sa température de bombage et est amenée au contact d'une forme supérieure de bombage par une force de nature pneumatique, une bar- rière fluidique étant générée à la périphérie de la feuille de verre, ladite barrière fluidique canalisant les gaz exerçant ladite force pneumatique et limitant les entrées d'air extérieur au voisinage de la forme supérieure de bombage. La barrière fluidique générée juste à la périphérie de la feuille de verre mais non en contact avec elle - constitue une sorte de jupe qui aide à la prise en charge du volume que celle-ci soit obtenue au moyen d'une aspira- tion au travers ou à la périphérie de la forme supérieure -6- ou encore par un soufflage ascendant d'air chaud Elle se substitue ainsi tout ou partie à la jupe mécanique connue de l'art dont elle assure avantageusement toutes les f onc- tions avec de plus l'avantage d'une parfaite transparence. Selon la difficulté de la forme de vitrage souhaitée, la hauteur de transfert vertical de la feuille de verre, la présence ou non d'autres moyens agissant sur la feuille de verre (les trois "types" de force pneumatique énoncés pré- cédemment peuvent être en effet pour partie combinés), la barrière fluidique peut couvrir tout ou partie du périmètre de la feuille de verre La barrière f luidique peut égale- ment être associée à une jupe très courte qui assure une faible fuite en fin d'opération de formage, la barrière fluidique servant alors essentiellement pendant la phase de décollage. Avantageusement cette barrière f luidique est générée par des jets d'air comprimé de préférence issus d'une rampe montée solidaire de la forme supérieure de bombage, la di- vergence des jets au sortir de la rampe assurant la conti- nuité de la barrière et par là son étanchéité indispensable à l'obtention d'un effet de "jupe" Il va de soi que cette barrière ne doit pas s'opposer à l'ascension de la feuille de verre; étant donné que lors de la mise sous dépression de la chambre, les jets d'air sont attirés vers le centre, il est plus particulièrement préférable d'opérer avec des jets oblique s'écartant de la feuille de verre et qui sont ensuite rapprochés par l'effet du vide. Selon une autre forme de réalisation de l'invention, la rampe d'air comprimé est montée fixe, encastrée dans le convoyeur à rouleaux conduisant les feuilles de verre du four à la station de bombage. On peut également utiliser des buses à fentes formant directement une nappe d'air continue ou une lèvre montée directement sur un tube. Le procédé selon l'invention a ceci de remarquable qu'il convient à un très grand nombre de procédés de bombage Ainsi comme indiqué précédemment, la force pneu- matique agissant sur la feuille de verre peut être due à l'aspiration périphérique de la feuille de verre, à un 7 - courant ascendant chaud ou une aspiration au travers de la forme de bombage agissant pour la suite de l'opération ou encore par une combinaison de ces moyens Par ailleurs, on peut opérer avec une forme supérieure de bombage plane de sorte que le bombage s'effectue par un lâcher sur une forme inférieure de bombage faisant généralement aussi fonction de cadre de trempe ou avec une forme supérieure de bombage galbée de sorte que tout ou partie du bombage du verre s'effectue lors de l'application contre la forme su- périeure de bombage Dans tous les cas, la barrière flui- dique selon l'invention simplifie l'introduction d'un ou- tillage du type cadre de trempe et/ou cadre de pressage sous la forme supérieure de bombage De plus, la visibilité bien meilleure qui résulte de l'emploi d'une barrière fl- uidique aide à l'interprétation des phénomènes se pro- duisant effectivement au contact de la forme supérieure de bombage ce qui permet le cas échéant une modification adé- quate des réglages des outillages. L'effet de "jupe" obtenu avec la barrière fluidique fonctionne bien sûr quelque peu différemment selon la na- ture de la force pneumatique agissant sur la feuille de verre Avec une aspiration, la barrière fluidique permet de définir une sorte de chambre dans laquelle est fait le vide Avec un soufflage, la barrière fluidique va faire pour partie fonction de déflecteur en renvoyant les gaz soufflés déviés vers la feuille de verre Mais dans tous les cas que ce soit par la définition d'une fuite très faible autour de la feuille de verre ou la déflection des courants ascendants la barrière fluidique selon l'inven- tion permet une "efficacité" plus grande de la force pneu- matique ce qui permet le cas échéant d'en diminuer l'in- tensité; une force d'aspiration relativement faible suffit à créer une différence de pression entre les 2 faces du vitrage suffisante pour faire se soulever la feuille de verre L'accostage de la feuille de verre contre la forme supérieure peut ainsi s'effectuer dans des conditions par- ticulièrement douces, sans crainte d'un marquage du verre. Alors qu'avec les dispositifs connus de l'art, l'aspiration initiale doit être très forte et est ensuite réduite dans -8- la phase de conformation du verre, avec une barrière f lu- idique selon l'invention, le niveau de vide nécessaire en début de processus est si faible qu'il y a au contraire avantage à augmenter la dépression en fin d'application, ce qui permet à la feuille de verre de mieux épouser les con- tours de la forme Plus généralement on peut considérer la phase d'envol comme absolument non critique et choisir en- suite le niveau de dépression exclusivement en considéra- tion du formage au contact de la forme supérieure. Il a été de plus noté que ce courant d'air à grande vitesse crée un effet "venturi", la dépression ainsi géné- rée pouvant être de l'ordre de 10 mm de colonne d'eau, chiffre à rapprocher d'une valeur de l'ordre de 15 mm de colonne d'eau nécessaire pour soulever la feuille de verre, cette dépression contribue ainsi à l'envol et à l'al- lègement du volume lors de la phase de centrage qui précède généralement l'aspiration Pour bénéficier de cet allè- gement lors du centrage, la barrière fluidique est générée avant que ne débute l'intervention des moyens pneumatiques d'aspiration et de soufflage, dès que la feuille de verre a pénétré dans l'espace situé sous la forme. D'autres détails et caractéristiques avantageuses de l'invention ressortent de la description ci-après en réfé- rence aux dessins annexés qui représentent: figure 1: un schéma en vue de côté d'une installa- tion de bombage-trempe avec une forme de bombage supérieure entourée par une barrière fluidique, figure 2: un schéma d'une forme de bombage aspi- rante à aspiration assistée par une barrière fluidique se- lon l'invention. La figure 1 montre les éléments caractéristiques de la cellule de bombage d'une installation de bombage-trempe opérant essentiellement suivant le principe du brevet FR-B-2 085 464 De manière bien connue et de ce fait ici non représenté, les feuilles de verre sont chargées à l'entrée d'un four électrique sur un convoyeur à rouleaux qui se prolonge à la sortie du four La course des feuilles de verre est stoppée sous une forme supérieure de bombage, cet arrêt s'effectuant généralement en coopération avec des 9 moyens de centrage La forme supérieure de bombage 1 est dans le cas d'exemple ici choisi constituée par une tôle fortement galbée correspondant à la forme que l'on souhaite conférer à la feuille de verre 2 amenée par les rouleaux 3. La forme supérieure de bombage 1 est disposée dans un caisson sans fond 4 dont les parois latérales forment une jupe qui entoure la forme supérieure 1 de manière à définir autour de celle-ci un espace de fuite lorsque le caisson 4 est mis en dépression au moyen de la trompe 5 et à générer une force d'aspiration. Pour faire se soulever la feuille de verre et l'ap- pliquer contre la forme supérieure de bombage, il est né- cessaire que la force d'aspiration soit maximale au moment de l'envol et pour l'application finale des parties les plus galbées. Selon le brevet FR-B-2 085 464, ceci est obtenu grâce à l'utilisation d'une jupe profilée "longue" ici repré- sentée en pointillés 6 Comme expliqué précédemment cette jupe longue 6 constitue un obstacle difficilement conto- urnable qui gène par son seul encombrement physique De plus tous les types de cadre de pressage ne peuvent se lo- ger à l'intérieur d'une telle jupe La solution proposée dans le mode de réalisation de l'invention représenté fi- gure 1 consiste dans une jupe très courte, dont les dimen- sions sont idéales en fin d'application contre la forme supérieure de bombage, doublée d'une barrière fluidique. La barrière fluidique est ici générée par une rampe 7 alimentée en air comprimé et munie d'une série d'orifices. Avantageusement on utilise un système petit débit-grande vitesse D'autre part, pour tenir compte de l'effet d'at- traction du vide, la barrière fluidique est initialement dimensionnée un peu plus grande que la feuille de verre, l'angle d'ouverture a étant par exemple compris entre 15 et 250 ou même plus. Le perçage de la rampe est optimisé pour remplacer une hauteur de la jupe "longue" fictive remplacée par la bar- rière fluidique, et dépend de plus de la pression d'air comprimé A titre indicatif, on a substitué une jupe de 100 mm de hauteur par une barrière fluidique obtenue à partir - d'une rampe alimentée sous une pression de 5 bars ( 5 10 ' PA), percée de 200 trous de 1 mm de diamètre disposés selon un pas constant de 5 mm Si on souhaite remplacer une jupe de 40 mm, on pourra soit travailler avec une pression d'alimentation inférieure, soit espacer un peu plus les trous qui pourront être compris par exemple entre 7 et 10 mm, sans excéder trop cette dernière valeur car alors les espaces entre deux jets adjacents sont assez larges pour laisser passer des courants d'air induits Des pressions d'alimentation en air comprimé supérieures à 5 bars peuvent être utilisées et autorisent éventuellement des perçages plus espacés Dans ces buts, il est avantageux de disposer de moyens pour faire varier la pression d'air comprimé soufflé. Il est à noter que la rampe peut ne recouvrir qu'une partie du périmètre de la feuille de verre, et n'être pla- cée par exemple qu'en regard des endroits o la distance à parcourir par la feuille de verre est la plus importante. La rampe 7 est de préférence montée directement sur le caisson dépressurisé 4 et est solidaire des mouvements de montée-baisse du caisson Pour cela le raccordement avec le circuit central d'air comprimé s'effectue par exemple au moyen d'un tube flexible Il est à noter qu'étant donné les faibles débits d'air comprimé projetés et le fait que ces jets ne sont jamais dirigés vers la feuille de verre, il n'est pas nécessaire que l'air soit préchauffé à la tempé- rature de bombage Toutefois pour ne pas perturber 1 'équi- libre thermique de la station de bombage et éviter de re- froidir la feuille de verre toute proche, il est préférable de prévoir au moins un préchauffage par exemple en faisant passer les canalisations d'alimentation par le four de ré- chauffage des feuilles de verre D'autre part, la rampe est de préférence disposée de manière à ce que la barrière fl- uidique constitue une véritable continuation du caisson sans fond, interdisant la pénétration d'air induit entre la rampe et le caisson. Dans une variante de réalisation de l'invention, la rampe d'air comprimé est en position fixe encastrée dans le convoyeur Cette disposition n'est toutefois pas préférée, il - car il est alors plus difficile d'obtenir que la barrière fluidique prolonge de façon relativement étanche le caisson sans fond. Dans l'exemple de réalisation de la figure 1, la force pneumatique qui agit sur la feuille de verre est exclusi- vement due à l'aspiration périphérique Toutefois, l'in- vention n'est pas limitée à ce premier type de procédé de formage et la force pneumatique peut être notamment générée en totalité ou en partie par une aspiration par la forme supérieure elle-même, percée d'orifices de succion 8, comme on peut le voir figure 2 Dans ce cas la barrière fluidique selon l'invention contribue à affaiblir la valeur de la pression P sous la forme supérieure de bombage par rapport à la pression extérieure P 2, ceci en s'opposant à la péné- tration de courants d'air induits De ce fait, l'envol de la feuille de verre s'effectue beaucoup plus facilement. Comme il ressort des figures 1 et 2, la feuille de verre reste parfaitement visible pendant toute la durée de son application contre la forme supérieure de bombage. D'autre part l'espace situé sous et à côté de la feuille de verre est parfaitement dégagé, ce qui permet l'introduction de n'importe quel type d'outillage et notamment de cadres de pressage ou de trempe. 12 - REVENDICATIONS 1 Procédé de bombage d'une feuille de verre selon lequel la feuille de verre est réchauffée en position ho- rizontale jusqu'à l'obtention de sa température de bombage et est amenée au contact d'une forme supérieure de bombage par une force de nature pneumatique, caractérisé en ce que l'on génère une barrière fluidique à la périphérie de la feuille de verre, ladite barrière fluidique limitant les entrées et sorties d'air à proximité de la forme supérieure de bombage. 2 Procédé de bombage selon la revendication 1, ca- ractérisé en ce que la force de nature pneumatique est ob- tenue par une aspiration au travers de la forme supérieure. 3 Procédé de bombage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la force de nature pneumatique est obtenue par une aspiration à la périphérie de la feuille de verre. 4 Procédé de bombage selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la force de nature pneumatique est obtenue par un soufflage ascendant d'air chaud. Procédé de bombage selon l'une des revendications précédentes, aractérisé en ce que l'intensité de la force pneumatique est accrue lorsque le verre entre en contact avec la forme supérieure. 6 Procédé de bombage selon la revendication 1 à 5, caractérisé en ce que ladite barrière fluidique est obtenue par des jets d'air soufflés à grande vitesse. 7 Procédé de bombage selon la revendication 6, ca- ractérisé en ce que lesdits jets sont obliques. 8 Procédé de bombage selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que lesdits jets sont descendants. 9 Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la barrière fluidique est générée également pendant la phase de centrage de la feuille de verre sous la forme supérieure de bombage. Procédé de bombage selon l'une des revendications précédentes, carnretérin& en ce que la barrière fluidique recouvre une partie seulement du périmètre de la feuille de verre à bomber. 13 - 11 Dispositif de bombage d'une feuille de verre com- portant un four de réchauffage des feuilles de verre, un convoyeur, une station de bombage dans laquelle est dis- posée une forme supérieure de bombage dont la face infé- rieure est tournée vers la feuille de verre, caractérisé par des moyens pour générer une barrière fluidique à la périphérie de la feuille de verre. 12 Dispositif de bombage selon la revendication 11, caractérisé en ce que lesdits moyens sont constitués par des rampes alimentées en air comprimé et munies d'orifices. 13 Dispositif de bombage selon la revendication 12, dans lequel la forme supérieure de bombage est montée dans un caisson sans fond, caractérisé en ce que les rampes sont fixées sur le caisson. 14 Dispositif de bombage selon la revendication 13, caractérisé en ce que les rampes sont encastrées dans le convoyeur. Dispositif selon l'une des revendications 11 à 14, caractérisé en ce que des moyens sont prévus pour modifier la pression d'air comprimé. 16 Dispositif selon l'une des revendications 11 à 15, caractérisé en ce que la rampe est alimentée sous une pression d'air comprimé supérieure ou égale à 5 bars avec un perçage à un pas inférieur à 10 mm.