Brevet FR3031101A1 — publié le 20160701

FEUILLE DE VERRE BOMBEE MAINTENUE PENDANT SON REFROIDISSEMENT L'invention concerne le domaine du refroidissement d'une feuille de verre 5 bombée, notamment sa trempe. Le refroidissement d'une feuille de verre peut être accélérée, notamment par soufflage d'air, dans le but de provoquer des contraintes interne, son durcissement et de modifier son comportement à la casse. Un refroidissement particulièrement rapide est appelée trempe thermique. La cassure d'une vitre 10 trempée se produit de façon explosive, l'ensemble de la vitre étant instantanément transformée en petits morceaux non-coupants. Les verres durcis ou trempés sont couramment utilisés dans l'espace urbain et comme vitrage automobile, notamment comme vitre latérale de portière, ou lunette arrière. Un verre semidurci ou durci et non trempé est un verre ayant subi un refroidissement rapide 15 mais moins rapide que pour une trempe thermique. Un verre trempé est fortement durci. Le durcissement thermique d'une feuille de verre bombée est habituellement réalisé dans la foulée de son bombage et selon le processus suivant : 20 chauffage d'une feuille plane à la température de bombage thermique, habituellement entre 580 et 700°C, puis - bombage de la feuille, puis - refroidissement rapide de la feuille par soufflage d'air. Ainsi, le traitement de durcissement thermique opéré par le refroidissement 25 profite de ce que la feuille a dû être chauffée pour son bombage. Pour cette étape de refroidissement, la feuille est posée sur un cadre de trempe et placée entre un caisson de soufflage supérieur et un caisson de soufflage inférieur. Les deux faces principales de la feuille (l'une étant tournée vers le haut et l'autre étant tournée vers le bas) sont soumises au soufflage d'air de refroidissement. Le 30 bombage de la feuille peut être réalisé au moins partiellement sur le même cadre que celui utilisé pour le refroidissement. 3 0 3 1 1 0 1 2 Le US5974834 enseigne le bombage et la trempe d'un vitrage comprenant un orifice de faible taille, essentiellement pour faire office de lunette arrière de véhicule automobile. Pour le refroidissement par soufflage d'air, une feuille de verre repose sur un cadre de refroidissement en position horizontale. Lorsqu'elle repose sur le cadre de refroidissement, la feuille de verre bombée présente généralement sa face la plus concave vers le haut. En fait, une feuille de verre bombée peut avoir une forme plus complexe que entièrement concave sur une face et entièrement convexe sur l'autre face. Une feuille de verre peut être concave selon une direction sur une face et convexe selon une autre direction sur la même face. La figure 8 a) du W02012/049433 montre une telle forme. Une feuille peut également présenter sur la même face une inversion de courbure, c'est-à-dire concave en une zone de ladite face et selon une direction et convexe en une autre zone de ladite face et selon la même direction. Le cadre de refroidissement comprend une piste apte à recevoir la périphérie de la feuille de verre. Cette piste a la forme correspondant à la forme finale souhaitée pour la feuille de verre. On s'est aperçu que la forme finale de la feuille pouvait ne pas correspondre exactement à celle souhaitée même si le cadre de refroidissement avait bien la bonne forme. L'écart de forme est d'autant plus élevé que la forme de la feuille est complexe, notamment lorsque l'une de ses face comprend une inversion de courbure selon une direction donnée. Une façon de résoudre ce problème est de compenser l'écart de forme constaté par un écart de forme intentionnel au niveau du cadre de refroidissement. Cependant, une telle démarche peut nécessiter la réalisation et l'essai de plusieurs cadres de refroidissement, jusqu'à ce que la forme idéale soit trouvée. De plus, pour un cadre de refroidissement donné, la modification des conditions thermiques de réalisation du refroidissement risque encore d'avoir une conséquence sur la forme finale de la feuille. On a maintenant trouvé un moyen de refroidir une feuille de verre sur un cadre de refroidissement de sorte que la feuille finale ait bien la même forme que celle du cadre de refroidissement. Grâce à cette solution, il devient inutile de tâtonner à réaliser une multitude de cadres et de plus, les conditions thermiques 3031101 3 de réalisation du refroidissement peuvent varier sans avoir grande influence sur la forme finale. L'observation du comportement de feuilles soumises au refroidissement par soufflage d'air a montré que les coins de la feuille ont tendance à se relever légèrement juste avant le soufflage ou pendant le soufflage. 5 On a alors imaginé de maintenir les coins de la feuille en appuyant sur leur face supérieure aux endroits problématiques, c'est-à-dire susceptibles de se relever pendant le refroidissement voire même déjà avant le refroidissement. Cette action a effectivement permis de résoudre le problème susmentionné. La figure 1 représente le coin d'une feuille de verre posée sur le cadre de 10 refroidissement selon l'invention, une pièce d'appui étant en position écartée en a) et en position d'appui en b). La figure 2 représente une piste support d'un cadre de refroidissement, chacun des quatre coins de la piste support étant muni d'une pièce d'appui selon l'invention actionnée par un vérin rotatif, les pièces d'appui étant en position 15 écartée. L'invention concerne en premier lieu un cadre de refroidissement d'une feuille de verre bombée comprenant une piste support de la feuille et une pièce d'appui amovible pouvant, en position d'appui, appuyer sur la face supérieure de la feuille et en périphérie de celle-ci. La piste support présente une forme 20 correspondant à la forme souhaitée finale de la feuille de verre. Cette piste support est généralement reliée à un cadre structurel plus rigide. Ce cadre structurel peut être placé sous la piste support. Il peut aussi entourer la piste support. Un moyen de réglage faisant partie du moyen de liaison entre le cadre structurel et la piste support permet d'agir sur la forme de la piste support par 25 déplacement de points de la piste support à partir du cadre structurel fixe. La pièce d'appui peut être reliée à la piste support ou au cadre structurel. Cette pièce d'appui est amovible en ce sens qu'elle peut passer de la position d'appui sur la feuille à une position écartée en s'écartant de la feuille pour ne pas se retrouver au-dessus d'elle en vue de dessus. En position écartée, la pièce d'appui ne 30 touche plus la feuille. La pièce d'appui est ainsi en position écartée avant que la feuille de verre ne repose sur la piste support du cadre de refroidissement et après le refroidissement suffisant de la feuille de verre pour ne plus risquer de 3031101 4 modification de forme de la feuille. Cette position écartée permet de dégager un espace suffisant au-dessus de la piste support pour pouvoir poser la feuille sur la piste support avant le refroidissement et pour pouvoir éloigner et donc récupérer la feuille du cadre de refroidissement après le refroidissement. Notamment, la 5 séparation de la feuille de verre du cadre de refroidissement peut être exercée par un soufflage d'air venant du dessous, suffisamment puissant pour soulever la feuille, ou par la prise en charge de la feuille par un préhenseur à ventouses venant par le dessus Notamment, le mouvement de la pièce d'appui pour passer de la position 10 d'appui à la position écartée peut être exercé par l'action d'un vérin, notamment pneumatique, notamment rotatif. Ainsi, la pièce d'appui amovible peut tourner autour d'un axe fixe pour passer de la position d'appui à la position écartée et vice versa. La pièce d'appui est positionnée pour appuyer à un endroit de la bordure de 15 la feuille se soulevant en l'absence d'appui par la pièce d'appui. Le cadre de refroidissement peut comprendre plusieurs pièces d'appuis, notamment quatre pièces d'appuis, agissant chacune sur un endroit différent de la périphérie de la feuille de verre, ledit endroit étant susceptible de se soulever en l'absence de pièce d'appui. Un endroit concerné est souvent un coin de la feuille mais peut 20 aussi se situer au niveau d'une encoche dans un bord de la feuille. Dans la pratique, on fait au préalable des essais de refroidissement sans pièce d'appui pour observer à quels endroits il convient d'équiper le cadre de refroidissement de pièces d'appuis, et dans un deuxième temps, pour la production, on équipe le cadre de refroidissement de pièces d'appui aux endroits le nécessitant. 25 Notamment, la pièce d'appui peut appuyer sur la feuille dans un de ses coins et le cas échéant dans plusieurs de ses coins. Dans le cas d'une feuille comprenant plusieurs coins ou peut équiper le cadre de refroidissement de plusieurs pièces d'appui, notamment d'autant de pièce d'appui que de coin. Généralement, la feuille de verre comprend quatre coins et le cadre de refroidissement comprend 30 quatre pièces d'appuis pour traiter chacun de ces coins. La pièce d'appui exerce une pression suffisante sur la feuille de verre pour que celle-ci ne perde pas son contact, localement (c'est-à-dire sous la pièce 3031101 5 d'appui), avec la piste support lors du refroidissement. Généralement, cette pression est comprise dans le domaine allant de 20g/cm2 à 1000g/cm2. La pièce d'appui appuie généralement sur une aire comprise dans le domaine allant de 0,2 à 20 cm2. Cette aire concerne chaque pièce d'appui utilisée. 5 Si n pièces d'appui sont utilisées, l'aire totale d'appui utilisée par feuille est de n fois 0,2 à 20 cm2, réparti sur n endroits. La zone périphérique sur laquelle la pièce d'appui appuie est généralement comprise entre le bord du verre et trois centimètres du bord du verre sur la face supérieure de la feuille. De préférence, l'appui est réalisé entre le bord du verre et 10 un centimètre du bord du verre sur la face supérieure de la feuille. L'invention concerne également un procédé de refroidissement d'une feuille de verre bombée sur un cadre de refroidissement par soufflage d'air de refroidissement, le refroidissement est effectué sur le cadre de refroidissement selon l'invention, la pièce d'appui amovible appuyant sur la face supérieure de la 15 feuille et en périphérie de celle-ci pendant le soufflage d'air de refroidissement. De préférence, la pièce d'appui appuie déjà sur la feuille avant le commencement du soufflage d'air de refroidissement. La pièce d'appui appuie sur la feuille juste après la dépose de la feuille bombée sur la piste du cadre de refroidissement et de préférence déjà avant le début du soufflage. L'invention est particulièrement 20 utile pour le refroidissement d'une feuille présentant une inversion de courbure selon une direction donnée sur la même face. Elle est aussi particulièrement utile dans le cas du refroidissement de grandes feuilles, notamment dont l'aire d'une face principale est supérieure à 0,8 m2. Le refroidissement exercé sur une feuille reposant sur le cadre de 25 refroidissement selon l'invention est notamment une trempe thermique. La figure 1 représente le coin d'une feuille de verre 1 posée sur le cadre de refroidissement selon l'invention. En a) on distingue la piste 2 métallique recouverte d'un tricot 3 en fibres réfractaires, ledit tricot étant maintenu sur la piste grâce à des ergots 4. La piste comprend des orifices traversant 5 pour augmenter 30 l'accès de l'air de refroidissement venant du dessous à la feuille. Une pièce d'appuis 6 comprenant trois doigts est en position écartée. En b), on voit les mêmes éléments qu'en a), la pièce d'appuis 6 étant en position d'appui. 3 0 3 1 1 0 1 6 La figure 2 représente une piste support 21 d'un cadre de refroidissement selon l'invention. Chacun des quatre coins de la piste support 21 est muni d'une pièce d'appui 22, 23, 24, 25 représenté en position écarté (comme sur la figure 1 a)). Chaque pièce d'appui est actionné par un vérin pneumatique rotatif 26, 27, 28, 5 29 permettant de faire passer chaque pièce d'appui d'une position écartée à une position d'appui par une simple rotation. REVENDICATIONS1. Cadre de refroidissement d'une feuille de verre bombée comprenant une piste support de la feuille et une pièce d'appui amovible pouvant, en position d'appui, appuyer sur la face supérieure de la feuille et -en périphérie de celle-ci. 2. Cadre selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la Pièce d'appui peut passer en position écartée en s'écartant de la feuille pour ne pas se retrouver au-dessus d'elle en vue de dessus. 3. Cadre selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pièce d'appui amovible tourne autour d'un axe fixe pour passer de la position d'appui à la position écartée et vice versa. 4. Cadre selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pièce d'appui est amovible par l'action d'un vérin. 5. Cadre selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pièce d'appui appuie sur la feuille dans un de ses coins, et le cas échéant dans plusieurs de ses coins. 6. Cadre selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pièce d'appui exerce une pression comprise dans le domaine allant de 20g/cm2 à 1000g/cm2. 7. Cadre selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pièce d'appui appuie sur une aire comprise dans le domaine allant de 0,2 à 20 cm2. 8. Cadre selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pièce d'appui appuie sur une zone comprise entre le bord du verre et trois centimètres du bord du verre sur la face supérieure de la feuille. 9. Cadre selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la pièce d'appui appuie sur une zone comprise entre le bord du verre et un centimètre du bord du verre sur la face supérieure de la feuille. 10. Cadre selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs pièces d'appuis, notamment quatre pièces 3031101 8 d'appuis, agissant chacune sur un endroit différent de la périphérie de la feuille de verre. 11. Procédé de refroidissement d'une feuille de verre bombée sur un cadre de refroidissement par soufflage d'air de refroidissement, caractérisé en 5 ce que le refroidissement est effectué sur le cadre de refroidissement de l'une des revendications précédentes, la pièce d'appui amovible appuyant sur la face supérieure de la feuille et en périphérie de celle-ci pendant le soufflage d'air de refroidissement. 12. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la 10 pièce d'appui exerce une pression suffisante sur la feuille de verre pour que celle-ci ne perde pas son contact, localement, avec la piste support lors du soufflage d'air de refroidissement. 13.Procédé selon l'une des revendications précédentes de procédé, caractérisé en ce que la pièce d'appui appuie sur la face supérieure de 15 la feuille et en périphérie de celle-ci avant le soufflage d'air de refroidissement. 14.Procédé selon l'une des revendications précédentes de procédé, caractérisé en ce que la feuille présente une inversion de courbure selon une direction sur la même face. 20 15. Procédé selon l'une des revendications précédentes de procédé, caractérisé en ce que la feuille présente une aire de face principale supérieure à 0,8 m2. 16. Procédé selon l'une des revendications précédentes de procédé, caractérisé en ce que le refroidissement est une trempe thermique. 25