Brevet FR3080616A1 — publié le 20191101

Description Titre de l'invention : Bombage symétrique [0001] La présente invention concerne le bombage de feuilles de verre par gravité, sur squelette articulé. Le terme bombage désigne ici le procédé de cintrage à chaud des feuilles de verre. L'invention concerne également un dispositif de bombage, ainsi qu'une feuille de verre bombée obtenue suite à la mise en oeuvre d'un tel procédé de bombage. [0002] Une feuille de verre obtenue par un tel procédé de bombage peut être destinée à équiper un véhicule, notamment automobile et à être intégrée par exemple à un pare-brise ou à une lunette arrière. [0003] Le bombage par gravité de feuilles de verre est bien connu. On peut réaliser ce bombage sur un support simple, du type cadre ou squelette, dont la géométrie ne varie pas au cours du bombage. Un tel cadre peut être continu ou non. [0004] A noter cependant que les constructeurs automobiles, et les designers, recherchent de plus en plus des formes complexes et de grandes dimensions pour les vitrages des véhicules modernes. Ces tendances ont pour but en particulier d'élargir le champ visuel à l'intérieur du véhicule. Elles conduisent aussi à un accroissement significatif de la luminosité dans l'habitacle, et à l'impression d'espace qui en résulte. [0005] Le formage de ces vitrages comportant simultanément de grandes dimensions et de fortes courbures pose de nouveaux problèmes et requiert en conséquence des techniques nouvelles. Une difficulté technique apparaît en particulier dans la production de vitrages panoramiques, c'est-à-dire, de vitrages comportant des parties latérales fortement incurvées par rapport à la partie centrale de ces vitrages. Cette difficulté tient notamment à l'obtention d'une courbure de faible rayon sur toute la hauteur du vitrage, à distance des bords, courbure qui se conjugue par ailleurs avec une seconde courbure transversale par rapport à celle de faible rayon. La combinaison de ces courbures nécessite des soins particuliers pour éviter des déformations inacceptables. 2 [0006] Afin d'obtenir de tels vitrages, il est connu de réaliser le bombage sur des supports dont la géométrie varie au cours du bombage. [0007] Ainsi, et tel qu'illustré par la Figure 1, il est ainsi connu de mettre en oeuvre un dispositif 1 pour le bombage par gravité d'au moins une feuille de verre 2, comprenant un châssis 3 sur lequel est monté un cadre articulé 4 adapté pour servir de support à la périphérie ou en d'autres termes, aux parties d'extrémité marginale de la feuille de verre. [0008] Un tel cadre articulé 4 comprend deux parties latérales 5 agencées de part et d'autre d'une partie centrale 6. Chaque partie latérale 5 est liée par un jeu de pivots libres 11 à la partie centrale 6. Le cadre articulé est supporté par le châssis, préférentiellement par un jeu de pivots libres ou de liaisons rotule 11. Dans le présent texte, l'expression « être supporté par » désigne alternativement et de manière non limitative une relation mécanique dans laquelle le cadre articulé 4 repose sur le châssis 3 ou dans laquelle le cadre articulé 4 est suspendu à des potences faisant parties du châssis 3. L'expression « pivot libre » désigne une liaison en pivotement pour laquelle la rotation autour de l'axe de pivot est non contrainte. Une liaison rotule, dite également liaison « sphérique » ou « sphère/sphère », lie quant à elle deux pièces en translation, mais les laisse libres en rotation. [0009] Le cadre articulé 4 est adapté pour se mouvoir de manière autonome en fonction de l'état de ramollissement de la feuille de verre 2 entre : - une position dite d'armement, dans laquelle les deux parties latérales 5 sont rabattues, de sorte que le cadre articulé 4 forme un support ponctuel planaire de réception de la feuille de verre 2, et - une position dite nominale, dans laquelle les deux parties latérales 5 sont redressées dans un plan horizontal supérieur à celui de la partie centrale 6, de sorte que le cadre articulé 4 reproduit à la fin du processus de bombage la périphérie d'un vitrage bombé désiré, [0010] En d'autres termes, le cadre articulé 4 est adapté pour être mis en mouvement et passer de la position d'armement à la position nominale, et inversement, sans intervention d'élément extérieur au dispositif, autre que le dispositif et la feuille de verre. 3 [0011] A noter que la position des parties latérales est qualifiée en comparaison de celle de la partie centrale. Le redressement relatif des parties latérales lors du passage de la position d'armement à la position nominale peut donc se présenter sous trois formes différentes, à savoir : - la descente de la partie centrale seule, les parties latérales restant à leur niveau initial ; - le redressement des parties latérales, la partie centrale restant fixe ; - la descente de la partie centrale combinée à un redressement des parties latérales. [0012] Dans la pratique, la feuille de verre 2 est disposée sur le cadre 4 et est fixée sur ce dernier au moyen de butées latérales 5 agencées au niveau des extrémités des parties latérales. Dans cette position d'armement, la feuille de verre plane 2 repose au moins sur les extrémités 5a des parties latérales 5, et éventuellement au niveau des extrémités latérales 6a de la partie centrale 6. [0013] Au début du processus de bombage, le squelette articulé 4 portant la ou les feuilles de verre est introduit dans un four de bombage, généralement un four ayant des zones de températures différentes. [0014] La première de ces zones est une zone de préchauffage dans laquelle les feuilles de verre sont chauffées jusqu'à une température du verre sensiblement proche du point de ramollissement. [0015] La zone suivante est la zone de bombage où les feuilles de verre portées à une température d'environ 600°C vont se cintrer progressivement par gravité pour épouser la forme du cadre articulé 4. Plus précisément, lorsque la température de ramollissement du verre est atteinte, la partie centrale de la feuille de verre 2 s'affaisse et se rapproche des traverses du cadre. A ce stade la feuille n'exerce plus une pression suffisante sur les parties latérales 5 pour s'opposer à leur effondrement, sous l'action combinée du poids du cadre articulé 4 et de celui de la feuille de verre 2, et les parties latérales 5 du cadre de bombage se relèvent progressivement. [0016] Le déplacement des différents éléments mobiles du cadre représente un changement de forme de la surface de contact du cadre 4 par rapport à la feuille de verre 2 supportée. 4 [0017] Le mouvement des parties latérales 5 du cadre 4 est habituellement régi par la rigidité du verre d'une part, qui s'oppose au relèvement des extrémités du cadre 4, et l'action combinée du poids du cadre articulé 4 et de celui de la feuille de verre 2 d'autre part, qui tendent à l'inverse à relever ces extrémités. Pendant cette phase d'effondrement, le cadre 4 accompagne le verre 2, ce qui réduit le risque de glissement relatif entre la bande de l'outillage et le contour du vitrage. [0018] Lorsque des parties latérales 5 sont complètement relevées, elles se positionnent dans le prolongement de la partie centrale 6 comme représenté à la figure 2. Le cadre 4 est alors en position nominale. La feuille de verre (13) continuant de s'affaisser vient s'appliquer en contact continu sur ce cadre 4 en fin de bombage. [0019] Une fois cintrée, la feuille de verre 2 est refroidie et ainsi figée dans cette forme définitive pour être à la sortie du four tunnel retirée du cadre articulé 4. [0020] A noter que bien que le châssis 3 soit fixe dans une direction verticale, l'ensemble du dispositif 1 peut être amené à se déplacer horizontalement dans un four. En effet, le châssis 3 selon l'invention peut être monté sur charriot et faire partie d'un train de charriots identiques faisant défiler des feuilles de verres les unes après les autres au travers d'un four. [0021] Dans cette technique, on comprend que les mouvements du cadre 4 sont réalisés de manière autonome au cours du déplacement du dispositif 1 au travers du four, et échappent ainsi aux opérateurs et à toute autre forme d'intervention extérieure. Le mouvement dépend ainsi d'une pluralité de facteurs, dont le poids de la partie centrale 6 et le poids du verre 2, la présence des- butées sur les têtes qui maintiennent le verre en place, la position par rapport aux points d'articulation 11 des galets 10, qui lient mécaniquement les parties latérales 5 au châssis 3, et la capacité du verre à se cintrer en fonction de la température. Ce dernier facteur est particulièrement important puisqu'il faut parfaitement maitriser la température du verre pour que le cadre articulé 4 se ferme tout en conservant sa partie centrale 6 parfaitement horizontale. [0022] Dans ce contexte, il a été observé qu'en cas de chauffe asymétrique de la feuille de verre 2, la partie latérale 5 surmontée de la portion de verre la plus chauffée tend à se refermer avant l'autre, tel qu'illustré par la figure 3. Un tel mouvement asymétrique génère des défauts sur le verre, au risque d'entraîner la casse de ce dernier, et peut rendre impossible la finalisation du formage. [0023] La présente invention permet de remédier à cet inconvénient. Plus particulièrement, dans au moins un mode de réalisation, la technique proposée se rapporte à un dispositif pour le bombage par gravité d'au moins une feuille de verre, comprenant un châssis sur lequel est monté un cadre articulé adapté pour servir de support à la périphérie de ladite feuille de verre, ledit cadre articulé comprenant deux parties latérales agencées de part et d'autre d'une partie centrale, chaque partie latérale étant liée à la partie centrale par un jeu de pivots libres, ledit cadre articulé étant supporté par le châssis et adapté pour se mouvoir de manière autonome en fonction de l'état de ramollissement de ladite feuille de verre entre : - une position dite d'armement, dans laquelle les deux parties latérales sont rabattues, de sorte que le cadre articulé forme un support ponctuel planaire de réception de la feuille de verre, et - une position dite nominale, dans laquelle les deux parties latérales sont redressées dans un plan horizontal supérieur à celui de la partie centrale, de sorte que le cadre articulé reproduit à la fin du processus de bombage la périphérie d'un vitrage bombé désiré, ledit dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend un système de synchronisation des deux parties latérales entre elles. [0024] Dans ce contexte, l'invention repose sur le concept nouveau et inventif consistant à synchroniser les deux parties latérales du cadre articulé, de part et d'autre de la partie centrale. En d'autres termes, ceci consiste à égaliser leur vitesse de déplacement et à les mettre en concordance de phase. 10025] Ainsi, si au cours du bombage, la vitesse relative de redressement d'une des parties latérales est moindre, compte tenu de la température trop basse de la partie de la feuille de verre surmontant cette partie latérale, le dispositif ralentit et/ou se bloque de lui-même et ne poursuit sa course que lorsque le verre est suffisamment malléable de part et d'autre de la partie centrale. [0026] Une conséquence de la mise -en oeuvre d'un tel système de synchronisation est que la partie centrale est contrainte de conserver une orientation horizontale 6 tout au long du processus de bombage. La mise en oeuvre de l'invention permet donc de réduire les défauts de formage de la feuille de verre, et d'améliorer la répétabilité et le rendement du processus de bombage. [0027] Selon un mode de réalisation particulier, ledit système de synchronisation comprend un appareil de guidage de ladite partie centrale selon une direction exclusivement verticale. [0028] Un tel appareil de guidage permet donc un blocage latéral/horizontal de la partie centrale, qui ne peut pas se mettre en biais. On parle alors de translation verticale de la partie centrale. [0029] De par le jeu des pivots libres liant la partie centrale aux parties latérales du cadre, le déplacement exclusivement vertical de la partie centrale permet de synchroniser le mouvement des deux parties latérales. [0030] Selon un mode de réalisation particulier, ledit appareil de guidage est un croisillon pliable. [0031] Un tel système à parallélogramme déformable en forme de croisillon pliable permet le blocage latéral de la partie centrale sans gêner son déplacement vertical. Cette partie centrale conserve donc tout au long du bombage la même position latérale, quelle que soit sa hauteur. [0032] Selon un mode de réalisation particulier, chaque partie latérale est liée par un jeu de pivots libres ou un jeu de liaisons rotule au châssis. [0033] Selon un mode de réalisation particulier, ledit dispositif comprend au moins une butée de réception du cadre articulé en position nominale. [0034] Une telle butée, en servant d'appui au cadre articulé en position nominale, permet de soulager au moins une partie de ce dernier des contraintes liées au poids de la feuille de verre et du cadre. [0035] Selon un mode de réalisation particulier, chacune des parties latérales est liée à un contrepoids qui contribue au passage du cadre articulé depuis sa position d'armement vers sa position nominale. [0036] Bien que la mise en oeuvre de ces contrepoids ne soit pas nécessaire à la résolution du problème général de l'invention, ces derniers contribuent, en 7 combinaison avec le poids du cadre articulé 4 et celui de la feuille de verre 2, au passage du cadre 4 depuis sa position d'armement vers sa position nominale. [0037] L'invention concerne également un procédé de bombage par gravité d'au moins une feuille de verre, ledit procédé mettant en oeuvre un dispositif comprenant un châssis sur lequel est monté un cadre articulé adapté pour servir de support à la périphérie de ladite feuille de verre, ledit cadre articulé comprenant deux parties latérales agencées de part et d'autre d'une partie centrale, chaque partie latérale étant liée à la partie centrale par un jeu de pivots libres, ledit dispositif comprenant un système de synchronisation des deux parties latérales entre elles, ledit cadre articulé étant supporté par le châssis et adapté pour se mouvoir de manière autonome en fonction de l'état de ramollissement de ladite feuille de verre entre : - une position dite d'armement, dans laquelle les deux parties latérales sont rabattues, de sorte que le cadre articulé forme un support ponctuel planaire de réception de la feuille de verre, et - une position dite nominale, dans laquelle les deux parties latérales sont redressées dans un plan horizontal supérieur à celui des extrémités latérales de la partie centrale, ledit procédé de bombage comprenant au moins les étapes suivantes : - la feuille de verre est apposée sur le cadre articulé en position d'armement, - la feuille de verre est portée à sa température de ramollissement, - au cours du ramollissement du verre, ledit cadre articulé passe de la position d'armement à la position nominale par un déplacement relatif exclusivement vertical de la partie centrale par rapport aux parties latérales. [0038] Selon un mode de réalisation particulier, plusieurs feuilles de verre sont superposées et bombées simultanément. [0039] L'invention concerne également une feuille de verre bombée obtenue par la mise en oeuvre du procédé décrit ci-dessus. [0040] L'invention concerne de plus l'utilisation d'une telle feuille de verre comme pare-brise et/ou lunette arrière d'un véhicule automobile. [0041] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante de modes de réalisation particuliers, donnés à titre de 8 simples exemples illustratifs et non limitatifs, et des figures annexées, pour lesquelles : - La figure 1 est une représentation schématique de côté d'un dispositif de bombage connu, en position d'armement, - La figure 2 est une représentation schématique de côté d'un dispositif de bombage connu, en position nominale, - La figure 3 est une représentation schématique de côté d'un dispositif de bombage connu, au cours d'un bombage asymétrique, - La figure 4 est une représentation schématique de côté d'un dispositif de bombage selon un premier mode de réalisation particulier de l'invention, - La figure 5 est une représentation schématique de côté d'un dispositif de bombage selon un deuxième mode de réalisation particulier de l'invention, - La figure 6 est un diagramme de flux illustrant les étapes de mise en oeuvre d'un procédé de bombage selon un mode de réalisation particulier de l'invention. [0042] Les différents éléments illustrés par les figures ne sont pas nécessairement représentés à l'échelle réelle, l'accent étant davantage porté sur la représentation du fonctionnement général de l'invention. Dans ce contexte, sauf indication contraire, les numéros de référence qui sont identiques représentent des éléments similaires ou identiques. [0043] Plusieurs modes de réalisation particuliers de l'invention sont présentés par la suite. Il est entendu que la présente invention n'est nullement limitée par ces modes de réalisation particuliers et que d'autres modes de réalisation peuvent parfaitement être mis en oeuvre. [0044] Tel qu'illustré par la figure 4, un dispositif 1 pour le bombage par gravité d'au moins une feuille de verre 2, selon un premier mode de réalisation particulier de l'invention, comprend un châssis 3 sur lequel est monté un cadre articulé 4 adapté pour servir de support à la périphérie de la feuille de verre. [0045] Un tel cadre articulé 4 comprend deux parties latérales 5 agencées de part et d'autre d'une partie centrale 6. Chaque partie latérale 5 est liée par un jeu de pivots libres à la partie centrale 6. Le cadre articulé 4 est supporté par le châssis. Plus précisément, selon ce premier mode de réalisation, le cadre articulé 4 repose sur le châssis 3 au moyen d'un jeu de liaisons pivots libres. 9 [0046] Selon un deuxième mode de réalisation particulier, illustré par la figure 5, le cadre articulé 4 est suspendu à des potences faisant parties du châssis 3, au moyen de liaisons rotule. Le cadre articulé 4 comprend une surface supérieure plane destinée à supporter la feuille de verre 2. [0047] Ce cadre 4 est adapté pour se mouvoir de manière autonome en fonction de l'état de ramollissement de ladite feuille de verre 2 entre : - une position dite d'armement, dans laquelle les deux parties latérales 5 sont rabattues, de sorte que le cadre articulé 4 forme un support ponctuel planaire de réception de la feuille de verre 2, et - une position dite nominale, dans laquelle la partie centrale 6 est abaissée dans un plan horizontal inférieur à celui des extrémités latérales 5a des parties latérales 5, de sorte que le cadre articulé 4 reproduit à la fin du processus de bombage la périphérie d'un vitrage bombé désiré. [0048] A noter que selon ces deux modes de réalisation de l'invention, le cadre articulé 4 ne comprend pas de contrepoids, l'action combinée du poids du cadre articulé 4 et de celui de la feuille de verre 2 étant suffisante pour gouverner le passage du cadre 4 depuis sa position d'armement vers sa position nominale. [0049] Tel qu'illustré par les figures 4 et 5, le dispositif de bombage 1 comprend en particulier un croisillon pliable 7 qui permet un guidage de la partie centrale 6 selon une direction exclusivement verticale. Ce système de croisillon est fixé d'une part au châssis 3 et d'autre part à la partie centrale 6. [0050] Deux butées 9 servent de plus à la réception du cadre articulé 4 en position nominale et permettent de soulager ce dernier des contraintes liées au poids de la feuille de verre et du cadre. [0051] Une conséquence de la mise en oeuvre d'un tel système de synchronisation est que la partie centrale 6 est contrainte de conserver une orientation horizontale tout au long du processus de bombage. La mise en oeuvre de l'invention permet donc de réduire les défauts de formage de la feuille de verre 2, et d'améliorer la répétabilité et le rendement du processus de bombage. [0052] Tel qu'illustré par la figure 6, un procédé de bombage (S) selon un mode de réalisation particulier de l'invention comprend les étapes suivantes : - la feuille de verre 2 est apposée (étape S1) sur le cadre articulé 4 en position d'armement, - la feuille de verre 2 est portée (étape S2) à sa température de ramollissement, - au cours du ramollissement du verre, le cadre articulé 4 passe (étape S3) de la position d'armement à la position nominale par un déplacement relatif exclusivement vertical de la partie centrale 6 par rapport aux parties latérales 5. - Une fois cintrée, la feuille de verre 4 est refroidie et ainsi figée dans cette forme définitive pour être à la sortie du four retirée du cadre articulé 4. [0053] Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, plusieurs feuilles de verre 4 sont superposées et bombées simultanément. Pour ce faire, les feuilles de verre sont posées l'une sur l'autre avec interposition d'un agent de séparation adéquat et bombées ensemble, selon le procédé décrit ci-dessus. 11