FR2478066A1

FR2478066A1 - Procede et dispositif pour le formage de feuilles de verre a l'aide d'un moule a vide deformable

Info

Publication number: FR2478066A1
Application number: FR8103914A
Authority: FR
Inventors: John Donald Kellar; Gordon Foster Pereman
Original assignee: PPG Industries Inc
Current assignee: PPG Industries Inc
Priority date: 1980-03-17
Filing date: 1981-02-27
Publication date: 1981-09-18
Also published as: US4277276A; IT1194037B; IT8120294A0; FR2478066B1; CA1152327A; JPS5924090B2; GB2072652A; GB2072652B; DE3109149A1; AU522319B2; AU6690181A; JPS56169138A; DE3109149C2

Abstract

DES FEUILLES DE VERRE G SONT FACONNEES A L'ETAT RAMOLLI PAR LA CHALEUR PAR APPLICATION DE L'UNE DE LEURS SURFACES CONTRE UNE SURFACE PERFOREE 54 D'UN MOULE A VIDE DEFORMABLE 52 ET PAR DEFORMATION DU MOULE A VIDE TANDIS QUE LA FEUILLE DE VERRE, RAMOLLIE PAR LA CHALEUR, EST MAINTENUE APPLIQUEE PAR ASPIRATION CONTRE CETTE SURFACE.

Description

La présente invention concerne la mise en forme et le refroidissement de

feuilles de verre et, plus précisément, la production ultra-rapide de feuilles de verre cintrées qui sont rendues plus résistantes au choc par refroidissement rapide à l'air, en particulier la mise en forme et le traitement thermi- que de feuilles de verre relativement minces, et notamment de celles qui ont une épaisseur nominale de 3,2 mm ou moins. Les feuilles de verre minces s'affaissent plus facilement que des feuilles de verre plus épaisses à une haute température donnée se situant au-dessus du point de déformation du verre. Il est donc plus difficile de contrôler la forme donnée à des feuilles

de verre relativement minces.

Les feuilles de verre façonnées et trempées sont large-

ment utilisées comme glaces latérales ou glaces arrière dans des véhicules tels que les voitures ou similaires et, pour pouvoir être mises en oeuvre dans de telles applications, des feuilles de verre plates doivent recevoir des courbures définies avec

précision, dictées par le profil et le contour des cadres déli-

mitant les ouvertures de fenêtre dans lesquelles les glaces latérales ou arrière sont montées. Il importe également que les glaces latérales ou arrière répondent à des exigences optiques rigoureuses et qu'elles soient exemptes de défauts optiques qui auraient tendance à nuire à une vision nette à travers elles

dans les limites de leur surface transparente.

Au cours de leur fabrication, les feuilles de verre

destinées à être utilisées comme glaces profilées dans des véhi-

cules sont soumises à un traitement thermique visant à tremper le verre pour le rendre plus robuste..et accroître la résistance de la glace profilée à l'endommagement résultant du choc. Outre qu'elle augmente la résistance d'une feuille de verre au bris, la trempe a également pour effet qu'une feuille de verre se brise en fragments relativement petits, à surfaces relativement mousses, qui sont moins blessants que les fragments relativement gros, à arêtes vives, qui résultent de la fracture plus fréquente du

verre non trempé.

La production industrielle de feuilles de verre profilées à.de telles fins comprend ordinairement les opérations consistant à chauffer des feuilles plates au point de ramollissement du verre, à donner aux feuilles chauffées la courbure voulue, puis à refroidir les feuilles cintrées de façon contrôlée, à une température inférieure à la plage de recuit du verre. Au cours d'un tel traitement, la feuille de verre est transportée le long d'un trajet pratiquement horizontal qui s'étend d'une extrémité à l'autre d'un four du type tunnel, o la feuille de verre fait

partie d'une série de feuilles qui sont chauffées à la tempéra-

ture de déformation du verre, puis le long d'un prolongement de ce trajet, dans un poste de formage o chaque feuille de verre est transférée successivement sur un moule à vide. Le moule à

vide soulève et retient par aspiration la feuille de verre ramol-

lie par la chaleur. A peu près en même temps, un cadre de trans-

fert et de trempe, dont le profil circonférentiel correspond à celui que l'on veut pour la feuille de verre un peu en dedans de son périmètre, est déplacé vers l'amont jusqu'au-dessous du moule à vide. Par suppression du vide, la feuille de verre est déposée

sur le cadre de trempe. Le cadre de trempe soutient la partie pé-

riphérique de la feuille de verre, tandis qu'il la transporte

dans un poste de refroidissement en vue d'un refroidissement ra-

pide. Dans les dispositifs connus dans l'état actuel de la

technique, ou bien le moule à vide était muni d'une surface in-

férieure de formage, de courbure rigide, qui déformait progressi-

vement la feuille de verre ramollie par la chaleur par aspiration contre elle, ou bien il présentait une surface de formage plate et lisse qui soulevait la feuille de verre plate par aspiration contre elle et on tablait alors sur une suppression du vide dans le moule, permettant à la feuille de verre chaude de tomber sur le cadre de trempe par gravité ou par une combinaison de la gravité et d'une force complémentaire, pour que s'établisse lè profil dicté par la forme circonférentielle du cadre de trempe. Les procédés de ce dernier genre ont été qualifiés de procédés

de formage par chute (drop-forming).

Lorsqu'une surface courbe et rigide est au voisinage d'une feuille de verre plate, ramollie par la chaleur, lors de l'établissement d'une aspiration à travers cette surface, il faut beaucoup d'énergie pour obtenir l'aspiration nécessaire pour soulever et, en même temps, déformer la feuille de verre chaude par aspiration, à une vitesse suffisamment grande pour assurer une production ultra-rapide en grande série de feuilles de verre profilées et trempées. Lorsqu'une feuille de verre plate est profilée par formage par chute, la profondeur maximale de courbure que l'on peut obtenir dépend de l'épaisseur du verre, de sa température et de la distance de chute de la feuille. Il est difficile de contrôler la forme de feuilles de verre minces, en

particulier lorsqu'elles sont chauffées à une tempérautre exces-

sive. En outre, si l'on augmente la distance de chute dans le but de rendre possible une courbure plus profonde, il faut plus de temps pour soulever la feuille de verre à cette distance de chute prolongée, ce qui limite la vitesse maximale à laquelle

peuvent être produites des feuilles de verre cintrées et trempées.

D'après le brevet des Etats-Unis n0 2 663 974 (Robert W. Thomson), des feuilles de verre ramollies par la chaleur sont courbées entre des bandes flexibles de métal qui sont lestées et une paire d'organes rigides de support de la feuille de verre dont les bords supérieurs comportent des surfaces présentant une courbure convexe en élévation, correspondant à la forme voulue pour une feuille de verre rectangulaire après qu'elle a été façonnée. Les bandes lestées s'appuient sur la surface supérieure de la feuille de verre pour déformer cette dernière de sorte qu'elle épouse la courbure convexe des surfaces des bords supérieurs. Aucun dispositif à vide ou de transfert n'est prévu

dans cette installation.

Le brevet des Etats-Unis no 3 007 753 (August Dammers) décrit un moule de cintrage à la presse dans lequel une feuille de verre ramollie par la chaleur, suspendue verticalement, est cintrée par pression contre une matrice de formage rigide à courbure convexe, par application sous pression d'une feuille élastique de tissu qui est sollicitée par ressorts contre la surface de la feuille de verre opposée à celle qui regarde la matrice rigide de forme convexe. Dans ce dispositif breveté, iJ n'est prévu ni transfert sur un second organe de formage, ni

application de vide.

D'après le brevet des Etats-Unis n0 3 106 464 (August Dammers), une matrice rigide de forme convexe est amenée au contact de l'une des surfaces d'une feuille de verre ramollie par la chaleur, tandis que la surface opposée est appliquée de force contre un cadre flexible, de manière à déformer la feuille de verre et le cadre. Le cadre est alors déformé davantage encore à ses extrémités par des pistons qui pressent les extrémités opposées du cadre contre les extrémités de la matrice convexe.Il n'est pas fait usage de vide dans le procédé de cintrage de ce

brevet.

Le brevet des Etats-Unis no 3 265 284 (George F. Ritter Jr.) décrit une bande flexible qui est située entre un moule supérieur de pressage de forme convexe et un moule inférieur de forme concave. Le moule inférieur est soulevé po'ur mettre une feuille de verre ramollie par la chaleur, supportée par la bande flexible, en contact avec la surface du moulesupérieur qui est

dirigée vers le bas. Lorsque le moule inférieur se met en posi-

tion de retrait, la bande entraîne la feuille de verre profilée sur un transporteur à rouleaux qui la transporte à travers une

zone de trempe o elle est refroidie. L'absence de support péri-

phérique pour la feuille de verre se traduit par une perte de contrôle de la déformation, ce qui fait que la forme définitive de la feuille de verre à la suite de son refroidissement ne peut pas être définie rigoureusement d'après la forme donnée dans le poste de cintrage à la presse, o la feuille de verre supportée par la bande flexible est prise en sandwich sous pression entre

les moules supérieur et inférieur.

Le brevet des Etats-Unis no 3 389 984 (Oscar D. Englehart et James S. Shuster) est comparable au brevet Ritter précité, en ce sens qu'il prévoit un ruband flexible de matière, superposé sur la surface de formage d'un moule de pressage de forme concave, pour constituer un brin entre ce moule concave et l'une des sur- faces d'une feuille de verre ramollie par la chaleur qui doit être cintrée à la presse. D'après ce brevet, la feuille de verre

est suspendue à des pinces. L'autre surface de la feuille de ver-

re est dirigée vers un moule de cintrage à la presse de forme convexe. Par un mouvement relatif des moules l'un vers l'autre,

une forme profilée est donnée à la feuille de verre par pressage.

La feuille de verre est ensuite supportée uniquement par les pinces pour être transférée dans une zone de refroidissement o des tensions sont introduites dans le verre en fonction de la vitesse de refroidissement. Cette opération de cintrage à la presse est caractérisée par l'absence de support périphérique et

par l'absence d'un support à vide.

D'après le brevet des Etats-Unis no 3 459 521, une feuille de verre plate est supportée par un hamac, tandis qu'elle est

pressée, à l'état ramolli par la chaleur, entre des moules supé-

rieur et inférieur de formes complémentaires. La feuille de verre est retirée du hamac d'une manière ou de l'autre et est refroidie rapidement. D'après le brevet des Etats-Unis no 3 607 187 (Harold A. ?5 McMaster), une feuille de verre plat ramollie est soulevée par abaissement d'un moule à vide vers cette feuille et application

d'aspiration à travers une surface de formage à courbure perma-

nente, dirigée vers le bas, que présente le moule à vide, pour profiler la feuille par aspiration contre cette surface. Beaucoup d'énergie est nécessaire pour assurer l'aspiration qui convient pour déformer la totalité de la feuille de verre plat, de sorte qu'elle épouse la forme à courbure permanente du moule à vide par portions successives, en particulier pour les portions qui sont le plus éloignées du moule à vide au moment o d'autres portions entrent initialement en contract avec le moule à vide. Si tant

est que ce procédé revête un intérêt pratique, il n'est applica-

ble que pour la production de courbures extrêmement peu profondes

et il prend trop de temps pour une production ultra-rapide.

Le brevet des Etats-Unis n0 3 846 104 (Samuel L. Seymour) propose un procédé et un dispositif avec lesquels des feuilles de

verresont transportées à travers un four sur des moyens transpor-

teurs et sont chauffées, tandis qu'elles traversent le four, à une température s'approchant du point de ramollissement du verre. Au niveau d'un poste de formage au-delà du four, chaque feuille de verre est soulevée successivement par un moule inférieur de

contour qui élève la feuille de verre au contact d'un moule supé-

rieur à vide dont la forme correspond à celle que l'on veut obte-

nir pour le verre. Le moule supérieur à vide reste en position fixe dans le poste de formage et retient le verre profilé contre lui, tandis que le moule inférieur de formage se place en retrait au-dessous du niveau des moyens transporteurs. Un cadre de trempe, présentant une forme qui lui permet de ne supporter la feuille de verre cintrée qu'au voisinage immédiat de son bord maginal ou périphérique, se déplace en direction généralement horizontale entre le poste de formage et un poste de refroidissement, pour recevoir chaque feuille de verre profilée, libérée par le moule à vide, au niveau du poste de. formage et la transférer dans le poste de refroidissement. Par conséquent, chaque feuille de verre doit être soulevée en bloc sur un minimum de distance verticale vers une position haute pour son transfert sur le moule à vide, ce qui

constitue une phase qui prend du temps.

Le brevet des Etats-UJnis n0 4 092 141 (Robert G. Frank et DeWitt W. Lampman) propose un dispositif similaire, avec des moyens de transfert de feuille mobiles verticalement pour retirer rapidement du cadre de trempe chaque feuille de verre cintrée, après que ses surfaces ont suffisamment durci pour qu'elle puisse être transportée sur un transporteur aval supplémentaire. Ce dernier présente une surface de support des feuilles de verre à une hauteur légèrement supérieure au niveau duquel la feuille de

verre est supportée par le cadre de transfert et de trempe. Tou-

tefois, dans le dispositif de ce brevet antérieur, il est prévu, pour le soulèvement de chaque feuille de verre en direction du moule supérieur à vide, une distance verticale appréciable, car le moule à vide reste en position haute entre des opérations successives de formage, dans l'attente de l'arrivée d'une feuille

de verre suivante au poste de formage.

L'invention de la demande de--brevet aux Etats-Unis n0.

de série 960 403 de Samnuel L. Seymour, déposée le 13 novembre 1978, pour des "Moyens d'alignement de feuilles de verre et leur procédé d'utilisation", décrit un procédé de formage et de trempe de feuilles de verre d'après lequel chaque feuille de verre, en quittant un four de chauffage, est soulevée au moyen d'un plateau à vide plat qui est mis en contact avec la surface

supérieure de la feuille de verre plat, ramollie par la chaleur.

Après que le plateau à vide et la feuille de verre ont atteint une position haute, un cadre de f ormage et de trempe est placé

en position au-dessous de la feuille de verre, le vide est sup-

primé et la feuille de verre tombe sur le cadre de formnage et de trempe, afin de produire le cintrage par le procédé de formage par chute. Puis le cadre de formage et de trempe est abaissé à distance du plateau à vide et transféré dans un poste de trempe o des jets d'air sont dirigés sur les surfaces opposées de la feuille de verre façonnée par f ormage par chute, afin de tremper le verre. Certes, ce dispositif prévoit, pour le moule à vide, une surface plane qu'il est plus facile de polir qu'une surface

courbe et il simplifie le passage d'une forme à une autre, puis-

que le cadre de cintrage et de trempe est le seul élément majeur du dispositif de formage et de trempe qui doit etre rectifié ou remplacé pour la production de pièces de forme différente, mais

le f ormage par chute a ses limitations. Par exemple, la profon-

deur de courbure qui peut être atteinte de la sorte, sans perte de contrôle sur la forme générale de la feuille de verre traitée,

est limitée.

Antérieurement à la présente invention, il n'existait pas, dans la technique de cintrage des feuilles de verre, un procédé

de façonnage et de trempe des feuilles de verre qui fasse interve-

nir un moule à vide dont la surface de contact avec le verre soit aussi lisse que celle de moules à vide plats de l'état antérieur de la technique, et qui donne également à la feuille de verre une

forme correspondant approximativement à. la forme définitive vou-

lue avant que cette feuille de verre ne soit libérée et déposée sur un cadre de f or-mage et de trempe, afin qu'il soit possible d'augmenter la vitesse de production en grande série de feuilles de verre profilées et trempées et également que l'opération plus rapide suivant la présente invention-permette de donner aux

feuilles de verre des courbures présentant une plus grande pro-

fondeur que ce qui était possible en utilisant les modèles anté-

rieurement de dispositifs de formage par chute.

La présente invention propose un procédé de formage de feuilles de verre utilisant un dispositif qui comprend un moule supérieur à vide flexible, capable de présenter une surface inférieure lisse et plate au moment o il entre en contact avec une feuille dè verre ramollie par la chaleur et o il la soulève par aspiration, et néanmoins capable de se déformer et de prendre, une forme qui approche de plus près la forme définitive voulue pour la feuille de verre cintrée et trempée au moment o ce moule à vide amène la feuille de verre dans-une position haute qui ménage l'espace libre nécessaire pour que le cadre de formage

et de trempe puisse pénétrer dans le poste de formage. Le disposi-

tif de la présente invention a besoin de moins de temps, pour chaque cycle de formage, que les dispositifs de l'état antérieur de la technique, comprenant un moule à vide à courbure permanente qui servait à saisir et à soulever par aspiration une feuille de verre ramollie par la chaleur. Le fait de saisir une feuille de

verre plat avec un moule à vide déformable, présentant une surfa-

ce plate et lisse qui entre initialement en contact avec la feuil-

le de verre plat, selon ce qui est enseigné par la présente invention, réduit le risque de donner à la feuille de verre une

forme qui s'écarte de la forme voulue.

Le fait que la forme du moule à vide est modifiée au

cours du soulèvement de celui-ci avec une feuille de verre ramol-

lie par la chaleur retenue au-dessous de lui, selon ce qui est enseigné par la présente invention, réduit le temps mort pour le cadre de formage et de trempe. La chute d'une feuille de verre courbée sur un cadre de formage de contour et de trempe ayant approximativement la même courbure et le même contour que le moule à vide déformé peut s'effectuer sur une distance plus courte que la distance nécessaire pour la chute d'une feuille de verre sur un cadre courbe à partir d'un moule à vide plat. En conséquence, la vitesse communiquée à la feuille de verre sur la plus courte distance parcourue dans sa chute avant qu'elle n'atteigne le cadre de formage de contour et de trempe est réduite au minimum. Il en résulte un minimum d'affaissement ineontrôlé de la feuille de verre dans sa partie intermédiaire, en dedans de son contour qui

est supporté par le cadre de formage et de trempe.

En outre, la réduction de la distance de la chute entre le moule à vide et le cadre de formage et de trempe diminue le temps nécessaire pour le transfert de la feuille de verre entre

le moule à vide et le cadre de formage et de trempe. La diminu-

tion du temps nécessaire pour cette phase de transfert réduit la durée d'un cycle de formage et, par suite, rend possible une

vitesse de production plus élevée.

La présente invention introduit une amélioration supplé-

mentaire dans le formage par chute de feuilles de verre, tel

qu'il était pratiqué dans l'état antérieur de la technique. Lors-

qu'une feuille de verre plat chauffée tombe sur un moule de contour qui présente une surface de formage courbe en élévation,

la feuille de verre glisse par rapport au moule. Un tel glisse-

ment donne lieu à des traces de dérapage qui nuissent aux pro-

priétés optiques du verre cintré. La présente invention réduit au minimum des traces de dérapage, par le fait que les feuilles de verre sont façonnées sur un moule de formage après avoir reçu

une forme qui s'approche de la forme du moule.

La présente invention pourra être bien comprise à l'aide

de la description qui suit d'un mode de réalisation donné à

titre d'illustration, description qui embrasse les dessins

annexés, sur lesquels les mêmes numéros de référence désignent

les mêmes éléments de construction.

La figure 1 est une vue partielle en perspective d'un dispositif pour le formage et la trempe de feuilles de verre correspondant à un mode de réalisation préféré de la présente invention, comprenant un poste de formage situé au-delà d'un four à sole à rouleaux, certaines parties du dispositif ayant

été omises pour plus de clarté.

La figure 2 est une vue partielle d'extrémité d'une partie du mode de réalisation de la figure 1, certaines parties

ayant été omises ou découpées pour faire apparaître plus claire-

ment d'autres parties du dispositif.

La figure 3 est une vue en élévation latérale, faite perpendiculairement à la vue de la figure 2 et montrant une partie du dispositif des figures 1 et 2, certaines parties ayant été omises pour montrer sous forme simplifiée la structure d'un moule déformable de formage par le vide qui fait partie du mode

de réalisation préféré, ce moule étant représenté en traits con-

tinus dans la forme qu'il prend pour le façonnage du verre et en traits discontinus dans la forme qu'il présente lorsqu'il est

plat pour saisir une feuille de verre plat.

La figure 4 est une vue partielle en perspective du moule à vide déformable, certaines parties ayant été supprimées

pour faire apparaître plus clairement d'autres parties.

La figure 5 est une vue en coupe longitudinale du moule à vide déformable de la figure 4, montrant sa surface déformable de formage lorsqu'elle est à plat pour le soulèvement et le façonnage d'une feuille de verre plat, certaines parties ayant

été omises pour faire apparaître certains éléments de construc-

tion situés intérieurement.

La figure 6 est une vue partielle en plan du moule à vide des figures 4 et 5, certaines parties ayant été omises pour

faire apparaître plus clairement certains éléments de construc-

tion situés intérieurement.

D'après ce qui est représenté sur la figure 1, un disposi-

tif pour le chauffage et le formage de feuilles d'une matière telle que le verre comprend des moyens de chauffage avec un four

42 (dont l'extrémité de sortie est représentée), à travers l'o-

rifice de sortie 43 duquel des feuilles de verre,-provenant d'un poste de chargement (non représenté), sont transportées après avoir été chauffées à la température de déformation du verre. Un poste de refroidissement, désigné dans l'ensemble par 44, pour le refroidissement des feuilles de verre cintrées et un poste de déchargement (non représenté) au-delà du poste de refroidissement 44 sont situés bout à bout le long d'un trajet transversal qui s'étend d'un c8té du four 42 au-delà de l'orifice de sortie 43 de ce dernier. Un poste de formage 46 est situé à l'angle entre l'orifice de sortie 43 du four et l'un des cotés du poste de refroidissement 44. Un dispositif de transfert de feuilles 47, représenté entre le poste de refroidissement 44 et le poste de

formage 46, transfère la feuille de verre dans le poste de re-

froidissement 44.

il La chaleur peut être délivrée dans le four 42 par les gaz chauds provenant de brûleurs à gaz ou par des radiateurs électriques, ou encore par une combinaison des deux systèmes,

ces moyens de chauffage étant connus en soi dans la technique.

Dans les parois latérales du four sont montés des paliers pour un transporteur horizontal composé de rouleaux transporteurs

48 dirigés transversalement et espacés en direction longitudina-

le, définissant une trajectoire qui s'étend d'une extrémité à l'autre du four 42. Des rouleaux transporteurs supplémentaires 49 sont disposés au niveau du poste de formage 46 pour former

un prolongement de la trajectoire à travers le four 42. Les rou-

leaux du transporteur sont disposés par sections et leur vitesse de rotation est commandée au moyen d'embrayages (non représentés),

ce qui permet de régler et de synchroniser la vitesse des diffé-

rentes sections du transporteur, de façon connue en soi. Un élé-

ment détecteur de verre S est placé près de l'orifice de sortie

du four 42 pour déclencher un cycle d'opération du dispositif.

Des interrupteurs de fin de course ou des dispositifs électroniques de commande peuvent être prévus pour synchroniser le fonctionnement de divers éléments de l'installation suivant une séquence prédéterminée. Etant donné que leur disposition et leur mode de fonctionnement ne font pas partie de la présente

invention, ils ne seront pas décrits ici en détail.

Le poste de formage 46 comprend une structure de moule supérieur déformable 50. Cette dernière est constituée par une caisse de métal déformable 52 recouverte d'une couche d'une

matière réfractaire telle que la fibre de verre (non représentée).

La caisse de métal déformable 52 se compose d'une feuille de métal inférieure 54, flexible et perforée, sur toute l'étendue de laquelle sont réparties des perforations 55, et d'une feuille

de métal supérieure 56 qui est également flexible, mais ne pré-

sente qu'une seule ouverture traversante centrale 57.Les feuilles flexibles supérieure et inférieure 54 et 56 sont en tôle d'acier trempé demiidur et elles ont un contour rectangulaire. Les bords latéraux et longitudinaux des feuilles de métal flexibles 54 et 56 sont maintenus à distance sur toute leur longueur par deux barres carrées et massives de néoprène 58. Ces dernières mesurent 19 mm de côté. Les barres massives de néoprène 58 sont fixées par des vis 60 qui passent à travers des fentes 62 traversant verticalement les barres massives de néoprène, ainsi que des

fentes 64 pratiquées dans la feuille de métal flexible inférieu-

re 54, et qui sont reçues dans des trous 66 répartis sur le

périmètre de la feuille de métal supérieure 56.

Des barres longitudinales supplémentaires 68 s'étendent parallèlement aux barres massives de néoprène 58 et sont séparées par une distance d'environ 2,5 cm. Les barres longitudinales de néoprène supplémentaires 68 sont munies d'encoches transversales taillées sur toute la largeur de leur surface supérieure. Dans un mode de réalisation particulier de la présente invention, les encoches 70 ont la forme d'un V en section transversale, la profondeur des encoches transversales 70 et leur écart mutuel étant choisis de façon à assurer une distribution uniforme de la pression négative ou positive de l'air dans la caisse déformable

de métal 52 en fonction des critères qui seront exposés ci-après.

Deux barres métalliques creuses transversales 72, sous la forme de pièces carrées de 19 mm de largeur sur chaque côté joignent les parties bordantes de la feuille de métal flexible inférieure 54 et de la feuille de métal flexible supérieure 56 au moyen de vis supplémentaires 60 qui sont maintenues en place

à travers des trous verticaux 7, percés dans les.parois supé-

rieures et inférieures des barres creuses 72 et dans des trous filetés supplémentaires 66 situés aux extrémités de la feuille

supérieure 56.

La feuille supérieure 56 comporte une ouverture centrale

pour recevoir une tubulure de vide 74. Cette dernière est rac-

cordée à une-conduite de mise sous vide 76 qui est à son tour en

communication avec une source dé vide (non représentée).

Deux paires de pattes 80 sont fixées à distance longitu-

dinale l'une de l'autre sur la surface supérieure de la feuille de métal flexible supérieure 56 au voisinage des extrémités de celle-ci. Ces pattes sont munies d'ouvertures pour recevoir un axe 82. L'axe est reçu dans une tête de piston 84. Cette dernière est fixée à l'extrémité inférieure d'unetige de piston 86 qui est

animée de mouvement à l'intérieure d'une enveloppe de piston 88.

Celle-ci est articulée par son extrémité supérieure sur un support de piston 90 qui est fixé sur une traverse extérieure 92 profilée en U. Les traverses 92 profilées en U s'étendent parallèlement l'une à l'autre et perpendiculairement à la longueur de la cais- se de métal défornmable 52. A intervalles sur leur longueur, les profilés en U sont fixés aux surfaces des bords supérieurs de poutrelles longitudinales 94 qui sont représentées au nombre de quatre sur la figure 2. Chacune des poutrelles longitudinales 94 présente un bord supérieur rectiligne 96 et un bord inférieur

courbe 8 (voir figure 3).

Les pistons 88 sont montés entre les deux poutrelles longitudinales 94 situées au milieu. Lorsque les tiges de piston 86 des cylindres 88 sont en position d'extension, la caisse de

métal déformable 52 occupe la position indiquée en traits dis-

continus sur la figure 2, la feuille de métal flexible inférieu-

re constituant une surface plate. Etant donné que la feuille de métal flexible inférieure est perforée, lorsqu'une aspiration

est produite au moyen de la,conduite de vide 76 et de la tubu-

lure de vide 74 dans la caisse de métal déformable 52, une feuil-

le de verre G qui est arrivée au-dessous de cette caisse 52 sur les rouleaux 49 du transporteur est appliquée par aspiration contre la feuille de métal flexible inférieure 54 sous l'effet du vide. Au moment o les tiges de piston 86 des cylindres 88 sont attirées simultanément de bas en haut en position rétractée, la caisse de métal déformable 52 se déforme de telle sorte que la feuille de métal flexible supérieure 56 vienne s'appliquer vers le haut contre le bord inférieur courbe 98 des poutrelles

longitudinales 94, d'o il résulte que la caisse de métal dé- -

formable 52 se déforme en épousant la forme du bord inférieur courbe 98 des poutrelles longitudinales 94. La feuille de verre G,

qui est ramollie par la chaleur et qui est maintenue par aspira-

tion contre la feuille de métal flexible inférieure 54, prend la

forme de cette feuille de métal inférieure.

Les traverses 92 profilées en U sont raccordées à une cage supérieure 93. La cage supérieure 93 est donc solidaire du moule à vide déformable 50 dans ses mouvements verticaux, moule qui comprend la caisse de métal déformable 52, quelle que soit la forme que cette dernière est amenée à prendre de force par les positions des tiges de piston 86 et des cylindres 88. Afin d'assurer la caractéristique de réglage vertical pour le positionnement du moule à vide déformable 50, il est prévu une

poutre supérieure fixe de support 101.

La poutre 101 repose sur une paire de poutres de char-

pente horizontales et transversales 103. A leur tour, ces der-

nières prennent appui sur des montants antérieurs et postérieurs 105 qui n'ont été représentés qu'en partie sur la figure 1 afin de faire apparaître clairement le moule à vide déformable 50 et son mécanisme de commande. Deux douilles 107 sont montées sur

la surface supérieure de la cage supérieure 93. Ces douilles re-

çoivent des tiges de guidage 109. En position intermédiaire entre les douilles 107 est disposé un palier support 111. Sur ce palier support s'articule une tête de piston 112 fixée à l'extrémité inférieure d'une tige de piston 113 qui se déplace verticalement dans un cylindre 115 orienté verticalement. Par son extrémité supérieure, le cylindre 115 est fixé rigidement sur la poutre

supérieure fixe de support 101.

Le dispositif de transfert de feuilles 47 comprend un organe 119 en forme de cadre dont le profil en élévation et en plan correspond à la forme voulue immédiatement en dedans du bord périphérique d'une feuille de verre qui doit être façonnée ?5 dans le poste de formage 46. L'organe 119 en forme de cadre est entouré par un renfort 121 de type tubulaire. L'organe en forme de cadre présente une surface de son bord supérieur qui est entaillée ou dentelée afin de réduire au minimum le contact avec

le verre et, de préférence, il est construit sous la forme décri-

te dans le brevet des Etats-Unis no 3 973 943 (Samuel L. Seymour).

Des barrettes de connexion 122 sont réparties le long de sa périphérie pour joindre l'organe 119 en forme de cadre et son renfort 121. Des bras saillants 123 s'étendent vers l'extérieur à partir des extrémités longitudinales opposées de la structure constituée par le dispositif de transfert de feuilles 47 et se terminent par des douilles à filetage intérieur 125.Ces dernièressnt montées sur des tiges de commande rotatives 127 qui sont mises en rotation simultanément par un dispositif de commande à moteur

(non représenté).

Le poste de refroidissement 44 comprend un. collecteur supérieur -130 raccordé à une conduite d'alimentation en air qui délivre de l'air sous pression, provenant d'une source de fluide de trempe (non représentée), à ce collecteur supérieur 130 qui le projette, à travers des buses tubulaires 132 dirigées vers le bas, sur la surface supérieure d'une feuille de verre supportée par l'organe 119. D'autres moyens d'alimentation en fluide de trempe sont en communication avec un collecteur inférieur 134 qui est muni de buses 136 dirigées vers le haut pour projeter le fluide de trempe, en particulier de l'air sous pression, sur la surface inférieure d'une feuille de verre supportée par l'organe

119 en forme de cadre.

Le cycle d'opération du dispositif est le suivant.Plusieurs feuilles de verre sont transportées à travers le four 42 en prenant appui sur les rouleaux transporteurs 48 du four en rotation. Au moment o une feuille de verre est, repérée par l'élément détecteur S,

elle est transférée sur une série de rouleaux transporteurs sup-

plémentaires 49 qui tournent pendant un temps suffisant pour mettre en place la feuille de verre G immédiatement au-dessous

de la caisse de métal déformable 52 qui occupe la position repré-

sentée sur la figure 1 et, en traits discontinus, sur la figure 3. Une aspiration est établie par le raccord de vide 74 et la conduite flexible de vide 76 pour soulever la feuille de verre, encore plate, et l'appliquer contrela caisse de métal déformable 52. Les tiges de piston 86 sont attirées vers le haut en position de retrait, ce qui a pour effet d'élever la feuille de métal flexible supérieure 56 au contact des bords inférieurs courbes 98 des poutrelles longitudinales 94 et de déformer la caisse 52,

d'o il résulte que la feuille de verre G prend la forme que pré-

sente, par sa déformation, la caisse de métal déformable 52.Cette forme est indiquée en traits continus sur la figure 3. La tige de piston 113 remonte alors et soulève l'ensemble du moule à vide déformable 50 pour livrer accès au dispositif de transfert de feuilles 47 qui vient se mettre en place au-dessous du moule

à vide déformable dans le poste de fôrmage 46.

Le vide est supprimé dans la caisse de métal déformable 52 et la feuille de verre déformée est amenée à tomber sur l'organe 119 en forme de cadre. Les tiges filetées rotatives de commande 127 sont mises en rotation dans le sens qui place l'or- gane 119 en forme de cadre entre les buses supérieures 132 et les buses inférieures 136, et de l'air ou un autre fluide de trempe est soufflé en direction des surfaces opposées de la feuille de verre supportée par l'organe 119 en forme de cadre, avec un débit suffisamment rapide pour donner au verre un degré voulu de trempe. Puis la feuille de verre est retirée de l'organe 119 en forme de cadre et le dispositif de transfert de feuilles

47 est placé en-position d'attente, directement contre les rou-

leaux transporteurs supplémentaires 49, dans l'attente de l'ar-

rivée de la feuille de verre suivante en vue de son façonnage

dans le poste de formage.

Diverses variantes de réalisation peuvent être adoptées dans la mise en oeuvre de la présente invention. Par exemple,

n'importe quelle source d'énergie disponible, notamment l'élec-

tricité, le gaz, le pétrole, le charbon, etc., peut être utilisée

pour chauffer les feuilles de verre à l'intérieur du four. N'im-

porte quel type de transporteur, notamment un transporteur du

type sole à gaz ou un transporteur qui utilise des rouleaux con-

jointement avec un fluide destiné à compenser en partie la masse de verre en appui rotatif sur les-rouleaux d'un transporteur,

peut être substitué au système transporteur à rouleaux pour ali-

menter le poste de formage en feuilles de verre. D'autre part, le moule à vide déformable qui, dans la forme de réalisation proposée à titre d'illustration, est mobile verticalement, peut être remplacé par un moule à vide déformable qui conserve une position fixe par rapport à des rouleaux transporteurs mobiles verticalement, et l'organe en forme de cadre peut être formé

de sections de rail séparées par des intervalles à travers les-

quels descendent les rouleaux en vue de la chute de la feuille de verre sur l'organe en forme de cadre à partir de la caisse à vide déformable, ainsi que pour ménager l'espace libre permettant à l'organe en forme de cadre de transférer la feuille de verre dans le poste de refroidissement et de revenir vide dans le poste de forimage, avant que les rouleaux mobiles verticalement ne remontent dans leur position de réception de la feuille de verre, à temps pour l'arrivée de la feuille de verre suivante à façonner. D'après un autre mode de réalisation envisagé, le moule à vide déformable peut se déplacer, non pas verticalement, mais

horizontalement entre une première position au-dessus des rou-

leaux transporteurs supplémentaires et une seconde position au-

dessus de l'organe en forme de cadre, et changer de forme au

cours de son déplacement horizontal.

Le poste de refroidissement peut utiliser des liquides

ou d'autres fluides à la place d'air en tant que fluide de re-

froidissement et il peut comporter des buses du type en fente ou des buses du type en barre, à la place ou en combinaison avec

les buses tubulaires décrites.

La forme de l'invention qui est décrite et représentée

dans le présent mémoire représente un mode de réalisation pré-

féré, donné à titre d'illustration, et certaines modifications qui peuvent y être apportées. Il est bien entendu que diverses modifications supplémentaires peuvent être faites, sans que l'on s'écarte pour autant de l'essentiel de l'invention, tel qu'il est

défini dans les revendications qui suivent.

Claims

REVENDICATIONS

1. Procédé de formage d'une feuille de verre, caractérisé en ce qu'il comprend les opérations consistant à: a) délivrer une feuille de verre plat (G), ramollie par la

chaleur, à un poste de formage (46) dans une position d'aligne-

ment au-dessous d'un moule à vide déformable (50), présentant une surface de formage (54) perforée, dirigée vers le bas, capable de définir une forme plane ou une forme courbe choisie et de se déformer entre cette forme plane et cette forme courbe; b) appliquer la feuille de verre plat, alors qu'elle est ramollie par la chaleur, contre le moule déformable par établissement d'un vide dans celui-ci, tandis que la surface de formage perforée définit ladite forme plane; et c) maintenir appliquée la feuille de verre ramollie par la

chaleur et entretenir le vide tandis que la surface de formage.

est déformée entre la forme plane et la forme courbe, jusqu'à ce que la feuille de verre change de forme et devienne une feuille de verre cintrée dont la forme correspond approximativement à

ladite forme courbe.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre l'opération consistant à libérer la feuille de verre cintrée à la suite de son formage, en vue de

son transport dans un poste de refroidissement (44), et l'opéra-

tion consistant à refroidir la feuille de verre cintrée à une

vitesse suffisante pour lui donner une trempe, au moins partielle.

3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la feuille de verre est délivrée au poste de formage après avoir traversé une atmosphère chaude (42), en prenant

appui sur un transporteur à rouleaux.

4. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la feuille de verre est délivrée au poste de formage après avoir traversé une atmosphère chaude, en prenant appui sur

un lit de gaz.

5. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la feuille de verre cintrée est transférée sur un organe en forme de cadre (111) qui présente une courbure telle que sa forme corresponde, en élévation et en plan, à la forme voulue pour la feuille de verre, pour être supportée par cet organe

pendant son transport vers le poste de refroidissement.

6. Dispositif pour le formage d'une feuille de verre plat, caractérisé en ce qu'il comprend

a) des moyens (42) pour chauffer-la feuille de verre à la tempé-

rature de déformation du verre; b) des moyens (49) pour délivrer cette feuille de verre plat, à l'état ramolli par la chaleur, à un poste de formage (46) dans

une position prédéterminée; -

c) un moule à vide déformable (50), comprenant une caisse défor-

mable (52) qui présente une surface de formage perforée (54), dirigée vers le bas, capable de se déformer entre une forme plane et une forme courbe; d) des moyens (74, 76) pour faire le vide dans la caisse; et e) des moyens (86) associés à la caisse pour déformer la surface de formage perforée, dirigée vers le bas, de telle sorte qu'à l'arrivée d'une feuille de verre dans le poste de formage, le moule à vide déformable soit au voisinage immédiat de la surface supérieure de la feuille de verre plat, sa surface de formage perforée présentant alors la forme plane, que les moyens générateurs de vide fassent le vide dans la caisse pour que la feuille de verre plat soit appliquée par aspiration

contre la surface de formage dirigée vers le bas alors que celle-

ci présente sa forme plane, et que les moyens prévus pour déformer la surface de formage dirigée vers le bas déforment la caisse en lui faisant prendre sa forme courbe tandis que les moyens générateurs de vide entretiennent le vide dans la caisse, ce qui a pour effet de mettre la feuille de verre plat sous forme de feuille de verre cintrée dont la courbure correspond à ladite

forme courbe de la surface de formage.

7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend en outre: f) des moyens (113) pour élever et abaisser le moule à vide entre

une position basse à proximité immédiate des moyens qui déli-

vrent la feuille de verre et une position haute, à distance verticale de ces moyens qui délivrent la feuille de verre, de telle sorte que les moyens prévus pour élever et abaisser le moule à vide élèvent ce moule à vide en position

haute tandis que les moyens propres à déformer la caisse défor-

ment cette caisse.

8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend en outre: g) un poste de refroidissement (44); h) des moyens de transfert (47) des feuilles de verre, mobiles entre le poste de refroidissement et une position au-dessous du moule à vide déformable dans le poste de formage, de telle sorte qu'en position haute, le moule à vide libère l'espace nécessaire pour que les moyens de transfert des feuilles de verre se placent dans ladite position prédéterminée

au-dessous du moule à vide dans le poste de formage, la disposi-

tion étant telle quà l'arrivée des moyens de transfert des feuil-

les de verre dans la position prédéterminée, les moyens généra-

teurs de vide interromptent la création de vide et permettent à la feuille de verre cintrée de tomber sur les moyens de transfert des feuilles de verre, que ces moyens de transfert des feuilles de verre se déplacent vers le poste de refroidissement avec la feuille de verre cintrée qu'ils supportent, et qu'un fluide de trempe soit projeté (par 132 et 136) sur la feuille de verre cintrée chaude, avec un débit suffisant pour donner à la feuille

de verre une trempe, au moins partielle.

9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens pour mettre sous pression le moule à vide afin d'aider à la libération de la feuille de verre cintrée d'avec ce moule et de faire tomber la feuille de verre cintrée sur les moyens (47) de transfert des feuilles de verre à une vitesse plus grande que celle qui résulte de la force de gravité.