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"Perfectionnements aux procédés et aux appareils servant à découper des feuilles de verre de sûreté"
La présente invention se rapporte aux procédés et aux appareils destinés à découper du verre de sûreté tel que du verre en feuilles com- prenant plusieurs couches de verre entre lesquelles sont interposées des couches d'une matière desti- née à empêcher la formation d'éclats, telle que
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de la viscose et aux procédés et aux appareils destinés à finir les bords de ces feuilles de verre découpé. La présente invention prévoit un procédé et des moyens pour découper ce verre de sûreté rapidement et d'une façon économique et avec un degré d'exactitude suffisant pour rendre généralement superflu le passage à la meule des bords du verre, pour l'amener aux dimensions voulues.
L'invention vise également un procédé susceptible d'être appliqué sans déchets appréciables de verre, déchets qui sont occasionnés par la rup- ture involontaire du verre ou par une détérioration de la viscose ou de toute autre matière destinée à empêcher la formation d'éclats ou servant de liant, surtout dans le voisinage de la ligne de coupe. j'autres buts, d'autres caractéristiques et d'autres avantages du procédé et de l'appareil objets de l'invention apparaîtront nettement dans la description détaillée qui suit, description qui se rapporte aux dessins annexés qui représentent, à titre d'exemple seulement, un mode d'exécution de la présente invention.
Sur le dessin annexé:
Les fig. 1, 2 et 3 respectivement indiquent d'une façon plus ou moins schématique une des formes d'exécution de l'appareil destiné à réaliser trois phases successives du procédé qui faitl'objet de la présente invention;
La fig. 4 indique un autre mode d'exécution de l'appareil.
Sur la fig. l, on a désigné par 10 une feuille de verre de sûreté comprenant des couches
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de verre 11 et 12 entre lesquelles est disposée une feuille 13 d'une matière susceptible d'empêcher la formation d'éclats ou servant de liant, telle que de la viscose ou toute autre substance qui peut être rendue molle et plastique ou à laquelle on peut donner la propriété de se détacher. jusqu'à un certain degré, du verre. sous l'effet de la chaleur.
Dans ce qui suit, on a décrit tout d'abord un procédé et un appareil appropriés pour effec- tuer la division ou le découpage d'une des couches de verre, suivant une ligne voulue. On décrira ensuite le procédé préféré pour couper ou pour briser l'autre couche de verre et pour diviser la couche de viscose.
On a désigné par 14 un conducteur chauffé par le passage du courant électrique et disposé le long d'une ligne déterminée suivant laquelle on désire couper le verre. Il convient de mainte- nir le fil 14 en contact uniforme avec le verre le long de la ligne choisie pour le découpage. Ce fil peut être relié à une source convenable de courant, de façon qu'on puisse chauffer le fil au rouge ou dans le voisinage de cette température.
Si la ligne suivant laquelle on désire couper le verre est relativement courte, c'est-à- dire s'il s'agit de couper une pièce de verre et rapidement relativement étroite, on peut briser exactement/ l'une des feuilles de verre désignée par 11, sui- vant la ligne voulue, en appliquant simplement un fil unique 14 que l'on chauffe.
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Des résultats satisfaisants sont obtenus également lorsqu'on découpe de cette façon une des couches de verre au moyen d'un seul fil chauffé lorsque le verre est de très bonne qualité et par- ticulièrement lorsque le verre est relativement mince.
On a trouvé que la. première desdeux couches de verre d'une feuille de verre de sûreté peut être coupée relativement vite et d'une façon très exacte même lorsque la ligne de coupe vou- lue a une longueur relativement considérable, lors- qu'on fait usage d'un fil unique chaud sans autre moyen auxiliaire. En réalité, les résultats que l'on peut obtenir ainsi en coupant la première couche de verre d'une feuille de verre de sûreté sont bien meilleurs et plus uniformes que dans le cas où l'on appliquerait le même procédé à du verre ordinaire.
Toutefois, on a trouvé qu'il était préférable d'utiliser des moyens de chauffage au- xiliaires indiqués schématiquement en 15 et 16 sur la fig. 1 pour accélérer le travail de décou- page et pour assurer son exactitude, tant lorsqu'il s'agit de lignes courbes que lorsqu'il s'agit de lignes droites et quelles que soient l'épaisseur du verre ou la longueur de la ligne de coupe dé si- rée. Les moyens désignés par 15 et 16 peuvent, si on le désire,être constitués par des claques ou des barres chauffées et maintenues à la température désirée, d'une façon appropriée quelconque, soit grâce à des fils hélicoïdaux de chauffage électri- que, soit par l'application directo d'une flamme.
Les pièces 15 et 16 sont placées de préfé-
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rence à une faible distance de la surface du verre de façon qu'elles assurent le chauffage con- venable de la zone voisine de la ligne de coupe, mais sans qu'elles chauffent des points quelconques ou des surfaces quelconques à une température comparable à celle qui résulte du fil 14.
Si on le désire, les pièces 15 et 16 peu- vent être remplacées par un dispositif constitué par des fils chauds tels que par exemple ceux qu'on a indiqué sur la fig. 4, sur laquelle on a repré- senté le fil 14 placé sur la ligne de coupe voulue, ce fil voisinant avec plusieurs autres fils désignés par 17 et destinés à chauffer la zone de coupe à la température désirée. Bien qu'il convienne de chauffer cette zone d'une façon uni- forme sur toute sa longueur, on peut faire décroî - tre graduellement l'intensité du chauffage de chaque côté de la ligne de coupe. On peut donc disposer les fils 17 d'une façon appropriée suivant un arc de cercle, ainsi qu'on l'a représen- té sur la fig. 4.
Le chauffage de la zone voisine de la ligne de coupe par l'appareil qui vient d'être décrit coopère avec le fil 14, le verre étant di- laté de façon à empêcher toute formation involon- taire d'éclats ou toute divergence de la ligne de division par rapport à la ligne de coupe voulue, tandis que lorsqu'on utilise un fil chaud unique tel que le fil 14, sans aucun organe de chauffage auxiliaire, on remarquera qu'une bande de verre qui vient en contact avec ce fil se dulate rapide- ment d'une quantité appréciable et si la ligne
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de coupe est longue, l'expansion totale sera suffi- samment grande pour provoquer la formation de tensions dans le verre, lesquelles tensions donnent pour résultat la production de fêlures latérales et d'éclats.
En d'autres termes, les surfaces immé- diatement voisines de cette bande de verre dilatée conserveront leurs dimensions normales et il se produira une zone frontière nettement définie de chaque côté de cette bande, zones qui présentent chacune un côté qu'on aura chauffé et qui se sera dilaté considérablement, l'autre côté de chacune desdites zones étant relativement froid et ne s'étant pas dilaté. Des dispositifs tels que les pièces 15 et 16 ou les fils 17 donnent pour ré- sultat d'agrandir les zones sur lesquelles les différences de température se produisent et de rendre plus graduel le passage d'une température à l'autre de façon que l'élasticité du verre puis- se absorber les forces d'expansion sans qu'il se produise d'éclats et sans qu'il se produise de fêlures indésirables.
Lorsqu'on applique les dispositifs décrits ci-dessus sur la ligne de coupe de la feuille de verre 11, cette feuille se brise rapidement et exactement le long de ladite ligne en quelques secondes. Le temps nécessaire peut généralement être un peu réduit et l'efficacité du procédé peut être augmentée lorsqu'on pratique une petite entaille à l'un des bords du verre à la hauteur de la ligne. de coupe.
Pour rompre la feuille de verre 12 d'une façon exacte et à l'alignement de la ligne de
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brisure de la feuille 11, on procède, de préférence, de la façon suivante:
On pratique une rayure en 18 sur la feuille 12 à l'aide d'un diamant ou d'un autre outil à couper le verre, exactement à l'alignement de la ligne de brisure 19 pratiquée dans la feuille 11, comme on le voit sur la fige 2. Le verre étant ensuite placé sur un support désigné par 20, la feuille 12 peut être brisée facilement en la frap pant, comme on l'indique sur la fig. 2, au moyen d'un maillet 21 qui ne soit pas trop dur, ou au moyen d'un autre outil analogue.
Les deux feuilles de verre sont alors brisées le long de la ligne de séparation voulue et il suffit alors de couper la couche de viscose pour séparer les deux parties,
Si on le désire, au lieu d'utiliser un diamant ou un outil analogue pour couper la deu- xième couche de verre, les deux couches peuvent être coupées simultanément ou successivement en utilisant le dispositif de chauffage décrit et représente sur les fig. 1 et 4.
Mais dans certaines circonstances, cette façon de procéder entraîne une incertitude, car il est un peu difficile d'assurer la brisure simultanée des deux feuilles de verre; lorsqu'on fait usage du dispositif de chauffage et si on essaie de bouper les deux feuilles en découpage
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illei,le temps sans y parvenir, le EassàgE de la deu- xième feuille peut parfois être influencé par la chaleur appliquée à la première feuille et découpage s'opposer ainsi au xxxxxxx rapide et exact.
D'autre part, si l'on utilise des dispositifs électriques pour couper les deux feuilles successivement et
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non pas simultanément, il convient de laisser au verre le tempsde se refroidir après que la, première feuille est coupée, de façon que la, chaleur qui passe par radiation à travers la viscose jusqu'à la deuxième feuille ne vienne pas s'opposer au découpage de la deuxième feuille.
De même spécialement quand il s'agit de feuilles relativement petites de verre de sûreté, on peut trouver qu'il est possible de couper les deux feuilles en faisant usage d'un diamant ou en rayant le verre au moyen d'autres outils et en faisant suivre cette opération par une application prudente de pression ou de légers coups sur ladite feuille. Toutefois, on a trouvé que ces tentatives de découper la première feuille présentaient des difficultés en raison du support ferme que prête la deuxième feuille non encore découpée à la première feuille.
C'est pourquoi il semble préférable,du moins à présent, de recourir au premier procédé décrit ci-dessus qui permet de couper les feuilles rapidement avec une grande précision suivant la ligne désirée'.
Même lorsque les deux feuilles de verre ont été cassées le long d'une ligne voulue, on re- marquera que la viscose maintiendra fermement en contact les uns avec les autres les bords de la cassure et ne laissera pas d'espaces quipermettent d'avoir accès à la viscose.
C' est pourquoi le découpage de la viscose a été jusqu'à présent un problème auquel il n'avait pas été possible de donner une solution pratique.
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Il est évidentqu'il importe que les deux couches de verre et la couche de viscose correspondent exac- tement le long de leurs bords, non seulement pour qu'elles aient une belle apparence, mais aussi pour éviter l'existence de cavités entre les bords du verre, cavités dans lesquelles pourrait s'accumuler de la saleté ou qui pourraient admettre ou retenir de l'humidité ou des gaz provenant de l'atmosphère.
Ceci occasionnerait d'autre part des détériorations qui s'étendraient finalement dans la viscose de la partie principale de la feuille de verre de sûreté et empêcheraient de l'utiliser dans la prati- que. Jusqu'a présent, pour obtenir cette correspon- dance des bords des lames de viscose et de verre, il était nécessaire d'enlever à la meule des quantités appréciables du verre, non seulement en raison de l'impossibilité qu'il y avait jusque présent de couper les deux feuilles de verre d'une façon exacte, suivant un gabarit désiré, mais aussi en raison du fait qu'une partie de la viscose était arrachée d'entre les feuilles de verre. Ce passage à la meule fait monter généralement à un prix xxprohibitif xxxxxxxx la récupération du verre de sûreté fen- dillé.
Ces difficultés peuvent toutefois être écar- tées par le procédé suivant qui permet d'obtenir la correspondance désirée des bords et de rendre superflu le passage à la meule, sauf lorsqu'il s'agit de biseauter ou de polir le bord de la feuille de verre de sûreté,
On place d'abord des fils chauffes 22 et 23 le long des lignes de brisure 18 et 19 respec- tivement, afin de chauffer localement et d'une
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façon rapide le verre le long desdites lignes à une température suffisante pour ramollir rapide- ment la. viscose le long de ces lignes, afin qu'on puisse séparer, en les tirant, les pièces de verre découpées:
Si on le désire, on peut effectuer cette phase du procédé au moyen d'un seul fil 22, mais on peut exécuter le procédé plus rapidement et généralement avec un meilleur résultat, en uti- lisant les deux fils 22 et 23. Si on le veut, le même fil 14 et son support peuvent être utilisés au lieu d'avoir recours à un fil différent 22.
Les fils 22 et 23 ne se bornent pas à ramollir immédiatement la viscose, uniquement le long de la ligne de découpage désirée, mais ils ont encore pour fonction de faire se dilater rapidement la viscose le long de ladite ligne ou de réduire presque immédiatement son action adhési- ve d'une façon suffisante pour qu'une force trans- versale quelconque, qui pourrait être appliquée aux pièces de verre au moment où on les sépare, ne puisse avoir pour résultat de briser ou d'enle- ver lesmorceaux des bords et des coins formés par le découpage du verre.
En d'au'ures termes, la viscose cède avant que cette force ne soit appliquée aux bords et aux coins du verre de façon à les briser. Conformément au procédé qui vient d'être décrit, les -oièces de verre se séparent sans qu'on constate un dérange- ment de la viscose à l'intérieur des bords de séparation, sauf peut-être dans certains cas, en ce qui concerne une bande étroite, d'une largeur de moins d'un millimètre. Après qu'on a séparé les
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pièces découpées, des bavures de viscose feront saillie sur l'un des bords ou sur les deux bords..
Si l'on passe alors un objet chaud le long des bords séparés, ces bavures de viscose seront re- foulées et s'appliqueront étroitement sur les feuilles de verre et, de cette façon, on rétablira plus ou moins complètement la viscose le long de la bande très étroite qui a été arrachée, cette viscose emprisonnant toutes les petites poches d'air qui peuvent rester entre les bords séparés, de façon à empêcher l'accès de l'air et de l'hu- midité. Tout autre moyen auxiliaire pour obtenir cette fermeture peut être appliqué également après cette opération.
Les bords des feuilles de verre de sûreté tels qu'ils sont produits par la mise en oeuvre du procédé qui vient d'être décrit dorment toute satisfaction dans de nombreux cas pratiques et particulièrement lorsque les bords doivent être emprisonnés et plus ou moins cachés dans des enca- drements de fenêtres, etc...
Toutefois, lorsqu'on désire produire un bord de verre de sûreté dans lequel la viscose est intacte au bord même du verre, le procédé qui vient d'être décrit peut être complété de la façon suivante :
Le procédé qui suit s'applique particu- lièrement au découpage de verre de sûreté lorsqu'on desire réaliser des bords pour ainsi dire sans nécessiter leur passage à la meule, ces bords pou- vant être exposés librement à 1'-action des agents atmosphériques, quand on en fait usage par/exemple lorsqu'il s'agit de bords de glacer ou de pare-brise
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d'automobile.
Ainsi qu'on l'a montré sur la fig. 3, on dispose des fils de chauffage auxiliaires 24 et 25 parallèlement aux fils 22 et 23 respectivement, de façon à chauffer le verre d'un des cotés de la ligne de brisure à une tempera/bure plus élevée que celle de l'autre côté. Ce réchauffage a pour résul- tat de ramollir la viscose d'une façon beaucoup plus considérable d'un des côtés de la ligne de brisure que de l'autre côté et il en résulte que lorsque les pièces sont séparées, une bande étroite de viscose est enlevée d'entre les bords d'une des pièces découpées, tandis que la viscose empri- sonnée entre les bords correspondants de l'autre pièce reste complètement intacte le long du bord même.
De cette façon, la partie du verre de sûreté qui est placée entre les fils 24 et 5 peut être utilisée pour des applications où il est nécessaire d'exposer un bord à l'action des agents atmosphériques, tandis que la pièce de verre cornpri- se entre les fils 22 et 23 peut être soit retravail- lée pour réaliser un bord parfaite soit utilisée dans des applications où le bord n'est pas exposé à l'action de ces agents. Il n'est généralement pas nécessaire d'exposer plus d'un bord du verre de sûreté à faction des agents atmosphériques, comme par exemple dans le cas de pare-brise et de glaces d'automobiles.
C'est pourquoi on peut découper, con- formément à ce procédé, d'une longue pièce de verre, une série de pièces telles que des glaces ou des pare-brise et s'organiser de façon que les bords
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destinés à être exposés aux agents atmosphériques soient exécutés d'une façon sensiblement parfaite avec la viscose dans les conditions voulues nor- ,-les jusqu'au bord même du verre, les bords qui ne remplissent pas tout à fait ces conditions étant cachés par l'encadrement de la fenêtre.
On peut obtenir des résultats satisfaisants par l'emploi d'un seul des fils 24 ou 25, bien que le procédé puisse être exécuté un peu plus vite; et d'une façon sûre en utilisant les deux fils. Si on le désire, on peut également remplacer ces fils par des pièces de chauffage telles que celles qui ont été désignées par 16, bien qu'il soit préfé- rable de limiter le chauffage à une bande très étroite dans le voisinage immédiat des fils 22 et 23. On peut, si on le désire, appliquer les fils 22 et 3 d'abord sur la ligne de brisure désirée et les déplacer ensuite sur le verre de façon qu'ils prennent les positions indiquées par les fils 24 et 25, afin de remplir la fonction de ces derniers.
De cette façon, le chauffage du verre d'un des côtés de la ligne de brisure à une tempé- rature qui est au moins légèrement supérieure à celle de la ligne de brisure, est assuré de façon que la viscose ne soit pas dérangée entre les bords de l'autre pièce détachée, la viscose demeurant suffisamment chaude le long de la ligne de décou- page pour qu'il n' y ait aucun danger de formation d'éclats ou de fêlures des bords et des coins du verre.
Bien que dans ce qui précède on ait décrit l'invention en détails et en se rapportant à cer-
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tains exemples particuliers préférés qui donnent des résultats satisfaisants, il est clair que de nombreuses modifications peuvent y être apportées sans qu'on s'écarte de son espri t.
REVENDICATIONS¯
1 - Un procédé pour le découpage de feuil- les de verre de sûreté dont les couches de verre sont fixées l'une sur l'autre au moyen d'une ma- tière qui empêche le détachement d'éclats, ledit procédé étant caractérisé par le fait qu'on divise ou qu'on brise les couches de verre le long de la ligne de découpage désirée et que la matière qui empêche le détachement d'éclats est divisée suivant cette ligne, par une application réglée de chaleur le long de ladite ligne, ladite application de cha- leur étant suffisante pour ramollir uniquement une bande mince de ladite matière le long de la ligne en question.