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" PROCEDES POUR LA FABRICATION DE CALOTTES SPHERIQUES POUR MIROIRS CONCAVES OU CONVEXES."
Le procédé selon la présente invention a pour objet la fabrication de grands miroirs concaves sphériques spécialement pour la cinématographie. Toutefois il s'applique également pour la fabrication de miroirs convexes.
On sait que lorsqu'on regarde une image dans un miroir con- cave, on reçoit une impression de relief. L'application de cette observation à la reproduction des images dans la technique ciné- matographique, a échoué sur la possibilité de fabrication éco- nomique de miroirs concaves dont la grandeur réponde approxima- tivement aux surfaces actuelles de projection cinématographique.
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On aurait pu penser tout naturellement à fabriquer de plus grands miroirs en amenant à la forme finale une plaque brute préparée, c'est-à-dire forgée ou emboutie d'après des méthodes permettant l'enlèvement de copeaux, puis en les rectifiant et les polissant. Toutefois un tel procédé est trop coûteux par suite de la grandeur des machines-outils nécessaires pour la fabrication de grands miroirs et on ne pourrait pas penser à l'employer d'une manière générale.
D'autre part il est connu defabriquer des corps convexes en comprimant la matière de départ dans des Moules en tôle par des liquides ou des gaz en appliquant des dispositifs d'étanchéi- té spéciaux aux parois des matrices. Dans ce cas, la dépense de matière première nécessaire pour l'augmentation de la sur- face , est couverte par le retrait de la matière dans la fente d'accrochage . Toutefois les difficultés de réaliser @ un dispositif d'étanchéité nécessairement glissant limitent ce procédé à un domaine d'application restreint.
D'autre part la particularité de ce procédé, qui est causée précisément par le retrait de la matière, exige une répartition tellement irrégulière de la tension dans la pièce, qu'il se produit des crevasses partielles, fussent-elles à peine visibles à l'oeil nu. Toutefois dans les grandes pièces, ces crevasses ou déchi- rures se transforment en des défectuosités incorrigibles et inadmissibles pour une reproduction des images.
On a cherché à éviter les outils massifs nécessaires pour la compression des corps concaves dans les matrices, en com- primant librement le profil sans matrices, par pression hydrau- lique .Mais on devait de nouveau prévoir ici un glissement du bord, ce qui fait qu'en pratique la conformation de la convexité était abandonnée à elle-même, et qu'on ne pouvait pas obtenir des formes géométriques fixées avec précision. C'est pourquoi le procédé avec bords glissants de la tôle, que l'on avait proposé aussi pour les profils de tôle angulaires, n'a pas pû s'introduire dans la pratique.
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Finalement on a encore essayé, ne pouvant pas obtenir avec certitude la forme finale cherchée par les procédés sans ma- trices connus, de renoncer à une adhérence exacte au moule et à employer des formes de calibrage-, dans lesquelles le corps qui se formait était simplement limité et partiellement dirigé.
Toutefois il n'a jamais été possible jusqu'à présent d'on- tenir dans les conditions sus-mentionnées une forme concave ayant la précision indispensable pour un miroir. D'après la présente invention, on procède en fixant à demeure, les sections de tôle employées pour la fabrication des calottes sphériques pendant la conformation au moyen d'agents compresseurs liquides ou ga- zeux, à leurs bords, par exemple au moyen de vis traversant les bords. A cet effet, on place d'abord un disque circulaire de tôle découpée au-dessus d'une cavité et on le fixe sur ses bords.
Pour les grandes calottes, le dispositif compresseur devra être supporté horizontalement, afin qu'il règne partout une pression statique identique. Ensuite on laisse pénétrer dans la cavité un agent compresseur liquide ou gazeux , qui agira uni-latéralement sur le disque circulaire de tôle fixé comme un diaphragme au-dessus de la cavité. La pression se propage unifor- mément dans la cavité, dans toutes les directions. Le disque de tôle est donc sollicité très uniformément sur toutes ses sur- faces par les forces admises et est tout d'abord tendu élasti- quernent. Lorsque la pression augmente, la limite d'élasticité est dépassée et la matière est dilatée enferme de secteurs sphé- riques.
Il se proauit donc une concavité sphérique graduelle, la suspension libre sans aucune matrice, permettant un contrôle permanent de l'amplitude de concavité réalisée, par mesurage de la courbure. Dans las dessins annexés sont représentés les dis- positifs nécessaires. La fig.I montre le dispositif en coupe et la fig.2 le montre en vue de dessus.
Dans les dessins, a désigne le disque de matière, qui est appliqué sur un organe de contre-pression d et qui est fixé à demeure par une contre-bride c et des vis. Un bourrage f
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empêche, de la manière connue, toute sortie de l'agent compres- seur pendant la pression.L'agent compresseur est introduit par l'ouverture e dans la cavité de l'organe de contre-pression, évidée de manière convenable pour économiser la matière première.
En général, pour le travail à froid, on emploie de l'eau.
Toutefois elle pourrait être remplacée par d'autres agents com- presseurs fluides, voire même gazeux, particulièrement lorsqu'on travaille à chaud. Il est recommandable lorsqu'on travaille avec des agents compresseurs fluides, de renverser le dispo- sitif après qu'on y a appliqué la matière à travailler, de façon que l'air y contenu, puisse se dégager par l'ouverture obtura- ble o. Les lignes a1 ,a2, a3, représentent diverses dimensions, que l'on peut fabriquer à volonté. Il est possible ainsi de continuer l'augmentation de la pression jusqu'à obtention de la courbure désirée, si la matière possède une ductilité suffisante Toutefois lors d'une ductilité très élevée, les grains des cristaux deviennent visibles.
Il est donc recommandable par exemple pour les métaux, de choisir à l'avance une matière d'une texture à grain fin. La dilatation ne doit généralement pas être poussée au cours d'une seule opération, jusqu'à épuisement complet de la ductilité, riais on procèdera entre temps à un recuit en ayantsoin de conserver une texture à grain fin. On aidera à la réalisation d'une structure uniforme en refroidissant uniformément toutes les surfaces pendant la pression, de façon qu'il se produise dans toute la tôle, des phénomènes uniformes de recristallisation.
Au lieu de vis, on peut également employer d'autres moyens pour obtenir que le bord des disques ronds de tôle soient for- tement maintenus pendant la déformation, de façon à ce que cette déformation s'étende dans un secteur parfaitement circulaire.
On peut envisager avant tout pour ce serrage fixe, la soudure d'un anneau de renforcement, comme montré dans la fig.3.
Dans cette figure d désigne la cuvette de compression dans
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laquelle agit l'agent compresseur fluide ou gazeux. Par dessus est placé le disque en tôle a qui est muni d'une bague de renforcement b fixement soudée sur le disque de tôle a.
Le dispositif d'étanchéité ou joint f empêche toute sortie de l'agent compresseur. Il est important que la bague de ren- forcement b constitue avec le disque de tôle a une ligne d'ap- plication parfaitement circulaire. Cette ligne est coupée dans le dispositif au point g. Sur la bague de renforcement b, on pose alors encore une contre-bride ± qui est pressée fortement contre le bord de la cuvette de compression, par le moyen de vis.
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Il est particulièrement avantageux de donner la bague de renforcement b une forme angulaire, comme on le voit dans la fig. 4, la surface angulaire s'appliquant contre la bride c, qui est serrée ensuite au moyen de serre-joints à vis, d'écrous ou autres similaires.
En dehors de la soudure, surtout pour les grosses épais- seurs de tôle, on pourrait également assurer le serrage en pré- voyant des bâtées dans le bord de la cuvette et de la contre- bride , comme on le voit dans la fig.5, dans laquelle d désigne encore la cuvette, a le disque de tôle , f un dispositif d'é- tanchéité , c la contre-bride et 1 les batées dans les bords.
Le disque de tôle a lui-même, présente un bord plus épais qui s'adapte dans la cavité formée entre la contre-bride et le bord de la cuvette. Le dispositif d'étanchéité ou bourrage est de forme triangulaire, pour permettre un serrage très dur de la plaque de tôle, de la cuvette et de la contre-bride.
Pour les tôles minces, on voit dans la fig. 6 une forme d'exécution dans laquelle la tôle est pressée entre des brides à onglet et rainure et est maintenue ainsi pressée pendant la dilatation par compression, par la contre-bride.
Pour assurer un amorçage précis de la concavité, on peut encore, dans toutes les formes d'exécution représentées pour le
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serrage des disques de tôle, pratiquer au tour, près du bord d'application g, une rainure plate k comme on le voit dans la fige 7. Le léger affaiblissement du bord, combiné avec l'effet de la pression, facilite ainsi la pliure le long de la ligne g.
La dilatation à froid correspond à un étirage à froid et par conséquent à une consolidation. La zone de serrage unifor- mément répartie, empêche tout gauchissement et permet d'em- ployer des matières très minces. C'est pour cette raison que la dernière dilatation doit, autant que possible, être faite à froid.
REVENDICATIONS.
I) Procédé pour la fabrication de calottes sphériques pour miroirs concaves ou convexes en partant d'une matière ductile en forme de plaque, dans lequel la forme voulue est produite à l'aide d'un agent compresseur fluide ou gazeux, caractérisé en ce que la matière sous forme d'un disque cir- culaire, est maintenue fixement serrée par ses bords.
2) Fabrication de calottes sphériques selon la revendi- cation 1, caractérisée en ce que les plaques employées consis- tent en métaux d'une texture à grain fin.
3) Procédé selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la dilatation, ou la dernière dilatation après plusieurs chauffes intermédiaires, s'effectue à froid.
4) Une forme de réalisation du procédé selon les reven- dications 1, 2 ou 3, caractérisée en ce que le serrage ferme du bord pendant la dilatation par compression, est produit en fixant par des vis le bord du disque de tôle à la cuvette de compression.
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