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Perfectionnementsà la fabrication de feuilles de verre trempées.
Cette invention concerne la fabrication des feuilles de verre trempées et a pour objet un procédé et un appareil de trempe perfectionnés.
Dans la pratique actuelle, les feuilles de verre après avoir été fabriquées Par un des procédés connus sont recuites, puis une fois froides sont découpées aux dimensions voulues, de nouveau chauffées et refroidies ensuite rapidement.
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suivant l'invencion, les oprtions de recuisson et celles de réchauffage sont évitées, ce qui économise la chaleur employée dans un grand nombre de cas pour la recuisson et celle qui est nécessaire pour le réchauffage on économise également la main d'oeuvre entraînée par ces opérations.
En outre, la trempe du verre est basée sur la température des couches internes du verre, étant 'donné que ces couches- doivent rester visqueuses à un moment où les couches externes sont sensiblement rigides. Lorsqu'on chauffe une feuille de verre en paitant de l'état froid, la température des couches externes augmente plus rapidement que celle des couches internes et, par conséquent, il faut que la feuille soit portée une te@pérature moyenne plus élevée que la température que possèdent les couches internes.
Dans la fabrication de feuilles de verre, par contre, c'est l'inverse qui se produit puisse les couches externes sont à une température plus basse que les couches internes en raison de leur contact avec l'air ou avec les rouleaux façonneurs. four une température donnée des couches internes, par conséquent, la température moyenne d'une feuille qui n'a pas été recuite après la formation est plus faible que celle d'une feuille qui a été refroidie et@réchauf- fée. Comme la déformation à laquelle est soumise une feuille pendant sa trempe dépend de sa température moyenne, le fait que la température moyenne qu'exige le procédé suivant l'invention est plus basse constitue un avantage.
Suivant l'invention, le verre, ayant reçu une forme plate par étirage ou laminage, est découpé en feuilles aux dimensions désirées pendant qu'il est encore plastique, et les feuilles découpées sont alors refroidies rapidement en vue de leur trempe, on peut régler la température des feuilles découpées, si nécessaire, soit en chauffant ou refroidissant légèrement les feuilles sur leur surface entière, soit en les chauffant ou les refroidissant localement pour leur donner la même température en tous les points.
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Le verre peut être découpé enfeuilles à l'aide de matrices d'estampage, et ces matrices peuvent contenir des plaques métalliques qui sont amenées au contact des feuilles dans l'opération d'estampage de façonà les refroidir rapidement, soit par leur propre capacité calorifique, soit par un refroidissement par l'eau, Dans le cas de verre étiré, les matrices d'estampage peuvent avantageusement être montées sur des chaines et, par le mouvement des chaines, agir de façon à étirer le verre. Dans le cas de verre laminé, les bords de la bande sont de préférence rognés par un rouleau coupant et, après avoir ainsi reçu sa dimension transversale, la bande peut être découpée transversalement en feuilles par unecisaille ou autrement.
Dans les dessins annexés :
Fig. 1 est essentiellement une vue de face d'un appareil (partiellement brisé) servant à estamper des feuilles dans une bande étirée.
Fig. 2 est une vue en élévation latérale représentant à plus grande échelle une moitié d'une des matrices d'estampage.
Fig. 3 est une coupe verticale montrant deux paires de matrices d'estampage.
Fig. 4 montre un détail en coupe suivant A-A (fig.2) à plus grande échelle.
Fig. 5 est une vue de face d'un appareil servant à cisailler transversalement une bande de verre formée par laminage.
Fig. 6 et 7 représentent respectivement les extrémités de gauche et de droite de l'appa.reil de fig. 5.
Fig. 8 est une vue en plan partiel du dispositif sefvant à découper les bords de la bande. fig. 9 est une coupe verticale de ce dispositif par le centre des rouleaux, ceux-ci étant représentés en élévation.
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Fig. 10 est une vue de c8té de l'appareil servant à enlever la feuille découpée de verre en vue de la trempe.
Dans la fig.l, 1 désigne une bande de verre en cours d'étirage, cette bande provenant d'un bain situé au-dessous des plaques-écrans 2. Deux chaînes prévues une de chaque c8té du verre et munies de maillons 3¯ passent sur deux paires de roues à chaîne 4 tournant dans des supports 12. et accouplées entre elles par un arbre transversal 6 et des pignons d'angle . Les roues sont actionnées d'une façon continue (par un dispositif non représenté) de façon à faire mouvoir les chaines à la vitesse d' étirage de la bande 1. chaque chaîne pend sous forme d'une boucle à sa paire de roues 4.
Les roues 4 de droite et de gauche tournent respectivement dans le sens des aiguilles d'une montre et en sens inverse. Sur l'axe 8 de chaque maillon :5 pivote une matrice d'estampage 9, La fig. 2 montre à plus grande échelle une des moitiés d'une matrice d'estampage-9 avec l'axe 8 et deux maillons 3. L'extrémité gauche de- l'axe entre en prise avec une des roues à chaine , la matrice 9 étant placée entre les deux roues de chaque paire,
La fig. l est une vue prise suivant la ligne. 13-13 de fig. 2, de sorte qu'elle ne représente pas le support avant b des roues à chatne et le guide.
Chacune des extrémités des matrices 9y présente deux saillies 10 (fi. 2) munies chacune d'un galet 11. Les deux galets 11 entrent en contact avec des rails 12 (fig.1) situés à l'extrémité inférieure des boucles constituées par les chaines, de telle manière que, pendant qu'elles s'élèvent jusqu'à la position de la matrice a, les matrices 9 sont maintenues à l'écart de la bande de verre 1.
A une position située un peu au-dessus de 9a, les matrices d'estampage 9 de chaque paire sont refermées l'une sur l'autre, pour découper une feuille dans la bande 1, par un dispositif qu'on décrira plus loin. Les matrices sont
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représentées fermées dans les positions 9b et 9c. Audessus de 9- 0 lemouvement des chaines autour des roues à chaine sépare les matrices l'une de l'autre. La m&trice droite 9 retient la feuille découpée et, lorsqu'elle a atteint la posi- tion 9d, la feuille est éjectée hors de la matrice (comme il sera expliqué plus loin), reçue par un support 13 et évacuée. Au-dessous de cette position, les matrices sont .refroidies par des jets d'eau projetés par un tuyau 14.
Dans la fig. 3', d.eux paires de matrices d'estampage sont représentées en coupe transversale, l'une 9a dans la position d'ouverture, l'autre 9b dans la position de fermeture. Chaque matrice 2. est composée d'une section de boite 15 contenant une plaque massive 16 dont celle des faces qui est tournée vers le verre est polie.
La plaque 16 est en retrait dans la section de boite de droite 15, mais fait saillie hors de la section de gauche, les bords de la plaque de gauche et les bords de la section de boite de droite coopérant de façon à cisailler le verre, ce qui a lieu au moment où la feuille s'enf.once dans la section de droite et vient se placer entre les deux plaques 16 dans la position représentée en 9b.La plaque 16 est libre dans la section de droite 15 mais est maintenue en place dans cette section par quatre manetons excentrés 17 -(fig.4) engagés dans des fentes de la plaque 16, ces manetons étant portés par des goujons 18 tournant dans ladite section de boite.
Des bras 19 (fig.4) sont assujettis aux goujons 18 à l'extérieur de la section et les deux bras disposés de part et d'autre de cette section sont reliés par une biellette 20.
Lorsque les bras 19 situés de part et d'autre de la matrice tournent de 90 , les manetons excentrés 17 poussent la plaque 16 vers l'extérieur hors de la section 15 et éjectant la feuille de verre. Des goujons et trous de centrage, représentés en pointillé en 21 dans la fig. 2, sont fixés aux saillies 10 pour assurer la co'incidence exacte des matrices
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lorsque celles-ci se referment l'une contre l'autre.
Le dispositif servant à forcer les matrices 9 l'une contre l'autre pour découper une feuille est établi comme suit. un cylindre pneumatique 22 (fig. 1 et 2) est suspen- du par une chaine 23 au delà de chacun des bords de la bande de verre 1. Les chaines 23 passent sur deux poulies (non re- présentées) montées sur un arbre unique et sont munies de contrepoids qui n'équilibrent pas complètement les cylindres et les pièces y assujetties. une barre 24 (fig. 1, 2 et 3) est assujettie aux tiges de piston 25 des deux cylindres 22 et passe derrière la matrice de droite 2. une barre ana- loue 26 (fig.3) est assujettie aux corps des cylindres et passe derrière la matrice de gauche.
Les barres 24 et 26 portent chacune deux sabots oscillants 27 destinés à reposer contre des saillies 28 prévues au dos des sections de boite 15. Les sabots 27 portés par les barres 24 et 26 peuvent être pressés l'un contre l'autre ou séparés l'un de l'autre par une admission d'air sous pression dans l'une ou l'autre des extrémités des cylindres pneumatiques 22.
Dans la fig. 3, les sabots sont représentés en pointillé à l'écart des matrices 9a qui occupent la position d'ouverture. Lorsque, par le mouvement de la chaine, les matrices ont atteint la position 9a de fig. 3, l'air est admis aux cylindres 28 de façon à faire mouvoir les sabots 27 l'un vers l'autres et à presser ainsi les matrices l'une contre l'autre pour estamper la feuille. Les matrices restent pressées l'une contre l'autre par les sabotsjusqu'au moment où la position 9b de fig. 3 se trouve atteinte, les cylindres 22, les barres 24 et 26 et les sabots 27 se mouvant avec les matrices ; et l'air est alors adnis à l'autre extrémité des cylindres 22 pour provoquer la séparation des sabots.
Les matrices restent toutefois dans la position de fermetureusqu' au moment où le mouvement des chaînes provo- que leur séparation comme indiqué dans la fig. 1. Les feuil-
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les sont trempées par le transfert rapide de leur chaleur aux plaques 16. Les cylindres 22 sont guidés par des tiges 29 (fig. 2) qui constituent des prolongements des barres 24 et 26. Les tiges 28 se terminent par des galets 30 dont chacun est destiné à s'engager dans des rainures parallèles 31 et 32 prévues dans des-plaques de guidage 33.
Lorsque les cylindres 22, avec leurs barres 24 et 26 et les sabots 27, occupent leur position la plus basse (marquée en pointillé dans la fig. 3), les sabots étant alors à l'écart des matrices, les galets 30 sont situés à l'extrémité inférieure des rainures externes 32. ils ont alors la possibilité de passer à l'extrémité inférieure des rainures internes 31; lorsque l'air est admis aux cylindres pour découper ,la feuille.
Comme les cylindres, les barres et les sabots s'élèvent avec les matrices, les galets 30 s'élèvent le long des rainures internes 31 jusqu'au moment où, la position des barres et sabots représentée par des traits pleins étant atteinte et l'air admis aux cylindres pour provoquer la séparation des sabots, les galets 30 passent dans les extrémités supérieures des rainures externes 32. Les cylindres, barres et sabots tombent alors à leur position la plus basse en raison du fait qu'ils ne sont pas entièrement équilibrés.
Les distributeurs (non représentés) servant à admettre de l'air aux cylindres 22 sont de préférence actionnés automatiquement par un dispositif relié aux arbres desroues à chaîne, de sorte que les cylindres sont actionnes lorsque chaque matrice 9 atteint les positions 9a et gb de fig. 3. il faut que l'amplitude du mouvement d'élévation des cylindres 22 soit un peu plus faible que le pas des maillons 3, afin que le temps que dure leur élévation augmenté de leur temps de chute soit égal à la durée du mouvement de la chaîne sur une distance égale à son pas.
Les bords 34 de la bande (fig. 2) restent intacts et sont tirés vers le haut par des galets 35 (fig.l).
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une autre façon de réaliser l' invention est repré- santéa dans les fig. b à 10 et convient particulièrement dans le cas d'une bande ou de longues feuilles produites par laminage, les feuilles découpées étant refroidies par des courans d'air de la manière usuelle. Dans les fig. 8 et 9, 36 est la bande qui se meut dans le sens de la flèche sur une table 37. cet-ce bande passe entre deux rouleaux 38 et 39, le rouleau 38 éant muni de rebords extrêmes 40 qui coopèrent avec les extrémités du rouleau 39 pour cisailler les bords 41 de la bande. Ainsi découpée à sa dimension transversale, la bande continue son mouvement sur la table 42.
Cette table est représentée dans la fig. 6 et se termine devant un dispositif de découpage transversal composé d'un organe 43 présentant une fente 44 et d'un couteau 45 fig. 5, 6 et 7). Le couteau 45 est destiné à pénétrer dans la fente 44 et, dans ce mouvement, à découper une bande étroite de verre; L'organe 43 pivote autour de tourillons 46 et, lorsqu'une coupe transversale doit être effectuée, cet organe reçoit un mouvement de rotation de faon que sa surface supérieure se meuve vers la droite (en regardant la fig. 6) à la vitesse de la bande pendant que s'effectue la coupe, puis revient à sa position initiale. Ce mouvement lui est communiqué par des galets 47 pivotant sur ledit organe et soumis à l'action de deux cames 48.
Ces cames reçoivent simultanément un mouvement de rotation d'une vis sans fin 49 et d'une roue hélicoïdale 50 solidaire d'une roue dentée 51 qui, par l'intermédiaire de pignons fous 53, actionne des pignons 52 solidaires dès cames 48. La roue à via sans fin 50 et la roue dentée 51 tournent sur un prolongement 54 de celui des tourillons 46 qui est situé à gauche (fig. 5).
Les cames 48 et les roues dentées 52 et 53 tournent dans des paliers d'un bâti 55 , La vis sans fin 49 peut recevoir sa commande du mécanisme servant à laminer la bande, par l'intermédiaire d'un embrayage, ou être actionnée par un
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moteur indépendant/ Dans la fig. 6, l'organe à. fente 43 est représenté dans sa position médiane, son mouvemênt s'effectuant dtune position directement à l'avant de la table 42 à une position directement derrière la tabe 56.
Le couteau 45 est calé sur un arbre 57 tournant dans des bras de support 58 de l'organe 43. Sur l'arbre 57 est aussi calé un bras 59 qui s'étend vers le bas et qui est actionné par la tige de piston 60 d'un cylindre pneumatique 61 fixé à l'organe 43 et présentant des lumières 62.
Le couteau 45 descend et découpe une bande trver-sale de verre lorsque l'air est admis à l'extrémité gauche du cylin- dre 61 , et ce couteau remonte à sa position initiale lorsque l'air est admis à l'autre extrémité du cylindre.
En fonctionnement, lorsque la bande, déjà rognée à la dimension transversale de la façon décrite, a été dépla- cée de la table 42 surla table 56 de la longueur désirée en passant au-dessus de l'organe 43 -(occupant alors sa position de gauche), la vis sans fin 49 commence à tourner pour faire mouvoir la pièce 43 avec la bande, et l'air est alors admis au cylindre pour découper une bande étroite et pour relever le couteau immédiatement après.
La pièce 43 revient alors à sa position de gauche, glissant dans ce mouvement au-dessous de la bande qui arrive.
On se référera maintenant à la fig. 10, qui montre la table 56 sur laquelle repose la longueur de bande découpée, A l'aide d'un outil à crochet inséré dans l'intervalle laissé par le couteau, cette longueur est tirée vers l'avant, et amenée sur une table pivotante il¯, où elle occupe la position représentée par des traits pleins en 64.
La table 63 pivote en 65 sur un bâti de support 66 et est munie d'un contrepoids 67, dont l'action l'emporte légèrement sur le poids de la table, de sorte qu'il occupe normalement la position représentée en traits pleins , déterminée par la butée 68. Z la réception de la feuille de verre 64,
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l'action du contrepoids 67 est surmontée et la -table 63 tombe à la position indiquée en pointillé.
La position qu'occupe la feuille de verre sur la tabe 63 est déterminée par une 'butée réglable 69, de sorte qu'une petite longueur de la feuille 64 fait saillie au-dessus du niveau de la table 56 lorsque la feuille a été amenée à la position presque verticale marquée en pointillé. cette partie saillante est alors saisie par des tenailles 70 usuelles amenées au-dessus de la feuille sur un rail suspendu 71, qui est alors élevé et déplacé pour amener la feuille entre des châssis de souf- flage du type usuel.
Les feuilles peuvent être fefroidies par tous procédés connus, que ces feuilles soient découpées par des matrices d'estampage ou par une opération de cisaillement.
Lorsque le refroidissement est effectué par des moyens autres que des plaques métalliques combinées avec les matrices d'estampage, il peut être recommandable de régler la température des feuilles découpées, par exempe en chauffant ces feuilles si elles sont déçues trop froides pendant les opérations de découpage et de transport, ou en chauffant ou refroidissant une des faces par rapport à l'autre ou les bords par rapport au centre si les opérations de découpage et de transport ont produit des inégalités de température de la surface.