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" Procédé et appareil pour le cintrage et la trempe de feuilles de verre ".
La présente invention se rapporte à un procédé et un appareil pour le cintrage de feuilles de verre, glaces ou verre à vitres, et pour la trempe de ces feuilles. L'inven- tion a pour but : d'obtenir un procédé et un appareil per- mettant de cintrer des feuilles de verre pendant qu'elles sont suspendues par un bord, de sorte que le chauffage, le cintrage et le recuit puissent être effectués de façon ininterrompue en une opération continue, en réduisant ainsi à un minimum les frais de main-d'oeuvre et le temps néces- saire ; d'obtenir un procédé et un appareil du genre spéci- fié, dans lesquels toute détérioration du verre, par suite de l'opération de cintrage, est réduite à un minimum;
d'ob- tenir un procédé et un appareil du genre spécifié, dans lesquels une opération de trempe peut être appliquée aux feuilles de verre dès qu'elles sont cintrées et pendant qu'elles sont suspendues par leurs bords, de telle sorte que la chaleur nécessaire pour le cintrage est utilisée dans l'opération de trempe, et que le temps et les frais nécessaires pour le cintrage et la trempe ne sont que lé-
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gèrement supérieurs à ceux nécessaires pour le cintrage;
d'obtenir un procédé et un appareil du genre spécifié, qui puissent être utilisés pour cintrer et tremper des feuil- les de verre avec une courbure dans deux directions aussi bien que des feuilles de verre ne comportant une courbure que dans une seule direction, et qui puissent être utili- sés avantageusement pour des opérations de cintrage inin- terrompues dans lesquelles les feuilles ne subissent pas de trempe ou pour des opérations ininterrompues dans les- quelles l'opération de trempe est effectuée en,outre de l'opération de cintrage; et d'obtenir un procédé et un appareil qui permettent un réglage faoile pour tenir compte de courbures différentes.
Un appareil permettant la réalisation du procédé est représenté sur les dessins ci-joints, sur lesquels : la fig. 1 est une vue en coupe longitudinale à travers l'appa- reil oomplet. Les fig. 2 et 3 sont des vues en élévation d'extrémité. La fige 4 est une vue en coupe à échelle agran- die suivant la ligne IV-IV de la fig. 1. La fig. 5 est une vue en coupe à échelle agrandie suivant la ligne V-V de la fig. 1. La fig. 6 est une vue partielle de détail en coupe montrant le dispositif de réglage pour les tuyères à air.
Les fig. 7, 8 et 9 sont des vues de détail en perspective montrant différents dispositifs pour supporter les feuil- les de verre par leurs bords supérieurs,la fig. 9 montrant également les plaques de pression qui sont employées pour cintrer la feuille de verre. Les fig. 10 et 11 sont des vues en perspective des grilles qui sont employées sur les faces opposées de la feuille de verre. La fig. 12 est une vue de détail en coupe à travers une feuille de verre et des parties des grilles sur des faces opposées de celle-ci.
En référence aux dessins, 13 désigne un four à tunnel à travers lequel les feuilles de verre à cintrer et trem- per sont entraînées sur un transporteur sans fin, ce four
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à 'tunnel comprenant les parois latérales 14,14 en une matière calorifuge (fig. 5) et la paroi supérieure 15, qui comporte une fente 16 pour permettre le passage des cro- chets auxquels les feuilles de verre sont suspendues. Le four est chaufféde façon à présenter une température crois- sant graduellement depuis son extrémité de droite, de sor- te que le verre est graduellement amené jusqu'à la tempé- rature de cintrage à mesure que les feuilles sont dépla- cées à travers le four jusqu'à l'endroit où se produit le cintrage.
Le chauffage du four peut être effectué de toute manière désirée; le dispositif représenté sur la fig. 5 consiste en éléments de chauffage électrique 17, du type à résistance, incorporés dans les parois du four.
Le transporteur sans fin, qui supporte les feuilles de. verre, est monté sur un châssis, indépendant du four, constitué par les profilés en U verticaux 18 et les profi- lés en U transversaux 19, ce châssis s'étendant sur toute la longueur du four. Dans le sens longitudinal du châssis s'étendent deux voies ou chemins de roulement pour la chaîne à rouleaux 20; ces chemins de roulement comprennent les cornières 21, pour supporter le brin supérieur de la chaîne, et les cornières 22 (fig. 5), pour supporter le brin inférieur de la chaîne. Des crochets 23 sont disposés de distance en distance le long de la chaîne pour suppor- ter les feuilles de verre.
Ces crochets,qui sont suspendus au brin inférieur de la chaîne, se déplacent le long de la fente 16, comme indiqué sur la fig. 5, leurs extrémités inférieures faisant saillie à l'intérieur du four. La chat- ne à rouleaux 20 passe autour des roues à chaîne 24 et 25 situées aux extrémités du four, la roue à chaîne 24 étant commandée par le moteur électrique 26, monté sur l'extré- mité.,du châssis et actionnant l'arbre 27, qui porte la roue à chaîne 24, par l'intermédiaire des roues dentées 28 29 et 30. Le moteur électrique est du type réversible,de
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sorte qu'on peut le faire tourner dans l'un ou l'autre sens, dans le but spécifié ci-après.
Les feuilles de verre peuvent être supportées de dif- férentes manières ,suivant la nature de l'opération de cintrage, comme indiqué sur les fig. 7,8 et 9. Comme re- présenté sur la fig. 7, une barre 31 est supportée par plu- sieurs des crochets 23, et cette barre porte à son tour plusieurs dispositifs de serrage à pince 32. Ces disposi- tifs de serrage consistent chacun en une paire de bras 33, articulés entre eux en 34 et reliés à la boucle 35 au moyen des bielles 36. Les extrémités inférieures des bras 33, qui viennent en engagement avec le bord de la feuil- le de verre, sont munies de pointes aiguës et ces bras sont faits en une matière résistant à l'action de la cha- leur, par exemple en "ascaloy" .
Par suite de la dispositif des pinces, les bras 33 serrent le bord de la feuille de manière à supporter celle-ci sûrement, car le poids de la feuille tend à refermer les mâchoires de serrage. Le dispositif servant à supporter la feuille de verre 58, com- me représenté sur la fig. 8, diffère de celui de la fig.
7 en ce qu'une plaque en t8le 39 est disposée entre la barre 31 et les dispositifs de serrage à pinces 32, cette plaque 39 étant reliée à la barre 31 par les boucles 40.
Ce mode de support de la plaque 39 laisse celle-ci libre de se cintrer avec la feuille de verre lorsqu'elle est sou- mise à l'action de dispositifs de pression appropriés.Le mode de support de la feuille de verre 41, représenté sur la fig. 9, est le même que celui employé dans le cas de la fig. 8, sauf que la feuille 38 sur la fig. 8 est cin- trée dans deux directions, tandis que la feuille 41 sur la fig. 9 est cintrée dans une seule direction . La fig. 9 montre en outre les plaques de pression 42, 43 et 44,45, qui sont employées pour le cintrage de la feuille de verre.
Les plaques supérieures 42 et 44 sont destinées à venir en
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contact avec la plaque en t8le 39 et à la cintrer,tandis que les plaques inférieures 43 et 45 sont destinées à veni en contact avec le bord supérieur de la feuille de verre 41 et à le cintrer,ce contact se produisant suivant la ligne en traits interrompus 46.
Pour une plaque,telle que la plaque 41, qui doit être cintrée dans une seule direction,le dispositif de cintrage tel que décrit est suffisant,? car le corps de la feuille suivra la courbure qui est communiquée à oelle-oi suivant son bord supérieur; mais, pour une feuille telle que représentée en 38 sur la fig. 8, il est nécessaire d'employer d'autres dispositifs de cintrage, qui viennent en contact avec la feuille sur toute son étendue, tels que les grilles représentées sur les fige 10 et Il.
Lorsqu'une feuille doit être cintrée sans être sou- mise à la trempe, par exemple la feuille 41 sur la fig.9, on effectue cette opération avec le mécanisme de cintrage représenté sur la fige 5, qui est placé à l'endroit dési- gné par X sur la fige l, près du milieu du four. Si l'on désire à la fois cintrer et tremper les feuilles de ver- re, telles que les feuilles représentées sur les fig. 7 et 8, on l'effectue par le mécanisme de cintrage et de trem- pe représenté sur la fige 4, qui est situé à l'endroit désigné par Y sur la fige 1, près de l'extrémité de gau- che du four. Lorsqu'un de ces mécanismes est en service, l'autre est naturellement hors de service et ses éléments sont disposés de telle manière qu'ils ne gênent pas l'opé- ration impliquant l'emploi de l'autre mécanisme.
En référence d'abord à l'opération impliquant l'em- ploi du mécanisme de cintrage représenté sur la fig. 5 pour le cintrage,de feuilles sans les soumettre à une trempe, les plaques de cintrage 42, 44 et 43, 45 sont montées de façon à pouvoir coulisser à travers les parois latérales du four et sont reliées à des consoles 47,47, et des
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profilés en U 48 et 49 sont disposés de la manière indi- quée sur la f ig. 5 pour constituer des guides pour ces plaques. Les consoles 47,47 sont animées d'un mouvement de va-et-vient ,de façon à déplacer les plaques de pres- sion vers l'intérieur et vers l'extérieur, par le moteur électrique 53 monté sur le châssis .
Ce moteur 53 en- traîne un plateau-manivelle 54 par l'intermédiaire d'un train d'engrenages réducteurs de vitesse, logé dans le carter 55 (fig. 1), et à ce plateau-manivelle sont reliées deux bielles 56, 57, munies à leurs extrémités de tiges 58,58, qui s'étendent à travers des ouvertures ménagées dans les extrémités des leviers 51, 51. Des ressorts 59, 59 sont interposés entre les extrémités des bielles 56, 57 et les extrémités des leviers 51, de telle sorte que le mouvement de rotation du moteur électrique 53 a pour ré- sultat qu'une pression est exercée élastiquement sur les plaques 42, 43, 44 et 45. La tension des ressorts est ré- glée au moyen des écrous 60,60, qui sont vissés sur les tiges 58,58.
Le moteur électrique 53 est du type réversi- ble, et , lors d'une opération de cintrage de la plaque 41 on le fait tourner dans le sens desaiguilles d'une montée (fig. 5) pour que les plaques de pression se rapprochent de la plaque métallique 39, qui supporte les pinces de ser- rage de la feuille de verre, ainsi que de la feuille de verre 41, et cintrent cette plaque métallique 39 et la feuille de verre à la courbure indiquée sur la fig. 9, cet- te pression étant appliquée élastiquement en raison des ressorts 59, 59.
Le cintrage de la plaque et de la feuille de verre ayant été effectué, on inverse le sens de rota- tion du moteur électrique, pour ramener les plaques de pression dans leur position écartée,cornue indiqué sur la fig. 5 ; à ce moment, on met en marche le transporteur pour qu'il entraîne plus loin la feuille de verre cintrée et qu'il amène en position une autre feuille de verre.
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Pour le fonctionnement de ce mécanisme de cintrage,on fait marcher le moteur 26, qui actionne le transporteur sans fin 20, de telle manière que le brin inférieur du transporteur se déplace de gauche à droite ; a préparé les feuilles de verre pour les suspendre aux crochets 23 à l'extrémité de gauche du four, et on les suspend à ce brin inférieur du transporteur,l'une après l'autre,à me- sure que le transporteur avance.
Pendant le déplacement des feuilles de verre à partir de l'extrémité de gauche du four vers la partie médiane X, où est situé le mécanisme de cintrage, les feuilles de verre sont amenées graduel- lement à une température voisine de 65000, de manière à être prêtes à être soumises au cintrage par les plaques de pression 42, 43, 44 et 45 ; lesplaques métalliques 39, qui supportent les feuilles de verre,sont également amenées au rouge, de sorte qu'elles peuvent être cintrées sans diffi- culté et, une fois qu'elles ont été cintrées,elles n'ont plus tendance à se redresser.
Après que les feuilles de ver- re sont cintrées en X, elles continuent à se déplacer à travers la partie d'extrémité de droite du four , qui est chauffée de façon à présenter une température graduellement décroissante . Pendant 'cette période de mouvement, le verre durcit,passe à travers la gamme.de température de recuit e arrivé à une température telle que la feuille de verre et son mécanisme de support, y compris la plaque 39 et la barre 31, peuvent être manipulés sans difficulté. Lorsque les feuilles arrivent à l'extrémité de droite du four, on les enlève et on les détache des crochets 23.
Les dis- positifs de support, y compris les barres 31 et les pla- ques 39, sont ramenés à l'extrémité de gauche du four pour être utilisés à nouveau ; ilest seulement nécessaire,pour les rendre prêts à être employés à nouveau, de redresser les plaques 39, ce quon effectue facilement dans une presse appropriée.
Lorsqu'on désire tremper les feuilles de verre ainsi
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que les cintrer, on emploie le mécanisme représenté sur la fig. 4, ce mécanisme étant situé à l'endroit désigné par Y sur la fig. l, comme précédemment mentionné. En sup- posant que la feuille de verre à cintrer doit présenter une courbure dans une seule direction,telle que la feuille 37 représentée sur la fig. 7, la feuille est supportée de la manière indiquée sur la fig. 7, et on effectue l'opéra- tion en partant de l'extrémité de droite du four sur la fig. 1, en faisant marcher le moteur 26 de manière qu'il déplace le brin inférieur du transporteur de droite à gau- che sur la fig. 1.
Pour ointrer et tremper la feuille de verre, on la chauffe graduellement dans la partie A du four (fig. 1) jusqu'à droite de l'appareil de cintrage et de trempe.
Cette partie du four est munie de portes 61 et 61', qui peu.- vent coulisser horizontalement, qui permettent d'isoler cette partie du reste du four, de sorte que cette partie peut être portée à une température relativement élevée comparativement au reste du four. La feuille de verre est amenée dans cette partie du four à une température voisine du point de ramollissement du verre, de manière à permettre le cintrage et la trempe comme décrit ci-après. Un dépla- cement ultérieur du transporteur vers la gauche amène la feuille de verre entre les collecteurs 62 et 63 (fig. 4) de l'appareil de cintrage et de trempe. Ces collecteurs sont montés sur une paire de chariots 64,64, supportés sur les voies 66, de sorte que pendant les opérations de cin- trage et de trempe, les collecteurs peuvent être rappro- chés et éloignés l'un de l'autre.
Ce mouvement des collecteurs,les rapprochant et les écartant l'un de l'autre, est effectué au moyen d'une tige filetée 67, passant à travers des écrous 68 et 69,montés aux extrémités des chariots. Lorsqu'on fait tourner cette tige filetée dans un sens, les chariots sont rapprochés l'un de l'autre,tandis que lorsqu'on la fait tourner dans
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le sens opposé, les chariots sont écartés l'un de l'au- tre. Le mouvement de rotation de la tige filetée 67 est produit par un moteur électrique 70, qui agit sur la tige filetée par l'intermédiaire d'un dispositif d'accouplement à glissement 71, dont les éléments sont pressés élastique- ment en engagement entre eux par le ressort 72 .
Ce dispo- sitif de commande flexible est destiné à assurer un con- tact élastique entre les dispositifsde cintrage et la feuille de verre,comme décrit ci-après, de façon à éviter qu'une pression excessive puisse être appliquée sur le verre et à éviter qu'une marche très précise du moteur électrique 70 soit nécessaire. De l'air est amené aux collecteurs 62 et 63 par des souffleurs 73 et 74, action- nés par les moteurs électriques 75 et 76 ; souffleurs sont raccordés aux collecteurs par des tubes 77 et 78. Com- ma les collecteurs sont déplacés dans un sens et dans l'au- tre tandis que les souffleurs sont de position fixe,il est nécessaire de prévoir un raccord extensible,ce qu'on obtient, dans le cas considéré, en constituant les tubes 77 et 78 en caoutchouc.
Pour cintrer la feuille de verre lorsque les colleo- teurs se rapprochent l'un de l'autre, il est prévu des dis- positifs de cintrage, sous la forme des grilles 79 et 80 représentées sur les fige 10 et 11. Ces grilles sont de préférence en bois et léurs barreaux sont perforés,comme indiqué en 80a, pour permettre librement la circulation d'air pendant l'opération de trempe,comme décrit ci-après.
Pour assurer un minimum de contact entre les grilles et la feuille de verre,les parties avant des barreaux qui constituent les grilles sont taillées en biseau, comme in- diqué en 81 sur la fig. 2. Les grilles sont de préférence en bois ou autre matière relativement tendre,pour éviter de détériorer le verre. Le bois convient particulièrement bien, parce que les surfaces venant en contact avec le ver-
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re se carbonisant et qu'une surface en carbone en oontact avec une surface de verre ramollie n'est pas susceptible de détériorer cette surface en verre,comme il est bien connu dans le travail du verre.
Les grilles sont supportée sur les faces avant des collecteurs au moyen de consoles 82 et 83, qui peuvent être facilement enlevées pour permet- tre la substitution de grilles présentant des courbures différentes,suivant les conditions exigées de l'opération.
Pour refroidir brusquement la surface de la feuille, de verre après qu'elle est cintrée et pendant qu'elle est maintenue entre les grilles,les collecteurs comportent les deux jeux de tuyères 84 et 85. Comme indiqué sur la fig.4, ces tuyères sont réparties sur toute l'étendue de la feuil- le de verre et sont disposées de telle manière que leurs extrémités avant suivent le contour de la feuille de verre en assurant ainsi une application plus uniforme d'air sur toutes les parties de la surface de la feuille que ce se- rait le cas si les extrémités avant de toutes les tuyères étaient situées dans le même plan vertical. Toutes les tuyères sont montées de façon qu'on puisse régler leur position horizontale,pour s'adapter à des feuilles de verr de courbures différentes.
Pour permettre le réglage des raccords entre la chambre d'air dans le collecteur et les extrémités des tuyères,ces extrémités sont portées par un diaphragme en caoutchouc 86, de sorte qu'il est possible de régler la-position des tuyères entre des limites corres- pondant à toutes les courbures de feuilles de verre qu'on peut avoir à traiter . Le mode de montage des tuyères, per- mettent de régler leur position et de les fixer au dia- phragme 86, est représenté sur la f ig. 6. Le tube de cha- que tuyère est fileté à son extrémité arrière à l'endroit où il passe à travers le diaphragme 86 et porte une paire d'écrous opposés 87 et 88, entre lesquels le bord du dia- phragme est serré, en assurant ainsi un joint relativement
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étanche.
L'extrémité avant"""dü'1ïltb'és'étend à travers un collet 89, d'une seule pièce avec la plaque 90 du col- lecteur à travers laquelle s'étend la tuyère, et une action de serrage est obtenue au moyen d'un écrou fendu 91, qui entoure la tuyère et est vissé dans le collet 89.
Le mécanisme de cintrage et de trempe est de préfé- rence construit à des dimensions telles qu'il puisse trai- ter à la fois deux feuilles de verre,comme indiqué sur la fig. 1, et, après l'opération de cintrage et de trempe, le transporteur est déplacé vers la gauche, de façon à ame- ner les deux feuilles,qui ont été cintrées et trempées,dans la partie B du four, à l'extrémité de gauche de celui-ci, où elles restent pendant le traitement d'une autre paire de. feuilles de verre dans le mécanisme de cintrage et de trempe. Lorsque ces deux feuilles sortent de l'extrémité de gauche du four lors du mouvement suivant du transporteur elles sont enlevées de ce transporteur et placées sur un dispositif de transfert approprié (non représenté).
Lorsqu'on désire cintrer la feuille de verre dans deux directions,comme représenté sur la feuille de verre 38 sur la fig. 8, le mode de support est différent de celui représenté sur la fig. 7, de manière à comporter la plaque métallique 39. Ceci est nécessaire, car le bord supérieur de la feuille de verre doit être cintre, et le support pour ce bord doit suivre le même contour.
Lorsqu'on emploie ce genre de support avec le mécanisme de cintrage èt de trempe, n utilise des grilles semblables à celles représentées sur les fig. 10 et 11, comme précédemment dé- crit, ces grilles présentant une forme convenablement modi- fiée ; mais, en outre, il est nécessaire d'employer une paire de plaques , correspondant aux plaques 42 et 44 re- présentées sur la fig. 9, pour venir en contact avec la plaque métallique 39 et cintrer celle-ci. On peut facile- ment le faire avec l'appareil suivant la fig. 4, en ajou-
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tant une paire de plaques semblables aux plaques 42 et 44 et portées sur les consoles83 qui supportent les grilles de cintrage.
Le fonctionnement , en ce qui concerne ces plaques, est le même que celui précédemmentdécrit en référence à la partie de l'appareil représentée sur la f ig. 5.
Il est également possible de cintrer et tremper des feuilles de verre,telles que oelles représentées sur la fig. 9, dans la partie de l'appareil désignée par Y sur la fig. 1. Dans ce cas, les grilles de cintrage desfig. 10 et 11 ne sont pas nécessaires ; est nécessaire seule- ment de prévoir un mécanisme de cintrage, tel que repré- menté sur la fig. @, qui ent monté sur les parties supé- riaures des collecteurs 62 et 63. Le dispositif de trem- pe, impliquant l'emploi des jeux de tuyères 84 et 85, dont les extrémités suivent le contour de la feuille de verre,sera exactement le même que celui décrit précédem- ment en référence au cintrage de la feuille de verre 38 de la fig. 8.
REVENDICATIONS.
1. Procédé de cintrage d'une feuille de verre,con- sistant à suspendre celle-ci dans une position verticale par son bord supérieur,- à chauffer la feuille de verre jusqu'à ce que le verre soit porté au point de ramollisse- ment, - à exercer une pression sur les faces opposées de la feuille pendant qutelle se trouve dans sa position suspendue, pour la cintrer à la eourbure désirée, - et à re- froidir ensuite la feuille.