BE469164A - - Google Patents

Description

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    ASSEMBLAGES METAL-VERRE.   



   Un problème fréquent dans les applications du verre consiste . réaliser la fixation, sur des objets en verre, de pièces métalliques répondant   à   des fonctions diverses qui exigent,   d'une   manière   géné-   rale, que   l'assemblage   considéré puisse résister à des efforts de l'ordre de ceux que le verre lui même est capable de supporter sans rupture. En outre, le procédé de fixation ,ne doit pas avoir pour      condition de porter le verre à une température   avoisinant   ou dépas- sant la point de ramollissement, de manière à conserver exactement la forme de l'objet   en   verre et, le cas échéant, à ne pas   altérer   son état de trempe.      



   Dans ce but, un   procède   connu souvent appliqué à consisté, par exemple, à   métalliser   préalablement la surface du verre dans la zone de fixation, puis à assujettir   la.,pièce   métallique sur cette zone métallisée par l'intervention   d'un   métal de soudure. 



   La présente invention apporte une solution particulièrement sim- ple à ce problème d'assemblage métal-verre. 



   Dans son principe, elle consiste à réaliser, en une seule opéra- tion, la formation de la pièce métallique et sa solidarisation avec le verre, en coulant directement sur celui-ci et dans les conditions particulières ci-après, un métal fondu, tel que le plomb. Pour cette coulée!   a) -   On utilise un moule comportant deux faces ouvertes dont l'une est appliquée sur   lobjet   en verre et se trouve fermée par ce dernier, tandis que 1'autre sert à la réception du métal fondu; 

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 b) - On porte initialement l'objet en verre et le moule,   eneem-   ble ou séparément, à une température voisine de la température de fu- sion du métal et inférieure à celle de ramollissement du Terre ou, s'il s'agit de verre trempé, à une température inférieure à celle du relâchement des tensions;

   c) - Des moyens sont mis en oeuvre pour qu'auoune pellicule d'o- xyde ne reste emprisonnée entre la surface du verre et la pièce mé- tallique solidifiée. 



   Dans ce but, un premier moyen consiste à conduire le refroidisse- ment du métal liquide de manière qu'il s'effectue lentement. On pour- ra, à cet effet, donner à l'élément métallique en voie de solidifica- tion des dimensions suffisantes pour que, par son seul effet de masse, il se refroidisse lentement, On pourra aussi ralentir le refroidisse- ment en calorifugeant l'ensemble du verre et du moule ou en prolon- geant après la coulée l'action de chauffage initiale, tout en la ré- duisant graduellement.

   Dans ces différentes modalités d'exécution, qui, bien entendu, peuvent être utilisées isolément ou en association, la Demanderesse a constaté que l'élimination, cherchée, de l'oxyde, était obtenue par le fait que, grâce à la lenteur du refroidissement, l'oxyde (ou autres impuretés), s'il se formait à la surface du verre,      avait la possibilité et le temps de remonter dans le métal fondu à l'intérieur du moule, en raison de sa plus faible densité. 



   Un autre moyen consiste à effectuer l'écoulement du métal, entre la creuset et la surface du verre, dans une atmosphère non oxydante, par exemple, en disposant l'installation de coulée, l'objet en verre      et le moule dans une enceinte remplie   d'un   gaz non oxydant, ou encore en effectuant un soufflage de gaz inerte dans le moule au moment de la coulée. 



   Le procédé, tel   qu' il   vient d'être   défi.ni,   permet de constituer directement sur l'objet en verre, en une seule opération, un appendice métallique qui adhère énergiquement au verre et qui peut ainsi servir lui-même d'organe mécanique pour la manoeuvre de   l'objet   en verre ou d'organe de liaison de celui-ci aveo des pièces annexes. 



   On décrit   ci-après,   pour illustrer la mise en pratique de l'in- vention, divers modes d'exécution d'un tel procédé. 

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   Sur le dessin: 
La figure 1 est une vue schématique,, en coupe verticale, d'un premier dispositif permettant de constituer,sur une feuille de verre, une série   d'appendices;   
La figure 2 montre, en vue perspective, une réalisation particu- lière d'un de ces appendices} 
La figure 3 représente, en coupe verticale,   l'application   de l'invention à 1,'assemblage de deux feuilles de verre. 



   Dans l'exemple de la figure 1, on a représenté en 1 une enceinte étanche, qui peut être partiellement vitrée, où l'on maintient une atmosphère de gaz inerte (azote, gaz carbonique, etc...). Une feuille de verre 2, sur laquelle on veut constituer des appendices métalli- ques, repose sur une plaque   chauffante 3   elle-même supportée par un chariot 4 mobile sur des rails 5 au   moyeu   d'oncable sans fin 6 passant sur les poulies 7-7 dont l'une est commandée de   l'extérieur.   



   Sur la feuille, on dispose, aux emplacements voulus, des moules tubulaires 8 - 8 ..., dont la hauteur est relativement grande, par exemple, quelques centimètres. Un calorifugeage 9, recouvre toute la feuille da verre à l'extérieur des moules. 



   Au-dessus de ce système, est monté un creuset 10, en métal ino-   xydable,   terminé à sa base par un tube effilé 11 qui peut être obturé par un clapet 12 manoeuvrable de l'extérieur au moyen d'une timonerie   13.   Ce creuset est entouré par un dispositifde chauffage électrique 14.Des moyens de contrôle de la température dans le creuset   sont ici   figurés par un couple thermo-électrique 15 associé à un galvanomètre 16. 



   Le mode opératoire est le suivant: 
Le creuset 10 étant, préalablement à la fermeture de l'enceinte 1, chargé d'une certaine quantité du métal qui doit constituer les appendices, notamment du plomb, on met en marche le dispositif de chauffage 14 et les moyens de chauffage de   la   table 3. 



   Lorsque la glace et le métal fondu ont été amenés à la   températu-   re convenable, soit environ 370  à 380  dans le cas du plomb, on dé- placo le Chariot 4 de manière à amener un premier moule s à l'aplomb du tube 11 et, agissant sur la timonerie 13, on remplit de métal fon- du le moule considéré. On opère de même successivement pour chacun des 

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 autres moules 8. Lorsque la coulée est ainsi terminée, on coupe le chauffage et on laisse refroidir naturellement toute l'installation jusqu'à de que la feuille de verre puisse être sortie de l'enceinte et manipulée par   l'opérateur.   Celui-ci dégage le calorifugeage et les moules et libère ainsi la feuille de verre pourvue de ses appendices métalliques.

   Cas moules auront de préférence une forme   tronc-conique   facilitant le démoulage. 



   Dans ce mode d'exécution du procédé, le métal reste à l'état fondu pendant environ 10 à 15 minutes au contact du verre, mais il n'est pas indispensable, pour assurer une bonne élimination de toute impureté au contact verre-métal, que le métal reste liquide aussi longtemps, et la Demanderesse a obtenu encore de bons résultats avec des durées moindres, par exemple, des durées de l'ordre de 2 minutes. 



   Bien entendu, le procédé peut être réalisé sous diverses varian- tes. Par exemple, au lieu de refroidir toute l'installation après la coulée, on peut, dès l'instant   où   la coulée est terminée, transférer hors de l'enceinte 1 le chariot 4 portant la feuille de verre garnie des moulas remplis et du calorifugeage et amener cet ensemble dans une enceinte spéciale (non représentés) où le refroidissement s'ef- fectue graduellement. Dans ce cas, le creuset   10   est maintenu à sa température de régime et, si la charge de métal a été prévue en con- séquence, il peut servir tout aussitôt à la formation d'une nouvelle série d'appendices sur une autre feuille de verre. 



   Une variante avantageuse du procédé consiste à faire usage,comme moules, d'élémente métalliques qui seront destinés à rester à demeure sur l'appendice et qui peuvent être d'un métal différent de celui qui constitue cet appendice, notamment, en un métal plus ou moins noble et résistant à l'usure, par exemple, du cuivre. Dans ces oon- ditions, on obtient directement un organe de prise répondant aux exi- gences de son service et cela sans nécessiter un usinage complémen- taire. La figure 2,qui illustre à titre d'exemple une telle variante, montre, sur une feuille de verre 17, un moule 18, affectant la forme dite "diabolo", qui peut être soit en un métal de choix, soit en un   métal   vulgaire, mais   recouvert   d'un métal résistant à l'usure et de bel aspect (nickel, chrome, etc...).

   Ce moule,   complètement   ouvert à sa partie inférieure reposant sur le verre, ne comporte, sur sa face 

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 supérieure 19, qu'un orifice 20 de faible diamètre, juste suffisant pour laisser pénétrer le jet de métal fondu qui s'écoule de   l'extré-   mité du tube 11, laquelle, dans ce but, peut être de très petit dia- mètre. Grâce à la forme en cône renversé de la partie supérieure du moule, celui-ci constitue finalement une gaine qui reste solidaire du noyau intérieur en métal solidifié. 



   Ainsi que le montre la figure 3, l'invention s'étend à l'assem- blage de deux objets en verre, par exemple, dans le cas considéré, des feuilles 21 et 22 que l'on veut réunir, ici d'équerre, par coulée d'un métal fondu 23 venant s'intercaler entre les deux bords 
24-26 de ces feuilles. 



   Dans cette application, le moule qui doit recevoir la coulée est constitué principalement par les portions des feuilles qui sont en regard l'une de l'autre et par une portion de la plaque chauffan- te 26, la rigole ainsi formée étant facilement obturée en ses deux extrémités par des tampons d'amiante ou similaires (non représentés), Des calorifugeages   27-28,   par exemple en carton   d'amiante,   assurent le ralentissement du refroidissement de la zone d'assemblage. Ce mo- de d'assemblage peut servir à la fabrication de cuves en verre ré- sistant aux acides, grâce à leurs joints en plomb, ou encore au mon- tage des vitraux. 



   L'imvention, qui a été décrite ci-dessus, dans le cas où l'on se propose de fixer des appendices métalliques sur des objets en verre, est également applicable lorsque l'on veut réaliser un revê- tement métallique occupant une aire étendue de la surface de l'objet et ayant une épaisseur relativement faible, par exemple, 0,8 à   1,0 mm   Pour réaliser de tels revêtements, par exemple, dans le but de cons- tituer des miroirs "au plomb", on dispose la feuille de verre sur la plaque chauffante et l'on aménage au-dessus de la feuille, à la dis- tance convenable (0,8 à 1,0 mm environ),une plaque calorifuge. Dans   1 t irlarvalle   ainsi réservé entre feuille et plaque, on coule le plomb et l'on applique les mesures déjà décrites pour retarder le refroi- dissement de la   coucha   de métal fondu. 



   Dans la pratique, lorsque l'on applique l'invention à du verre trempé ou à des verres spéciaux de faible   coefficient   de dilatation, on peut, dans le chauffage initial de l'objet en verre, se borner à 

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 une température sensiblement inférieure à la température de fu- sion du métal et obtenir encore de bons résultats. 



   A un autre point de vue, l'utilisation de ces verres capa- bles de résister à des écarts importants de température, permet, au contraire, de réaliser le procédé en accentuant le chauffage initial de l'objet an verre jusqu'à la porter à une température supérieure à celle de fusion du métal, ce qui constitue un moyen supplémentaire pour retarder, après la coulée, le refroidissement du métal. 



   Dans le cas où l'on doit fixer des'appendices de plomb à une feuille de verre trempée, la Demanderesse a établi que l'on pouvait combiner avantageusement l'opération proprement dite de trempe avec le présent procédé, pour éviter d'avoir à réchauffer la feuille en vue de la soudure du métal.

   A cet effet, après avoir chauffé la feuille de verre à une température de l'ordre de   600*0,   c'est à dire voisine de la température de ramollissement du verre, on la soumet, pour la tremper, et selon la technique habituelle, à un refroidissement brusque au moyen d'un soufflage   @   d'air, mais la Demanderesse a reconnu que l'on pouvait arrêter ce soufflage, tout en ayant obtenu l'effet de trempe, alors que la feuille de verre est encore à une température suffisante pour permettre la fixation d'un appendice de métal, dans les conditions du présent   procéda,   sans avoir besoin de la réchauffer.

   On met donc le soufflage en action juste le temps nécessaire pour assu- rer l'effet de trempe, ce qui, pour du verre de 3 mm d'épaisseur   par   exemple, peut être obtenu au bout de 5 secondes de soufflage, puis on applique sur ladite feuille les moules préalablement   chauf'   fés et on coule le métal. On laisse ensuite le tout se refroidir naturellement à l'air libre. avec les appendices de dimensions usuelles (poignées de prisa pour vitrages da véhicules, par exem- ple) on constata que le métal reste cependant à l'état liquide pen- dant 2 minutes, ce qui suffit à assurer un contact sans impuretés entre le verre et le métal. On dispose ainsi d'un moyen particu- lièrement rapide et économique pour fixer des appendices de métal à du verre trempé. 



   D'une manière générale, il convient dans l'application du 

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 prooédé selon l'invention d'assurer la propreté initiale du verre avant d'effectuer la coulée du métal. On peut, dans ce but, à la ma- niera connue, procéder   à.   un nettoyage avec de la potée ou oxyde rou- ge, ou avec de l'acide fluorhydrique dilué, mais on peut avantageuse- ment, et suivant un mode opératoire compris dans la présente inven- tion, effectuer ce nettoyage   à.   l'aide d'une solution bouillante de   oarbonate   de sodium (par exemple à. la$) et par simple immersion de l'objet suivie d'un rinçage à l'eau ordinaire en terminant par de l'eau distillée.

   Dans le cas où il s'agit de verre trempé et où l'on 
Intervient à la fin de l'opération de trempe, en utilisant la oha- leur qui reste dans le verre lorsqu'on arrête le soufflage dès que   'la   trempe est acquise, il n'est pas nécessaire de prooéder à ce net- toyage spécial car, du   fait   qu'il a été porté   à   600 C dans le four de chauffage pour la trempe, le verre   sa   trouve être parfaitement dé- barrasse de toutes les impuretés organiques (graisse, etc..) dépo- sées à sa surface au cours des manipulations antérieures. Ce mode   d'exécution   du procédé dans le cas du verre trempé est   @onc   partiou- lièrement avantageux, puisqu'il ne demande ni nettoyage préalable, ni réchauffage de l'objet en verre. 



   D'une manière générale, dans l'application du procédé, la Deman- deresse a   constaté   que l'on peut utiliser avantageusement le plomb, mais on peut également faire usage d'autres métaux, par exemple: le zinc,   oubenoore   des alliages, notamment des alliages d'étain et de zinc. L'alliage 75% d'étain et 25% de zinc, qui fond à 300 C envi- ron, a donné de bons résultats. L'alliage 92% d'étain, 8% de zinc, qui est l'eutectique, présente des avantages particuliers du fait      de sa parfaite homogénéité à l'état fondu et de son point de fusion qui, n'étant que de 192 C, permet de diminuer parallèlement la   tempé-   rature de   chauffage   initial de l'objet en verre. 



   REVENDICATIONS.      

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

1. 1. Un procédé pour l'exécution d'assemblages métal-verre, ce pro- cédé consistant à réaliser, en une seule opération, la formation de @ Isolément métallique de l'assemblage et sa solidarisa/lion avec la verre, en coulant directement sur celui-ci un métal fondu, tel que le plomb, par exemple, dans les conditions ci-après: <Desc/Clms Page number 8> EMI8.1 à) On utilise un moule comportant deux faces ouvertes dont l'une est appliquée sur l'objet en verre et se trouve fermée par ce dernier tandis que l'autre sert à la réception du métal fondu;

   b) On porte initialement l'objet en verre et le moule, ensemble ou séparément, à une température voisine de la température de fusion du métal et inférieure à celle de ramollissement du verre ou, s'il s'agit de verre trempé, à une température inférieure à celle du re- lâchement des tensions; au Des moyans sont mis en oeuvre pour qu'aucune pellicule d'oxyde ne reste emprisonnée entre la surface du verre et la pièce métallique solidifiée.

   3. Un mode de réalisation du procédé selon la revendication 1, dans lequel on donna à l'élément métallique an voie de solidification des dimensions suffisantes pour que, par son seul effet de masse, il se refroidisse lentement.

   3. Un mode de réalisation salon la revendication 1, ou la reven- dication 2, dans lequel le refroidissement de l'élément métallique est ralenti par un calorifugeage approprié.

   4. Un mode de réalisation selon l'une quelconque des revendioa- tions précédentes, dans lequel.l'ensemble de l'objet en verre et du moule est placé dans une enceinte chauffée dont on ralentit le re- froidissement après la coulée.

   6. Un mode de réalisation salon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, dans lequel l'écoulement du métal entre oreuset et verra est effectué dans une atmosphère non oxydabte.

   6. Un mode de réalisation selon l'une quelconque des revendioa- tions précédentes, dans lequel l'atmosphère à l'intérieur du moule est rendue non oxydante.

   7. Un mode de réalisation selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, dans lequel le métal utilisé est, par exemple, du plomb, du zinc, ou des alliages, notamment de zinc et d'étain.

   8. Un mode de réalisation selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 7, dans lequel le métal utilisé est un alliage de 92% d'é- tain et 8%. de zinc.

   9. Un mode de réalisation selon l'une quelconque des revendica- <Desc/Clms Page number 9> tions précédentes, dans le cas où il s'agit de verre trempé, consis- tant effectuer la coulée de métal immédiatement après l'opération de trempe proprement dite, alors que l'objet encore assez chaud pour recevoir le métal fondu.

   10. Un mode de réalisation selon la revendication 9,dans lequel le soufflage ou le refroidissement rapide de l'opéretion de trempe est arrêté dès que l'état de trempe est acquis.

   11. Un mode de réalisation selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes, dans lequel le moule est en un métal différent du métal coulé et reste solidaire de celui-ci après la solidification 12. L'application du procédé selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 6 et 7 à 10, à la réunion d'objets en verre par forma- tion d'un élément métallique interposé entre lesdits objets.

   13. L'application du procédé selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 8 et 7 à 10, à la réalisation d'un revêtement métallique, notamment d'aire étendue, à la surface d'un objet de verre.

   14. Dans l'application du procédé selon l'une des revendications l à 8 et 11 à 13, un mode opératoire consistant à effectuer le net- toyage préalable de l'objet en verre, notamment par immersion dans une solution de carbonate de sodium,de préférence à l' ébullition.

   16. Le procédé pour l'exécution d'assemblages métal-verre en substance comme décrit.

   16. Les assemblages métal-verre et les objets comportant pareils assemblages, obtenus extraites suivant l'une quelconque des reven- dications précédentes.