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PROCEDE ET DISPOSITIF POUR LA TREMPE DES OBJETS EN VERRE.
La présente invention concerne la trempe des objets en verre de faible épaisseur et notamment celle des feuilles de verre mince.
On sait que la trempe satisfaisante des feuilles de verre mince, c'est à dire celle des feuilles de verre de moins de 4,5 millimètres d'épaisseur est une opération difficile. En effet, le processus ha- bituel de la trempe, qui consiste à refroidir brusquement le verre après l'avoir amené à un état voisin du ramollissement, n'est capa- ble de produire des tensions suffisantes dans le verre, lorsque ce- lui-ci a une faible épaisseur, que si l'agent de refroidissement agit d'une- façon particulièrement énergique.
On a donc été conduit, dans le cas où l'on fait usage de jets gazeux, par exemple de jets d'air, pour provoquer le refroidissement, à mettre en oeuvre des jets ayant une grande vitesse: or, on est li- mité dans cette voie par le risque d'engendrer sur l'objet à tremper des défauts de surface ou de planéité résultant à la fois de l'action mécanique du jet, due à sa grande vitesse, et du fait que le verre, ayant une faible épaisseur et se trouvant voisin de l'état de ramol- lissement, est naturellement peu résistant.
On a déjà proposé, pour effectuer la trempe du verre mince, de faire usage d'orifices de soufflage de faible section, rapprochés les uns des autres, et débouchant très près de la surface du verre, Mais ce dispositif qui comportait des orifices pratiqués dans une tô- le, n'a pas donné de résultats satisfaisants, soit qu'il ait conduit à une trempe insuffisante, soit qu'il ait engendré dans la feuille des déformations encore excessives.
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La présente invention a pour but de réaliser la trempe des ob- jets en verre mince;, on évitant des déformations locales dans ces ob- jets ou tout au moins en limitant ces déformations à des valeurs ac- ceptables pratiquement.
L'invention est caractérisée en ce que les jets d'air nombreux, très rapprochés les uns des autres et débouchant à, partir d'orifices très voisins de la feuille à tremper, sont réalisés au moyen de buset- tes, en entendant par ce terme des tubes de petit diamètre, mais de longueur relativement grande par rapport à ce diamètre.
Pratiquement, on peut réaliser l'invention au moyen de busettes ayant approximativement un diamètre intérieur, inférieur à 5 m/m, une longueur supérieure à 50 m/m et occupant une position telle que leurs orifices de sortie soient à moins de 30 m/m de la surface du verre et leurs axes à moins de 30 m/m les uns des autres.
Des orifices en forme de tubes ont déjà, été proposés pour le soufflage de l'air dans la trompe du verre, mais dans ces dispositions connues, qui ne se rapportaient pas au problème de la, trempe du verre mince, on utilisait des tubes d'assez grand diamètre afin d'obtenir le débit d'air suffisant avec une pression d'alimentation relativement faible. En raison de ce diamètre relativement important, le nombre d'orifices de soufflage réalisé dans ces conditions par unité de sur- face, ne pouvait atteindre la valeur élevée qui est caractéristique de la présente invention.
L'application de ces tubes au refroidissement pour la trempe n'a été réalisée, d'ailleurs, que dans le cas du verre d'épaisseur normale (de 5 à 9 m/m par exemple) tandis que les essais tentée par ce même moyen pour la trempe du verre mince n'ont pas donné de résultats satisfaisants, le refroidissement obtenu étant insuffi- sant et occasionnant des déformations de la, feuille.
La présente invention permet, au contraire, d'obtenir une tram-De très énergique du verre mince sans donner lieu à des déformations ap- préciables de la feuille. On peut penser que ce résultat avantageux est dû au fait que les orifices, très rapprochés les uns des autres et très rapprochés eux-mêmes de la feuille de verre, au lieu d'être pra- tiqués dans une paroi formant écran, sont distants d'une telle paroi - parce que constitués par l'extrémité de busettes.
Cette combinaison, dans laquelle l'espace libre entre la feuille de verre et la paroi
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du système d'alimentation offre un chemin de passage relativement facile pour l'air qui s'est échauffé au contact de la feuille de verre, permet de tirer en vue d'une action énergique de refroidisse- ment, tout le bénéfice que l'on peut attendre d'orifices de petit diamètre, débouchant très près de la surface du verre, très rappro- chés les uns des autres et dont l'efficacité avait été entravée jus- qu'ici par les difficultés que rencontrait l'évacuation rapide de l'air échauffé et par les perturbations que cette évacuation défec- tueuse apportait dans l'action des jets d'air pour eux-mêmes.
En pratique, on pourra faire usage de busettes de formes va- riées, telles que des busettes cylindriques, coniques, etc... Dans le cas d'une busette en forme de tronc de cône, celui-ci pourra être fixé sur le caisson d'alimentation soit par sa grande base, soit par sa petite base. Les busettes peuvent également être en forme de deux troncs de cône réunis par leur petite base, de manière à constituer un tube de Venturi,
Il doit être entendu que l'on peut, sans sortir du cadre de l'invention, donner pendant le soufflage, aux organes portant les orifices de soufflage, c'est à dire aux busettes, tout déplacement que l'on désire, tel, par exemple, qu'un mouvement périodique de trans- lation suivant des trajectoires circulaires, elliptiques ou autres, et effectué parallèlement au plan de la; feuille de verre.
On peut également donner à ces organes des mouvements qui modi- fient leur distance à ce plan, de tels mouvements pouvant avoir lieu au cours du refroidissement ou seulement au début de celui-ci et à la fin, lorsqu'il convient de laisser entre les deux séries d'organes de soufflage, qui se font vis à vis de chaque côté de la feuille, suffi- samment d'espace pour pouvoir, sans difficulté, soit introduire la feuille de verre entre ces deux organes, soit retirer la feuille. On doit remarquer à cet égard que les difficultés de manipulation sont d'autant plus grandes que les orifices de soufflage sont placés à plus faible distance de la feuille de verre ou autre objet à tremper.
On comprend,par conséquent, que pour faciliter cette manipulation, il puisse être utile, tant que la feuille de verre n'est pas introdui- te dans l'intervalle entre les deux systèmes de soufflage qui se font vis à vis et selon un mode opératoire qui est d'ailleurs connu en soi
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de disposer des deux organes à une plus grande distance l'un de l'au- tre qu'en période de soufflage, sauf à les ra,pprocher ensuite, après introduction de la. feuille, jusqu'à, la, faible distance qu'il convient d'adopter pour le soufflage.
Toutefois, en procédant ainsi, sans au- tre précaution, on risque d'introduire un certain retard préjudicia- ble, entre l'instant de la mise en place de la feuille, à l'état voi- sin de ramollissement, et celui où les jets s'échappent à faible dis- tance de cette feuille, c'est à dire où ces jets ont le plus d'effi- cacité pour le refroidissement.
La présente invention comprend aussi un procédé de déplacement des ca,issons qui permet de réduire jusqu'à une valeur extrêmement fai- ble ce retard, et, par conséquent, d'exercer sur la, feuille de verre une action immédiate de refroidissement intense, condition qui est par- ticulièrement importante dans le cas où il s'agit d'objets difficiles à tremper comme le sont les objets en verre mince.
Ce procédé consiste à faire mouvoir, au moyen de l'air de souffla- ge lui-même, le caisson ou équivalent qui porte les orifices de souf- flage, c'est à. dire à provoquer un déplacement par l'action du fluide sous pression lorsque ce fluide est introduit dans le ca.isson, le mou- vement s'effectuant à partir d'une position qui est éloignée de la, feuille, jusqu'à la position de soufflage. par ce procédé, on obtient d'une manière certaine la, simultanéité de la mise en place des organes de soufflage à. courte distance de la. feuille et de la projection du fluide de soufflage par ces organes.
Grâce à une telle simultanéité, on évite que de l'air de soufflage arrive en contact avec la fouille alors que les organes de soufflage sont encore en position relativement éloignée. Une telle circonstance serait de nature à diminuer l'efficacité des jets de fluide, car ceux- ci, comme on la sait, possèdent la plus grande vitesse au moment même où ils s'échappent de l'organe de soufflage, et la trempe est d'autant moins rapide qu'on fait entrer ces jets en contact avec le verre à une plus grande distance des orifices de sortie.
L'invention permet au con- traire d'éviter de refroidir la feuille de verre d'une manière qui se- rait modérée, et par conséquent nuisible, puisqu'elle tendrait à dimi- nuer la température de la feuille de verre'au moment où entreraient en action les jets efficaces réalisés à courte distance. Par ailleurs,
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on est assuré que l'action de refroidissement commence aussitôt que les orifices de soufflage occupent la position de travail.
Le dessin annexé représente des exemples de réalisation de l'invention dans sa conception générale et dans des formes de réali- sation particulières mettant en oeuvre le procédé de rapprochement des organes de soufflage au moyen du fluide de soufflage lui-même.
Les figures 1 et 2 sont des vues schématiques, en coupe verti- cale, d'une installation de soufflage répondant à la présente inven- tion, pendant l'opération de trempe.
Les figures 3 et 4 sont des vues relatives à un dispositif de rapprochement ou d'éloignement des caissons de soufflage, ou équiva- lents, la figure 3 correspondant à une coupe selon A-A, de la figure 4 et la figure 4 à une coupe selon B-B de la figure 3.
Les figures 5 et 6 sont des vues correspondantes pour une va- riante de réalisation, la figure 5, correspondant à une coupe selon A-A de la figure 6 et celle-ci étant une vue en élévation de face du côté.des busettes.
Dans les figures 1 et 2, sont représentées en 1, la feuille de verre, en 2, les caissons alimentés par le fluide sous pression (ventilateur, compresseur, etc. ) au moyen de conduites d'amenée 3.
Le fluide est projeté par des busettes 4, sous forme de jets 5. Les busettes sont ici-du type tronconique et ont, par exemple, 3 mm. de diamètre intérieur à leur extrémité de sortie. Elles sont disposées en damier, les axes des busettes étant séparés par une distance égale à 15 mm. La longueur y des busettes est de 55 mm., l'intervalle z entre la feuille de verre et l'extrémité des busettes est de 25 mm.
La pression admise dans les caissons est de 500 centimètres d'eau.
Dans ces conditions, pour du verre de 4 mm. convenablement chauffé au préalable au voisinage du ramollissement de la feuille, on obtient un degré de trempe qui, en cas de rupture de la feuille, donne lieu à la fragmentation en petits morceaux et qui, par suite, convient pour la réalisation de vitrages dits de sécurité.
Dans les figures 3 et 4, chaque boite de soufflage se compose d'un corps 6, solidaire d'un châssis sur lequel est monté un caisson, 7, qui porte le dispositif de soufflage, - busettes 4 par exemple - et qui est fixé à quatre tiges 8, guidées par des manchons 9a, 9b,
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solidaires du châssis. Les manchons antérieurs, 9a, forment butées arrière pour le caisson dans son mouvement de recul, tandis que les manchons postérieurs9b, sont 'utilisés pour le réglage de l'ampli- tude du mouvement d'avance du caisson. A cet effet, des cylindres 10, sont vissés à l'intérieur du corps des manchons 9b, et servent de butées réglables à des écrous, 10a, disposés à l'extrémité 'Ci- ges 8.
Des ressorts antagonistes 11, placés à. l'intérieur des cy- lindres 10, obligent le caisson 7 à s'appuyer sur des butées 9a.
Une basane en accordéon 12, assure la, liberté de translation du caisson 7 et son étanchéité.
Le fonctionnement de cette boîte de soufflage est le suivant:
Au préalable, la boite doit être fixée sur son châssis-support à une distance convenable de la pièce à tremper de façon à permet- tre le libre passage de cette pièce et des pinces de suspension de celle-ci. par la mise en marche d'un ventilateur 13, ou par l'ouverture d'un registre commandant l'admission de l'air ventilé, on met la boite en pression. Cette pression, en raison des dimensions du fond du caisson 7, provoque le déplacement de celui-ci vers l'avant dans le sens f, en comprimant les ressorts 11, et cette translation est limitée par les cylindres 10.
Le soufflage terminé, l'arrêt du ven- tilateur ou la fermeture du registre d'admission de l'air ventilé supprimant l'influence de la, pression et les ressorts 11 rappellent le caisson qui reprend sa position première. Naturellement, le régla- ge effectué sur les cylindres 10, permet de faire varier la distance de soufflage au mieux des résultats à obtenir.
Dans l'exemple illustré par les figs 5 et 6, le guidage et le réglage de la translation du caisson de soufflage 14, s'effectuent pareillement au moyen du système des tiges 8, manchons 9a-9b, cylin- dres 10, écrous 10a, et ressorts 11, mais cette translation elle- même est ici assurée par un cylindre-moteur 15, avec piston 16, et alimenté en air comprimé par une nourrice 17, laquelle, au moyen de conduits souples 18, dessert en même temps le caisson, pourvu comme dans les exemples précédents, de busettes de soufflage 4.
Le fonctionnement de ce dispositif est le suivant:
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Le caisson est d'abord fixé à son support, à une distance con- venable de la pièce à tremper en position de soufflage, de façon à permettre le libre passage de cette pièce et des pinces de suspen- sion. L'ouverture d'une vanne d'alimentation en air comprimé, non re- présentée, en amont de la nourrice 17, provoque le déplacement du caisson vers l'avant. Le soufflage terminé, la fermeture de la vanne d'alimentation, avec mise à l'atmosphère du cylindre-moteur supprime l'influence de la pression; les ressorts, 11, rappellent alors le caisson qui reprend sa position première.
On donnera, de préférence, le plus grand diamètre possible à la conduite qui relie la nourrice 17, au cylindre 15, de telle manière que l'admission de l'air comprimé, dans cette nourrice, ait pour effet pratiquement de réaliser l'avance du caisson 14 avant l'arri- vée de l'air de soufflage à l'extrémité des busettes 4.
Outre leur simplicité, les dispositifs qui viennent d'être dé- crits possèdent l'avantage appréciable de ne demander que des modi- fications insignifiantes de fixation sur les supports mobiles habi- tuellement en usage. D'autre part, leur faible accroissement de poids et leur encombrement équivalent à celui des anciennes boites per- mettent leur utilisation immédiate sur la plupart des supports mobi- les utilisés actuellement.
REVENDICATIONS.
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EMI7.1
1. Un procédé pour la trempe des objets en verre de faible épaisseur et, notamment, de feuilles de verre mince, du type selon lequel l'objet, préalablement amené à un état voisin du ramollisse- ment, est soumis à l'action de jets d'air nombreux, très rapprochés e/l-->' les uns des autres, et débouchant à partir d'orifices très voisins dudit objet à tremper, ce procédé étant caractérisé en ce que les jets d'air sont réalisés au moyen de busettes, c'est à dire de tubes de petit diamètre mais de longueur relativement grande par rapport à ce diamètre.