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"Ap areilla our cintrer des feuillets deverre".
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L'invention se rapporte a des moules améliorés de cintra- ge du verre, du type a profil ou à claire-voie et à l'appareil- lage pour manoeuvrer les moules, et en particulier a un appa- reillage construit de telle manière et en un matériau tel que, dans-les formes désirées, les constructions conservent leurs contours avec exactitude, sans gauchissement ni accroissement nuisibles aurant les cycles répétés de chauffage et de re- froidissement auxquels l'appareillage de cintrage du verre est soumis, et maintiendront une différence souhaitable de température entre le moule et le verre au cours de l'emploi.
En vue de satisfaire, à l'échelle industrielle, la de- mande de glaces de verre galbées ayant des tolérances dimen- sionnelles étroites en vue d'éliminer la nécessité d'un ajustage sélectif a l'assemblage, il est nécessaire d'avoir des moules de cintrage du verre qui non seulement sont fa- ciles a usiner aux profils souhaités, mais qui conservent également avec exactitude ces profils pendant de longues périodes d'utilisation.
C'est un fait bien connu que la plupart des construc- tions en acier ont tendance à gauchir et, dans de nombreux
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cas, a se dilater ou croître lorsque les tensions à l'inté- rieur du matériau sont relâchées par des cycles répétés de chauffage et de refroiaissement. Ainsi, dans la production d'outillage de précision, il est courant de "normaliser" les parties, particulièrement les pièces coulées, par des cycles répétés de chauffage et de refroidissement de manière à ce qu'après l'usinage de finissage les parties ne subissent pas de nouveaux changements dimensionnels.
Ce procédé est insuffisant pour les moules de cintrage du verre parce que les cycles de chauffage et de refroidissement auxquels les moules sont soumis déterminent le gauchissement des moules lorsque les tensions introduites dans le matériau par l'usi- nage ou le cintrage des parties aux profils désirés sont re- lâchées.
Un autre problème impliqué dans la conception et la construction des moules de cintrage du verre est que la sur- face supportant le verre doit avoir des caractéristiques de capacité calorifique et de transmission de chaleur telles que le verre qui est cintré ne fusionne pas ou n'adhère pas avec la surface du moule.
Jusqu'à présent, la plupart des moules de cintrage du verre du type à claire-voie ou à profil qui sont employés industriellement étaient formés en soudant ensemble des pièces plates métalliques de contour désiré, tandis que les châssis porteurs du moule étaient fabriqués de manière simi- laire soit avec des pièces métalliques plates ou des pièces tubulaires, et la surface proprement dite de cintrage du moule était d'habitude entaillée, dentelée ou autrement produite pour avoir un contact interrompu ou discontinu avec la surface de verre.
L'objet principal de la présente invention est de pro- duire des moules améliorés et un appareillage pour manoeu- vrer ces moules, qui sont plus faciles et moins coûteux
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à produire, que l'on peut ouvrer à froid, c'est-a-dire que l'on peut dresser ou usiner facilement, et qui ne présentent cependant pas de distorsion, gauchissement ou changement du- mensionnel nuisibles a haute température et dans les cycles répétés de chauffage et de refroidissement comme ceux que l'on rencontre durant le cintrage et/ou la trempe des feuillets de verre.
En quelques mots, on réalise ceci selon l'invention en prévoyant un moule en métal coulé et/ou un appareillage de manoeuvre des moules de préférence en un alliage nicKel-chrome- fer à pourcentages élevés en nickel.
Un autre objet est de produire des moules ou sections de moules du caractère ci-dessus, formés avec des surfaces de façonnage à extension continue, lesquelles ont des portions relativement étroites entrant en contact avec l'aire marginale du verre plié et ont une section substantiellement plus iorte qui est en relation de conduction de chaleur avec les dites portions étroites.
Un autre objet est l'apport d'un moule ayant une surface de prise ou de façonnage du verre substantiellement continue et des portions enlevées ou ouvertes dans le corps du moule a proximité de la dite surface de façonnage.
Un autre objet est d'apporter un moule coulé en un ma- tériau qui s'échauffe plus lentement et qui se refroidit plus lentement que le verre, si bien qu'il y a toujours un décalage de température entre le moule et le verre.
Un autre objet est encore de prévoir un moule du type considéré qui, parce qu'il s'échauffe plus lentement que le verre, peut être renvoyé au four après que le feuillet de verre plié a été enlevé, sans réchauffage complet.
Un autre objet de l'invention est encore de prévoir un moule pour plier du verre, comprenant un châssis, un certain nombre de pièces coulées reliées en charnières, chacune ayant une surface de façonnage étroite tournée vers le haut,
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les cites surfaces ensemble formant une surface de façonnage se conformant à l'aire marginale d'un feuillet de verre à plier; ces pièces coulées sont en un alliage composé de 1 à 2/3 de nickel, 14 à 21% de chrome, moins de 1% de chacun des éléments manganèse, silicium et azote, pas plus ae 0,5% de carbone, le restant étant du fer. Les moules coulés sont en outre conçus de manière à se composer de banaes à extension continue tournées vers le haut, qui constituent les surfaces de façonnage du moule.
Les bandes tournées vers le haut sont conçues en outre pour avoir une surface étroite en contact avec le verre et pour avoir aes sections substantiellement plus épaisses lesquelles sont en relation de conduction et d'absorption de chaleur avec la surface de support du verre.
Les moules de cintrage du verre faisant partie de l'in- vention sont représentés dans les dessins annexés.
Dans ces dessins .
La t.ig.¯ 1 est une vue en perspective d'une forme selon l'invention d'un moule coulé et d'une ossature porteuse du moule coulé.
La fig. 2 est une coupe longitudinale verticale du moule coulé et de l'ossature représentés dans la fige 1.
La fige 3 est une coupe verticale fragmentaire selon la ligne 3-3 de la fig. 2 pour montrer le détail de construction d'une des articulations supportant le moule a partir de l'ossature.
La fig. 4 est une vue fragmentaire similaire a la fig. 3, mais elle montre une construction de moule légèrement modifiée.
La fig. 5 est une vue latérale d'une autre forme de moule coulé construit selon l'invention.
La fige 6 est une vue partiellement en coupe d'un des dispositifs de maintien suivant la ligne 6-6 de la fige 5.
La fig. 7 est une vue détaillée d'une extrémité d'un des organes latéraux ou cadre portant le moule amélioré.
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La fig. 8 est une coupe transversale verticale simplifiée d'un four comportant un transporteur construit conformément a l'invention pour transporter les moules et leurs cadres de support a travers le four.
La ìg. 9 est une coupe verticale fragmentaire d'une por- tion du transporteur montrant la relation entre les rouleaux du transporteur et le cadre portant un moule.
Se référant aux dessins annexés, une forme préférée de la construction améliorée comprend un moule'formé par une paire de pièces coulées 1 et 2, chacune de celles-ci étant généralement profilée en U en plan et, aux extrémités des branches des profils en U, ces pièces coulées sont pourvues de charnières 3 disposées à une distance substantielle en-dessous d'une surface de façonnage 4 formée sur le moule et profilée pour se conformer dans la position indiquée avec l'aire marginale d'un feuillet de verre cintré.
Le moule est suspendu au moyen d'un certain nombre d'ar- ticulations 5 (voir également la fig. 3) appartenant à des organes latéraux 6 d'un cadre support de moule. Les extrémi- @ tés des organes latéraux 6 sont adaptées sélectivement dans des ouvertures choisies parmi plusieurs ouvertures distantes 7 formées dansées extrémités verticales 8 des cadres termi- naux 9.
Les adres terminaux 9 de même que les organes latéraux
6 sont des pièces coulées, les cadres terminaux 9 étant d'un modèle a claire-voie pour apporter de la résistance et de la rigidité, sans poids superflu.
Un certain nombre d'ouvertures 7 sont prévues dans chacun des cadres- terminaux 9 de manière a ce que l'éuarte- ment entre les organes latéraux 6 du châssis puisse facile- ment être modifié pour s'adapter aux moules de largeurs différentes. Les rails latéraux 6 sont calés sur les cadres terminaux 9 au moyen de clefs en forme de coin 10 qui sont
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engagées dans des fentes à section décroissante 11 se trouvant dans les extrémités des organes latéraux 6. Les clefs en forme de coin 10 peuvent être légèrement rainurées comme indiqué dans la fige 2 pour minimiser toute tendance des clefs à sor- tir- progressivement de la position dans les fentes a section décroissante 11 pendant les cycles répétés de chauffage et de refroidissement et la manipulation des cadres.
Lorsque les clefs en forme de coin 10 sont chassées en place, les épaule- ments 12 (voir fig. 7) sont tirés étroitement contre les sur- faces verticales des cadres 9 pour produire un assemblage rigide.
Les sections de moule 1 et 2 sont formées de pièces cou- lées en forme de plaques espacées, de modèle a claire-voie (fig. 1), pour produire un maximum de résistance et de rigidi- té avec un minimum de matériau. Ainsi, une section transver- sale du moule (fig. 3) montre que le moule est composé de deux plaques distantes 13 et 14, pourvues d'ouvertures 15 et inter- connectées a certains intervalles par des âmes transversales 16 qui servent à maintenir les plaques à distance l'une de l'autre; cette coupe transversale montre également que la pla- que interne 14 des deux plaques s'étend verticalement et est amincie ou angulaire pour produire à son sommet une surface de façonnage continue étroite, c'est-à-dire la surface 4, qui se conforme a l'aire marginale d'un feuillet de verre cintré.
Dans une forme un peu modifiée (voir fig. 4), la surface de façonnage plus étroite 4' est produite par découpa- ge au lieu de l'être par diminution de la portion supérieure des plaques 14' en 17.
Se référant maintenant à la fige 5, on y représente une autre forme de moule en métal coulé, servant au cintrage du verre,. Dans cet exemple, une pare de moitiés de moule 18, 19 est supportée sur un certain nombre de montants 20 issus
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de la base 21. La base 21, qui peut être construite en sec- tions tubulaires ou avec aes pièces coulées, est divisée en deux parties qui sont interconnectées par une charnière 22.
Les deux moitiés de moule 18 et 19 sont divisées le long de la même ligne verticale, de manière a ce que le mouvement d'une portion par rapport à l'autre a la charnière 22 sépare les sections du moule.
Des dispositifs appropriés 23 et 24 de maintien du feuil- let de verre sont montés à proximité de la surface de façonna- ge des sections de moule 18 et 19 dans les portions éloignées de la charnière. Chacun de ces dispositifs de maintien com- prend un rouleau céramique 25 qui est monté sur un axe 26 s'étendant entre les bras 27 d'un assemblage à levier 28 en forme d'U. L'assemblage 28 en forme d'U est a son tour monté sur pivot sur une console 29 attachée a la section de moule adjacente 18 ou 19 avec les rouleaux 25 en position adjacente mais extérieure au profil formé par la surface de façonnage de moule. Une vis d'ajustage 30 est prévue pour modifier l'écar- tement entre le rouleau et la, surface de façonnage adjacente.
Quand un feuillet plat, de verre doit être placé en posi- tion de pliage par rapport au moule de la fige 5, les sections de moule sont séparées par rotation sur la charnière 22, jusqu'a ce que le feuillet de verre puisse être inséré entre les rouleaux 25 des dispositifs de maintien 23 et 24.
Le moule lui-même est supporté sur les extrémités de la base 21 a distance ae la charnière 22, si bien que le feuillet de verre a courber sert d'entretoise maintenant le moule dans sa position ouverte. Lorsque le moule et le verre passent à travers le four, le verre ramollit et s'affaisse, permet- tant ainsi au moule de revenir dans la position représentée dans la fig. 5 lorsque le verre s'abaisse contre la surface de façonnage.
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Le moule, représenté dans les fig. 1, 2 et 3, opère de manière similaire, en ce sens que des dispositifs de maintien 31 similaires aux dispositifs de maintien 23 et 24 des fig.
5 et 6, un de ceux-ci étant représenté d'une manière générale dans la fig. 2, sont montés aux extrémités des sections de mou- le 1 et 2. Lorsqu'un feuillet de verre plat est disposé sur ce moule, en vue au cintrage, les moitiés de moule sont élevées au joint a charnière pour séparer suffisamment les extrémités de manière à permettre le placement du verre entre les dispo- sitifs de maintien 31. Les articulations de support 5 permet- tent le mouvement longitudinal d'accompagnement. Puis, quand le verre s'amollit au cours de l'opération de cintrage, il a tendance à s'affaisser et vient finalement en contact avec la surface de façonnage 4 lorsque le moule revient à sa forme fermée comme représenté dans la fig. 1 et en traits pleins dans la fig. 2.
Les fige 8 et 9 montrent des portions d'un système trans- porteur pour transporter les moules et les cadres du moule à travers un four. Comme représenté dans la fig. 8, le four comprend des parois latérales isolées 32 et 33, une sole 34 et un plafond 35. Des tubes de brûleur 37 et 38 sont installés a l'intérieur au four pour apporter la chaleur requise au cin- trage du verre.
Les cadres de moule comportant les sections de moule 1 et 2 sont pontés sur un transporteur à rouleau comprenant un grand nombre de rouleaux commandes 39, en position parallèle, qui ensemble constituent un transporteur s'étendant sur toute la longueur du four. Chacun des rouleaux 39 est pourvu sur son extrémité a l'extérieui du four d'un pignon de commande 40, de manière Et pouvoir employer des chaînes de commande pour faire tourner les rouleaux à une vitesse uniforme.
Chacun des rouleaux 39 est pourvu d'une paire de colliers 41 qui sont formés en demi-section pour l'application aisée
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aux rouleaux et qui sont bloqués sur l'axe des rouleaux 39 au moyen de chevilles 42 soudées dans les moyeux des colliers et adaptées dans les trous existant dans les rouleaux 39. Les faces adjacentes des colliers 41 sont coniques et distantes l'une de l'autre pour produire; en coopération avec des col- liers similaires sur des rouleaux de transport 39 adjacents un passage en forme de V pour guider les cadres terminaux 9 et empêcher le moule de dévier latéralement et d'entrer en contact avec une paroi latérale du four.
On mentionnait précédemment que des tolérances dimension- nelles étroites sont requises dans le cintrage des feuillets de verre parce que les glaces de verre galbées doivent s'adap- ter exactement aux châssis récepteurs de glaces, sans assembla- ge sélectif. Cette exigence entraîne la nécessité que les moules conservent avec précision leur profil pendant l'usage continu au cours duquel ils sont alternativement chauffés aux températures de cintrage et ensuite refroidis au voisinage de la température ordinaire. Il est également nécessaire que les moules soient usinables de manière a pouvoir être cons- truits au degré exact de courbure requis.
Ces exigences sont satisfaites en construisant les moules, les cadres supports de moule et les colliers des rouleaux convoyeurs à partir de pièces coulées en un alliage, ces pièces coulées étant de pré- férence composées de nickel, de chrome et de fer, y compris des quantités contrôlées de carbone et des traces d'autres métaux.
Une composition préférée d'alliage, utilisée par la de- manderesse dans des meules de cintrage en métal coulé actuel- lernent produits à l'échelle industrielle, est une composition contenant approximativement 35% de nickel, approximativement 15% de chrome, 0,2% à 0,5% de carbone contrôlé, le restant étant du fer sauf les traces de silicium, manganèse, azote
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(moins de 1% chacun) et les impuretés souvent présentes dans le fer Cet alliage, bien qu'il ait une température de fu- sion très élevée, est usinable et ainsi les moules peuvent être finis au profil voulu.
Il a une densité élevée et une chaleur spécifique relativement élevée, de même qu'une bonne conductibilité thermique, si bien que, particulièrement dans les sections plus épaisses, il s'échauffe uniformément mais lentement lorsqu'il est soumis à l'atmosphère chauffée du four. L'alliage retient en outre sa résistance aux températu- res de cintrage du verre, sans avoir tendance a gauchir ou à s'accroître de manière nuisible comme le font la plupart des métaux lorsqu'ils sont chauffés et refroidis dans des inter- valles étendus de température.
On peut apporter certaines variations dans la teneur en nickel et en chrome de l'alliage préféré et on a obtenu des ré- sultats très satisfaisants avec des moules coulés a partir d'un type d'alliage contenant 34 à 40.il de nicKel et 14 a 21% de chrome. En fait, alors que l'intervalle effectif de la teneur en chrome de l'alliage se trouve entre des limites relativement rapprochées, l'intervalle effectif de la teneur en nickel est très étendu.
Ainsi, on peut obtenir également des résultats excellents avec approximativement 34 à 68% de nickel et avec 14 à 21% de chrome, cet alliage étant toutefois beaucoup plus coûteux avec des pourcentages élevés en nickela
On avait fait ressortir antérieurement, et ceci était représenté dans les dessins, que les portions des sections de moule coulées qui sont adjacentes aux surfaces de façonnage des moules (fig. 3 et 4) sont de section transversale relativement épaisse comparativement aux autres portions du moule et à l'aire de la surface de'façonnage en conzact avec le verre.
Cette construction offre comme avantages que le taux d'éléva- tion de température de la surface de façonnage retarde apprécia-
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blement par rapport au taux d'élévation de température du verre au cours d'une opération de cintrage, si bien que le verre n'a pas tendance a fusionner avec la surface de façonnage.
Bien que la chaleur spécifique du verre et de l'alliage soient du même ordre de granaeur, la densité de l'alliage est approxi- mativement trois fois celle du verre. En outre, le moule, par- ticulièrement à proximité de la surface de façonnage, est de section transversale plus épaisse de manière à avoir moins d'aire exposée par unité de volume, augmentant ainsi la tendan- ce de la température du métal a être en-dessous de celle du verre pendant l'opération de cintrage. Ce retard de tempéra- ture de la surface de façonnage est d'importance particulière pour minimiser toute tendance du verre à coller au moule et pour maintenir les aires marginales du verre légèrement plus froides que le restant du feuillet.
Cet abaissement des tem- pératures de l'aire marginale réduit la tendance du verre à épouser les irrégularités mineures de la surface de façonnage.
Ceci tend à réduire la distorsion optique habituellement obser- vée au voisinage des aires marginales des feuillets de verre cintrés.
Les moules coulés en un alliage suivant l'invention se sont avérés maintenir leur profil entre des tolérances étroites pendant des durées de fonctionnement beaucoup plus grandes que les moules construits par soudage entre elles de sections laminées qui ont été cintrées au profil voulu.
De tels moules soudés doivent être inspectés périodiquement et remis en forme en vue de maintenir les feuillets de verre cintrés entre des tolérances dimensionnelles permises.
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