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Procédé et appareil pour courber les lames de verre.
La présente invention se rapporte d'une manière géné- rale au cintrage ou bombage des lames de verre et est relati- ve en particulier à un procédé et à un appareil perfection- nés pour courber une paire de lames de verre superposées, placées sur un moule à cintrer le verre.
Suivant un procédé connu de cintrage de lames de verre destinées à la fabrication de pare-brise pour automobiles, deux lames de verre planes, superposées face à face, sont supportées par leurs extrémités sur un moule à courber du type périphérique ou moule-cadre. Le moule et les lames de verre qu'il porte sont ensuite amenés à traverser un four à courber, dans lequel les lames sont portées progressive- ment à leur température de ramollissement par la chaleur, cependant que leurs grandes faces demeurent relativement exemptes de support ou hors de contact avec le rail de fa- çonnage du moule.
Toutefois, comme les régions marginales
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des extrémités des lames sont en contact avec le rail de façonnage pendant cette période de chauffage, elles absor- bent une certaine quantité de chaleur à partir de ce rail, en plus de celle qui leur est communiquée par l'atmosphère même du four. On a constaté que ce phénomène a pour résul- tat une surchauffe des régions marginales d'extrémité, de telle sorte que ces régions sont amenées à adhérer ou à se der l'un à l'autre avant que le cintrage proprement dit
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des .L'%\ n'ait lieu.
Lorsqu'une telle fusion se produit, et que les finalement à se courber, de ma- nière à se conforï,.t j au moule,'elles ne peuvent pas se dé- placer ou glisser l'une y:; x ap.irt à l'autre, ce qui est nécessaire pour assurer un emboît':'nent mutuel correct des lames, de sorte qu'il en résulte l'apparition de zones de distorsion dans ces lames.
Partant de ce qui précède, un objet important de la présente invention consiste à établir un procédé perfection- né pour traiter les lames de verre pendant qu'elles sont chauffées à leur température de ramollissement, immédiate- ment avant leur cintrage, afin d'éliminer, ou du moins ré- duire dans une grande mesure, le risque de la fusion entre les deux lames de verre.
Un autre objet de l'invention est d'établir un procédé tel quespécifié plus haut, à l'aide duquel les zones d'ex- trémité marginales de deux lames de verre superposées, qui sont ramollies par la chaleur préalablement à leur cintrage, sont refroidies de manière à maintenir ces zones d'extrémi- té à une température inférieure à celle des portions princi- pales du corps des lames.
L'invention a en outre pour objet d'établir un appareil nouveau, destiné à mettre en oeuvre de façon efficace le pro- cédé décrit ci-dessus.
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Dans les dessins annexés :
La fige 1 est une vue en coupe horizontale d'un four de cintrage, dans lequel le procédé suivant l'invention est mis en oeuvre.
La fige 2 est une vue en coupe transversale et vertica., le, prise suivant la ligne 2-2 de la fige 1; et
La fig. 3 est une vue schématique d'une paire de lames de verre, telles qu'elles apparaissent avant et après le cintrage.
Suivant la présente invention, il est prévu un procédé pour courber les lames de verre, dans lequel deux lames de verre planes et oblongues, superposées l'une à l'autre, sont supportées à leurs zones marginales d'extrémité de façon essentiellement horizontale, au-dessus de la surface de fa- çonnage d'un moule à courber et sont amenées à traverser une chambre de chauffage, leurs axes longitudinaux étant orientés perpendiculairement à leur sens de mouvement, four dans lequel les lames sont chauffées à une tempéra bure suf.. fisante pour les amener à fléchir par gravité, jusqu'à ce qu'elles entrent en contact avec la surface de façonnage précitée, ce procédé étant caractérisé en ce que seuls les bords d'extrémité des lames de verre planes sont refroidis pendant que ces lames traversent la chambre de chauffage,
et cela immédiatement avant l'instant où les lames commen- cent à fléchir.
D'autre part, et toujours suivant l'invention, il est prévu un appareil pour courber une paire de lames de verre planes oblongues, supportées l'une sur l'autre, au-dessus de la surface de façonnage du moule de cintrage, cet appareil comprenant un four de cintrage, des moyens pour transporter le moule et les lames de verre à travers le four précité, les axes longitudinaux des lames étant orientés perpendicu-
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lairement au sens du mouvement de ces lames, ainsi que des moyens pour chauffer les lames de verre, pendant qu'elles traversent le four susdit, à la température de cintrage, pour les amener ainsi à fléchir par gravité, jusqu'à ce qu'elles entrent en contact avec la surface de façonnage du moule, cet appareil étant caractérisé par le fait que des dispositifs destinés à refroidir uniquement les bords d'ex- trémité des lames,
préalablement au cintrage de celles-ci, sont situés le-long du trajet de mouvement du moule.
On se reportera ci-après aux dessins annexés, où l'on a représenté, dans les figs. 1 et 2, un four 10 à cintrer les lames de verre, ce four comprenant des parois latérales 11, disposées verticalement, une voûte 12 et une paroi in- férieure ou sole 13. Les parois latérales 11 et la voûte 12 sont équipées de dispositifs de chauffage appropriés 14 et 15, respectivement, qui sont réglés sur toute la longueur du four, de manière à élever progressivement la température des flammes transportées à travers ce four, jusqu'à ce qu'elles atteignent la température de ramollissement du ver- re.
De tels dispositifs de chauffage sont normalement pré- vus au-dessus et au-dessous d'un convoyeur 16, disposé ho- rizontalement., qui comprend une série de rouleaux 17, entrat- nés par un systèmemoteur, et sur lequel sont transportés à travers le four 10 et ensuite à travers une zone de recuis. son, des appareils à courber le verre, désignés d'une maniè- re générale par le chiffre de référence 18; il est bien en- tendu que, tout en n'étant pas représentée dans les dessins, cette zone de recuisson est située à l'extrémité de sortie de la zone de cintrage du four et, de préférence, constitue le prolongement de ce dernier.
Pour mettre en évidence la présente invention on dira que l'appareil de cintrage 18 comprend un moule 19, de forme
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générale rectangulaire, du type dénommé communément "moule à contour" ou "moule-cadre", qui est utilisé pour courber simultanément deux lames de verre 20 et 21, superposées l'une à l'autre et supportées sur le moule, lequel est appelé à imprimer à ces lames la courbure désirée. Ainsi qu'on le voit, le moule à courber comprend un secteur mobile médian 22 et des secteurs d'extrémité 23 et 24, opposés l'un à l'autre et réunis de façon mobile, par leurs extrémités intérieures, au secteur médian.
Sur la face supérieure de chacun de ces secteurs est formée une partie de la surface de façonnage
25 du moule, surface qui, lorsque le moule est à l'état ter- mé - ainsi qu'il sera décrit d'une façon plus détaillée dans la suite - est conforme, tant en ce qui concerne l'élévation . que le contour, à la courbure que doivent présenter les la- mes de verre cintrées sur cette surface.
A cette fin, les secteurs extrêmes 23 et 24 du moule peuvent être réunis à articulation au secteur médian 22, à l'aide de charnières, ou analogues, 26, le moule étant sup- porté dans son ensemble sur un berceau ou une base 27 au moyen de barres 28 fixées par une de leurs extrémités aux secteurs extrêmes du moule et supportées par leurs autres extrémités au moyen de bielles 29. Les extrémités supérieu- res des bielles 29 sont supportées à articulation sur des pivots 30 fixés dans des colonnes ou montants 31 faisantpar- tie du berceau 27 et disposés aux angles respectifs de ce berceau.
Grâce aux charnières 26 et aux tiges 28, les secteurs extrêmes 23 et 24 du moule sont à même de se mouvoir depuis une position de fermeture, telle que représentée en traits interrompus dans la fig. 2, jusqu'à une position d'ouverture, représentée en traits pleins dans cette figure, et vice-versa.
De cette façon, lorsque le moule occupe la position d'ouver-
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ture. il supporte les deux lames de,erre planes 20 et 21 d'une manière horizontale, préalablement à leurcintrage, Pendant que le moule et les lames de verre sont transportés à travers le four 10, les axes longitudinaux de ces lames formant en substance un angle droit avec leur sens de mouve- ment, ces lames se ramollissent lorsqu'elles atteignent une température voisine de 1.100 F à 1,150 F environ et ont une , tendance à s'affaisser.
A ce moment, les secteurs extrêmes
23 et 24 du moule basculent vers le haut et vers l'intérieur, pour occuper une position correspondant à la fermeture du moule, contribuant ainsi à courber les lames, de manière tel- le qu'elles se conforment à la surface de façonnage essen- tiellement continue 25, constituée par l'alignement des différentes parties de cette surface, formées sur les faces supérieures des secteurs 22, 23 et 24 du meule.
Lorsqu'on courbe une paire de lames de verre superpo- sées, de la manière décrite ci-dessus;, on doit prévoir un certain décalage ou glissement des lames l'une,par rapport à l'autre pendant que s'effectue la fermeture du moule, si l'on veut que les lames subissent une courbure géométri- quement identique et s'emboîtent.proprement l'une dans l'au- tre lorsqu'elles présentent la forme essentiellement cour- bée.
Ainsi, et comme représenté en traits pleins dans la fig. 3, les lames de verre planes 20 et 21, appelées à être , courbées, sont initialement placées sur le moule, lorsque celui-ci est à l'état ouvert, dans un plan essentiellement horizontal, de telle façon que leurs bords s'étendent d'une légère distance au-delà de la portion 32, qui constitue le rail de façonnage, des secteurs extrêmes du moule. Le poids des.lames de verre planes suffit pour vaincre la force de gravité (qui, en raison de la construction même du moule, tel que décrit ci-dessus, .tend à solliciter le moule vers
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la position de fermeture) et pour maintenir ainsi le moule à l'état ouvert.
Toutefois, lorsque les lames de verre sont chauffées à leur température de ramollissement, elles com- mencent à s'affaisser, et les secteura extrêmes du moule commencent à basculer vers le haut et vers l'intérieur, dans le sens de la position de fermeture du moule, représentée en lignes de chatnette dans la fig. 3. 'Comme la lame de verre inférieure 20 doit être cintrée suivant une courbure d'un rayon quelque peu plus grand que celui de la lame supé- rieure 21, cette lame supérieure doit pouvoir glisser légè- rement par rapport à la lame inférieure au cours du cintra- ge, afin de permettre cette}différence entre les rayons de courbure.
A ce propos, il est plus ou moins habituel d'ap- pliquer une matière de séparation soluble dans l'eau sur les surfaces en contact des lames, afin d'atténuer la dégrada- tion de,ces surfaces pendant ce mouvement relatif.
On a toutefois constaté que le mouvement requis de glis- sement ou de décalage entre les lames est souvent empêché de se produire, ce qui entraîne un cintrage inadéquat et in- complet dans des lames, lesquelles ne sont alors pas confor- mes entre elles, ni à la surface de façonnage du moule. On a constaté que cette situation défavorable provient de ce que les portions marginales en bout des lames de verre, qui sont voisines des rails de façonnage des secteurs extrêmes et en contact avec ces rails se soudent l'une à l'autre, voi- re, parfois, se courbent vers le bas en sens inverse, empê- chant ainsi le mouvement relatif entre les lames de verre.
Ainsi qutil a été mentionné plus haut, cet état de soudure ou de courbure inverse se produit en raison du porte-à-faux des portions marginales, qui existe lorsque les lames sont chauffées dans leur ensemble à leur température de ramollis- sement. On admet que cette surchauffe est due à son tour à
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l'absorption de la chaleur par ces portions marginales à partir des secteurs extrêmes du moule, en contact avec ces portions.
Grâce à la présente invention,la surchauffe des portions marginales en bout des lames de verre est empêchée et le nom- bre de lames de verre courbées inacceptables du point de vue commercial est réduit dans une mesure remarquable, en refroidissant ces portions marginales en bout à une tempéra- ture inférieure à celle du restant des lames immédiatement avant le cintrage de celles-ci. Plus particulièrement, et suivant un mode de réalisation particulièrement favorable de l'invention, des courants d'un gaz approprié, de l'air par exemple, sont dirigés vers les extrémités des lames de ver- re et sur la surface de celles-ci, pour en assurer le refroi- ; dissement.
Lors de la mise en pratique de l'invention, les moules 19 et les lames de verre 20 et 21 qu'ils portent, sont entra!. nés en avant par les rouleaux 17, dans le sens de la flèche désignée par le chif.fre de référence 33 et, lors de leur pas- sage à travers la zone de chauffage finale du four de cintra- ge 10, rencontrent les jets d'air. A cette fin, et comme on le voit dans la fig. l, on prévoit une série de tubes 34, qui font saillie vers l'intérieur à travers les parois laté- rales 11 du four, les extrémités intérieures de ces tubes étant situées à une faible distance, par exemple de 1 à 3 pouces, des bords en bout des lames de verre.
L'écartement réel entre les tubes à air 34, mesuré dans le sens longitu- dinal du four, est déterminé par la longueur de la zone ou des zones de chauffage considérées du four dans lesquelles ces tubes sont disposés. De préférence, l'emplacement de la dernière paire de tubes opposés est déterminé par le point particulier du trajet des lames où s'amorce le cintrage,
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c'est-à-dire, où les moules 19 commencent leur mouvement de fermeture.
Comme l'invention n'a pas pour but d'assurer unrefroi- dissement local des portions marginales en bout, l'air est dirigé vers ces portions marginales à une vitesse relative- ment réduite et sous une pression relativement réduite - par exemple celle d'une colonne d'eau de 2 à 3 pouces -, de maniera que l'air ne baigne que ces portions marginales.
Ainsi qu'on le voit dans la fig. 2, les tubes 34 sont rac- cordés à des tubes d'arrivée d'air 35, situés à l'extérieur des parois latérales 11 du four, ces tubes d'alimentation étant supportés par des consoles 36 fixées au bâti du four.
Au besoin, les tubes 35 peuvent être pourvus de vannes à main individuelles 37. D'autre part, il suffit, pour obte- nir les résultats améliorés suivant l'invention, que la source d'alimentation en air soit maintenue simplement à la température ambiante.
En considérant la fig. 3, il apparaît que les courants d'air, indiqués par les flèches désignées par le chiffre de référence 38, viennent frapper les portions marginales en bout 39, proches de ces courants, des lames de verre pla- nes 20 et 21, pendant que ces lames sont transportées en regard des tubes 34. Ceci a pour effet d'assurer le degré de refroidissement voulu en abaissant la température des bords de la lame, de même que celle des parties 32 de la surface de façonnage des secteura extrêmes 23 et 24 du mou- le, parties qui supportent ces portions marginales en bout.
On a constaté que cet abaissement de la température a pour résultat d'empêcher effectivement la soudure des portions marginales des lames, de même qu'une courbure ou un affais- sement inverse des portions en bout de ces lames, portions qui outrepassent le rail de façonnage du moule, de manière
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à permettre le degré de déplacement ou de mouveme tvoulu des lames l'une par rapport à l'autre, pendant le cycle de cintrage.
REVENDICATIONS
1. Procédé pour courber les lames de verre, dans ,lequel' deux lames de verre planes et oblongues, superposées l'une l'autre, sont supportées à. leurs @ones marginales d'extré-
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n1J..:::: '''ie façon essentiellement horizontale, au-àessi. de la surfac, -le façonnage d'un moule à co.rber et sont amenées à traversei , e chambre de chauffage, leurs axes 10,,gitudi- maux étant ori' perpendiculairement à leur sens de mou- vement, four dans 1:
e. les lames sc it chauffées à une tem- pérature suffisante pour les amener fléchir par gravité, jusqu'à ce qu'elles entrent en contact avec la surface de façonnage précitée, ce procédé étant caractérisé en ce que seuls les bords d'extrémité des lames le verre planes sont refroidis pendant que ces lames traversent la chambre de chauffage, et cela immédiatement avant l'instant où les la- mes commencent à fléchir.