BE527183A - - Google Patents

Description

  la SOCIETE ANONYME DES MANUFACTURES DES GLACES ET PRODUITS CHIMIQUES DE

  
SAINT-GOBAIN, CHAUNY ET CIREY, résidant à PARISo

PROCEDE ET DISPOSITIF DE TREMPE D'OBJETS EN VERRE, POUR LEUR CONFERER UNERESISTANCE MAXIMUM AUX CHOCS ET BRUSQUES ECARTS DE TEMPERATURE, AINSI QU'AUCONTACT DIRECT DES FLAMMES ET CORPS CHAUDS.

  
(ayant fait l'objet d'une demande de brevet déposée en Italie le 11 mars 1953 aux noms de A. Quentin

  
 <EMI ID=1.1> 

  
Le problème, consistant à obtenir une trempe énergique sur des objets en verre ayant un bas coefficient de dilatation, résistant au feu

  
où à la flamme directe, a fait jusqu'à présent l'objet d'études sans arriver à des résultats pratiques.

  
Les objets en verre à base de borosilicates utilisés pour la cuisine et la table, généralement connus sous le nom "PYREX", se rompent facilement, surtout aux bords, même s'ils sont soumis à des chocs légers,

  
et une plaque isolante doit les protéger du contact direct de la flamme.

  
La présente invention, fruit de longues expériences, a résolu industriellement le problème; elle concerne le procédé et l'appareillage qui permettent d'obtenir de la verrerie culinaire, des assiettes,des ustensiles, etc... résistant aux chocs mécaniques et thermiques et qui présentent une rupture (qui a lieu seulement avec des chocs de violence exceptionnelle) caractérisée par des fragments minimes, similaires à ceux des feuilles de verre trempées de sécurité, rupture qui ne se produit en aucun cas sous l'action directe des flammes.

  
La présente invention concerne également d'autres perfectionnements pour la trempe d'objets présentant des zones de section variable, comme par exemple les isolateurs, ou parties d'isolateurs.

  
Conformément à l'invention, les objets en verre à bas coefficient de dilatation sont, alors que le verre est à l'état dit critique, prépâteux, déplacés très rapidement, tandis qu'on leur fait subir les trois opérations suivantes : uniformisation de leur température,trempe proprement dite, puis équilibrage et stabilisation du degré de trempe. 

  
La trempe proprement dite est de préférence exécutée, devant

  
des appareils de projection (ou d'aspiration) d'air sous forme subdivisée, les jets ou filets d'air étant, en règle générale, dirigés perpendiculairement vers la ou les surfaces de l'objet.

  
Pendant leur transport et leur traitement, la sustentation des objets- est assurée avec interposition de tissu de verre entre les objets

  
et leur support.

  
Dans certains cas, notamment pour des objets présentant des épaisseurs variables et des formes allongées, la trempe est de préférence exécutée sur les objets suspendus et maintenus en rotation autour de leur axe.

  
Dans la composition du verre pair la confection des objets auxquels s'applique l'invention, la teneur en silice doit atteindre , en règle générale, 80 % alors que le bore doit représenter environ 13% et le nitrate

  
 <EMI ID=2.1> 

  
Selon un mode de réalisation de l'invention, l'objet en verre sera extrait du moule à l'état, dit critique, prépâteux du verre, et sera détaché du moule avec les précautions indiquées plus loin, et transporté très rapidement et sans être déformé à l'appareil de trempe attenant. Dans les machines automatiques tournantes, de fabrication, l'extraction peut se faire au troisième ou au quatrième poste du moule formateur.

  
Ainsi l'objet en verre, s'il est de forme ronde ou même ovale

  
et s'il a une épaisseur uniforme, pourra passer, tout en conservant une certaine uniformité de chaleur dans ses diverses parties, directement

  
sur le transporteur continu qui le portera au poste de refroidissement.

  
En règle générais ce transporteur sera revêtu extérieurement de tissu de verre à larges mailles, dans le double but d'éviter à l'objet de verre chaud de s'attacher au support et d'en prendre l'empreinte à ses points de contact avec lui. Le dit tissu de verre à larges mailles a de plus pour but de permettre l'arrivée de l'air (ou autre fluide de trempe) contre

  
la surface d'appui de l'objet de verre sur le transporteur dans la phase suivante de refroidissement (trempe). Le verre passera donc sur le même transporteur au refroidissement brusque déterminé par des courants d'air
(ou d'autre fluide, par exemple l'acide carbonique) projeté ou soufflé ou aspiré. Après cette opération, il est prévu un stationnement éventuel de

  
 <EMI ID=3.1> 

  
régler les tensions internes, d'une manière permanente.

  
La température du dit four et le temps de stationnement de l'objet en verre dépendent du type d'objet, de sa forme et de son épaisseur ainsi que de l'emploi auquel il est destiné.

  
L'opération de refroidissement de l'objet en verre, dénommée trempe, étant destinée à soustraire au verre même, dans le minimum de temps possible, le plus grand nombre de calories, peut se faire soit en enveloppant l'objet de courants d'air provenant de perforations ou de tuyaux rapprochés et tenus en mouvement relatif par rapport à l'objet, soit en aspirant l'air qui s'est échauffé au contact du verre, ou bien, par

  
un système mixte d'aspiration et de distribution de fluide, qui,pour

  
des objets déterminés, est celui qui a donné dans la pratique les meil-

  
 <EMI ID=4.1> 

  
ple, on les fera tourner autour de leur axe en les tenant suspendus à un crochet revêtu de tissu de verre et déplacé par le transporteur continu.

  
Le cas de l'isolateur n'est pas limitatif, car l'on peut traiter de la même façon d'autres objets en verre de forme allongée, comme par exemple niveau d'eau ou de chaudières, ou toit autre objet pouvant être aisément suspendu en position verticale. Pour prévenir ou réduire l'allongement pendant l'opération de chauffage de certaines parties des objets, par exemple de la base d'un isolateur ou d'un tube de niveau, celles-ci pourront être garnies à l'aide de rubans de verre appropriés.

  
La rotation autour de l'axe prévue dans le cas de l'isolateur, peut être remplacée par un mouvement relatif équivalent communiqué aux organes amenant ou aspirant l'air, ou autre fluide.

  
Une variante de l'invention consiste à utiliser des verres recuits en les portant graduellement, dans un four électrique approprié, à l'état prépâteux, les soumettant alors à l'action brusque de jets d'air,

  
et les réchauffant ensuite éventuellement pour en équilibrer et stabiliser les tensions permanentes. On a toutefois constaté que les meilleurs résultats s'obtiennent en traitant les objets en verre dès leur sortie

  
du moule, donc avec un noyau plus chaud que les parois extérieures lors

  
du refroidissement. L'extraction rapide peut se faire en employant des outils revêtus de tissu de verre.

  
Dans les dessins annexés, on a représenté schématiquement quelques formes de dispositifs pour la réalisation du procédé de l'invention.

  
Les figures 1 et 2 montrent schématiquement une première forme de réalisation pour le traitement de la trempe d'objets plans, tels que des assiettes, casseroles et similaires en verre borosilicaté :
La figure 3 représente le schéma d'une installation de traitement pour la trempe d'objets creux d'une certaine hauteur par rapport à leur diamètre, également faits en verre borosilicaté, comme par exemple des verres à boire; La figure 4 est une variante, à plus grande échelle, du dispositif de la figure 3; et,

  
Les figures 5, 6 et 7 représentent respectivement en plan, en vue latérale et en section transversale, le dispositif de traitement pour la trempe d'objets de forme allongée, comme par exemple des isolateurs en verre. 

  
En se référant aux figures 1 et 2 :

  
Le dispositif illustré permet de faire subir aux objets P de verre, par exemple des assiettes, trois opérations, savoir :

  
1. - l'uniformisation préliminaire de la température qui est effectuée dans le four 1;

  
2. - la trempe proprement dite qui est réalisée grâce au dispositif de distribution d'air indiqué en 2 conjugué avec le caisson aspirant 3 qui surmonte la bande transporteuse 4 portant les objets P;

  
3. - L'équilibrage des tensions qui est exécuté dans le four 5.

  
Les plats en verre P sont amenés par le plan incliné 6 sur la bande transporteuse sans fin 4 portée par deux poulies 7 et 7' dont la première, motrice, est commandée par le moteur M.

  
A la sortie du four d'équilibrage 5, les plats sont déchargés par exemple à l'aide du plan incliné 8.

  
Si l'on se réfère aux figures 3 et 4, illustrant la trempe des verres à boire indiqués par B dans le dessin :

  
4 indique une bande transporteuse qui passe sur une poulie motri-

  
 <EMI ID=5.1> 

  
La bande permet d'amener en continu d'un mouvement synchronisé les verres entre des moules distribuant de l'air, lesquels moules viennent automatiquement se placer extrêmement près des gobelets à tremper et qui sont encore chauds.

  
Ces moules pourront souffler ou aspirer l'air réparti en jets très proches de la surface des gobelets en verre, de l'intérieur et/ou de l'extérieur de ceux-ci. 

  
Dans ce but, on prévoit deux dispositifs continus, 31'un disposé

  
 <EMI ID=6.1> 

  
l'autre en dessous de cette file. 

  
Ces dispositifs continus sont indiqués respectivement par 9 et
10.

  
Le dispositif 9 porte des moules 11 venant se placer à l'extérieur des verres B, tandis qu'en même temps un élément central 11' (figuier) vient se placer automatiquement à l'intérieur et dans l'axe du verre. Les deux parties 11 et 11' sont perforées de façon à diriger respectivement vers la face extérieure et vers la face intérieure de la paroi du verre des jets subdivisés d'air, dirigés perpendiculairement aux dites faces.

  
Selon l'invention, on pourrait faire tourner ces parties, 11 et il' autour de leur axe XX pendant le soufflage des verres.

  
L'air soufflé (ou aspiré) arrive par le tube 12 et se subdivise dans les tubulures secondaires 12' et 12" pour aller dans les parties 11

  
et 11'. Le dispositif inférieur 10 porte des organes soufflants 13 en forme de disque, qui reçoivent l'air des tubes 14 et le dirige suivant des jets subdivisés par la paroi perforée 13' de manière à frapper normalement le fond des gobelets B.

  
Les chaînes sans fin 9 et 10 passent sur des poulies 15-16 et
17-18, et chacune d'elles est commandée de manière à se mouvoir d'un mouvement synchrone du mouvement d'avancement du tapis transporteur 4.

  
Le tapis 4 est revêtu extérieurement de tissu de verre à larges

  
mailles. 

  
En référence aux figures 5 à 7, illustrant la trempe de corps allongés comme par exemple les isolateurs 1 :

  
Les isolateurs 1 sont suspendus verticalement par l'une de leurs extrémités à un crochet 20 (ou à une bride) revêtu dans ses points de contact, de tissu de verre.

  
Les crochets 20 sont soutenus par un support à articulations

  
21 faisant partie d'une chaîne sans fin 22 qui passe sur deux roues 23-23' dont la roue 23' est motrice et commandée par le moteur M par l'intermédiaire de l'engrenage à roues d'angle 24.

  
25 est un petit arbre sur lequel est calé un pignon denté 26,

  
et qui tourne librement par rapport au support 21 dans lequel il est monté et sur lequel il fait saillie; ce petit arbre 25 se termine par un oeillet 27 dans lequel est engagé le crochet 20.

  
Dans la zone où se produit la trempe et devant la chaîne 22 correspondante, est disposée une crémaillère 28 qui fait tourner les pignons
26 et par conséquent les isolateurs qui y sont suspendus, tandis que les isolateurs tout en tournant passent devant la batterie des souffleurs
(indiqués en 3 dans la figure 6).

  
Selon l'invention, des bouches de soufflage 29 sont prévues devant la zone de plus grand diamètre, et par conséquent de plus grande épaisseur, des isolateurs; tandis que devant les extrémités de ceux-ci,

  
qui ont un plus petit diamètre, sont disposées des bouches d'aspiration

  
30 (voir figure-7).

  
L'air peut être soufflé par les bouches 29 en même temps qu'il est aspiré par les bouches 30, ou bien le soufflage peut être intermittent, mais à cadence rapide, et l'aspiration effectuée pendant les intervalles du soufflage.

  
On n'a pas représenté sur le dessin, dans un souci de simplifi-cation, les fours pro- et post- trempe (indiqués dans les figures 1 e t 2) qui seront également appliqués ici.

  
Le four post- trempe peut être utilisé indépendamment du système continu; il peut être placé dans des locaux séparés et employé, dans certains cas, plusieurs jours ou plusieurs heures après les opérations de trempe. Le traitement, dans ce four, peut être réalisé dans un court laps de temps, ou avec de longues pauses, à des températures établies d'avance qu'on déterminera dans chaque cas selon la forme et l'épaisseur de l'objet et l'emploi auquel il est destiné.

  
On peut également prévoir une immersion rapide dans des huiles, des sels fondus, etc... pour refroidir le verre, sans pour cela sortir du domaine de l'invention.

REVENDICATIONS.

  
1. - Des objets trempés en verre à bas coefficient de dilatation, en particulier des objets de cuisine ou/et de table, présentant un maximum de résistance aux écarts brusques de température et au contact direct de flammes et/ou de corps très chauds, ainsi qu'aux chocs, et donnant une rupture en petits fragments si les objets étaient soumis à des chocs de violence exceptionnelle.

Claims (1)

1. 2. - Des objets trempés en verre selon la revendication 1, caractérisés en ce qu'ils sont constitués par des verres à base de borosilicates <EMI ID=7.1>

   rieurs à 4 x 10-6 cm.cm/[deg.]C aux températures de 50 à 450[deg.]C et une teneur en silice d'environ 80%.

   3. - Un procédé de trempe d'objets en verre à bas coefficient

   de dilatation selon la revendication 1, ou la revendication 2, caractérisé en ce que les objets en verre sont, alors que le verre est à l'état dit critique, prépâteux, déplacés très rapidement tandis qu'on leur fait subir les trois opérations suivantes : uniformisation de leur température, trempe proprement dite, puis équilibrage et stabilisation du degré de trempe.

   4. - Un procédé de trempe selon la revendication 3, caractérisé en ce que la trempe est exécutée devant des appareils de projection (ou d'aspiration) d'air sous forme subdivisée, les filets d'air étant en général dirigé perpendiculairement vers la ou les surfaces de l'objet.

   5. - Un procédé de trempe selon la revendication 3 ou 4,caractérisé en ce que l'opération d'équilibrage et stabilisation du degré de trempe est exécutée au voisinage immédiat de la zone de trempe, dans un four approprié.

   <EMI ID=8.1>

   térisé en ce que l'opération d'équilibrage et stabilisation du degré de trempe est différée, et le cas échéant est exécutée dans un emplacement éloigné de la zone de trempe.

   7. - Une variante du procédé de trempe selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, dans laquelle l'objet est extrait du moule formateur et conduit directement, d'une manière rapide, aux moyens de refroidissement.

   8. - Un procédé de trempe selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que, pendant leur transport et leur traitement, la sustentation des objets est assurée avec interposition de tissu de verre entre les objets et leur support.

   9. - Un procédé de trempe selon l'une quelconque des reven dications 4 à 8, caractérisé en ce que les objets à traiter, en particulier plats, casseroles et semblables, sont déplacés sur des transporteurs continus, tels que tapis ou analogues, revêtus extérieurement de tissus de ver-re, notamment minces, à larges mailles, dans les buts définis.

   <EMI ID=9.1>

   cations 3 à 8, caractérisé en ce que les objets présentant des épaisseurs variables et des formes allongées, tels qu'isolateurs, tubes de niveau

   et analogues, sont trempés en les déplaçant suspendus, par exemple à une chaîne sans fin, tandis que les objets eux-mêmes sont soumis à une rotation autour de leur axe pendant leur passage devant les organes de soufflage et/ou d'aspiration.

   Il* - Un procédé de trempe selon la revendication 10 caractérisé par le fait que l'air ou autre fluide est soufflé continûment ou par intermittence sur les objets suspendus dans la ou les zones ou ils ont une épaisseur plus grande, tandis que l'air ou autre fluide est aspiré en même temps, ou à des intervalles très rapides correspondant aux intervalles de soufflage, dans la ou les zones où ces objets ont une épaisseur moindre.

   12. - Pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque dès revendications 3 à 9, des dispositifs comprenant au moins un transporteur, des moyens pour amener des objets à traiter sur et les décharger du, ou les suspendre au dit transporteur, une enceinte ou four d'uniformisation de température, des moyens de refroidissement, notamment par soufflage ou aspiration d'air, ainsi qu'une enceinte ou four d'équilibrage et stabilisation du degré de trempe.

   <EMI ID=10.1>

   association avec le transporteur, des moyens de refroidissement individuels pour les objets, en particulier des parties de moules, extérieurs et intérieurs, déplacé au synchronisme avec le transporteur, et le cas échéant, des moyens pour faire tourner les dits moyens de refroidissement.

   <EMI ID=11.1>

   association avec le transporteur, des moyens pour faire tourner des objets y suspendus, au moins sur une portion de son parcours, et des moyens de refroidissement localisés dans la dite portion de parcours du transporteur.

   15. - Un dispositif pour la trempe d'objets en verre, établi et propre à fonctionner en substance comme décrit en référence et, ou comme illustré par les figures 1 et 2 des dessins annexés.

   16. - Un dispositif pour la trempe d'objets en verre établi et propre à fonctionner en substance comme décrit en référence et, ou comme illustré par les figures 3 et 4 des dessins annexés.

   17. - Un dispositif pour la trempe d'objets en verre établi et propre à fonctionner en substance comme décrit en référence et, ou comme illustré, par les figures 5 à 7 des dessins annexés.

   <EMI ID=12.1>

   tion, lorsqu'ils sont trempés par le procédé et, ou à l'aide des appareils selon l'une quelconque ou plusieurs des revendications 3 à 17.