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. /La.présente invention est relative à la fabrication de feuilles de verre bombées et trempées, utilisées notamment comme pare-brise d'automobiles. Elle concerne les feuilles dans lesquelles la fragmentation - de type bien connu - qui prend naissance'-,en un point , par exemple à la suite de l'impact dune pierre, ne se propage pas dans toute la feuille mais est arrêtée le long de-,certaines lignes déterminées qui définissent des barrières de'fragmentation.
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L'invention a pour objet un procédé et un dispositif qui permettent de créer dans une feuille de verre bombée et trempée de telles barrières de fragmentation, en forme de bandes étroites séparant des zones trempées.
On sait que, d'une manière générale, pour fabriquer une feuille de verre bombée trempée, on chauffe la feuille de verre initiale habituellement plane à la température de ramollis- sement commençant, puis on l'amené à la courbure désirée au moyen d'un conformateur, ensuite on soumet la feuille après qu'elle a été conformée pendant qu'elle possède encore une température suffisamment voisine du ramollissement, à un refroidissement . brusque, notamment par des jets d'air, ce qui lui confère l'état de trempe.
On sait également que, d'une manière générale, les barrières de fragmentation sont obtenues dans cette fabrication au moyen d'écrans qui, agissant soit sur une seule face, soit sur les deux faces de la feuille, ménagent dans celle-ci une bande ayant, au moment où commence le refroidissement des deux zones adjacentes destinées à être trempées, une température inférieure à celle desdites .zones.
Le procédé caractéristique de l'invention consiste, tout en soumettant-la feuille de verre à l'opération classique de chauffage, nécessaire pour son bombage et pour sa trempe, 'à utiliser, pour réaliser la barrière de fragmentation, deux écrans agissant chacun sur une face de la feuille de verre, l'intervention d'au moins l'un de ces écrans étant provoquée par la déformation même de la feuille au cours du bombage. Le refroidissement peut ensuite être conduit d'une manière uniforme sur toute la feuille, ou bien le refroidissement de tout ou partie de-la bande peut être plus modéré que celui des zones adjacentes.
Toutefois, il convient dans tous les cas, afin que la bande réser- vée constitue une barrière de fragmentation efficace, de conduire
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l'opération de refroidissement 'de telle manière que cette bande soit non trempée ou peu trempée, et qu'elle parvienne à la tempé- rature de figeage avant les zones trempées.
Grâce au procédé de l'invention, du fait qu'au moins l'un des écrans n'intervient pour coopérer à la différenciation de la température dans les diverses parties de la feuille de verre, que pendant la phase finale du séjour de cette feuille dans le four,, phase au cours de laquelle le verre a perdu sa fragilité, le risque de casse par choc thermique prématuré est diminué par rapport à ce qu'il serait si les écrans intervenaient tous deux dès l'introduction du verre dans le four. D'autre .part, le bombage désiré de la feuille étant pratiquement acquis avant l'intervention de cet écran, l'irrégularité de courbure qui pourrait résulter d'une trop grande différence de température entre les diverses parties de la feuille est également réduite au minimum.
On peut réaliser des barrières de fragmentation ayant la forme d'une bande droite allant d'un bord à l'autre de la feuille.
On peut également réaliser par le procédé de l'invention des barrières de fragmentation ayant la forme d'une bande fermée sur elle-même, séparant un îlot central trempé d'une zone envi- ronnante également trempée.
Pour que, conformément à l'invention, l'intervention de l'un des écrans, ou, le cas échéant, l'intervention des deux écrans, résulte de l'opération de bombage, on peut rendre cet écran ou ces écrans solidaires du conformateur, de façon telle que la distance entre le verre et l'un ou les deux écrans diminue au fur et à mesure que la feuille épouse de plus près la forme de la ou des matrices qui la cambrent.
L'invention peut, en particulier, être appliquée avantageusement au procédé de bombage dans lequel on donne à la
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feuille de verre une forme bombée au moyen d'un conformateur, disposé horizontalement, sur lequel la feuille de verre, ramollie par le chauffage, vient s'appliquer sous l'effet de son propre poids. On sait qu'un tel conformateur est généralement constitué par un châssis portant un cadre ayant la forme que l'on veut obtenir pour la périphérie de la feuille bombée et laissant libre le dessous de celle-ci, comme le dessus, à l'intérieur du cadre.
La feuille, supportée par certains points de ce cadre dès le début du chauffage, vient progressivement s'appliquer, au fur et à mesure de sa déformation, sur toute la périphérie de ce cadre.
L'écran, dont l'intervention résulte de l'opération .de bombage, peut être porté par le conformateur à une distance convenable du cadre afin que, lorsque la feuille s'est affaissée et prend appui par toute sa périphérie sur ce cadre, l'écran se trouve disposé parallèlement à la feuille et à une proximité suffisante de celle-ci pour agir sur la bande à réserver, soit pour la protéger contre une action ultérieure de chauffage, soit pour lui soustraire des calories par l'effet d'une différence de température existant entre l'écran et le verre.
Dans cette réalisation, du fait que l'écran est solidaire du conformateur, on évite d'avoir recours à des mécanismes plus ou moins compliqués pour l'introduction de l'écran dans le four au moment voulu, et l'on élimine les risques de casse ou de blessures superficielles des feuilles de verre, qui peuvent résulter du déplacement d'organes mécaniques au voisinage immédiat de celles-ci.
Conformément à l'invention, on combine l'action de l'écran dont l'intervention est commandée par l'opération de bombage elle-même, avec celle d'un second écran agissant en regard du premier sur la face opposée de la feuille, afin de favoriser le réglage de la différence de température qui, au
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moment où commence le refroidissement de trempe desdites zones, existe entre la bande à réserver et les zones adjacentes destinées à être trempées. Un réglage précis de cette différence de tempé- rature permet, en effet, d'agir sur l'état de trempe respectif de la bande et des zones adjacentes de la feuille de verre ainsi que sur la valeur des contraintes exercées par ces zones sur la bande.
Le second écran peut être conçu et agencé d'une façon différente du premier. En particulier, le second écran peut agir pendant toute la durée du chauffage et être agencé de manière à suivre les déplacements de la feuille de verre pendant que s'ac- -complit sa conformation, de façon à rester à une distance cons- tante de la feuille. Il peut notamment demeurer au contact de celle-ci et, dans le cas'd'une opération de bombage horizontal, être porté par celle-ci : on élimine ainsi toute manoeuvre de mise en place, en cours d'opération, du second écran comme du premier. On gagne en outre, dans ces conditions, sur la cadence de fabrication du fait de l'avance de refroidissement dont on bénéficie pour avoir placé l'un des écrans dès le début du chauf- fage.
Dans le cas où le second écran est utilisé pour agir pendant toute la durée du chauffage au contact de la feuille de verre, il peut être constitué soit par un revêtement appliqué sur cette feuille, en particulier une peinture, soit par un film ou équivalent, en une matière moins absorbante ou plus réfléchis- sante que le verre (conformément au brevet belge N 542.294 déposé le'24 octobre 1955, au nom de la même Demanderesse)'
Le revêtement ou le film devront être rendus adhérents au verre, par exemple par collage, dans le cas où la feuille est bombée et trempée en position verticale.
Par contre, dans le cas où la feuille est traitée en position horizontale, ces organes peuvent être appliqués sur la face supérieure de la feuille.et
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être portés par elle sans qu'il soit nécessaire de les rendre adhérents.
L'écran dont l'intervention résulte de l'opération de bombage et qui notamment peut être fixe par rapport à l'ap- pareil conformateur et solidaire de celui-ci, peut être constitué par une pièce métallique ayant la forme de la barrière à réaliser et suffisamment massive pour être capable d'exercer une action de refroidissement sur la feuille de verre par absorption de calories. A cet effet,cette pièce-écran peut être refroidie entre deux opérations successives de chauffage,. ou au cours même d'une opération.
On peut agir sur le refroidissement produit par cette pièce-écran en rendant sa face en regard de la feuille de verre plus ou moins absorbante, notamment par une peinture ou un revête- ment, par exemple avec du noir de platine, et/ou en rendant ses autres faces plus ou moins réfléchissantes par une peinture ou un dépôt, ou un revêtement, par exemple un clinquant.
Cette pièce-écran n'absorbe pratiquement pas de calories de la feuille de verre pendant la période du chauffage au cours de laquelle elle est encore relativement éloignée de cette feuille.
On peut encore retarder son entrée en action en recouvrant sa face tournée vers la feuille d'un revêtement réfléchissant (clinquant, par exemple) que l'on pourra éliminer au moment voulu.
Tous les moyens qui permettent d'agir sur les propriétés des'écrans en ce qui concerne l'absorption et/ou la réflexion de la chaleur constituent des moyens de réglage de la différence de température entre les zones à tremper et la bande à réserver et permettent par suite de régler les contraintes développées dans la bande,contraintes dont dépend l'efficacité de ladite bande en tant que barrière pour arrêter la propagation de la fragmentation d'une zone trempée à une autre.
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On peut aussi agir sur la valeur des contraintes de la bande en faisant varier l'épaisseur, la largeur et au besoin la longueur des écrans.
Dans le cas de barrières de fragmentation allant d'un. bord à l'autre de la.feuille de verre, il est prévu, suivant un mode de réalisation particulier de l'invention, de donner à l'un des écrans ou aux deux écrans une disposition telle que, au droit des extrémités de la bande à ménager, ils laissent à découvert tout ou partie de celle-ci soit au-'bout, soit par le moyen d'une ou plusieurs solutions de continuité dans l'écran lui-même.
Cette disposition constitue un moyen de réglage de l'état de con- 'traintes aux extrémités de la bande au voisinage des bords de la feuille de verre et permet de réduire les risques de rupture intempestive susceptibles de diminuer le rendement de l'opéra- tion, qui pourraient résulter de la présence en cours de fabri- cation d'un. état d'extension au bord de la feuille de verre.
On peut également dans le même but utiliser des écrans qui présentent sur une partie de leur longueur,au voisinage des extrémités, des caractéristiques d'absorption ou de réflexion de la chaleur différentes de celles du reste de 1-'écran.
La Demanderesse a obtenu notamment de bons résultats en donnant aux écrans une largeur correspondant à plusieurs fois l'épaisseur de la feuille, par exemple de l'ordre de trois fois cette épaisseur.
Suivant une forme particulière de réalisation de l'in- vention, l'écran .qui agit sur l'une des faces de la feuille de verre pendant toute la durée du chauffage peut, pour la réalisa- tion d'une barrière de fragmentation allant d'un bord à l'autre de la feuille, être constitué par deux bandes parallèles, notamment des bandes de clinquant., laissant entre elles un intervalle nu.
Dans ces conditions, ces deux bandes de clinquant - tout
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en ménageant dans la feuille, par l'ensemble de leurs actions, une bande.ayant au moment où commence le refroidissement des deux zones adjacentes une température inférieure à celle des- dites zones,- laissent passer néanmoins, pendant la phase de chauffage, grâce à l'intervalle nu qui les sépare, une quantité de chaleur suffisante pour assurer une certaine dilatation de la bande de verre protégée et lui permettre ainsi de participer sans se rompre à la dilatation de l'ensemble de la feuille de verre soumise au chauffage.
Des ruptures accidentelles en cours de fabrication sont ainsi évitées, et l'on peut obtenir un excellent rendement, en 'déterminant par quelques tâtonnements, dans chaque cas particulier, les 'largeurs respectives des bandes de clinquant et de l'intervalle nu laissé entre elles. Pratiquement, la largeur de l'ensemble des deux bandes et de cet intervalle peut être de l'ordre de plusieurs fois l'épaisseur de la feuille, par exemple trois fois son épaisseur ; largeur de l'intervalle nu peut être du même ordre que l'épaisseur de la feuille.
Le procédé suivant l'invention a permis en particulier d'obtenir des produits présentant des barrières de fragmentation efficaces, allant d'un bord à l'autre de la feuille de verre, et qui sont soumises par les zones trempées adjacentes, sur la pres- que totalité de leur longueur, à des efforts de compression parallèlement à la direction de la barrière. Ces barrières pré- sentent, au voisinage immédiat des bords de la feuille de verre et parallèlement à ces bords, un état d'extension qui peut s'annu- ler sensiblement au bord'lui-même.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation suivant l'invention d'une bar- rière de fragmentation allant d'un bord à l'autre de la feuille de verre,,-.-dans le cas du bombage horizontal.
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La figure 1 montre, dans une vue en élévation, la dis- position de la feuille de verre par rapport au conformateur horizontal et aux écrans, avant et après bombage.
La figure 2 illustre schématiquement en plan une variante du procédé de l'invention dans laquelle on fait usage d'écrans de longueurs différentes de part et d'autre de la feuille de verre pour différencier les températures des diverses zones ,de la bande.-
La figure 3 représente un écran 9' qui s'étend jusqu'aux bords de la feuille - voire légèrement au delà - et il comporte en chacune de ses extrémités une échancrure qui laisse le verre à découvert.
La figure 4 représente, vue en plan, la feuille de verre encore plane, disposée sur un cadre de bombage et munie sur sa face supérieure d'un écran sous forme de deux bandes parallèles.
Sur ces figures :
1, désigne la feuille de verre à l'état plan et
2 un cadre ayant la forme que l'on désire donner à la péri- phérie de la feuille de verre. Le cadre 2 est porté par un châssis 3 pouvant se déplacer sur un chemin de roulement 4.
La feuille de verre,au début de l'opération, alors qu'elle est plane, est mise en place sur le cadre à la manière connue, c'est-à-dire qu'elle est supportée par un bord sur l'un des côtés rectilignes 5, du cadre et par le bord opposé sur un plan incliné 6, solidaire du châssis
3. Ce dernier est ensuite introduit à l'intérieur d'un four dans lequel il peut être déplacé parallèlement aux cotés rectilignes du'cadre. Dans d'autres réalisations, le @ déplacement du châssis pourra s'effectuer perpendiculairement auxdits côtés rectilignes.
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Le cadre est muni dune pièce métallique massive, fixe 8. Celle-ci constitue l'écran dont l'intervention résulte de la déformation de la feuille au cours du bombage.
Dans ce but, sa disposition est telle que, après que la feuille s'est affaissée et prend la forme bombée la en s'ap- puyant sur toute la périphérie du cadre 2, cette pièce soit parallèle à la feuille d'un bord à l'autre de celle-ci et à une proximité suffisante pour contribuer à réaliser, par absorption de calories, la différence de température désirée entre la bande à réserver et le reste de la feuille.
La longueur de cette pièce 8 correspond sensiblement à 'la largeur de la feuille de verre, voire légèrement supérieure.
Sa distance à la feuille de verre,lorsque celle-ci possède encore la forme plane, c'est-à-dire au début du chauffage, est suffisam- ment importante pour que son action absorbante ne se,fasse pas sentir alors sur la feuille.
La position et les propriétés de cette barre et de ses faces,notamment de sa face supérieure peuvent être déterminées de telle façon que son action au point de vue calorifique ne se fasse sentir sur la feuille qu'à la fin du chauffage et pratique- ment seulement lorsque le bombage est terminé.
L'action retardée de cette pièce-écran 8 est combinée avec l'action d'un second écran, 9, qui, placé au voisinage de la face supérieure de la feuille de verre, agit au contraire dès l'instant initial du chauffage et pendant toute sa durée. La longueur de ce second écran correspond à la largeur de la feuille sa largeur et son épaisseur sont uniformes d'un bout à l'autre.
On a la possibilité de régler l'écart de température entre la bande protégée et le reste de la feuille en agissant non .seulement sur la nature de l'écran 9 mais sur la largeur et sur la longueur'de celui-ci. On a représenté dans la figure 2 un-
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écran 9 dont la longueur est légèrement plus faible que celle de la pièce-écran 8 et que la largeur de la feuille.
Dans le cas des figures 2 et 3, les écrans 9 ou 9' laissent à leurs extrémités des parties du verre non recouvertes.
Lorsque l'écran présente au voisinage de ses extrémités une ou plusieurs solutions de continuitép celles-et peuvent être sous forme d'échancrures comme représenté à la figure 3, mais les solutions de .continuité peuvent ausi être prévues à une certaine distance des extrémités de l'écran et s'étendre sur tout ou partie de la largeur de celui-ci.
Le second écran, 9, qui vient finalement occuper , :La position 9a, peut être, par exemple)) un clinquant porté par la feuille de verre. Ce clinquant peut être simplement posé sur la feuille, mais on peut également le fixer sur celle-ci par tous moyens appropriés, par exemple par-collage, soit sur toute son étendue, soit seulement à ses deux extrémités. Le clin- quant peut notamment être rendu temporairement adhérent au verre, par exemple au moyen d'un liquide de mouillage susceptible de s'évaporer sans laisser de trace.
Lorsque le bombage est terminé et lorsque l'écart désiré de température entre la bande et le reste de la feuille est atteint, le conformateur portant celle-ci est retiré du four et amené entre deux dispositifs de refroidissement, par exemple des caissons munis de buses de soufflage d'air et ayant une forme correspondant à celle des faces de la feuille bombée, selon la technique habituelle.
La feuille étant soumise au refroidissement de trempe alors qu'elle est supportée par le conformateur on voit que la pièce 8' si elle est maintenue en place pendant cette phase de soufflage, agit encore comme un écran sur la bande à réserver.
Le refroidtssement est ainsi plus modéré sur la bande à réserver
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que dans les zones à tremper, ce qui permet encore d'agir sur la valeur des contraintes qui existeront finalement dans cette bande.
De même, on peut soit maintenir en place l'écran 9 pendant..le refroidissement de trempe, soit l'enlever avant'le refroidissement. Dans le cas d'un clinquant reposant sur la face supérieure de la feuille, l'air de soufflage peut être suffisant pour éliminer dès le début du refroidissement un tel écran.
Dans la figure 4, on a représenté un écran supérieur constitué par deux bandes de clinquant 10 et 11 séparées par un intervalle nu 12.
Cet écran supérieur a été représenté comme étant de même largeur que l'écran inférieur qu'il cache sur la figure.
Au cours du chauffage qui provoque le bombage de la feuille de verre, l'intervalle nu 12 laisse passer une certaine quantité de chaleur sous l'influence de laquelle la bande de verre protégée prend une dilatation qui lui permet de participer sans se rompre à la dilatation de l'ensemble de la feuille.
L'écran a été représenté dans la figure 4 comme dépas- sant les bords de la feuille de verre, mais il peut être, si on le désire,non débordant ou même avoir ses extrémités à une faible distance des bords de la feuille de verre.
Il est naturellement possible, sans sortir du cadre de l'invention, de réaliser sur une même feuille de verre plusieurs barrières de fragmentation.
La présente invention a également pour objet, à titre de produits industriels, les feuilles de verre bombées trempées qui sont obtenues par le procédé suivant la présente invention et 'présentent une ou plusieurs barrières de fragmentation sous forme d'une bande fermée sur elle-même ou d'une bande s'étendant d'un bord de la feuille au bord opposé.