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La présente invention se rapporte en général aux pare-brise pour vé- hicules et plus particulièrement à un nouveau pare-brise incurvé à la fois sui- vant ses axes longitudinal et transversal.
Le succès étendu des pare-brise dits panoramiques ou du type en cro- chet a créé une demande de la clientèle pour une plus grande visibilité et une surface de vision plus grande dans les automobiles. Cette demande a nécessité un accroissement de l'aire de vision ou de la surface de verre totale du pare-brise dans une mesure telle qu'il devient de plus en plus difficile de réduire à un mi- nimum la distorsion optique dans un tel pare-brise, spécialement dans les régions de courbure raide. Ceci est particulièrement vrai lorsque les pare-brise du type panoramique s'étendent vers le haut et ensuite vers l'arrière en une courbe pour atteindre le panneau du toit de l'automobile en formant ce que l'on peut désigner par pare-brise à 1'coiffe '.
Une telle construction de pare-'brise comporte un cintrage suivant les deux axes majeurs des feuillets de verre utilisés pour former le pare-brise.
Le cintrage longitudinal courant autour de l'axe transversal du feuillet est né- cessaire pour former des portions terminales de pare-brise à courbure relative- ment raide, et un second cintrage autour de l'axe longitudinal du feuillet est re- quis pour former la courbure de la portion en coiffe.
Antérieurement, le cintrage des feuillets de verre à la forme panora- mique s'est avéré extrêmement difficile et, avec l'addition de la portion courbée en coiffe au sommet du pare-brise, les difficultés rencontrées dans le cintrage des feuillets de verre se sont montrées presque insurmontables du fait qu'on a trouvé qu'il est extrêmement difficile de produire un pare-brise "coiffe" qui soit exempt de distorsion optique, spécialement dans les régions de courbure rai- de, là où les portions en coiffe terminales principales se joignant aux sections terminales.
Par conséquent, un objet important de la présente invention est d'ap- porter un pare-brise amélioré pour véhicule, qui est relativement exempt de dis- torsion optique et qui cependant produit une surface de vision grand angle.
Un autre objet de l'invention est d'apporter un pare-brise pour véhi- cule, exempt de distorsion et ayant un cintrage autour des deux axes principaux du pare-brise.
Un autre objet de l'invention est d'apporter un pare-brise pour véhi- cule, ayant une surface visuelle plus.grande et ayant un cintrage autour de dif- férents axes, dans lequel aucune des courbures se recoupe dans des régions à cour- bure raide.
Un autre objet dé l'invention est d'apporter un pare-brise pour véhi- cule, ayant une plus grande visibilité et une surface visuelle accrue en produi- sant une portion s'étendant en arrière, ou portion en coiffe, qui s'étend sur toute la longueur de la portion centrale principale du pare-brise, et des portions terminales incurvées ou en crochet qui s'étendent sur toute la largeur de la por- tion centrale.
Un autre objet de la présente invention est de produire un pare-brise pour véhicule, dans lequel les régions à courbure relativement raide entre la portion centrale et les portions terminales sont exemptes de distorsion et com- portent des éléments rectilignes s'étendant depuis l'arête longitudinale inférieu- re du pare-brise jusqu'à son arête longitudinale supérieure.
Dans les dessins d'accompagnement :
La figure 1 est une vue en perspective du nouveau pare-brise à coif- fe, construit en conformité avec l'invention.
La figure 2 est une vue terminale du pare-brise de la figure 1, lors- qu'il est installé dans une automobile.
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La figure 3 est une vue en coupe transversale prise suivant la ligne 3-3 de la figure 1.
La figure 4 est une vue arrière du pare-brise à coiffe de la figure 1.
La figure 5 est une coupe longitudinale suivant la ligne 5-5 de la figure 2.
La figure 6 est une coupe suivant la ligne 6-6 de la figure 2.
La figure 7 est une vue en perspective d'un pare-brise à coiffe modi- fié.
La figure 8 est une vue terminale du pare-brise à coiffe modifié de la figure 7.
La figure 9 est une vue en perspective du pare-brise à coiffe de la figure 1, lorsqu'il est installé dans une automobile.
La figure 10 est une vue en perspective du pare-brise à coiffe modi- fié installé dans une automobile.
La figure 11 est une vue latérale en hauteur d'un moule de cintrage pour former le nouveau pare-brise de l'invention, représenté en sa position de fermeture.
La figure 12 est une vue en plan du moule de cintrage montré dans la figure 11.
La figure 13 est une coupe longitudinale prise suivant la ligne 13-13 de la figure 12, montrant le moule dans la position d'ouverture avec une paire de feuillets de verre à cintrer supportée sur celui-ci.
La figure 14 est une coupe transversale prise suivant la ligne 14-14 de la figure 12.
La figure 15 est une vue en coupe transversale d'une paire de feuil- lets de verre cintrés à une courbure en coiffe.
La figure 16 est une vue latérale en hauteur fragmentaire montrant une partie du moyen de support de feuillets de verre du moule.
Les figures 17, 18 et 19 sont des vues en plan de feuillets de verre à cintrer à une courbure én coiffe, en passant par divers stades du processus de cintrage.
Les figures 20, 21 et 22 sont des vues en coupe prises selon la ligne centrale transversale des feuillets montrés respectivement dans les figures 17, 18 et 19.
La figure 23 est une vue en coupe d'un four dans lequel les feuillets de verre peuvent être cintrés pour former le pare-brise à coiffe de l'invention.
La figure 24 est une vue en plan du modèle de brûleur de voûte repré- senté dans la figure 23.
Suivant la présente invention on apporte un pare-brise pour véhicule, comprenant un feuillet de verre cintré à la fois autour de ses axes longitudinal et transversal, ce feuillet étant cintré autour de l'axe transversal assez modé- rément dans une portion centrale se confondant au voisinage des extrémités longi- tudinales dans des régions de courbure raide pour former des portions d'aile s'é- tendant dans une direction en des plans espacés, ce feuillet étant cintré autour de l'axe longitudinal pour former une portion en coiffe transversalement courbée qui s'étend longitudinalement au feuillet et qui est non uniformément courbée autour de cet axe longitudinal pour s'étendre dans une direction dans un plan pli ce suivant un angle par rapport aux plans des portions d'aile.
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Se rapportant actuellement aux dessins, les figures 1 à 6 et 9 mon- trent un pare-brise panoramique ou à "coiffe" modifié 40 comprenant une paire de feuillets de verre cintrés 41 ayant une couche d'entre-deux 42 en matière plasti- que entre eux et laminés l'un sur l'autre comme montré dans la figure 3. Le pare- brise 40 a une surface frontale 43 et une surface arrière 44, chacune regardant les extrémités respectives du véhicule 45 montré dans lesfigures 2, 3 et 9.
En vue de produire la double courbure désirée, qui permet une aire de vision accrue, chacun des feuillets de verre 41 est cintré à la fois autour de ses axes longitudinal et transversal x-x et y-y, respectivement comme montré dans la figure 1. Le feuillet de verre 41 est symétriquement cintré autour de l'axe trans- versal, comme on le voit le mieux dans la figure 5, pour produire une portion de feuillet centrale à courbure relativement modérée 46 qui comporte une portion très modérément courbée, relativement plate, adjacente à l'arête longitudinale infé- rieure 47 du pare-brise 40 et'qui s'étend vers le haut sur une distance limitée pour former la portion du pare-brise 40 qui est située immédiatement en avant du siège avant du véhicule montré dans les figures 2 et 9.
L'effet panoramique est créé dans le pare-brise 40 en terminant les arcs àcourbure longue de la portion centrale relativement peu profonde 46 dans des régions de courbure raide 48 pour former des portions d'aile à cintrage raide 49 comprenant les régions de courbure aiguë 48 et les portions terminales d'aile pla- tes en forme de triangle 50. Pour ce qui concerne la présente invention, une cour- bure raide est définie comme étant une courbure ayant un rayon de courbure ne dé- passant pas environ 12 pouces (30, 48 cm).
Comme montré dans la figure 5, les portions d'aile 49 s'étendent vers l'arrière à partir de la surface frontale 43 du feuillet de verre 41 et ont leurs portions terminales de forme triangulaire 50 situées dans des plans espacés, sub- stantiellement parallèles. En vue d'assurer l'aire de vision symétrique la plus grande possible, les portions d'aile 49 sont produites substantiellement de la même largeur dans les régions de courbure raide 48 que la portion centrale 46 mon- trée dans les figures 1 et 2.
Comme on le voit dans les figures 1, 2 et 9, la portion d'aile 49 s'é- tend depuis l'arête longitudinale inférieure 47, qui définit la ligne du capot du véhicule 45, jusqu'à l'arête longitudinale supérieure 51 du feuillet de verre 41.
Comme on le voit le plus clairement dans la figure 6, la surface de la portion d'aile 49 est définie par des éléments de ligne droite dont les extrémités se ter- minent à l'arête longitudinale inférieure 47 et à l'arête longitudinale supérieu- re 51 du pare-brise 40. L'arête inférieure 47 du feuillet de verre 41 se situe dans un plan qui est commun à la fois à l'arête inférieure de la portion centrale 46 età l'ârête inférieure des portions d'aile 49.
Le rayon de courbure de cette portion de la région à courbure raide 48, qui se situe dans le plan de l'arête longitudinale inférieure 47, est approximativement de 12 pouces (30, 48 cm), et le rayer de courbure de la région de courbure raide devient progressivement moin- dre en direction de l'arête longitudinale supérieure 51 de la portion d'aile et est à un minimum à l'arête 51. Ainsi, par suite de la courbure progressivement décroissante, les éléments de ligne droite définissant la surface du pare-brise dans les régions de courbure raide forment la surface d'un segment d'un cône tron- qué et rayonnent à partir d'un point à distance vers l'extérieur à partir du feuillet de verre.
Comme montré dans les figures 2 et 9, la portion en coiffe 52 s'étend vers l'arrière en direction du toit du véhicule et s'étend aussi longitudinale- ment substantiellement parallèlement à l'axe longitudinal x-x du feuillet de ver- re 41. Se rapportant aux figures 1 et 3, la portion en coiffe 52 comprend une portion de feuillet relativement plate adjacente à et s'étendant vers l'intérieur partir de l'arête de feuillet longitudinale supérieure 51, portion de feuillet qui est disposée en faisant un angle avec les plans définis par les portions ter- minales 50 des ailes 49.
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Se rapportant maintenant à la figure 4, l'arête longitudinale supé-' rieure 51 du feuillet de verre 41 consiste en une arête arrière sensiblement ho- rizontale et relativement plate 53 de la portion en coiffe 52, en les arêtes su- périeures à courbure relativement raide 54 des régions de courbure raide 48, et en les arêtes arrière parallèles et sensiblement verticales 55 des portions ter- minales d'aile de forme triangulaire et plates 50. Le rayon de courbure de la portion à courbure relativement raide 54 de l'arête longitudinale supérieure 51 est très court,étant approximativement de 4, 5 à 6 pouces (10,43 à 15,24 cm.).
Les points les plus extrêmes 56 de la portion en coiffe 52 qui définissent sub- stantiellement la longueur à la fois de la portion en coiffe 52 et de la portion centrale 46 sont situés approximativement aux points dans l'arête longitudinale supérieure 51 où la portion d'arête arrière 53 rencontre les portions à courbure relativement raide 54.
En vue de réduire la distorsion à un minimum, la portion en coiffe substantiellement plate 52 est raccordée à la portion de feuillet centrale à cour bure relativement modérée 46 au moyen d'une région de courbure non uniforme 57, comme montré dans les figures 1 et 3. La portion de feuillet à courbure non uni- forme 57 est cintrée transversalement à la portion centrale 45 autour de l'axe longitudinal x-x du feuillet de verre 41.
Comme montré dans les figures 1 et 4, le rayon le plus petit de courbure de ce cintrage non uniforme est situé au cen- tre du pare-brise 40, endroit où il a entre 11 et 12 pouces (27,94 et 30,48 cm), et le rayon devient progressivement plus grand vers l'extérieur de l'axe trans- versal de feuillet y-y, jusqu'à ce que le cintrage disparaisse aux points 57 qui sont adjacents aux régions de courbure raide 47 et représentent les points les plus extrêmes de la portion en coiffe 52. Ainsi, la portion de feuillet à cour- bure non uniforme 57 qui raccorde la portion centrale 46 à la portion en coiffe 52 ne recoupe pas les portions de feuillet à courbure raide 48 qui raccordent la portion centrale 46 aux portions terminales 50.
Les figures 7 et 8 montrent un pare-brise à coiffe modifié ayant aus- si une portion centrale 46, une portion en coiffe 52 et des portions d'aile 58 jointes par des portions incurvées 48 et 57. On a aussi utilisé les mêmes nombre: pour désigner les parties du pare-brise qui sont similaires à celles du pare-bri- se des figures 1 et 2.
Toutefois, le pare-brise décrit dans les figures 7 et 8 se distingue de celui représenté dans les:'figures 1-et 2 en ce qu'une portion des portions d'aile modifiées 58 a été échancrée ou enlevée ; on montre un tel pare-brise ins- tallé dans une automobile dans la figure 10. Le contour des portions d'aile échal crées est défini par uneportion rectiligne de l'arête longitudinale inférieure 47 qui recoupe une section d'arête rectiligne s'étendant vers le haut 59. La sec. tion rectiligne 59 en son extrémité la plus élevée se confond dans une portion d'arête courbe 60 qui, dans la forme de réalisation préférée, recoupe l'arête longitudinale supérieure 51 du pare-brise 40 dans l'arête supérieure à courbure relativement raide 55 de la région de courbure raide 48.
Si on le désire, la sectior recourbée 60 peut recouper l'arête longitudinale supérieure 51 dans une arête arrière sensiblement verticale dé la portion terminale 61.
La surface de la portion d'aile modifiée 58 est définie par des élé- ments de ligne droite qui s'étendent à partir de l'arête longitudinale inférieu- re 47 vers la section d'arête droite s'étendant vers le haut 59, la section d'a- rête courbe 60 à l'extrémité la plus élevée de la section d'arête droite 59, et l'arête à courbure raide 55 du feuillet, respectivement. Les portions échancrées des portions d'ailemodifiées ne sont pas limitées aux portions terminales plates 61, mais peuvent s'étendre dans les régions de courbure raide 48.
Bien que le pare-brise 40 donne l'impression d'être à courbure mixte avec les deux régions à courbure raide se recoupant mutuellement, ces courbes sont maintenues séparées et distinctes à la fois dans le pare-brise et dans le cintrage du pare-brise comme décrit plus bas.
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On montre dans les figures 11 à 14 un appareil de cintrage amélioré 62 comprenant un moule du type concave artiou qui a été construit conformément à la présente invention et qui peut être utilisé pour conformer un feuillet de verre, ou une paire de feuillets, aux courbures complexes requises par les pare- brise à coiffe. L'appreil de cintrage 42 comprend un tréteau de support 63 et un moule de cintrage 64 porté par le premier. Le tréteau 63 est sensiblement de forme rectangulaire et comprend des rails latéraux longitudinaux espacés 65 rac- cordés rigidement l'un à. l'autre en leurs extr.émités opposées par des rails ter- minaux 66.
En tant que moyen de guidage du tréteau à travers les fours de cintra- ge'du verre communément utilisés, une paire de rails guides transversalement es- pacés 67 sont fixés au coté inférieur des rails latéraux 65 et peuvent être re- çus dans des brides de guidage associées à des cylindres transporteurs utilisés dans la plupart des fours de cintrage. Pour supporter le moule 64 au dessus du tréteau 63, un montant 68 est espacé légèrement vers l'intérieur à partir de cha- cune des extrémités opposées des rails latéraux 65 et fixé rigidement à la surfa- ce supérieure de ceux-ci.
Le moule 64 est du type général, désigné communément moule à contour ou à claire-voie, et comprend une section centrale mobile 69 et des sections ter- minales opposées 70 raccordées de manière mobile en leurs extrémités intérieures à la section centrale. Comme on s'en rend compte le mieux dans les figures 12 et 14, la section centrale du moule 69 comprend des rails latéraux espacés 71 et 72 formés par des sections en""T" inversé et ayant leurs surfaces supérieures g et h usinées pour former une surface de façonnage conçue pour recevoir et conformer un feuillet de verre quand il est cintré à leur contact.
En vue en plan, chacune des sections de rail latérales 71 et 72 sont arquées à l'intérieur à un degré de courbure relativement faible et sont rigidement réunies mutuellement par un cer- tain nombre de barres de connexion courbées 73.
Comme montré dans la figure 14, la surface supérieure g de la section de rail 71 est substantiellement plate, vue en coupe transversale, tandis que, pour une raison qui sera expliquée plus tard, la surface supérieure h de la sec- tion de rail opposée 72 est "à courbure convexe.
Les sections terminales de moule 70 sont chacune pratiquement identi- ques de forme et chacune comprend une paire de rails latéraux courbés 74 et 75, formés de sections en "T" inversé, ayant leurs arêtes supérieures usinées et ré- unies entre elles en leurs extrémités le plus à l'extérieur par une section de rail droite et relativement courte 76. Comme montré dans les figures 12 et 14, les extrémités intérieures des rails latéraux des sections terminales 74 et 75 sont en alignement avec les extrémités adjacentes des rails latéraux 71 et 72 de la section centrale et forment, lorsque le moule est en la position de fermeture de la figure 11, une surface conformante courbe substantiellement continue pour conformer adéquatement les feuillets de verre à cintrer.
Pour raccorder de manière mobile les sections terminales de moule 70 à la section centrale 69, les extrémités opposées de chacun des rails latéraux 71 et 72 de la section centrale ont une section angulaire 77 s'étendant vers l'ex- térieur, qui possède une portion de barre à extension longitudinale 78 reçue de manière pivotante dans un organe en forme de j'oug 79 s'étendant extérieurement à partir des extrémités adjacentes des rails latéraux 74 et 75 des sections ter- minales. Des trous adéquats axialement alignés sont prévus dans le joug et les portions de barre pour recevoir une cheville 80 qui se comporte comme un organe pivot et complète le joint articulé.
Le moule est supporté pour le mouvement depuis une position d'ouver- ture (fig. 13) à une position de fermeture (fig. 11) au moyen d'une tige transver- sale 81 attachée rigidement à chacune des sections terminales de moule 70 au moyen d'organes en forme de V, 82, pendant des sections de rail 74 et 75. Les extré- mités opposées des tiges 81 s'étendent extérieurement au-delà des sections de rail 74 et 75 et chacune est fixée de manière à pouvoir tourner dans l'extrémité in-
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férieure d'une tige d'assemblage 83 ayant son- extrémité supérieure supportée de manière basculante au moyen d'une cheville 84 fixée dans l'extrémité supérieure du montant adjacent 68.
Comme on le dira en détail plus loin, une des particularités impor- tantes de la présente invention est la manière particulière suivant laquelle le feuillet de verre à cintrer est supporté tant avant que pendant son cintrage. Pou supporter un feuillet de verre 41, ou une paire de feuillets, il est prévu un mo- yen de support du feuillet de verre raccordé opératoirement à certaines des sec- tions de moule et qui supporte le feuillet tout en abaissant celui-ci pour entrer en contact avec la surface conformante du moule, de manière à conférer une cour- bure transversale au feuillet à cintrer.
Comme montré dans les figures 12 et 13, le moyen de support du feuillet désigné dans son ensemble par le nombre 85 est si tué adjacent au rail de section centrale 72 et en est espacé légèrement à l'inté- rieur pour supporter une des aires d'arête marginales longitudinales des feuillet de verre. Le moyen de support 85 comprend une barre disposée longitudinalement 86 ayant une série de blocs 87 récepteurs de feuillet, à des intervalles relati- vement rapprochés, supportés sur pratiquement toute la longueur de cette barre.
Chacun des blocs 87 est monté pivotant sur la barre 86 pour un mouvement de bas- culement dans un plan vertical qui permet au bloc de se conformer adéquatement à la surface inférieure du feuillet le plus bas des feuillets de verre 41. En chacu ne de ses extrémités opposées, la barre 86 a une bague oblongue 88, à travers laquelle est reçue de manière coulissante la portion terminale 89 d'un bras re- courbé 90 ayant son extrémité opposée attachée rigidement à la tige 81 adjacente, supportée de manière à pouvoir tourner et qui porte le moule.
Comme montré dans les figures 12 et 16, les surfaces d'arêtes longi- tudinales opposées des feuillets de verre sont supportées en deux points espacés, intermédiaires entre leurs extrémités, au moyen d'une paire de bras courbés 91, semblables aux bras 90, possédant des blocs à contacter le feuillet 92, identique aux blocs 87 et fixés à leurs extrémités les plus internes et ayant leurs extré- mités les plus externes fixées rigidement aux tiges adjacentes 81. Les blocs 92 sont transversalement en alignement avec les blocs 87 les plus extrêmes portés par la tige 81.et, comme on le décrira plus loin en détail, au cours de l'action de fermeture du moule les bras 90 et 91 se déplacent mutuellement dans un rapport synchronisé pour supporter adéquatement et abaisser les feuillets de verre à cin- trer sur la surface conformante du moule.
Il convient souvent qu'une bande de compression périphérique soit for mée dans les feùillets de verre qui sont taillés le long de cette bande et qui sont ainsi pourvus d'une arête durcie. A cet effet, des sections de barre 93, don le contour épouse la forme des sections de rail du moule, sont fixées au centre du moule et aux sections terminales et sont espacées intérieurement par rapport aux sections de rail adjacentes. Chose bien connue dans ce domaine, après que les feuillets de verre ont été cintrés en contact avec le rail conformateur du moule et recuits, les portions de feuillets entre ce rail et les sections de barre 93 sont en compression.
Si l'on désire fabriquer un pare-brise à "coiffe" modifié comme représenté dans les figures 7 et 8, la section de barre 93 possède un con- tour qui permet à la portion échancrée d'être enlevée des sections d'aile tout en maintenant l'arête du pare-brise en compression.
En vue d'obtenir un contrôle très rigoureux du degré de cintrage et la localisation exacte des points de cintrage dans les feuillets de verre à cin- trer, il est désirable que le chauffage de certaines portions des feuillets qui sont cintrés soit retardé par rapport aux autres portions. En d'autres termes, les portions du feuillet à cintrer à des courbures relativement raides sont chauf fées à une température plus élevée que d'autres portions du feuillet ne demandant pas'des cintrages relativement raides. Comme moyen de retardement du chauffage des portions du feuillet n'exigeant pas un cintrage raide, on place un organe d'absorption de chaleur 94 en-dessous de la section centrale 69 du moule, qui est supporté sur les organes'67 constituant une partie du tréteau 63.
Comme on le voi
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le mieux dans la figure 12, l'organe 94 est substantiellement de forme trapézoida- le et s'étend à l'intérieur en-dèssous du rail 71 de la section centrale de moule en un point un peu en-dessous de l'axe longitudinal x-x des feuillets de verre.
Le bord intérieur ou avant 95 de l'organe 94 est substantiellement parallèle aux rails latéraux 71 et 72 des sections de moule centrales et se termine un peu en deçà de leurs extrémités par des arêtes latérales divergentes 96, s'étendant vers l'arrière. Les arêtes latérales 96 s'étendent en arrière au-delà des extrémités du rail 71 et se terminent par des sections d'arête relativement rectilignes 97.
L'organe 94 peut être formé de nombreuses substances absorbant la chaleur et il peut avoir différentes formes de construction. On a trouvé qu'une construction du genre d'une grille, constituée par des tiges ou barres qui se recoupent et suppor- tée sur une couche de Marinite (marque déposée), donne de bons résultats en ce qui a trait au retardement du chauffage des portions des feuillets de verre dis- posés par dessus.
Pour contrôler supplémentairement le chauffage des feuillets de verre, une paire d'organes d'absorption de chaleur 98, espacés et sensiblement rectan- gulaires, sont fixés au tréteau au voisinage et en-dessous des extrémités du rail de section centrale 72. Comme on le voit dans la figure 12, les organes 98 ont leurs arêtes longitudinales internes 99 à distance de l'arête longitudinale inter- ne 95 de l'organe 94, et leurs arêtes internes transversales 100 sont substantiel- lement en alignement avec le point d'intersection du bord avant 95 de l'organe 94 avec ses arêtes diagonales 96.
Bien que l'on puisse utiliser divers types de fours de cintrage pour chauffer les feuillets de verre à cintrer, on donne la préférence à l'emploi d'un four 101 qui possède un certain nombre de brûleurs du type rayonnant 102, montés dans sa, voûte, qui peuvent être réglés pour diriger un ensemble sélectif et varia-. ble de rayons préformés de chaleur rayonnante vers le bas sur le trajet des moules de cintrage lorsqu'ils passent à travers le four en étant supportés sur leur trans- porteur 103.
Un des aspects importants de la présente invention est la manière par- ticulière suivant laquelle la chaleur est dirigée vers les feuillets 'de vberre 41 à cintrer,alors qu'ils passent à travers le four 101.
Pour illustrer cette partie du procédé de l'invention, on contre un diagramme des brûleurs de voûte 102 dans la figure 24 où les cercles vides 104 dé- signent les brûleurs non allumés ou brûleurs brûlant avec un taux d'émission de chaleur relativement bas, et les cercles pleins 105 désignent des brûleurs brûlant à un taux d'émission de chaleur plus grand. Pour ce qui concerne la description qui suit, l'ensemble de voûte représenté dans la figure 24 est divisé en six ai- res ou zones de chauffage qui sont désignées par les lettres j à o.
Dans le cintrage d'une paire de feuillets de verre 41 par le procédé et 1'appareillage de l'invention, les sections de moule sont déplacée-- de la position normale de fermeture de la figure 11 en la position écartée et ôuverte de la figure 13. Durant ce mouvement où les'tiges d'assemblage 83 sont basculées extérieurement, les bras 90 et 91, qui sont fixés rigidement aux tiges transver- sales 81, sont tournés vers le haut et vers l'intérieur par suite de la rotation vers l'extérieur et vers le bas des bouts des sections terminales de moule 70, qui confère un mouvement rotatoire à leurs tiges de support respectives 81.
Lors- que les sections de moule sont dans la position d'ouverture complète, les surfa- ces supérieures des bloos de support du verre 87 et 92 sont substantiellement dans le même plan horizontal que les arêtes supérieures des sections de rail 76 situées aux bouts des sections terminales de moule 70.
La paire de feuillets de verre, lesquels sont découpés grossièrement au contour d'un gabarit, est alors placée sur le moule et les portions terminales marginales du feuillet inférieur sont supportées par les sections de rail 76. Lors- que les extrémités des feuillets sont ainsi supportées, une des arêtes longitu- dinales des feuillets est supportée substantiellement de manière continue sur une
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portion substantielle de sa longueur, intermédiaire à leurs extrémités suppor- tées, par un certain nombre de blocs de support 83, et la portion d'arête longi- tudinale opposée est supportée en des points espacés par les blocs 92.
Les feuil- lets de verre, en raison de leur état de rigidité à froid, empêchent les sections terminales de moule de se mouvoir vers le haut et maintiennent ainsi les sections de moule dans la position ouverte déployée de la figure 13.
Après que les feuillets sont placés sur le moule, celui-ci passe alor dans l'extrémité d'entrée A (fig. 24) du four 101. En entrant dans le four, les feuillets sont soumis à une concentration relativement uniforme de chaleur en pro venance des 'brûleurs de voûte dans la zone j, en vue d'accroître graduellement le- température globale. Toutefois, en même temps, les portions dos feuillets dispo- sées au dessus des organes absorbeurs de chaleur 94 et 98 ont leur chauffage re- tardé en raison de l'absorption de chaleur par ces organes à partir de l'atmosphè re du four adjacente à ces portions du feuillet, et aussi du fait que les organes ne permettent pas à leurs portions correspondantes des feuillets de "voir" com- plètement la sole relativement plus chaude du four, absorbant ainsi sa chaleur radiante.
Lorsque le moule passe à travers le four, le feuillet de verre est soumis à des températures graduellement croissantes et la chaleur est sélective- ment appliquée à des surfaces prédéterminées de ce feuillet pour régler adéqua- tement le cintrage des feuillets de verre. Par conséquent, comme montré dans la figure 24, après avoir passé par la zone initiale ou de préchauffage j du four 101, le moule passe dans et à travers les zones de four successives k à n où la chaleur est concentrée sur les feuillets extérieurement à la portion centrale et un peu intérieurement à leurs extrémités, de même que substantiellement sui- vant les portions de feuillet transversales au voisinage et au dessus des articu- lations du moule.
L'application sélective de la chaleur aux portions du feuillet qui sont soumises au cintrage le plus sévère élève leur température à un point calculé pour leur permettre de se conformer aisément à la courbure relativement raide désirée des portions correspondantes du moule. En même temps toutefois la portion centrale des feuillets et leurs extrémités terminales, pour lesquelles on ne demande pas qu'elles prennent des courbures relativement raides, ne sont pas substantiellement affectées par les concentrations de la chaleur aux points de courbure maxima désirée.
Le moule est maintenu dans les zones k à n pendant un intervalle de temps suffisant pour élever la température globale des feuillets à la températu- re de cintrage à laquelle les feuillets se ramollissent et perdent leur caractè- re rigide. A ce moment, les sections terminales de moule 70 qui ont une tendance relativement constante à revenir à la position de fermeture, en raison du poids de la section centrale, commencent à tourner vers l'intérieur en direction de la position fermée. Ce faisant,les bouts des sections terminales de moule commenceni à se mouvoir vers le haut et vers l'intérieur en déplaçant les axes de rotation définis par les tiges transversales 81 supportées de manière oscillante.
La sec- tion centrale de moule commence à se mouvoir vers le bas et les bras 90 et 91 tournent vers l'intérieur et vers le bas, abaissant ainsi avec eux les feuillets de verre tout en continuant à les supporter sur les blocs 87 et 92.
Comme on le signalait précédemment et comme on le montrait dans les figures 12 et 13, les blocs 87 supportent une des arêtes longitudinales du feuil- let de verre inférieur dans la portion centrale et suivant une portion substan- tielle de sa longueur, tandis que les blocs 82 supportent l'arête longitudinale opposée du feuillet de verre en deux points à espacement relativement plus grand équidistants de la ligne centrale transversale de feuillet y-y.
Ainsi, à mesure que le feuillet est abaissé vers la surface conformante du moule, la portion d'arête de feuillet longitudinale entre les blocs espacés 92 commence à s'affais' ser entre ces blocs, tandis que l'arête de feuillet opposée engagée par les bloc, 87 est supportée sensiblementhorizontalement ou à plat et se déplace par une sé rie descendante de plans sensiblement horizontaux du support avant d'entrer en c
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tact avec le rail conformateur adjacent 72.
Comme on le montre dans les figures 15 et 17 à 22, le fait de suppor- ter ainsi et d'abaisser les feuillets chauds déprime ou défléchit la portion p à mi-distance entre les blocs 92 au contact de son rail adjacent 71 avant que les autres portions de feuillet entrent en contact avec leurs portions respectives de surface conformante du moule.
Ainsi, durant l'action de fermeture du moule, la portion centrale du feuillet, définie par les blocs 92 et les blocs extrêmes 87, est défléchie ou pliée autour d'une paire de lignes de pliage r et s transversalement convergentes et se recoupant, qui ont leur sommet voisin de la portion de feuillet p entrant la première en contact avec la section de rail 71, leurs bases se terminant à la portion d'arête marginale opposée des feuillets substantiellement à sa portion qui est supportée par les blocs extrêmes 87. Ainsi, la portion centrale du feuil- let est pliée suivant un mode triangulaire puisque les lignes r et s sont de lon- gueur théorique égale et forment deux côtés d'un triangle isocèle, et la portion p estau point central de la base du triangle définie par la rangée de blocs 87.
En outre, comme les blocs 87 et 92 abaissent le feuillet durant l'action de ferme- ture du moule, les extrémités de feuillet sont pliées ou cintrées vers le haut autour de lignes supplémentaires de pliage t et u qui sont substantiellement paral- lèles mutuellement et à l'axe transversal y-y des feuillets et ont leurs extrémi- tés qui se terminent aux blocs extrêmes 87 et aux blocs 92 espacés de ceux-ci transversalement. ,
Lorsque le moule poursuit son mouvement de fermeture, les surfaces d'arête de feuillet de chaque côté de la portion marginale p, initialement en con- tact avec le rail conformateur 71, entrent en contact avec ce rail suivant un mou- vement extérieur progressif, si bien que les feuillets continuent à être pliés suivant les lignes de pliage r et s qui, en fait, ont leurs extrémités se recou- pant (fig.
18) tournées vers l'extérieur tadis que l'emplacement de leurs extré- mités opposées demeure relativement constant et déterminé par les blocs de sup- port extrêmes 87.
Comme montré dans la figure 21, un cintrage transversal dans le feuil- let autour de l'axe longitudinal x-x commence à se faire après que la portion de feuillet p est entrée en contact avec le rail 71, puisque aussi bien la portion p que les portions de feuillet' qui lui sont opposées sont supportées et que les portions du verre entre eclles-ci sont à la température de cintrage. La ligne de cintrage transversal v est située un peu au-delà de l'arête avant 95 de l'organe 94, étant donné que cet organe continue à absorber de la chaleur partir de la portion de l'atmosphère du four adjacente à la surface inférieure des feuillets de verre immédiatement au dessus, retardant ainsi le chauffage de ces portions.
Comme représenté dans la figure 19, après que le moule a atteint la position de fermeture complète, les lignes de pliage se recoupant initialement, r et s, se sont confondues avec les lignes de pliage transversal, t et u, ce qui fait que le feuillet est finalement cintré substantiéllement autour de son axe transversal y-y. A ce moment, la ligne de pliage longitudinal v, qui se développe par suite du cintrage autour de l'axe longitudinal x-x des feuillets, a ses ex- trémités opposées incurvées extérieurement en direction des arêtes de feuillet au dessus du rail 72.
Ceci est produit par l'action des organes d'absorption de chaleur 98 qui retardent le chauffage des portions des feuillets de verre immé- diatement au dessus d'eux, et étirent ainsi la ligne de pliage ou de cintrage v extérieurement par suite de l'aplatissement de ces portions des feuillets du fait que leur chauffage a été retardé.
Après que les feuillets ont été cintrés suivant la surface conforman- te du moule, le moule se rend dans la zone o du four. Dans cette zone le feuillet est chauffé en sa portion centrale, tandis que les portions de feuillet extérieu- res à cette portion ne sont pas soumises à un chauffage additionnel. La concentra- tion de chaleur dans la portion centrale du feuillet en fait est une continuation
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du chauffage de cintrage;, lequel produit un cintrage uniquement dans les portions centrales des feuillets pour conformer ces portions à leur courbure en coiffe fi- nale comme montré dans les figures 1 et 2.
Dans le cintrage à la courbure finale, l'arête de feuillet (fig.15) supportée sur le rail 75, aidée par la surface conformante à courbure convexe qui s'y trouve, tourne un peu vers le haut tandis que la portion du feuillet définis- sant la ligne v de cintrage transversal maximum est abaissée. Comme le chauffage de la portion des feuillets à l'intérieur du rail est retardé par l'organe 94, la majeure partie du cintrage du feuillet dans la zone de four o se fait dans les portions de feuillet adjacentes au rail 72. Evidemment, la longueur du temps du- rant lequel le moule est dans la zone o, comme pour les autres zones du four, est soigneusement réglée pour que le feuillet.ne se cintre pas de manière exces- sive.
Après avoir quitté la zone de four o, le moule passe par un four de recuit approprié qui peut être une continuation du four 101. Dans le four de re- cuit, la température des feuillets est abaissée lentement jusqu'au voisinage envi- ron de la température ambiante et le motif de compression w (fig. 15) est établi.
Les feuillets sont alors enlevés du moule et coupés à la dimension du modèle fins le long de l'arête externe de la bande de compression.
Il convient fréquemment de modifier l'emplacement des organes d'ab- sorption de chaleur et dans certains cas d'ajouter des organes supplémentaires d'absorption de chaleur. Par exemple, pour maintenir une localisation précise de la ligne v de courbure transversale, un organe supplémentaire d'absorption de chaleur 108 (fig. 12), de largeur@relativement étroite, peut être placé en-dessot du rail 72. Ceci aide à concentrer la chaleur sur les portions de feuillet cen- trales exigeant un cintrage maximum. De telles concentrations de chaleur sont souvent nécessaires quand on cintre des feuillets de verre'à la courbure requise dans la production de pare-brise à coiffe du type montré dans la figure 10 où la courbure de la portion en coiffe est plus sévère.
Dans la spécification qui précède et dans les revendications, l'ex- pression "ligne de pliage" est utilisée, pour la clarté de la description. Toute- fois, l'utilisation de cette expression ne signifie nullement que les feuillets de verre sont réellement pliés; les lignes de pliage désignent seulement des axe. ou lignes de référence, en plus des axes majeurs des feuillets autour desquels les feuillets de verre sont cintrés.
REVENDICATIONS.
1.- Pare-brise pour véhicule, comprenant un feuillet de verre cintré à la fois autour de ses axes longitudinal et transversal, ce feuillet étant cin- tré assez modérément autour de son axe transversal dans uneportion centrale se confondant au voisinage des extrémités longitudinales dans des régions à courbur raide pour former des portions d'aile s'étendant dans une direction dans des plan; espacés, ce feuillet étant également cintré autour de l'axe longitudinal pour former une portion en coiffe incurvée transversalement qui s'étend sur la longuel du feuillet et qui est non uniformément incurvée autour du dit axe longitudinal pour s'étendre dans la même direction que les portions d'aile et dans un plan disposé suivant un angle par rapport aux plans des dites portions d'aile.
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The present invention relates in general to windshields for vehicles and more particularly to a new windshield curved both along its longitudinal and transverse axes.
The widespread success of so-called panoramic or hook-type windshields has created customer demand for greater visibility and a larger viewing area in automobiles. This demand has necessitated an increase in the viewing area or the total glass area of the windshield to such an extent that it becomes increasingly difficult to minimize optical distortion in such a windshield. - breeze, especially in areas of steep curvature. This is especially true when panoramic type windshields extend upward and then backward in a curve to reach the roof panel of the automobile forming what may be referred to as a windshield. to the headdress'.
Such a windshield construction comprises bending along the two major axes of the glass sheets used to form the windshield.
Longitudinal bending running around the transverse axis of the leaflet is required to form relatively stiffly curved windshield end portions, and a second bend around the longitudinal axis of the leaflet is required to form. the curvature of the cap portion.
Previously, the bending of panaramically shaped glass sheets has been found to be extremely difficult and, with the addition of the curved cap portion to the top of the windshield, the difficulties encountered in bending the glass sheets have increased. are shown to be almost insurmountable since it has been found to be extremely difficult to produce a "cap" windshield which is free from optical distortion, especially in regions of steep curvature, where the end cap portions main joining the terminal sections.
Therefore, an important object of the present invention is to provide an improved vehicle windshield which is relatively free from optical distortion and yet produces a wide angle viewing surface.
Another object of the invention is to provide a vehicle windshield free from distortion and having a bend around the two main axes of the windshield.
Another object of the invention is to provide a vehicle windshield, having a larger visual surface and having a bend around different axes, in which none of the bends intersect in short regions. - stiff sack.
Another object of the invention is to provide a vehicle windshield having greater visibility and increased visual surface by providing a rearwardly extending portion, or cowl-shaped portion, which extends into the rear. extends the entire length of the main central portion of the windshield, and curved or hooked end portions which extend across the width of the central portion.
Another object of the present invention is to provide a windshield for a vehicle, in which the regions of relatively steep curvature between the central portion and the end portions are free from distortion and have straight elements extending from the side. lower longitudinal edge of the windshield up to its upper longitudinal edge.
In the accompanying drawings:
FIG. 1 is a perspective view of the novel coif windshield, constructed in accordance with the invention.
Figure 2 is an end view of the windshield of Figure 1, when installed in an automobile.
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Figure 3 is a cross-sectional view taken along line 3-3 of Figure 1.
Figure 4 is a rear view of the hood windshield of Figure 1.
Figure 5 is a longitudinal section taken on line 5-5 of Figure 2.
Figure 6 is a section taken on line 6-6 of Figure 2.
Figure 7 is a perspective view of a modified cowl windshield.
Figure 8 is an end view of the modified cowl windshield of Figure 7.
Figure 9 is a perspective view of the cowl windshield of Figure 1 when installed in an automobile.
Figure 10 is a perspective view of the modified cowl windshield installed in an automobile.
Figure 11 is a side elevational view of a bending mold for forming the novel windshield of the invention, shown in its closed position.
Figure 12 is a plan view of the bending mold shown in Figure 11.
Fig. 13 is a longitudinal section taken along line 13-13 of Fig. 12, showing the mold in the open position with a pair of bendable glass sheets supported thereon.
Figure 14 is a cross section taken along line 14-14 of Figure 12.
Figure 15 is a cross-sectional view of a pair of glass sheets bent to a cap curvature.
Fig. 16 is a fragmentary side elevational view showing part of the glass sheet support means of the mold.
Figures 17, 18 and 19 are plan views of glass sheets to be bent at a cap curvature, passing through various stages of the bending process.
Figures 20, 21 and 22 are sectional views taken along the transverse center line of the leaflets shown in Figures 17, 18 and 19 respectively.
Figure 23 is a sectional view of a furnace in which the glass sheets may be bent to form the cowl windshield of the invention.
Figure 24 is a plan view of the top burner model shown in Figure 23.
According to the present invention there is provided a windshield for a vehicle, comprising a sheet of glass bent both around its longitudinal and transverse axes, this sheet being bent around the transverse axis fairly moderately in a central portion which merges together. in the vicinity of the longitudinal ends in regions of steep curvature to form wing portions extending in one direction in spaced planes, this leaflet being bent about the longitudinal axis to form a transversely cap portion curved which extends longitudinally of the leaflet and which is non-uniformly curved around this longitudinal axis to extend in one direction in a fold plane at an angle to the planes of the wing portions.
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Referring now to the drawings, Figures 1-6 and 9 show a modified panoramic or "fairing" windshield 40 comprising a pair of curved glass sheets 41 having an in-between layer 42 of plastic material. as between them and laminated on top of each other as shown in figure 3. The windshield 40 has a front surface 43 and a rear surface 44, each facing the respective ends of the vehicle 45 shown in figures 2, 3 and 9.
In order to produce the desired double curvature, which allows for increased viewing area, each of the glass leaflets 41 is bent about both its longitudinal and transverse axes xx and yy, respectively as shown in Figure 1. The glass leaflet glass 41 is symmetrically bent about the transverse axis, as best seen in Figure 5, to produce a relatively moderately curved central leaflet portion 46 which has a very moderately curved, relatively flat, portion adjacent to the lower longitudinal edge 47 of the windshield 40 and which extends upward a limited distance to form the portion of the windshield 40 which is located immediately in front of the front seat of the vehicle shown in the figures 2 and 9.
The panoramic effect is created in the windshield 40 by terminating the long curvature arcs of the relatively shallow center portion 46 in steep curvature regions 48 to form stiffly curved wing portions 49 including the sharp curvature regions. 48 and the flat, triangle-shaped wing end portions 50. For the purposes of the present invention, a steep curvature is defined as a curvature having a radius of curvature not exceeding about 12 inches ( 30, 48 cm).
As shown in Figure 5, the wing portions 49 extend rearwardly from the front surface 43 of the glass sheet 41 and have their triangular shaped end portions 50 located in substantially spaced planes. parallels. In order to ensure the largest possible symmetrical viewing area, the wing portions 49 are produced substantially the same width in the regions of steep curvature 48 as the central portion 46 shown in Figures 1 and 2. .
As seen in Figures 1, 2 and 9, the wing portion 49 extends from the lower longitudinal edge 47, which defines the line of the vehicle hood 45, to the upper longitudinal edge. 51 of glass sheet 41.
As can be seen most clearly in Figure 6, the surface of the wing portion 49 is defined by straight line elements whose ends terminate at the lower longitudinal edge 47 and the upper longitudinal edge. - re 51 of the windshield 40. The lower edge 47 of the glass sheet 41 is located in a plane which is common both to the lower edge of the central portion 46 and to the lower edge of the wing portions 49.
The radius of curvature of this portion of the steep curvature region 48, which lies in the plane of the lower longitudinal edge 47, is approximately 12 inches (30, 48 cm), and the radius of curvature of the region of The steep curvature becomes progressively less towards the upper longitudinal edge 51 of the wing portion and is at a minimum at the edge 51. Thus, as a result of the progressively decreasing curvature, the straight line elements defining the The surface of the windshield in regions of steep curvature form the surface of a segment of a truncated cone and radiate from a remote point outwardly from the glass sheet.
As shown in Figures 2 and 9, the cap portion 52 extends rearwardly towards the roof of the vehicle and also extends longitudinally substantially parallel to the longitudinal axis xx of the glass sheet 41. Referring to Figures 1 and 3, the cap portion 52 comprises a relatively flat leaflet portion adjacent to and extending inwardly from the upper longitudinal leaflet edge 51, which leaflet portion is disposed with an angle with the planes defined by the end portions 50 of the wings 49.
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Referring now to Figure 4, the upper longitudinal edge 51 of the glass sheet 41 consists of a substantially horizontal and relatively flat rear edge 53 of the cap portion 52, the upper curvature edges. relatively steep 54 of the steep curvature regions 48, and at the parallel and substantially vertical rear ridges 55 of the triangular shaped and flat wing end portions 50. The radius of curvature of the relatively steep curvature portion 54 of the Upper longitudinal ridge 51 is very short, being approximately 4.5 to 6 inches (10.43 to 15.24 cm.).
The outermost points 56 of the cap portion 52 which substantially define the length of both the cap portion 52 and the central portion 46 are located approximately at the points in the upper longitudinal ridge 51 where the portion d The rear edge 53 meets the relatively steep curvature portions 54.
In order to reduce distortion to a minimum, the substantially flat cap portion 52 is connected to the relatively moderately curved center sheet portion 46 by means of a region of non-uniform curvature 57, as shown in Figures 1 and 3. The non-uniformly curved sheet portion 57 is bent transversely to the central portion 45 about the longitudinal axis xx of the glass sheet 41.
As shown in Figures 1 and 4, the smallest radius of curvature of this non-uniform bend is located at the center of windshield 40, where it is between 11 and 12 inches (27.94 and 30.48 cm), and the radius becomes progressively larger towards the outside of the transverse sheet axis yy, until the bend disappears at points 57 which are adjacent to the steep curvature regions 47 and represent the most important points. extremes of the capped portion 52. Thus, the non-uniformly curved leaflet portion 57 which connects the central portion 46 to the capped portion 52 does not intersect the stiffly curved leaflet portions 48 which connect the central portion. 46 to terminal portions 50.
Figures 7 and 8 show a modified cowl windshield also having a central portion 46, a cowl portion 52 and wing portions 58 joined by curved portions 48 and 57. The same numbers have also been used. : to designate the parts of the windshield which are similar to those of the windshield in figures 1 and 2.
However, the windshield depicted in Figures 7 and 8 differs from that shown in: 'Figures 1-and 2 in that a portion of the modified wing portions 58 has been indented or removed; such a windshield installed in an automobile is shown in figure 10. The contour of the wing portions created is defined by a rectilinear portion of the lower longitudinal ridge 47 which intersects a rectilinear ridge section extending up 59. The sec. straight edge 59 at its uppermost end merges into a curved ridge portion 60 which, in the preferred embodiment, intersects the upper longitudinal ridge 51 of the windshield 40 in the relatively steeply curved upper ridge 55 of the steep curvature region 48.
If desired, the curved section 60 can intersect the upper longitudinal edge 51 in a substantially vertical rear edge of the end portion 61.
The surface of the modified wing portion 58 is defined by straight line elements which extend from the lower longitudinal ridge 47 to the straight upward ridge section 59, the curved ridge section 60 at the uppermost end of the straight ridge section 59, and the steeply curved ridge 55 of the sheet, respectively. The scalloped portions of the modified wing portions are not limited to the flat end portions 61, but may extend into the regions of steep curvature 48.
Although the windshield 40 gives the impression of being of mixed curvature with the two steep curvature regions intersecting with each other, these curves are kept separate and distinct in both the windshield and in the bend of the windshield. breeze as described below.
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Shown in Figures 11-14 is an improved bending apparatus 62 comprising an artiou concave type mold which has been constructed in accordance with the present invention and which can be used to conform a glass sheet, or pair of sheets, to the bends. complex required by fairing windshields. The bending apparatus 42 comprises a support trestle 63 and a bending mold 64 carried by the first. The trestle 63 is substantially rectangular in shape and includes spaced longitudinal side rails 65 rigidly connected to each other. the other in their opposite ends by end rails 66.
As a means of guiding the trestle through commonly used glass bending furnaces, a pair of transversely spaced guide rails 67 are attached to the underside of side rails 65 and may be accommodated in clamps. guides associated with transport rollers used in most bending furnaces. To support the mold 64 above the trestle 63, a post 68 is spaced slightly inward from each of the opposite ends of the side rails 65 and rigidly attached to the top surface thereof.
The mold 64 is of the general type, commonly referred to as an outline or skeleton mold, and includes a movable central section 69 and opposing end sections 70 movably connected at their inner ends to the central section. As best seen in Figures 12 and 14, the central mold section 69 includes spaced side rails 71 and 72 formed by inverted "" T "sections and having their upper surfaces g and h machined to. forming a shaping surface designed to receive and shape a sheet of glass when bent in contact with them.
In plan view, each of the side rail sections 71 and 72 are arched inwardly to a relatively low degree of curvature and are rigidly joined together by a number of curved connecting bars 73.
As shown in Figure 14, the top surface g of the rail section 71 is substantially flat, viewed in cross section, while for a reason to be explained later, the top surface h of the opposite rail section 72 is "convex curvature.
The mold end sections 70 are each substantially identical in shape and each includes a pair of curved side rails 74 and 75, formed of inverted "T" sections, having their top edges machined and joined together at their ends. outermost by a straight and relatively short rail section 76. As shown in Figures 12 and 14, the inner ends of the side rails of the end sections 74 and 75 are in alignment with the adjacent ends of the side rails 71 and 72 of the central section and form, when the mold is in the closed position of Fig. 11, a substantially continuous curved conforming surface to adequately conform the glass sheets to be bent.
To movably connect the mold end sections 70 to the center section 69, the opposite ends of each of the side rails 71 and 72 of the center section have an outwardly extending angular section 77 which has an outwardly extending angle. longitudinally extending bar portion 78 pivotally received in an ug-shaped member 79 extending outwardly from adjacent ends of side rails 74 and 75 of the end sections. Suitable axially aligned holes are provided in the yoke and bar portions to receive a peg 80 which acts as a pivot member and complements the articulated joint.
The mold is supported for movement from an open position (Fig. 13) to a closed position (Fig. 11) by means of a transverse rod 81 rigidly attached to each of the end mold sections 70. by means of V-shaped members, 82, hanging from rail sections 74 and 75. The opposite ends of the rods 81 extend outwardly beyond the rail sections 74 and 75 and each is secured so as to be able to turn in the in-
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lower end of an assembly rod 83 having its upper end tiltably supported by means of a pin 84 fixed in the upper end of the adjacent upright 68.
As will be discussed in detail below, one of the important features of the present invention is the particular manner in which the sheet of glass to be bent is supported both before and during its bending. To support a glass sheet 41, or a pair of sheets, there is provided a glass sheet support means operatively connected to some of the mold sections and which supports the sheet while lowering it to enter. in contact with the conforming surface of the mold, so as to impart a transverse curvature to the sheet to be bent.
As shown in Figures 12 and 13, the leaflet support means denoted as a whole by the numeral 85 is so terminated adjacent to the center section rail 72 and is spaced slightly inward to support one of the areas of. 'longitudinal marginal edges of the glass sheets. The support means 85 comprises a longitudinally disposed bar 86 having a series of sheet receiving blocks 87, at relatively close intervals, supported along substantially the entire length of that bar.
Each of the blocks 87 is pivotally mounted on the bar 86 for a tilting motion in a vertical plane which allows the block to properly conform to the undersurface of the lowest leaf of the glass leaflets 41. In each of its opposite ends, the bar 86 has an elongated ring 88, through which is slidably received the end portion 89 of a curved arm 90 having its opposite end rigidly attached to the adjacent rod 81, rotatably supported and who wears the mold.
As shown in Figures 12 and 16, the opposing longitudinal ridge surfaces of the glass sheets are supported at two spaced points, intermediate between their ends, by means of a pair of curved arms 91, similar to arms 90, having leaflet contact blocks 92, identical to blocks 87 and attached at their innermost ends and having their outermost ends rigidly attached to adjacent rods 81. Blocks 92 are transversely in alignment with innermost blocks 87. ends carried by the rod 81. and, as will be described in more detail later, during the mold closing action the arms 90 and 91 move together in a synchronized relationship to adequately support and lower the glass sheets to. bend on the conforming surface of the mold.
It is often convenient that a peripheral compression band be formed in the glass slips which are cut along this band and which are thus provided with a hardened edge. For this purpose, bar sections 93, contoured to conform to the shape of the mold rail sections, are secured to the center of the mold and to the end sections and are internally spaced from adjacent rail sections. As is well known in this field, after the glass sheets have been bent in contact with the shaping rail of the mold and annealed, the portions of sheets between this rail and the bar sections 93 are in compression.
If it is desired to make a modified "fairing" windshield as shown in Figures 7 and 8, the bar section 93 has a contour which allows the scallop portion to be removed from the wing sections while. keeping the edge of the windshield in compression.
In order to obtain very strict control of the degree of bending and the exact location of the bending points in the glass sheets to be bent, it is desirable that the heating of certain portions of the sheets which are bent be delayed relative to the layers. other portions. In other words, portions of the leaflet to be bent at relatively steep curvatures are heated to a higher temperature than other portions of the leaflet not requiring relatively stiff bends. As a means of retarding the heating of portions of the sheet not requiring steep bending, a heat absorbing member 94 is placed below the central section 69 of the mold, which is supported on the members 67 constituting a part. of the trestle 63.
As we see
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most preferably in figure 12, member 94 is substantially trapezoidal in shape and extends inside below rail 71 of the central mold section at a point a little below the axis. longitudinal xx of the glass sheets.
The inner or front edge 95 of the member 94 is substantially parallel to the side rails 71 and 72 of the central mold sections and terminates somewhat below their ends with diverging side ridges 96, extending rearward. The side ridges 96 extend back past the ends of the rail 71 and terminate in relatively straight ridge sections 97.
The member 94 can be made of many heat absorbing substances and it can have different shapes of construction. It has been found that a grid-like construction, consisting of intersecting rods or bars supported on a layer of Marinite (registered trademark), gives good results in retarding heating. portions of the glass sheets placed on top.
To further control the heating of the glass sheets, a pair of heat absorbing members 98, spaced apart and substantially rectangular, are attached to the trestle adjacent to and below the ends of the center section rail 72. As is described above. As seen in Figure 12, members 98 have their internal longitudinal ridges 99 spaced from the internal longitudinal ridge 95 of member 94, and their transverse internal ridges 100 are substantially in alignment with the point of. intersection of the front edge 95 of the member 94 with its diagonal edges 96.
Although various types of bending furnaces can be used to heat the glass sheets to be bent, preference is given to the use of a furnace 101 which has a number of radiant type burners 102 mounted in its. , vault, which can be adjusted to direct a selective and varia- set. preformed rays of radiant heat down the path of the bending molds as they pass through the furnace while being supported on their carrier 103.
One of the important aspects of the present invention is the particular manner in which heat is directed to the vberra sheets 41 to be bent as they pass through the furnace 101.
To illustrate this part of the process of the invention, a diagram of the top burners 102 is shown in FIG. 24 where the empty circles 104 denote the burners which are not lit or burners burning with a relatively low heat emission rate, and solid circles 105 denote burners burning at a greater heat emission rate. With regard to the following description, the arch assembly shown in Figure 24 is divided into six heating areas or zones which are designated by the letters j through o.
In bending a pair of glass leaflets 41 by the method and apparatus of the invention, the mold sections are moved from the normal closed position of Fig. 11 to the spread and open position of the mold. figure 13. During this movement where the assembly rods 83 are tilted outwardly, the arms 90 and 91, which are rigidly fixed to the transverse rods 81, are turned upward and inward as a result of the rotation. outward and downward from the ends of the mold end sections 70, which imparts a rotational movement to their respective support rods 81.
When the mold sections are in the fully open position, the upper surfaces of the glass support bloos 87 and 92 are substantially in the same horizontal plane as the upper ridges of the rail sections 76 located at the ends of the rails. end mold sections 70.
The pair of glass leaflets, which are roughly cut to the outline of a template, are then placed on the mold and the marginal end portions of the lower leaflet are supported by the rail sections 76. When the ends of the leaflets are so supported, one of the longitudinal edges of the leaflets is supported substantially continuously on a
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a substantial portion of its length, intermediate at their supported ends, by a number of support blocks 83, and the opposing longitudinal ridge portion is supported at points spaced apart by the blocks 92.
The glass sheets, due to their cold stiffness state, prevent the end mold sections from moving upward and thus maintain the mold sections in the open, deployed position of Figure 13.
After the leaflets are placed on the mold, the mold then passes through the inlet end A (Fig. 24) of oven 101. On entering the oven, the leaflets are subjected to a relatively uniform concentration of heat in the oven. source of the vault burners in zone j, with a view to gradually increasing the overall temperature. At the same time, however, the foil portions disposed above the heat absorbing members 94 and 98 have their heating delayed due to the absorption of heat by these members from the adjacent furnace atmosphere. to these portions of the leaflet, and also the fact that the members do not allow their corresponding portions of the leaflets to fully "see" the relatively warmer hearth of the oven, thereby absorbing its radiant heat.
As the mold passes through the oven, the glass sheet is subjected to gradually increasing temperatures and heat is selectively applied to predetermined surfaces of this sheet to properly control the bending of the glass sheets. Therefore, as shown in Fig. 24, after passing through the initial or preheating zone j of the oven 101, the mold passes into and through the successive oven zones k through n where the heat is concentrated on the sheets externally to the central portion and a little inwardly at their ends, as well as substantially following the transverse sheet portions in the vicinity and above the joints of the mold.
Selective application of heat to those portions of the sheet which are subjected to the most severe bending raises their temperature to a point calculated to allow them to readily conform to the desired relatively steep curvature of the corresponding portions of the mold. At the same time, however, the central portion of the leaflets and their terminal ends, which are not required to assume relatively steep curvatures, are not substantially affected by the heat concentrations at the maximum desired curvature points.
The mold is maintained in zones k to n for an interval of time sufficient to raise the overall temperature of the sheets to the bending temperature at which the sheets soften and lose their stiffness. At this time, the end mold sections 70 which have a relatively constant tendency to return to the closed position, due to the weight of the center section, begin to rotate inward toward the closed position. In doing so, the ends of the end mold sections begin to move upward and inward by moving the axes of rotation defined by the transverse rods 81 which are supported in an oscillating manner.
The central mold section begins to move downward and the arms 90 and 91 rotate inward and downward, thus lowering the glass sheets with them while continuing to support them on the blocks 87 and 92 .
As previously noted and as shown in Figures 12 and 13, blocks 87 support one of the longitudinal edges of the lower glass sheet in the central portion and along a substantial portion of its length, while the blocks 82 support the opposing longitudinal edge of the glass sheet at two relatively more widely spaced points equidistant from the transverse centerline of the yy sheet.
Thus, as the leaflet is lowered toward the conforming surface of the mold, the longitudinal leaflet ridge portion between the spaced blocks 92 begins to sag between these blocks, while the opposing leaflet edge engaged by. the block, 87 is supported substantially horizontally or flat and moves by a descending series of substantially horizontal planes of the support before entering it
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tact with the adjacent shaping rail 72.
As shown in Figures 15 and 17 to 22, thus supporting and lowering the hot sheets depresses or deflects the portion p midway between the blocks 92 in contact with its adjacent rail 71 before the other sheet portions come into contact with their respective portions of conforming surface of the mold.
Thus, during the closing action of the mold, the central portion of the sheet, defined by the blocks 92 and the end blocks 87, is deflected or folded around a pair of fold lines r and s transversely converging and intersecting, which have their apex close to the sheet portion p first coming into contact with the rail section 71, their bases terminating at the opposite marginal ridge portion of the sheets substantially at its portion which is supported by the end blocks 87. Thus, the central portion of the leaf is folded in a triangular fashion since the lines r and s are of equal theoretical length and form two sides of an isosceles triangle, and the portion p is at the central point of the base of the triangle. defined by row of blocks 87.
Further, as blocks 87 and 92 lower the leaflet during the mold closing action, the leaflet ends are folded or arched upwardly around additional fold lines t and u which are substantially parallel to each other. and to the transverse axis yy of the leaflets and have their ends which terminate at the end blocks 87 and at the blocks 92 spaced transversely therefrom. ,
When the mold continues its closing movement, the sheet ridge surfaces on each side of the marginal portion p, initially in contact with the shaping rail 71, come into contact with this rail in a progressive external movement, so that the leaflets continue to be folded along the fold lines r and s which, in fact, have their ends overlapping (fig.
18) facing outwards while the location of their opposite ends remains relatively constant and determined by the end support blocks 87.
As shown in figure 21, transverse bending in the leaflet about the longitudinal axis xx begins to take place after the p leaflet portion has contacted the rail 71, since both the p portion and the sheet portions' which are opposed to it are supported and that the portions of the glass between them are at the bending temperature. The transverse bend line v is located a little beyond the leading edge 95 of the member 94, as this member continues to absorb heat from the portion of the furnace atmosphere adjacent to the surface. lower glass leaflets immediately above, thus delaying the heating of these portions.
As shown in Figure 19, after the mold has reached the fully closed position, the initially intersecting fold lines, r and s, have merged with the transverse fold lines, t and u, so that the leaflet is finally curved substantially around its transverse axis yy. At this time, the longitudinal fold line v, which develops as a result of the bending around the longitudinal axis x-x of the leaflets, has its opposite ends curved outwardly towards the leaflet edges above the rail 72.
This is produced by the action of the heat absorbing members 98 which retard the heating of the portions of the glass sheets immediately above them, and thus stretch the fold or bend line v externally as a result of the flattening of these portions of the leaflets because their heating has been delayed.
After the sheets have been bent along the conforming surface of the mold, the mold moves to zone o of the oven. In this zone, the sheet is heated in its central portion, while the portions of the sheet outside this portion are not subjected to additional heating. The con- centration of heat in the central portion of the leaflet is in fact a continuation
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bending heater ;, which produces bending only in the central portions of the leaflets to conform those portions to their end cap curvature as shown in Figures 1 and 2.
In final curvature bending, the sheet edge (fig. 15) supported on rail 75, aided by the convex-bending conforming surface therein, turns a little upward while the sheet portion defining the line v of maximum transverse bend is lowered. As the heating of the portion of the leaflets within the rail is delayed by the member 94, most of the bending of the leaflet in the furnace area o takes place in the portions of the leaflet adjacent to the rail 72. Obviously, the bending of the leaflet in the oven zone o occurs in the portions of the leaflet adjacent to the rail 72. length of time that the mold is in zone o, as with the other zones of the oven, is carefully regulated so that the sheet does not bend excessively.
After leaving the furnace zone o, the mold passes through a suitable annealing furnace which may be a continuation of furnace 101. In the annealing furnace, the temperature of the sheets is lowered slowly to the vicinity of approximately the ambient temperature and the compression pattern w (Fig. 15) is established.
The sheets are then removed from the mold and cut to the size of the model fine along the outer edge of the compression band.
It is frequently necessary to change the location of the heat absorption members and in some cases to add additional heat absorption members. For example, to maintain an accurate location of the line v of transverse curvature, an additional heat absorber 108 (Fig. 12), of relatively narrow width, may be placed below the rail 72. This helps concentrate the heat on the central sheet portions requiring maximum bending. Such heat concentrations are often necessary when bending glass sheets to the required curvature in the production of cowl windshields of the type shown in Figure 10 where the curvature of the cowl portion is more severe.
In the foregoing specification and in the claims, the term "fold line" is used, for clarity of description. However, the use of this expression in no way means that the glass sheets are actually folded; fold lines denote axes only. or reference lines, in addition to the major axes of the leaflets around which the glass leaflets are bent.
CLAIMS.
1.- Windscreen for a vehicle, comprising a sheet of glass bent both around its longitudinal and transverse axes, this sheet being rather moderately bent around its transverse axis in a central portion which merges in the vicinity of the longitudinal ends in steeply curved regions to form wing portions extending in one direction in planes; spaced apart, this leaflet also being bent around the longitudinal axis to form a transversely curved cap portion which extends along the length of the leaflet and which is non-uniformly curved around said longitudinal axis to extend in the same direction as the wing portions and in a plane arranged at an angle to the planes of said wing portions.