Feuille de verre, glace ou analogue, procédé pour sa fabrication et appareil pour la mise en couvre. de ce procédé. Lorsque le verre trempé employé comme vitrage, en particulier dans les pare-brise d'automobiles, se rompt sous l'influence d'un choc en un grand nombre de petits frag ments inoffensifs, sa transparence est altérée au moment où la fragmentation se produit et il faut une nouvelle accommodation de l'aeil pour que la visibilité redevienne satisfai sante.
La durée de cette accommodation, quoique très courte, peut être cependant suf fisante, en cas de grande vitesse de la voi ture, pour causer une perturbation dans sa conduite et entraîner des accidents.
La présente invention vise à remédier à cet inconvénient. Elle comprend une feuille de. verre. glace ou' analogue, un procédé pour la fabrication de cette feuille et un appareil pour la mise en aeuvre de ce procédé.
La feuille de verre, glace ou analogue selon l'invention est caractérisée en ce que, pour au moins une partie de son étendue, elle est trempée de façon différente en différents points, de telle sorte que la distribution des tensions internes est telle que, lorsqu'elle se brise, il se forme- des zones, de trempe plus énergique, dans lesquelles le verre est frag menté en un grand nombre de- petits mor ceaux, et des zones, de trempe moins forte, dans lesquelles les morceaux ont des dimen sions plus grandes, ces dernières zones étant entourées chacune complètement par les pre mières.
Le procédé est caractérisé en ce qu'on sou met différents points de la feuille à des trai tements thermiques différents; de manière à produire, sur une partie au moins de l'éten due de cette feuille et suivant un dessin choisi d'avance, -des zones de trempe plus énergique entourant complètement d'autres zones. moins fortement trempées.
L'appareil est caractérisé en ce qu'il com porte des moyens propres à réaliser des çQu- ditions thermiques différentes en différents points de la feuille, de manière à produire sur la feuille de verre, suivant le dessin dé siré, des zones à forte trempe entourant des zones moins fortement trempées.
Le dessin. annexé représente, à titre d'exemples, deux formes d'exécution de la feuille de verre selon l'invention, et diffé rentes formes d'exécution de l'appareil, ser vant à illustrer diverses mises en #uvre du procédé selon l'invention.
Fig. 1 et 2 représentent chacune une forme d'exécution de la feuille de verre et montrent la distribution des zones susdites; Fig: 3 est une vue en coupe verticale d'un dispositif de refroidissement par soufflage; Fig. 4 est une vue de face de ce dispositif de soufflage; Fig. 5 est une vue en coupe verticale d'une variante de l'appareil selon fig. 3 et 4;
Fig. 6 est une coupe verticale d'un dispo sitif de chauffage localisé; - Fig. 7 est une vue partielle, de face, de ce dispositif de chauffage selon fig. 6; Fig. 8 est une vue en coupe transversale d'un dispositif de réchauffage local- après trempe; , Fig. 9 et 10 sont deux vues de face d'élé ments appartenant au dispositif de réchauf- fage selon fig. 8. .
Sur les fig. 1 et 2, on a représenté partiel lement deux feuilles de verre comprenant des zones à forte trempe, représentées en a par des hâchures, entourant complètement des zones b à trempe moins forte, qui sont de forme polygonale à angles arrondis, carrée dans le cas de la fig. 1 et hexagonale dans celui de fig. 2.
Dans ces feuilles de verre, la distribution des tensions internes est donc telle que, lors que ces feuilles se brisent, le verre est frag menté en un grand nombre -de petits frag ments dans la zone a à forte trempe, tandis qu'il est fragmenté en morceaux de plus grandes-dimensions dans les zones b à -trempe moins forte, Par le fait que les zones a entourent com plètement chaque zone b, les plus gros mor ceaux produits quand la feuille de verre se brise ont au maximum les dimensions d'une zone b.
Dans le cas où les feuilles de verre représentées constituent une glace d'automo bile et où celle-ci est brisée par suite d'un choc, la présence des morceaux de plus gran des dimensions assure une visibilité suffi sante au moment de la rupture lorsque les fragments restent en place. De plus, en di minuant suffisamment les dimensions de cha cune des zones b et en leur donnant une forme appropriée, les morceaux qui proviennent de ces zones au moment de la rupture ne sont pas dangereux lorsqu'ils sont projetés.
Les zones a à forte trempe et à fine fragmenta tion ont par exemple une largeur de 10 à 15 mm, les zones b, à moins forte trempe, sont plus ou moins arrondies et constituées lors de la rupture par un seul morceau ou par un petit nombre de morceaux ayant un diamètre de 50 à 70 mm.
Pour fabriquer une feuille de verre telle que représentée sur l'une des fig. 1 et 2, on peut procéder de l'une des façons suivantes, par exemple: .
a) On chauffe uniformément la feuille de verre sur toute l'étendue de sa surface destinée à présenter des zones<I>a</I> et<I>b</I> de trempe différente, puis on la refroidit brus quement, l'intensité de ce refroidissement étant plus grande aux endroits de la feuille destinés à former les zones à forte trempe qu'aux autres endroits;
b) On chauffe la feuille de verre avec une intensité plus grande dans les régions desti nées à former des zones a à forte trempe que dans les régions<B>-</B>destinées à former des zones b à trempe moins forte, et on refroidit en suite brusquement mais uniformément toute la surface destinée à former les zones<I>a</I> et<I>b;</I> c).
On chauffe la, feuille de verre avec une intensité plus grande dans les régions destinées à former des zones a à forte trempe que dans les régions destinées à former des zones b à trempe moins fQrtei et on la refroi- dit ensuite brusquement, mais avec une inten sité plus grande dans les régions destinées à former les zones a, que dans les régions des tinées à former les zones b;
d) On chauffe uniformément la feuille de verre sur toute l'étendue de la surface desti née à présenter des zones a et b de trempe différente, puis on la refroidit brusquement mais uniformément sur toute cette étendue, après quoi on soumet à un réchauffage les régions de la feuille destinées à former les zones b à trempe moins forte.
Dans les cas a, b et c, on pourrait égale ment soumettre à un réchauffage, après re froidissement, c'est-à-dire après trempe, les régions destinées à former des zones b à trempe moins forte.
Le dispositif de refroidissement repré senté aux fig. 3 et 4 permet de réaliser le refroidissement plus intense des régions de la feuille de verre c destinées à former les zones a à plus forte trempe que les zones b, comme indiqué dans les cas a) et c) ci-dessus. Ce refroidissement au moyen du dispositif selon fig. 3 et 4 peut avoir lieu après que la feuille de verre a été chauffée, par exemple de façon uniforme, par des moyens connus.
Le dispositif selon fig.- 3 et 4 comporte deux réseaux de tubes de soufflage 1 disposés dei part et d'autre de la feuille c et percés de trous 2 par lesquels un fluide refroidis seur 3, de l'air par exemple, est projeté sur les zones de forte trempe que l'on veut déter miner .dans la feuille. Les trous de soufflage ont un petit diamètre, par exemple 2 à 3 mm, et sont très rapprochés les uns des autres. La distance entre la sortie -des jets et la sur face du verre doit être faible, sans toutefois être telle que les jets produisent des impres sions dans le verre; 2 à 3 cm ont été recon nus en pratique suffisants.
Pour soustraire au refroidissement trop brusque les régions du verre destinées à for mer des zones .à trempe moins forte, on dis pose -des écrans 4 dans chacun .des intervalles compris entre les tubes de soufflage de cha que réseau. La distance de ces écrans à la feuille de verre est réglable, indépendam ment de la distance des trous de soufflage à la feuille, au moyen des tiges 5 qui sup portent les écrans et qui coulissent dans les guides 6. Par ce réglage on peut soit inter dire d'une manière obsolue tout contact de l'air de soufflage avec les parties destinées à former les zones à trempe moins forte, soit laisser agir une partie de celui-ci dans ces régions sous forme de tourbillons.
On peut ainsi régler exactement le degré de trempe que l'on veut donner aux zones à trempe moins forte. Les deux réseaux de tubes 1 reposent par l'intermédiaire de boîtes d'ame née 7 sur les plateaux mobiles. 8 auxquels sont fixés également les châssis 9 qui portent les écrans 4.
Au moyen de manivelles 10, tout l'ensemble des tubes et des écrans peut être simultanément écarté pour l'introduction dei la feuille de verre et rapproché ensuite de celle=ci à la distance exacte qui convient au soufflage.
L'air qui a frappé la feuille s'éloigne de celle-ci en s'échappant librement dans l'at mosphère; pour que cet écoulement se fasse facilement, ce qui est une condition pour que les effets réalisés ne diffèrent pas entre les bords de la feuille et. son centre, ôn donne aux tiges 5 une faible section et on éloigne suffisamment les châssis 9 des grilles de soufflage en donnant à cet effet une lon gueur suffisante aux tiges 5.
On peut aussi modifier individuellement la distance des écrans 4 à la feuille de ma nière que leur action puisse être rendue dif férente par exemple entre les- bords et le milieu de cette feuille.
Dans la variante de ce dispositif de re froidissement représentée par la fig. 5, dans laquelle les mêmes chiffres désignent les mêmes organes que dans les fig. 3 et 4, l'air qui a servi au refroidissement de la feuille c ne s'échappe pas librement, mais est aspiré par une boîte 11 sur laquelle sont fixés les tubes de soufflage et dans- laquelle on réalise au moyen d'un ventilateur, -ou par tout autre moyen, une dépression convenable.
Le dispositif de chauffage représenté aux fig. 6 et 7 permet -de chauffer plus fortement la feuille dans les régions destinées à former les zones à forte trempe; cette feuille étant ensuite refroidie brusquement, par exemple au moyen de dispositifs connus de refroidis sement uniforme.
A cet effet, le dispositif de chauffage comporte (fig. 6 et 7) deux réseaux de ré sistances chauffantes, disposés -de part et d'autre de la feuille de verre c et constitués par des conducteurs 12 fixés dans une arma ture en réfractaire 13 qui, vue normalement à la glace, affecte la forme des zones à forte trempe_ que l'on a en vue de déterminer dans la feuille. Les conducteurs 12 sont pla cés à faible distance -de la feuille, ce qui localise le chauffage dans les régions du verre qui sont situées en face des armatures 13 des réseaux.
Dans les mailles de ceux-ci, on dispose des écrans 14 au moyen desquels les régions destinées à former les zones à trempe moins. forte sont soustraites au rayonnement des conducteurs 12. Ces écrans sont creux et peuvent être parcourus par un fluide réfrigé- rant.Leur distance à la feuille de verre peut être, en outre, réglée indépendamment des armatures chauffantes 13, et indépendam ment les uns des autres.
Les fig. 8, 9 et 10 représentent un dispo-. sitif de réchauffage destiné à être utilisé dans le cas où l'on procède comme indiqué plus haut sous d), c'est-à-dire où la feuille de verre, après avoir été trempée par un chauf fage et un refroidissement brusque, tous deux uniformes, est réchauffée de nouveau dans les régions destinées à former les zones à trempe moins forte.
Les éléments chauffants 15 sont disposés sur deux plateaux en réfractaire 16 disposés de part et d'autre de la feuille c à des empla cements correspondant aux zones à trempe moins forte que l'on a en vue de déterminer dans celle-ci. Entre les différentes plages chauffantes 15 de chaque plateau sont inter calés les barreaux d'une grille 17 représentée à part dans la fig. 10 et dont le dessin cor respond. à celui des zones à forte trempe; ces barreaux peuvent être creux et parcourus par un fluide réfrigérant.
La feuille de verre est mise en contact avec les grilles, qui la protègent dans les régions destinées à former les zones à forte trempe contre l'action des éléments chauffants 15.
Pour qu'une feuille de verre entre dans le cadre de -l'invention, il n'est pas nécessaire qu'elle présente sur toute sa surface les dif férences de tensions internes mentionnées, mais il suffit qu'elle présente ces différences de tensions internes sur une partie de sa sur face. C'est ainsi que, dans un pare-brise, on pourra se limiter à la partie de la glace qui se trouve devant les yeux du conducteur. Les différents procédés de fabrication seront amé nagés en conséquence, de manière à n'amener l'état de trempe indiqué que dans les parties correspondantes de la feuille.
Sheet of glass, ice or the like, process for its manufacture and apparatus for setting covers. of this process. When the tempered glass used as glazing, especially in automobile windshields, breaks under the influence of an impact into a large number of small harmless fragments, its transparency is impaired at the time when the fragmentation occurs. and a new accommodation of the eye is necessary for the visibility to become satisfactory again.
The duration of this accommodation, although very short, may however be sufficient, in the event of high speed of the car, to cause a disturbance in its driving and lead to accidents.
The present invention aims to remedy this drawback. It includes a sheet of. glass. ice or the like, a process for the manufacture of this sheet and an apparatus for carrying out this process.
The sheet of glass, mirror or the like according to the invention is characterized in that, for at least part of its extent, it is tempered differently at different points, so that the distribution of the internal tensions is such that, when it breaks, zones are formed, of more vigorous tempering, in which the glass is fragmented into a large number of small pieces, and zones, of less hardening, in which the pieces have larger dimensions, the latter zones being each completely surrounded by the former.
The method is characterized in that different points of the sheet are subjected to different heat treatments; so as to produce, over at least part of the extent of this sheet and according to a pattern chosen in advance, more vigorous quenching zones completely surrounding other zones. less strongly soaked.
The apparatus is characterized in that it comprises means suitable for producing different thermal conditions at different points of the sheet, so as to produce on the sheet of glass, according to the desired design, areas with strong quenching surrounding less heavily quenched areas.
The drawing. appended shows, by way of examples, two embodiments of the glass sheet according to the invention, and different embodiments of the apparatus, serving to illustrate various implementations of the method according to the invention. invention.
Fig. 1 and 2 each represent an embodiment of the glass sheet and show the distribution of the aforesaid zones; Fig: 3 is a vertical sectional view of a blast cooling device; Fig. 4 is a front view of this blowing device; Fig. 5 is a vertical sectional view of a variant of the apparatus according to FIG. 3 and 4;
Fig. 6 is a vertical section of a localized heating device; - Fig. 7 is a partial front view of this heating device according to FIG. 6; Fig. 8 is a cross-sectional view of a local heating device after quenching; , Fig. 9 and 10 are two front views of elements belonging to the heating device according to FIG. 8..
In fig. 1 and 2, there is partially shown two sheets of glass comprising areas with strong hardening, represented in a by hatching, completely surrounding areas b with less hardening, which are of polygonal shape with rounded angles, square in the case of fig. 1 and hexagonal in that of fig. 2.
In these glass sheets, the distribution of the internal stresses is therefore such that, when these sheets break, the glass is fragmented into a large number of small fragments in the highly tempered zone a, while it is fragmented into larger-sized pieces in areas b with less hardening, By the fact that areas a completely surround each area b, the larger pieces produced when the sheet of glass breaks have the maximum dimensions of a zone b.
In the case where the glass sheets shown constitute an automobile glass and where the latter is broken as a result of an impact, the presence of pieces of larger dimensions ensures sufficient visibility at the time of rupture. the fragments remain in place. In addition, by sufficiently reducing the dimensions of each of the zones b and giving them an appropriate shape, the pieces which come from these zones at the time of rupture are not dangerous when they are thrown.
The areas a with strong hardening and fine fragmenting have for example a width of 10 to 15 mm, the zones b, with less hardening, are more or less rounded and formed during the rupture by a single piece or by a small number of pieces having a diameter of 50 to 70 mm.
To manufacture a sheet of glass as shown in one of Figs. 1 and 2, you can proceed in one of the following ways, for example:.
a) The glass sheet is heated uniformly over the entire extent of its surface intended to present zones <I> a </I> and <I> b </I> of different temper, then it is suddenly cooled, the intensity of this cooling being greater at the places of the sheet intended to form the areas with strong hardening than at the other places;
b) The glass sheet is heated with a greater intensity in the regions intended to form areas a with strong hardening than in the <B> - </B> regions intended to form areas b with less hardening, and the entire surface intended to form the zones <I> a </I> and <I> b; </I> c) is then cooled suddenly but uniformly.
The sheet of glass is heated with greater intensity in the regions intended to form high-tempered zones a than in the regions intended to form less cold-tempered zones b, and then cooled abruptly, but with a high temperature. greater intensity in the regions intended to form the zones a, than in the regions intended to form the zones b;
d) The glass sheet is heated uniformly over the entire extent of the surface intended to present zones a and b of different tempering, then it is suddenly but uniformly cooled over this entire extent, after which the them are subjected to heating. regions of the sheet intended to form the less hardened areas b.
In cases a, b and c, it is also possible to subject to reheating, after re-cooling, that is to say after quenching, the regions intended to form zones b with less quenching.
The cooling device shown in figs. 3 and 4 make it possible to achieve the more intense cooling of the regions of the glass sheet c intended to form the zones a with stronger tempering than the zones b, as indicated in cases a) and c) above. This cooling by means of the device according to FIG. 3 and 4 can take place after the glass sheet has been heated, for example uniformly, by known means.
The device according to fig. 3 and 4 comprises two networks of blowing tubes 1 arranged on either side of the sheet c and pierced with holes 2 through which a cooled fluid 3, air for example, is projected. on the areas of strong quenching that we want to determine in the sheet. The blow holes have a small diameter, for example 2 to 3 mm, and are very close to each other. The distance between the outlet of the jets and the surface of the glass must be small, without however being such that the jets produce impressions in the glass; 2 to 3 cm have been recognized in practice to be sufficient.
To avoid too sudden cooling the regions of the glass intended to form zones .à less strong hardening, there are posed -designs 4 in each. Of the intervals between the blowing tubes of each network. The distance of these screens to the glass sheet is adjustable, independently of the distance of the blowing holes to the sheet, by means of the rods 5 which support the screens and which slide in the guides 6. By this adjustment one can either In an obsolete manner, prohibit any contact of the blowing air with the parts intended to form the zones with less hardening, or allow a part of it to act in these regions in the form of vortices.
It is thus possible to adjust exactly the degree of hardening that one wishes to give to the areas with less hardening. The two networks of tubes 1 rest by means of born core boxes 7 on the mobile trays. 8 to which are also attached the frames 9 which carry the screens 4.
By means of cranks 10, the whole set of tubes and screens can be simultaneously moved apart for the introduction of the glass sheet and then brought closer to the latter at the exact distance suitable for blowing.
The air which has struck the leaf moves away from it, escaping freely into the atmosphere; so that this flow takes place easily, which is a condition so that the effects achieved do not differ between the edges of the sheet and. its center, ôn gives the rods 5 a small section and the frames 9 are sufficiently moved away from the blowing grilles, giving for this purpose a sufficient length of the rods 5.
It is also possible to individually modify the distance of the screens 4 from the sheet so that their action can be made dif ferent, for example between the edges and the middle of this sheet.
In the variant of this cooling device shown in FIG. 5, in which the same numbers designate the same components as in FIGS. 3 and 4, the air which has served for cooling the sheet c does not escape freely, but is sucked in by a box 11 on which the blowing tubes are fixed and in which is produced by means of a fan , -or by any other means, a suitable depression.
The heating device shown in FIGS. 6 and 7 make it possible to heat the sheet more strongly in the regions intended to form the areas with high quenching; this sheet then being suddenly cooled, for example by means of known devices for uniform cooling.
To this end, the heating device comprises (fig. 6 and 7) two networks of heating resistors, arranged on either side of the glass sheet c and formed by conductors 12 fixed in a refractory armature. 13 which, normally seen on ice, affects the shape of the areas of strong quenching which are to be determined in the sheet. The conductors 12 are placed at a short distance from the sheet, which localizes the heating in the regions of the glass which are situated opposite the reinforcements 13 of the networks.
In the meshes thereof, there are screens 14 by means of which the regions intended to form the less quenching zones. strong are subtracted from the radiation of the conductors 12. These screens are hollow and can be traversed by a refrigerant. Their distance to the glass sheet can be, moreover, adjusted independently of the heating reinforcements 13, and independently of each other. other.
Figs. 8, 9 and 10 represent a dispo-. reheating agent intended to be used in the case where one proceeds as indicated above under d), that is to say where the sheet of glass, after having been hardened by heating and sudden cooling, all two uniforms, is reheated in the regions intended to form the less hardened areas.
The heating elements 15 are arranged on two refractory plates 16 arranged on either side of the sheet c at locations corresponding to the less hardening zones that are to be determined in the latter. Between the different heating pads 15 of each plate are interposed the bars of a grid 17 shown separately in FIG. 10 and the drawing of which corresponds. to that of areas with strong quenching; these bars may be hollow and traversed by a cooling fluid.
The glass sheet is brought into contact with the grids, which protect it in the regions intended to form the highly tempered zones against the action of the heating elements 15.
In order for a glass sheet to come within the scope of the invention, it is not necessary for it to present over its entire surface the differences in internal tensions mentioned, but it is sufficient that it has these differences in tensions. internal on part of its surface. Thus, in a windshield, we can limit ourselves to the part of the glass that is in front of the driver's eyes. The various manufacturing processes will be adjusted accordingly, so as to bring the state of quenching indicated only in the corresponding parts of the sheet.