Procédé pour la production d'objets en verre trempé présentant une coloration de surface, et produit obtenu par ce procédé. La présente invention se rapporte à un procédé pour la production d'objets en verre trempé présentant une coloration de surface et à nu produit obtenu par ce pro cédé.
Le procédé selon l'invention est caracté risé en ce que l'on forme sur une partie au moins de la surface de l'objet en verre une couche de matière vitreuse colorée et en ce que, verre et couche étant à la température voulue pour la trempe, on soumet l'objet à un refroidissement. brusque.
Comme on le sait, la trempe du verre comporte d'abord un chauffage, qui amène généralement le verre aux environs de son point. de ramollissement, et un refroidisse ment brusque, à la suite duquel la surface extérieure de l'objet est mise en état de com pression.
Il en résulte qu'aux moments où le verre passe par ces. états de ramollissement puis de solidification avec mise en compression, la matière vitreuse, par exemple de l'émail, se trouve sur la surface du verre et présente ainsi une grande adhérence et une fixation durable sur ladite surface.
De plus, l'émail est lui-même mis en com pression et sa surface présente ainsi les pro priétés avantageuses que possèdent, de par l'état .de leur surface, les objets en verre trempé. .
Dans une forme d'exécution préférée du procédé selon l'invention, on peut choisir comme produit de recouvrement un produit dont le point de fusion est approximatiNe- ment égal au point de ramollissement du verre de l'objet, la qualité du produit étant ainsi accrue.
De plus, il pourra être avantageux, pour l'exécution pratique du procédé, de choisir un enduit vitreux de composition telle que son coefficient de dilatation ou de contrac tion soit approximativement égal à celui du verre de l'objet.
D'une manière générale. et. même dans le cas où les caractéristiques de l'émail - point de fusion et coefficient de dilatation - s'é cartent plus sensiblement de celles de l'objet en verre à enduire ou support, on a trouvé que la présence de cet enduit sur le verre, pendant les opérations de trempe, n'entraîne pratiquement pas de modifications dans le régime des températures prises par le verre et que, par suite, on obtient, au point de vue des caractéristiques finales de l'objet trempé, résistance mécanique, nature de la fragmen tation en cas de rupture. etc..., les mêmes ré sultats que si le support avait subi le même traitement thermique sans la présence de l'enduit.
Cette particularité est favorable à plu sieur.; points de vue.
En premier lieu, elle facilite l'exécution du procédé, puisque celui-ci peut bénéficier de l'expérience acquise dans les procédés de trempe du verre ordinaire.
En second lieu, elle rend possible la trempe d'un objet présentant à la fois des parties non-colorées et des parties colorée:. ou des parties recouvertes d'émaux diffé rents, en soumettant la totalité de l'objet à un seul et même traitement thermique dans lequel on n'a à tenir compte que du support.
Cette souplesse d'exécution du procédé pourra notamment être mise à. profit pour réaliser des objets décoratifs dans lesquels un émail - ou divers émaux -. appliqués sur les surface;, constituent des emblèmes, des sins, etc., occupant tout ou partie du support.
On décrit ci-après, à. titre d'exemples, en regard au dessin annexé, diverses forme d'exécution du procédé faisant l'objet de l'in vention pour le traitement de feuilles de verre.
Dans le dessin, les mêmes lettres et nom bres .de référence désignent les mêmes parties: La fig. 1 est une vue en coupe transver sale d'un dispositif qui peut être utilisé pour appliquer l'émail sur l'objet en verre avant la trempe de ce dernier.
La fig. ? est une vue de face correspon dante.
La fig. 3 représente un appareil à trem per qui peut être utilisé pour la mise en aeu- vre de l'invention, les moyens pour chauffer les objets en verre étant représentés en coupe et les moyens de refroidissement en élévation.
La fig. 4 montre, en coupe transversale, une variante du dispositif représenté sur la fig. 1.
La fie. 5 est une vue de face correspon dante.
Les exemples représenté, concernent le traitement d'une feuille de verre.
La feuille de verre ayant été découpée aux dimensions voulues et les bords, dressés pour éviter < l'avoir ù, effectuer ces opérations sur la feuille à l'état trempé, la surface de la feuille, qui est destinée à recevoir la ma tière colorante, est ensuite soigneusement net toyée, afin que le verre soit apte à "prendre" la matière colorante. Il importe, notamment. d'éliminer toute trace de graisse.
La feuille nettoyée est prête à. être. colo rée. Pour faciliter l'application de la matière colorante, ladite feuille est supportée dans une position sensiblement verticale contre un fond éclaire.
Comme représenté sur les fig. 1 et 2, la feuille de verre 10, à colorer, est supportée dans une position sensiblement verticale contre un fond éclairé 11 qui consiste en une feuille de verre ayant de, dimensions assez grandes, dont l'une. des faces ect dépolie. par exemple, au moyen d'un jet de sable, afin de diffuser la. lumire dirigée sur la. surface postérieure de ce fond 11 par des lampes électriques 12. Les lampes 12 sont disposées sur un bâti 13, supporté par une table 14.
Le bâti 13 est pourvu, près de sa partie infé rieure, de plusieurs broches. 15, sensiblement horizontales, s'étendant vers l'avant et sur lesquelles la feuille de verre 11, constituant le fond éclairé, est supportée librement par .son bord inférieur. Ces broches portent éga- lement la feuille de verre 10 à colorer, ap puyée contre le fond en verre 11.
L'enduit colorant utilisé consiste, par exemple, en un émail fritté, formé d'une ma tière vitreuse dont un des constituants est du verre en poudre, en suspension dans un véhi cule liquide pour former une masse ayant la consistance désirée. Le verre utilisé dans la fabrication de l'émail est, de préférence, un borosilicate de plomb au un verre à base de borate de plomb, bien que d'autres, genres de verres, ayant également une température de fusion relativement basse, puissent être em ployés. Le véhicule liquide peut consister en une composition très volatile, telle, par exem ple, qu'un mélange d'alcool et d'eau.
La fritte est finement broyée, par exemple, dans un broyeur à boulets, et elle doit être suffisam ment fine pour passer à travers un tamis à 200 mailles. Il est également essentiel que l'émail soit propre et exempt .de gravier.
L'enduit peut alors être appliqué sur la feuille de verre, de toute manière appropriée, par exemple en le pulvérisant.sur cette feuille de verre à l'aide d'un pistolet ordinaire 16, comme montré fig. 1.
En appliquant l'enduit, l'opérateur dé place lentement le pistolet de façon à le faire aller et venir en regard de la feuille de verre, et cette opération est poursuivie jusqu'à ce qu'un revêtement ayant l'épaisseur désirée ait été formé sur le verre. La position de la feuille de verre en avant d'un fond éclairé, pendant l'application de l'enduit sur cette feuille, permet à l'opérateur d'estimer, avec plus .de précision, l'épaisseur et l'uniformité du revêtement .d'émail appliqué sur le verre.
L'enduit est ainsi appliqué à froid sur la. surface -de la feuille de verre. Après qu'une couche d'émail d'épaisseur désirée a été appli quée, on la laisse sécher. Dans les conditions ordinaires, à la température ambiante, cette couche sèchera en une heure, approximative ment. Si on le désire, le .séchage peut être accéléré par chauffage ou en utilisant un léger jet d'air.
La feuille de verre colorée est alors prête à être trempée. Cette opération est effectuée en chauffant tout d'abord la feuille, approxi mativement jusqu'au point .de ramollissement du verre, -et en refroidissant alors brusque ment ce dernier par des jets .d'air dirigés uni formément sur les deux surfaces -de la feuille en même temps.
'Une forme d'appareil à tremper qui con vient !à cet effet est représentée fig. 3. Elle comprend un four, désigné dans son ensemble par A, tandis que le moyen servant à refroi dir ultérieurement la feuille est désigné dans son ensemble par B.
Le moyen de re froidissement B est représenté ici comme étant disposé directement au-dessus du four A, de telle façon que la feuille de verre 10, après avoir été chauffée à l'intérieur du four, puisse être transférée directement dans le moyen de refroidissement, sans perte exces sive de chaleur et sans être influencée d'une manière préjudiciable par les conditions. at mosphériques pendant ce transport.
Le four A est représenté ici comme étant chauffé électriquement. A sa. partie supé rieure, il possède une ouverture 17 à travers laquelle la feuille de verre 10 peut être in troduite et enlevée. Tout moyen de fermeture convenable peut être prévu pour l'ouverture 17. Dans. le but de chauffer le four, des élé ments électriques de chauffage 118 peuvent être utilisés en combinaison avec des écrans 19.
Pendant la trempe, la feuille -de verre est, de préférence, supportée par plusieurs pinces ou crochets, 2.0-, d'assez faibles dimen sions, qui viennent en prise avec les faces opposées de la feuille, près de son bord su périeur, de telle façon que ladite feuille soit suspendue à ces pinces: .dans une position verticale.
Lorsque la feuille de verre a été chauffée à la température désirée à l'intérieur du four, elle en est retirée à travers l'ouverture 17 et elle est immédiatement soumise à l'action du moyen .de refroidissement <B>B,</B> lequel com prend des caissons 21 et 22, ou équivalents, espacés l'un de l'autre et reliés par des con duits 23 et 24, respectivement, à des souffle ries appropriées, afin qu'un courant d'air puisse être dirigé simultanément sur les faces opposées de la feuille de verre lor,=qtt'elle est amenée en position entre lesdits caissons 21 et ??.
Chacun de ceux-ci est. muni d'une sé rie d'ajutages ?.5 à traverlesquels des jets d'air sont dirigé, contre la feuille.
La composition de l'émail, comme il a i@té dit précédemment. est de préférence choisie de telle manière que l'émail fonde ù une tem pérature voisine de la. température de ramol lissement du verre. Dan: ces condition:. pen- rlant le chauffage de la feuille, préalable ment au refroidissement, la couche d'émail coloré appliquée sur ce verre a fondu sur celui-ci et est devenue, en réalité, une partie intégrante de ce dernier.
Le fonctionnement brusque, en solidifiant à la. foin l'émail et le verre et en mettant celui-ci en état de compression. fixe et ren force cette cohésion. On obtient ainsi des feuilles de verre trempées et colorées qui. non seulement possèdent un mode de rupture ou de ea=sure prédéterminé, mais également une surface colorée très sttible et très durable.
Si on le désire, au lieu de supporter la feuille de verre de la manière montrée fig. 1 et ?. pendant qu'on y applique l'émail co lon', ladite feuille petit être supportée comme représenté fi--. 4 et i. En se reportant à ces figure. on voit que la feuille de verre ?6 e :t su#pendue en soit bord supérieur. par plu sieurs pince.; ou crochets ?7, d'assez faible dimensions,<B>r-</B><I>_</I> avant d'un fond en verre ?8.
éclairé par ries lampes électriques ?9 mon tée: dans un bâti 3n supporté sur une table 31. Les pinces ? 7 sont analogues aux pince @0 de la fig. 3, et elles supportent la feuille de verre pendant la. trempe. En suspendant la feuille de verre de cette manière pendant qu'on \ applique la matière colorante, par exemple à l'aide d'un pistolet 3?, la manipu lation de la feuille est réduite au minimum, étant donné que ladite feuille, après avoir été colorée et séchée, peut être introduite directe ment dans le four _1.
On peut aussi la faire passer à travers un four du type horizontal. En suspendant la. feuille de verre à l'aide des pinces dès avant l'application de l'enduit colorant, on évite d'abîmer le verre et le re- vêtement d'émail, ainsi que cela risque de se produire lorsque le verre n'est suspendu qu'après l'application de l'enduit.
Il est bien entendu que ces modes d'exé cution de l'invention ne sont donnés qu'à titre d'exemples et que tout procédé permet tant de répartir une couche de matière vi treuse à la surface d'un objet en verre et de soumettre ensuite à la trempe l'objet ainsi re couvert rentre dans le cadre de l'invention.
C'est ainsi que, pour répartir l'enduit à la surface de l'objet, on pourra plonger celui- ci dans un bain de matières vitreuses, main tenues à l'état de fusion. L'objet ainsi recou vert sera ensuite si nécessaire soumis aux opérations habituelles de chauffage, et sera ensuite refroidi brusquement.
Dans certains cas, avant d'immerger l'ob jet en verre dans ledit bain, il sera utile de chauffer l'objet au préalable.
Si la température du bain est voisine de la température de ramollissement du verre, on pourra être dispensé d'une opération de chauffage ultérieure pour la trempe et il suf fira de soumettre l'objet, dès sa sortie du bain, à l'action de refroidissement brusque.
Il va de soi que ce refroidissement brus que. dans tous les cas, peut être lui-même réalisé par immersion dans un bain liquide, la composition de celui-ci étant telle qu'elle ne porte pas préjudice à l'objet terminé. no tamment à son aspect.
Tous les modes de réalisation décrits, ou leurs variantes, sont naturellement applica bles au cas où l'on désire obtenir un produit trempé. par exemple une feuille, un panneau, etc., recouvert sur toutes ses faces par un émail.
Le produit obtenu suivant l'invention est un produit coloré qui présente une surface vitreuse, et (lui, grâce au traitement de la trempe, est beaucoup plus résistant aux chocs, etc. que ne l'était par exemple la feuille pri mitive de verre utilisée pour l'obtention de la feuille colorée. En fait, le produit obtenu est plus résistant aux chocs mécaniques, à la chaleur, etc. que les panneaux ou carreaux en céramique, ordinairement utilisés pour l'obtention de surfaces décoratives ou pour la construction.
Le revêtement -d'émaux vitreux colorés peut être appliqué sur des surfaces de verre à différents états, par exemple sur des sur faces présentant le fini obtenu au feu, sur des surfaces qui ont été meulées, traitées au jet de sable, ou gravées à l'acide, ou sur des sur faces qui ont été meulées et polies. En outre, le verre, quels que soient ses défauts méca niques, tels que soufflures, vides, cloques, etc. peut être utilisé sans nuire, en aucune façon, à l'aspect général et à l'utilité du pro duit. Le présent procédé permet d'obtenir, en une seule opération de traitement thermique, un panneau ou carreau de verre décoratif qui est coloré, éventuellement opaque, et qui pré sente une très grande résistance aux chocs.