Procédé pour le pressage d'au moins la zone marginale d'un ensemble comprenant deux feuilles de verre appariées et une couche intercalaire thermoplastique, appareil pour la mise en aeuvre de ce procédé et ensemble de feuilles obtenu d'après ce procédé La présente invention se rapporte à un procédé pour le pressage d'au moins la zone marginale d'un ensemble comprenant au moins deux feuilles de verre appariées et une couche intercalaire thermoplastique.
Pour le feuilletage des ensembles de verre, il est de pratique courante de sceller, ou de lier, la couche intercalaire thermoplastique aux deux feuilles de verre par application de chaleur et de pression, par exemple dans un autoclave utilisant un fluide, comme l'huile, à température élevée et soumis à une pression élevée. Pour exécuter ce pressage ou scelle ment de la couche intercalaire aux deux feuilles de verre, il est d'abord nécesssaire de presser préala blement une zone marginale de l'ensemble avant de le placer dans le fluide contenu dans l'autoclave ; sans cela, le fluide pénètre dans l'ensemble feuilleté et s'y trouve emprisonné pendant le feuilletage, ce qui gâte l'aspect de l'ensemble feuilleté.
De plus, l'opération de pressage préalable est nécessaire pour enlever dans la mesure maximum _possible l'air compris entre la couche intercalaire et les deux feuilles de verre ; autrement, l'air se trouverait em prisonné dans le produit final sous forme de bulles et ceci nuirait également à l'aspect de l'ensemble feuilleté.
Un procédé connu pour produire ce pressage préalable d'un ensemble feuilleté plan, est de chauf fer ce dernier et de le faire passer entre deux rou leaux de pincement élastiques, le produit obtenu étant ensuite soumis au traitement dans l'autoclave. Pour un ensemble feuilleté plan, quand celui-ci com prend plus de deux feuilles de verre et plus d'une couche intercalaire thermoplastique, ou bien pour un ensemble feuilleté que l'on courbait ou cintrait, on avait constaté qu'il était nécessaire de placer cet ensemble feuilleté dans un sac résistant à l'huile.
On scellait ensuite le sac et on en expulsait l'air. Le sac ainsi vidé d'air et son contenu qui y était scellé étaient plongés dans de l'huile contenue dans l'autoclave en vue du pressage final. Pour la fabri cation d'un grand nombre de petits ensembles feuil letés, le procédé de mise en place dans le sac, de scellement, d'expulsion de l'air et de traitement dans l'autoclave, nécessitait une main-d'aeuvre im portante.
Quand les grands ensembles feuilletés courbes de verre, comme ceux des pare-brise, étaient pressés préalablement dans la zone marginale par chauf fage et passage entre deux rouleaux de pincement élastiques, on éprouvait des difficultés nécessitant l'adoption d'appareils de pressage préalable com plexes.
Pour le pare-brise enveloppant, ou panora mique, dans lequel la portion des sections extrêmes adjacentes à la section centrale a le plus petit rayon de courbure, avec ou sans une courbure transversale très progressive dans la section centrale, des appa reils encore plus complexes, utilisant des rouleaux de pincement, étaient nécessaires pour le pressage préa- lable des pare-brise afin d'éliminer la nécessité du guidage manuel de ces pare-brise entre les deux rou leaux de pincement. Une complexité encore plus grande apparaissait quand .on modifiait les pare-brise.
Les sections extrêmes étaient soumises à une torsion autour de l'axe longitudinal lors de la courbure de la structure plane en vue de la réalisation de pare- brise ayant une partie centrale cylindrique et des sections extrêmes coniques. Une nouvelle difficulté pour le pressage convenable d'au moins une zone marginale de pare-brise se présentait lorsqu'on pro duisait des pare-brise du type à courbure composite.
Ces pare-brise avaient une courbure transversale ainsi qu'une courbure longitudinale dans au moins la section centrale avec au sans torsion des sections extrêmes autour de l'axe longitudinal. Un certain nombre de modifications de l'appareil de pressage préliminaire a eu pour résultat un pressage préalable satisfaisant de certains des derniers modèles de pare- brise panoramiques et composites, mais ces appa reils nécessitaient des modifications ou certains chan gements quand l'appareil de pressage préalable doit être changé pour le pressage préalable d'un type de pare-brise à un autre type de dessin.
Ceci néces site la mise en oeuvre dans la chaîne de fabrication d'un modèle donné ou d'un groupe donné de des sins de pare-brise suffisamment similaires quant au degré de courbure pendant un laps de temps pro longé afin de réduire au minimum le temps perdu par la modification nécessaire de la machine pour le changement en vue du pressage préalable d'un modèle sensiblement différent de pare-brise courbe.
Avant de procéder aux modifications de la ma chine de pressage préalable utilisant deux rouleaux, de telle manière que l'appareil de pressage préalable puisse presser préalablement de manière satisfai sante de tels pare-brise courbes, il était nécessaire de soumettre ces derniers au procédé de pressage préalable décrit ci-dessus dans lequel on plaçait l'en semble dans un sac résistant à l'huile, après quoi on expulsait l'air après scellement et on soumettait à l'autoclave. Le nombre des pare-brise courbes pressés de manière satisfaisante au moyen d'une telle opé ration n'était pas suffisamment élevé pour un travail économique.
En raison des courbures prononcées des pare-brise au point de jonction des sections extrêmes et de la section centrale, et en raison de la torsion des sections extrêmes autour de l'axe longitudinal, les ensembles qui étaient supportés de manière dé fectueuse sur leur face concave pendant l'expul sion de l'air des sacs, il se produisait un degré consi dérable de rupture de ces pare-brise courbes.
Cette rupture comprenait une fracture ou une craquelure du verre. Il en résultait une opération coûteuse parce qu'une telle détérioration des pare-brise courbes ne pouvait être décelée tant que le pare-brise courbe contenu dans le sac n'avait pas été soumis au cycle complet d'opérations comportant le pressage dans l'autoclave.
Un tel appareil, qui a été mis en #uvre pour le pressage préliminaire de pare-brise courbes, utilise un bâti supérieur et un bâti inférieur ayant une structure fixe déterminée par les pare-brise à pres ser préalablement, ce qui nécessite la construction coûteuse d'un certain nombre de bâtis pour le pres sage préalable des divers modèles de pare-brise courbes. Le changement des bâtis est nécessaire aussi pour le changement du dessin de pare-brise se dé plaçant dans la chaîne de production.
Le procédé suivant l'invention est caractérisé en ce qu'il consiste à supporter l'ensemble sur une feuille flexible délimitée par une nervure continue déterminant la position de l'ensemble ; à placer au moins une feuille de couverture flexible sur l'en semble et sur la nervure pour couvrir l'aire tout entière de la feuille flexible délimitée par la nervure et pour maintenir un conduit autour de la périphérie de l'ensemble ; à faire le vide dans le conduit par l'intermédiaire de la nervure tout en maintenant des passages pour l'air à partir de la périphérie de l'en semble jusqu'au point d'évacuation de l'air;
à main tenir le vide pendant que l'on chauffe au moins la zone marginale des feuilles de verre et de la couche intercalaire, après quoi on fait cesser le vide, on enlèvé la feuille de couverture et ledit ensemble.
L'invention se rapporte aussi à un appareil pour la mise en oeuvre de ce procédé, cet appareil étant caractérisé en ce qu'il comprend: une surface de support ; une première feuille flexible montée sur cette surface de supoprt de manière à constituer une surface supérieure élastique ; une nervure mon tée sur cette surface supérieure, délimitant une aire sur cette surface supérieure, pour déterminer la po sition dudit ensemble, une partie au moins de cette nervure comportant un conduit longitudinal et une paroi latérale perméable permettant l'évacuation de l'air vers ce conduit à partir de la zone définie pré citée ;
un dispositif de chauffage agencé de manière à assurer le chauffage d'au moins la zone marginale dudit ensemble, au moins une autre feuille flexible s'étendant sur l'aire définie par la nervure, ladite autre feuille étant espacée par rapport à la surface supé rieure précitée de manière à ménager des passages pour l'air le long de la périphérie intérieure de la nervure et étant suffisamment grande pour venir en contact étanche avec ladite nervure au-dessus de ladite paroi pendant l'évacuation de l'air entre les première et troisième feuilles flexibles. Finalement, l'invention comprend un ensemble de feuilles obtenu d'après le susdit procédé.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, des formes d'exécution de l'appareil pour la mise en aeuvre du procédé suivant l'invention.
La fig. 1 est une vue de face d'une première forme d'exécution.
La fig. 2 est une vue en plan, avec arrachement partiel, de l'appareil de la fig. 1. La fig. 3 est une vue en bout de l'appareil de la fig. 1.
La fig. 4 est une coupe transversale partielle, à plus grande échelle, faite par 4-4 de la fig. 2. La fig. 5 est une coupe transversale partielle faite sensiblement par 5-5 de la fig. 4, montrant avec plus de détails la nature des diverses feuilles flexibles, une partie de la vue montrant l'espacement des trous dans la nervure périphérique.
La fig. 6 est une coupe transversale, à plus grande échelle, d'une variante de la nervure périphérique montée sur une feuille flexible et comportant une face plane pour le scellement facile de la surface supérieure de l'une des feuilles flexibles de l'appa reil. La fig. 7 est une coupe transversale partielle analogue à la fig. 5 d'une deuxième forme d'exécu tion.
La fig. 8 est une vue schématique d'une variante de l'appareil de la fig. 1, dans laquelle les deux feuilles supérieures font corps, une extrémité de la feuille ainsi formée étant fixée afin qu'elle ne puisse exécuter qu'un déplacement limité et l'autre extrémité étant reliée à un dispositif servant à sou lever mécaniquement la feuille afin de permettre l'insertion et l'enlèvement faciles de l'ensemble feuil leté.
La fig. 9 est une vue partielle en plan de l'appa reil avec arrachement partiel pour montrer une variante du dispositif de chauffage utilisant deux corps de chauffe à bande connectés en parallèle.
Dans la mise en oeuvre du procédé, un ensemble feuilleté de verre comprenant deux feuilles de verre et une couche intercalaire thermoplastique est sup porté par une feuille flexible dans l'aire de la feuille qui est définie par une nervure continue sur sa surface supérieure. L'ensemble est placé de ma nière qu'il soit espacé de la nervure. Une feuille de couverture flexible ayant des dimensions suffisam ment grandes pour couvrir complètement même pendant l'opération d'évacuation de l'air, l'aire en tière occupée par la nervure, est placée sur l'en semble feuilleté. Les deux feuilles flexibles coopèrent avec la nervure pour former un conduit entre cette dernière et la périphérie de l'ensemble feuilleté.
On évacue l'air de ce conduit par la nervure. On chauffe ensuite l'ensemble au moins dans la zone marginale tout en maintenant le vide entre les deux feuilles flexibles. Après un chauffage suffisant de l'ensemble pour sceller au moins la zone marginale, on fait cesser le vide et on enlève la feuille de cou verture flexible, puis l'ensemble feuilleté de verre. Dans ce procédé, l'ensemble se trouve suffisamment pressé pour qu'on puisse le placer dans l'autoclave dans le fluide pour un pressage final sous l'action de chaleur et la pression sans pénétration du fluide entre les feuilles de verre et la couche intercalaire plastique.
On peut adopter des valeurs très variables de température et de vide pour le pressage préalable sans sacrifier un nombre élevé d'ensembles feuilletés présentant des défauts. Par exemple, la température de chauffage peut être comprise entre 93,3 et 2600 C et le degré de vide peut descendre jusqu'à 508 mm de mercure. Il est préférable que la tempé rature de chauffage soit comprise entre 1630 et 2360 C. Il est préférable aussi que le vide soit d'au moins 635 mm de mercure.
Avec ce procédé, on peut presser préalablement de manière satisfai sante l'un quelconque de divers types d'ensembles feuilletés décrits ci-dessus, y compris les pare-brise panoramiques et les pare-brise ayant une courbure composite transversale appréciable avec ou sans torsion des sections extrêmes autour de l'axe longitu dinal.
L'appareil pour la mise en oeuvre du procédé comporte une table de support désignée dans son ensemble par 11 et comprenant deux pièces de sup port verticales espacées 12 et 13 qui sont mainte nues écartées par des pièces horizontales 14. On munit la table de support 11 pourvue d'une sur face supérieure flexible 15 d'une feuille flexible 16 fixée aux pièces 12 et 13 par des clous 17.
La courbure longitudinale du bord supérieur des pièces de support 12 et 13 est déterminée approximative ment par projection du profil d'un ensemble feuilleté courbe, tel qu'un pare-brise, à partir de l'endroit approximatif où le pare-brise doit être placé sur la feuille 16 sur les pièces de support. Toutefois, en raison de la flexibilité de la surface supérieure, il suffit que le profil supérieur des pièces de support 12 et 13 soit grossièrement approché. On a constaté que cet appareil convient pour le pressage préli minaire de la grande variété de dessins de pare- brise sans aucun changement dans la courbure de la table-support 11.
On recouvre la feuille 16 d'une feuille flexible 20. Une tubulure périphérique 22 prend appui sur la feuille 20 et présente en section un côté plat de manière à faire joint d'étanchéité avec la surface supérieure de la feuille 20. Des tubes de sortie 23 sont reliés aux côtés opposés de la tu bulure périphérique continue 22 et sont reliés à une pompe à vide (non figurée). Une feuille ondulée flexible 25 se trouve sur la feuille flexible 20 dans l'aire définie par la tubulure 22. La périphérie de la feuille 25 est adjacente à la tubulure 22. Comme on le voit sur les fig. 4 et 5, les ondulations de la feuille 25 s'étendent transversalement à l'axe longi tudinal de la table-support 11.
La tubulure 22 est percée de trous 27 espacés sur sa longueur et allant de l'intérieur de la tubulure vers le bas en traversant la paroi interne 28 de cette tubulure. Une feuille flexible calorifuge 29 est disposée sur la feuille 25 et sa périphérie, de même que la feuille 25 est adjacente à la tubulure 22. La feuille 29 est suf fisamment poreuse pour ménager des passages d'air vers le haut à partir des creux 30 formés par la feuille ondulée 25.
Une feuille flexible 34 d'une matière résistant à la chaleur, de préférence une matière calorifuge, est disposée sur la feuille calorifuge 29. La feuille 34 présente approximativement le contour de l'en semble de verre feuilleté courbe désigné d'une ma nière générale par 40 et comprenant deux feuilles courbes de verre 41 et 42 séparées par une couche intercalaire thermoplastique 43. Un dispositif de chauffage électrique formé par une bande flexible 45 est fixé à la feuille 34, et la zone occupée par le dispositif chauffant 45 s'étend au moins jusqu'à l'aire marginale de l'ensemble feuilleté 40.
Une feuille flexible 48 ayant une surface légèrement supérieure à la surface de l'ensemble feuilleté 40 et ayant un contour semblable est disposée au-dessus de la feuille flexible 34. Sur la feuille flexible 48 se trouve une feuille flexible 50 dont le degré de flexibilité est très supérieur à celui de la feuille 48.
La feuille 50 recouvre complètement l'aire définie par la tu bulure 22 et s'étend suffisamment au-delà de celle-ci avant l'évacuation de l'air de l'appareil pour que, lorsqu'une partie de la feuille est tirée vers le bas à l'intérieur de l'aire définie par la tubulure, une quantité suffisante de la feuille 50 s'étende au moins jusqu'à la tubulure 22 pour être tirée contre celle- ci, afin de maintenir le vide exercé.
Etant donné que les bords de la feuille 50 sont tirés vers l'inté rieur sur une distance considérable, lorsque le vide est appliqué du fait que la feuille est tirée vers le bas à l'intérieur de l'aire adjacente à la tubulure 22 et au-dessus de la feuille 25, il est préférable que la feuille 50 s'étende au moins sur 76,2 ou 101,6 mm au-delà de la tubulure 22 quand l'appareil n'est pas soumis au vide.
Le dispositif de chauffage 45 à bande flexible s'étend autour du périmètre de l'ensemble. Des con ducteurs 52 et 53 du dispositif de chauffage 45 sont reliés, comme on le voit sur la fig. 2, à des con ducteurs 54 et 55 qui reposent sur la feuille 34 et se prolongent vers l'extérieur sur la feuille 20 et entre la tubulure 22 et cette dernière feuille. Les extrémités des conducteurs 54 et 55 sont reliées à une source électrique (non figurée). On scelle le passage ménagé entre la tubulure 22 et la feuille 20 autour des conducteurs 54 et 55 pour empêcher les fuites d'air sous cette tubulure quand le vide est appliqué à l'appareil.
Comme on le voit sur la fig. 4, l'ensemble feuilleté 40 est placé entre la feuille 48 et le dis positif de chauffage 45 à bande, ce dernier coïnci dant avec l'aire marginale de l'ensemble feuilleté 40 ou venant buter sur celle-ci.
On voit sur la fig. 6 une variante de forme de la tubulure 22 qui peut être utilisée à la place de la tubulure 22 représentée sur la fig. 6. On voit que la tubulure 22 de la fig. 6 a une section trans versale sensiblement triangulaire et qu'elle est aussi percée de trous 27 dirigés vers le bas dans la paroi intérieure 28. De même que pour la tubulure 22 de la fig. 4, celle de la fig. 6 a une structure telle qu'elle ne s'affaise pas lorsqu'on y fait le vide.
La fig. 7 montre une variante comprenant une garniture 56 en caoutchouc doublé de coton, la dou blure de coton 57 faisant face vers le haut de ma nière à ménager des passages d'air à partir des trous 27 jusqu'à la périphérie de l'ensemble feuilleté 40.
Sur la fi-. 8, on a représenté schématiquement dans son contour général l'appareil de la fig. 1, mais une feuille flexible 60 remplace les feuilles 48 et 50 et est l'équivalent de la disposition dans la quelle les feuilles 48 et 50 font corps par collage de leurs faces en regard. On peut, bien entendu, l'obtenir par la fabrication d'une matière en feuille ayant une plus grande épaisseur dans la zone cen trale. L'une des extrémités de la feuille 60 est fixée au rouleau 61 monté, de manière à pouvoir tourner sur un support fixe (non figuré). L'autre extrémité de la feuille 60 est fixée à une pince 62 extensible à large mâchoire reliée par un ressort 63 monté, de manière à pouvoir tourner, sur la tige 64 de piston qui est soulevé et abaissé par un cylindre hydraulique 65 monté sur un support fixe 66.
Dans la description qui précède du dispositif chauffant 45 à bande, on a indiqué qu'il était constitué par une bande unique. On a constaté qu'il était particulièrement avantageux de réaliser le chauf fage du périmètre-en utilisant deux corps de chauffe 45a et 45b, dont chacun occupe une section de la périphérie. Ces corps de chauffe sont reliés en parallèle comme on le voit sur la fig. 9. <I>Fonctionnement</I> Les pièces de support 12 et 13 et les pièces horizontales 14 sont faites en bois et sont espacées d'environ 889 mm. Sur les pièces 12 et 13 est tendu et cloué un tronçon de 1,58 mm d'épaisseur d'une toile caoutchoutée de 915 mm de largeur. La tubu lure continue ou périphérique à double tresse a une section transversale ronde d'un diamètre intérieur de 12,7 mm.
Des trous 27, ayant chacun 3,2 mm de diamètre, sont percés à des intervalles de 50,8 mm dans la tubulure 22. Le fond de cette dernière est coupé à plat et la surface plane est scellée avec de la dissolution de caoutchouc à la feuille 20. On rend la tubulure 22 continue en faisant glisser ses deux extrémités sur deux bras d'un T en cuivre (non figuré) faisant partie des conduits de sortie de 12,7 mm de diamètre intérieur. En d'autres termes, on utilise deux sections de tubulure 22 de manière que leurs extrémités soient reliées au T en cuivre faisant partie des conduits de sortie 23.
La tubulure 22 est scellée sur la feuille 20 de telle manière que, lorsque l'ensemble 40 est placé sur la feuille 34 à l'intérieur de l'aire définie par la tubulure 22, la périphérie de l'ensemble de verre courbe feuilleté se trouve espacée de la tubulure 22 d'environ 100 mm aux extrémités de l'ensemble et d'environ 50 mm sur les côtés de ce dernier. La feuille 25 est une feuille de caoutchouc ondulée ayant une épaisseur de 3,2 mm et comportant environ huit ondulations tous les 25 mm.
La feuille 29 est une feuille de toile d'amiante d'une épaisseur de 1,6 mm. Les feuilles 25 et 29 ont des dimensions et une forme telles que leurs péri phéries s'ajustent étroitement sur la tubulure 22 pour empêcher la feuille 59 de venir s'introduire entre elles et de venir couper l'alimentation en air provenant des trous 27 jusqu'à la périphérie de l'ensemble feuilleté 40. Une feuille de caoutchouc 56 garnie de coton représentée sur la fig. 7, consti tuant une variante de la feuille ondulée flexible 25, a une épaisseur de 3,2 mm et est flexible.
La feuille 34, à laquelle est cousu le dispositif chauffant 45, est une toile d'amiante de 1,6 mm. Le dispositif chauffant 45 flexible à bande a 25,4 mm de largeur et est flexible dans tous les sens. Il est constitué par un tissu en fibres de verre à l'in térieur duquel est cousu un fil de cuivre isolé par la fibre de verre qui suit un parcours en zigzag le long de la bande dans le sens longitudinal.
La feuille 48 est en caoutchouc de 3,2 mm d'épaisseur. On choisit sa dimension de telle ma nière qu'elle s'étende de 25,4 mm à 50,8 mm au- delà du bord de l'ensemble feuilleté de pare-brise pour assurer un pincement marginal. Bien qu'elle soit flexible, la feuille de caoutchouc est suffisamment rigide pour produire ce pincement. La feuille flexible 50 est une feuile de caoutchouc de 0,8 mm et 787X2032 mm et s'étend ainsi de plusieurs fois 25 mm au-delà de la tubulure 22 quand l'appareil est assemblé et immédiatement avant le commen cement de l'évacuation.
L'appareil est assemblé comme le montre la fig. 4, sauf que les feuilles 48 et 50 ne sont pas en place. On dispose un ensemble feuilleté de verre 40 de la manière représentée, de manière que l'aire marginale de cet ensemble se trouve au-dessus du dispositif de chauffage 45 à bande. On applique en suite la feuille 48 sur l'ensemble 40 de manière qu'elle s'étende de 25 à 50 mm au-delà de l'en semble 40 en tous les points autour de la périphérie dudit ensemble. Ensuite, on dispose la feuille 50 sur l'ensemble tout entier ainsi formé, de manière que l'aire marginale de la feuille 50 s'étende de plusieurs fois 25 mm au-delà de la totalité de la périphérie de la tubulure 22.
On met en marche une pompe à vide reliée au tube de sortie 23 pour évacuer l'air d'entre les feuilles 50 et 20 dans la zone délimitée par la tu bulure 22. Comme on le verra ci-après, on peut faire varier le temps pendant lequel on fait le vide. Avec l'évacuation de l'air de la chambre délimitée par la tubulure 22 et les feuilles 50 et 20, la différence de pression entre cette chambre et l'atmosphère au- dessus de la feuille 50 oblige cette dernière, qui était appliquée lâchement sur la zone occupée par la tubulure continue, à se déplacer vers le bas et à venir en contact avec la feuille 29.
La feuille 50 tire aussi vers le bas la feuille 48 pour produire un pincement marginal par la feuille 48 -sur le bord supérieur de l'ensemble feuilleté 40. Dès qu'on a atteint le degré de vide désiré, on fait passer le cou rant électrique dans le dispositif chauffant flexible 45 pour chauffer la zone marginale de l'ensemble feuilleté 40 jusqu'à la température désirée mention née ci-dessus. Après chauffage de la zone marginale pendant le temps désiré, on interrompt le chauffage et on fait cesser le vide. On enlève les feuilles 50 et 48 puis l'ensemble feuilleté 40 de l'appareil.
On examine l'ensemble 40 pour voir si une partie quelconque de la marge nécessite ou non un traitement connu sous le nom de laminage du bord. Ce type de laminage du bord consiste à insérer un rouleau mince entre les deux feuilles de verre au point où la partie marginale n'est pas complètement dégagée par suite d'une union incomplète. En insé rant ce rouleau mince dans l'espace compris entre les deux feuilles de verre et en déplaçant le rouleau dans un mouvement de va-et-vient, on refoule la ma tière thermoplastique vers l'intérieur et contre les surfaces chaudes de verre pour produire l'union. Le laminage du bord assure à la totalité de la partie marginale une union suffisante pour que l'huile ne puisse pas pénétrer pendant le traitement postérieur à l'autoclave.
On a utilisé jusqu'ici le laminage du bord pour corriger des défauts de pressage prélimi naire en utilisant deux rouleaux de pincement élas tiques.
Dans la mise en oeuvre décrite ci-dessus, on a étudié l'effet de la durée d'évacuation de l'air et de la durée du chauffage après l'exécution de l'éva cuation, ainsi que l'effet de la température de l'en semble feuilleté placé dans l'appareil, sur la qualité de cet ensemble obtenu par utilisation de l'appareil de pressage préalable suivi du traitement normal à l'autoclave.
L'évaluation ou appréciation des en sembles feuilletés obtenus au moyen du procédé dé crit en combinaison avec le traitement ultérieur à l'autoclave comporte l'essai normalisé de deux heures à l'ébullition qui est un essai décrit dans American Standards Association Code for Safety Glazing Ma- terials Z 26.1. 1950, Essai No 4.
On a fait aussi des essais en utilisant des tempé ratures très variables entre le dispositif chauffant périphérique 45 et la surface extérieure de l'en semble de verre 40, à sa partie marginale à la fin du cycle de chauffage. On a déterminé par ces essais que les meilleurs résultats sont obtenus lorsque la température à la fin du cycle est d'au moins <B>2150</B> C environ.
Dans l'utilisation de l'appareil tel qu'il a été décrit ci-dessus, on a constaté qu'il était possible de faire subir le pressage préalable de manière satisfai sante à un nombre considérable de types différents de pare-brise. Par exemple, on a obtenu des résul tats satisfaisants en utilisant l'appareil avec les di mensions décrites ci-dessus pour le pressage préa lable d'ensembles feuilletés en vue de la production de pare-brise panoramiques de deux fabricants diffé rents de véhicules automobiles. Il existe une diffé- rence considérable dans les dimensions et dans les degrés de courbure de ces pare-brise.
Dans l'un des types en question de pare-brise, les sections extrêmes étaient courbées autour de l'axe longitudinal. L'autre présentait simplement un rayon de courbure beau coup plus petit aux sections extrêmes au voisinage de la section centrale. Avec le même appareil, il a été même possible d'exécuter le pressage préalable satisfaisant de pare-brise panoramiques qui compor taient aussi une courbure transversale dans leur sec tion centrale.
Ce pressage préalable suivi de l'opération habi tuelle à l'autoclave a donné des résultats satisfaisants pour des pare-brise de types divers lorsqu'on utilise les tubulures périphériques 22 représentées sur les fig. 4 et 6 et soit la feuille 25, soit la feuille 56.
Par l'utilisation de l'appareil représenté sur les fi-. 1 à 4, on peut effectuer le pressage préalable d'un grand nombre de pare-brise courbes. Certains de ces pare-brise étaient du type panoramique ha bituel. D'autres comprenaient ceux qui ont des sections extrêmes courbées autour de l'axe longi tudinal. Pour passer @ du pressage préalable d'un dessin de pare-brise à un autre, même avec des dif férences appréciables de courbures, il suffisait de changer le dispositif chauffant périphérique 45 en l'enlevant, avec la feuille 34 sur laquelle il est cousu, après avoir déconnecté les conducteurs 52 et 53 des conducteurs 54 et 55.
La feuille peut être rapide ment remplacée par une autre feuille flexible 34 à laquelle est cousu un dispositif chauffant périphérique flexible 45 ayant la disposition appropriée pour as surer le chauffage sur la région marginale du nouveau dessin de pare-brise qu'il s'agit de presser préalable ment. Les conducteurs 52 et 53 sont reliés aux con ducteurs 54 et 55 et l'appareil est alors prêt pour le pressage préalable du modèle sensiblement différent de celui qui a été précédemment pressé préalable ment. L'appareil peut être mis en action par un seul homme.
Dans la phase d'évacuation, on maintient le vide pendant une minute environ avant de mettre en action le dispositif chauffant périphérique 45. Le chauffage est ensuite exécuté pendant environ 3 à 4 minutes, le temps réel dépendant du modèle de pare-brise. Un cycle total de 4 à 5 minutes a été reconnu comme donnant une utilisation optimum de l'appareil.
On a constaté que les pare-brise qui ont subi le pressage préalable de la manière décrite ci-dessus ont, après leur enlèvement de l'appareil, une partie centrale non chauffée et incomplètement unie, mais dans laquelle a été fait le vide, entourée par une partie claire unie complètement autour du bord. Les pare-brise ayant subi le pressage préalable ne néces sitaient qu'un faible degré de laminage du bord, sa voir environ 75 mm par pare-brise, par suite des points marginaux occasionnels qui ne se scellent pas de manière nette.
On n'a pas constaté de points marginaux qui ne soient pas nets, qui, après laminage du bord, étaient insuffisamment scellés dans la zone centrale au point de permettre au fluide de pénétrer dans le feuilleté et de donner un ensemble non satisfaisant lorsqu'un ensemble ayant subi le pressage préalable était soumis au traitement à tem pérature et à pression élevées, par exemple à l'opé ration de l'autoclave.
L'opération à l'autoclave consiste à immerger l'assemblage ayant subi le pressage préalable direc tement dans le fluide, par exemple de l'huile à une température élevée, telle que 288 C, à soumettre l'huile à une pression élevée telle que de 7 à 17,5 kg/ce, de préférence à environ 14 kg/ce, à chauf fer le fluide sous cette pression et à cette tempéra ture, par exemple entre 38 et 163o C pendant quel ques minutes, par exemple 30 minutes. On refroidit le fluide, par exemple jusqu'à 288 C et on fait cesser la pression. On retire l'ensemble et on enlève le fluide de ses surfaces.
<I>Exemple 1</I> On a traité dans l'appareil décrit plus de cent des pare-brise panoramiques des divers types. Après le pressage préalable et le laminage du bord lorsqu'il était nécessaire, ils ont été soumis au pressage final dans l'autoclave dans les conditions normalisées, sa voir: 30 minutes à 135o C et sous 14 kg/ce. On a utilisé la feuille 25 dans l'appareil au lieu de la feuille 56 dans certains des essais.
Soixante-dix pare-brise de ceux qui ont été traités constituaient un modèle de chacun de deux fabricants d'automo biles différents, savoir des pare-brise pour les Ply mouth<B>1955</B> et la Ford Thunderbird <B>1955.</B> Aucun des pare-brise provenant de l'opération finale à l'au toclave n'était à rebuter comme contenant des bulles d'air ou du fluide ayant pénétré dans le feuilleté. <I>Exemple II</I> On a fait préalablement le vide pour des pério des allant de 0 à 5 minutes suivies de 3 minutes de chauffage tout en maintenant les conditions de vide dans 28 pare-brise panoramiques et on les a sou mis ensuite au pressage final normalisé dans un autoclave. L'appareil comportait une feuille de caoutchouc 56 doublée de coton.
Les pare-brise ont été soumis ensuite à l'essai de deux heures à l'ébul lition ASA, mentionné ci-dessus. Cet essai de stabi lité à la chaleur détermine l'efficacité de l'enlève ment de l'air d'entre les feuilles dans la phase d'évacuation. Les résultats sont indiqués sur le ta bleau ci-après. Dans ces essais, le vide utilisé pen dant la phase de production de vide était d'environ 635 mm de mercure. La température entre le dis positif chauffant périphérique 45 et la surface ex terne de la feuille de verre adjacente était à la fin du cycle en moyenne de 2040 C environ.
EMI0007.0001
Temps <SEP> de <SEP> pro- <SEP> Nombre <SEP> moyen <SEP> de <SEP> bulles <SEP> dans <SEP> les
<tb> duction <SEP> de <SEP> vide <SEP> p<U>a</U>re-<U>b</U>rise <SEP> ayant <SEP> présen<U>té <SEP> des <SEP> bull</U>es
<tb> avant <SEP> d'appliquer <SEP> Nombre <SEP> de <SEP> pare- <SEP> Nombre <SEP> de <SEP> pare le <SEP> chauffage <SEP> brise <SEP> essayés <SEP> brise <SEP> ayant <SEP> pré- <SEP> Extrémité <SEP> Section <SEP> Extrémité
<tb> Minutes <SEP> à <SEP> l'ébullition <SEP> senté <SEP> des <SEP> bulles <SEP> conducteur <SEP> médiane <SEP> passager
<tb> 0 <SEP> 7 <SEP> 7 <SEP> 17 <SEP> 6 <SEP> 13
<tb> 1 <SEP> 7 <SEP> 6 <SEP> 2 <SEP> 0 <SEP> 3
<tb> 3 <SEP> 7 <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 0 <SEP> 0
<tb> 5 <SEP> 7 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 Les résultats précédents montrent que la stabi lité à la chaleur est très médiocre
si l'on ne fait pas le vide au préalable. On peut comparer les résultats avec le même essai sur huit pare-brise de même modèle qui avaient été préalablement pressés au moyen d'une machine utilisant deux rouleaux de pincement élastiques montés de manière à pouvoir tourner dans un carter, puis ayant subi le laminage du bord et enfin le traitement normalisé à l'auto clave. Dans l'essai d'ébullition de deux heures de ces pare-brise, six ont présenté des bulles. Le nom bre moyen des bulles dans ces six pare-brise était de six du côté du conducteur du véhicule, de zéro dans la section médiane et de trois dans l'extrémité du côté du passager.
Ainsi, en faisant le vide préa lable pendant une minute dans l'appareil, on obtient des produits qui sont aussi bons ou meilleurs que ceux pour lesquels on utilise le type d'appareil à rouleaux de pincement pour le pressage préalable.
Lorsqu'on fait passer de manière consécutive des pare-brise courbes dans l'appareil, la durée du chauffage tombe d'une valeur de trois à quatre minutes à une valeur de deux à deux minutes et demie par suite de la chaleur conservée dans l'ap pareil de pressage préalable et qui provient de l'opération précédente. Bien entendu, on coupe le circuit du dispositif chauffant 45 avant de suppri mer le vide. S'il en était autrement, l'ensemble sui vant qui serait placé à la partie supérieure du dis positif chauffant à bande 45 subirait un scellement partiel de la bande marginale au moins avant que l'on ait commencé à faire le vide. Pour l'obtention des meilleurs résultats, il est préférable que l'en semble feuilleté de verre 40 n'ait pas une tempé rature supérieure à 21,1 environ lorsqu'on le place dans l'appareil.
Dans les exemples précédents, le dispositif chauf fant 45 à bande s'étendait complètement autour de la zone désirée et utilisait un courant de 10 ampères sous 120 volts. On a constaté que, lorsque la zone était chauffée par deux corps de chauffe 45a et 45b, chacun d'eux occupant une moitié de la bande sen siblement continue et étant relié en parallèle avec des lignes sous une tension de 260 volts, il était possible de chauffer plus rapidement la zone margi nale de l'ensemble. Par suite, l'on obtient un pressage préalable satisfaisant avec une durée de chauffage d'une minute et demie seulement, précédée d'un vide fait pendant une minute seulement pour un temps total de cycle d'environ deux minutes et demie.
Bien entendu, le changement du diamètre du fil dans le dispositif chauffant 45 résultant d'un changement de tension peut diminuer la durée du chauffage.
Dans une autre variante de l'élément chauffant, un dispositif chauffant électrique à couverture, lequel est flexible en tous sens, a été reconnu satisfaisant. Il scelle suffisamment la zone marginale pour em pêcher la pénétration du fluide, et la zone centrale se trouve complètement scellée par l'opération dans l'autoclave. D'autres variantes ont été essayées avec succès, par exemple deux dispositifs chauffants à bande fixés côte à côte de manière à élargir la zone de la bande continue à chauffer, ce qui rend moins critique l'emplacement d'un ensemble feuilleté de verre 40 par- rapport au dispositif chauffant flexible 45.
<I>Exemple 1I1</I> En utilisant un dispositif chauffant à couverture à la place du dispositif chauffant 45 à bande, on a placé trois lentilles feuilletées courbes pour lunettes de protection dans la couverture tissée électrique et on les a recouvertes avec des feuilles 48 et 50 comme on l'a précédemment décrit pour les ensembles courbes. Les échantillons de verre pour lunettes de protection comportaient une courbure enveloppante prononcée à chaque extrémité et étaient faits en verre de 1,58 mm et en résine polyvinyl-butyral plas tifiée de 0,381 mm d'épaisseur. Ils avaient une corde de 152,4 mm, une largeur de 82,5 mm et une lon gueur de 190,5 mm sur la surface de verre.
Ils étaient supportés sur la feuille 16, dans une position telle que leur convexité était orientée vers le bas, sur un support à nervure fait en toile d'amiante laminé. Le temps d'évacuation était de 2 minutes. Le temps total du cycle était de 10 minutes. Plusieurs lots de trois lentilles courbes feuilletées pour lunettes de protection ont été traités de cette manière. Un pressage préalable satisfaisant a été obtenu avec ce traitement multiple de petits ensembles feuilletés. Bien entendu, avec un meilleur dispositif chauffant, on aurait pu raccourcir considérablement la durée.
Dans le feuilletage de petits ensembles plats feuil letés, l'on peut feuilleter ensemble, ou traiter en semble par pressage préalable, un certain nombre d'entre eux, en utilisant l'appareil et le procédé décrit ci-dessus mais, en pareil cas, comme dans le feuil letage d'un grand ensemble de verre plan feuilleté, la feuille élastique 16 est de préférence plagie. Dans la description précédente du pressage préa lable, on a noté que la feuille 48 est tirée vers le bas pendant que l'on fait le vide et qu'elle assure le pincement du bord supérieur de l'ensemble 40 pour produire un meilleur scellement de la zone marginale de cet ensemble.
On a signalé aussi que la feuille 50 est tirée vers le bas contre la feuille 48 où elles occupent une zone commune, et qu'au-delà de cette zone elle est tirée vers le bas contre la feuille 29. Les feuilles 25 ou 56 assurent le passage de l'air à partir des trous 27 vers le bord de l'ensemble feuil leté 40 par coopération avec les passages de la feuille 29. Il s'ensuit que les feuilles 25 et 29 coopè rent pour assurer les passages d'air depuis les trous 27 et la périphérie de l'ensemble feuilleté 40 pen dant la phase d'évacuation. Les trous 27 sont de préférence dirigés vers le bas afin d'empêcher à coup sûr que la feuille 50, lorsqu'elle est tirée vers le bas de manière serrée contre la tubulure 22, n'est pas tirée assez loin vers le bas au point d'obturer les trous en question et d'empêcher ainsi l'évacuation de l'ensemble feuilleté 40.
La surface inférieure de la feuille 50 et la surface de la tubulure 22 sont de préférence lisses, ce qui assure une traction de la feuille 50 vers le bas l'amenant de manière étanche à l'air contre la tubulure 22 pendant l'évacuation.
Dans les exemples précédents, la feuille 34 et le dispositif chauffant 45 cousu à sa surface supé rieure se trouvaient sous l'ensemble feuilleté de verre 40 tel qu'on le voit sur la fig. 4. On a procédé à des essais avec la feuille flexible 34 inversée, de sorte que le dispositif chauffant 45 se trouvait sur sa surface inférieure. L'ensemble de verre feuilleté 40 était placé directement sur la feuille 29. La feuille 34 était placée sur l'ensemble 40 avec le dispositif chauffant 45 en contact avec celui-ci. Les feuilles 48 et 50 étaient appliquées par-dessus dans l'ordre habituel. On faisait ensuite le vide dans l'appareil, etc., comme on l'a décrit ci-dessus.
On a obtenu des pare-brise courbes en verre feuilleté satisfaisants avec ce mode opératoire modifié.
Dans la description qui précède, la table-support 11 présentait une surface supérieure convexe 15 et les ensembles 40 étaient soumis au pressage préalable avec les extrémités dirigées vers le bas. La surface 15 peut être concave et le pare-brise courbe peut être placé dans l'appareil avec ses extrémités diri gées vers le haut.
L'appareil servant à amener un ensemble feuil leté et à le maintenir en place avec, ensuite, un dé placement mécanique des feuilles 48 et 50, faisant corps ou non, en place avant l'application du vide et le chauffage, peut être utilisé si on le désire, comme le montre partiellement la fig. 8 et comme on l'a décrit ci-dessus. Un mécanisme pour un cycle de réglage dans le temps est clairement suggéré par la description précédente du procédé et de l'appareil décrits. La feuille 20 peut aussi être supprimée si l'on monte la tubulure 22 directement sur la feuille 16.
Process for pressing at least the marginal zone of an assembly comprising two matched glass sheets and a thermoplastic interlayer, apparatus for carrying out this process and assembly of sheets obtained according to this process The present invention relates to relates to a method for pressing at least the marginal zone of an assembly comprising at least two matched glass sheets and a thermoplastic interlayer.
For laminating glass assemblies, it is common practice to seal, or bond, the thermoplastic interlayer to the two sheets of glass by application of heat and pressure, for example in an autoclave using a fluid, such as oil. , at high temperature and subjected to high pressure. To perform this pressing or sealing of the interlayer to the two sheets of glass, it is first necessary to pre-press a marginal zone of the assembly before placing it in the fluid contained in the autoclave; otherwise, the fluid enters the laminate assembly and becomes trapped therein during lamination, which spoils the appearance of the laminate assembly.
In addition, the prior pressing operation is necessary to remove as far as possible _possible the air between the interlayer and the two sheets of glass; otherwise the air would be trapped in the final product in the form of bubbles and this would also adversely affect the appearance of the laminate assembly.
A known method for producing this prior pressing of a flat laminated assembly is to heat the latter and pass it between two elastic nip rolls, the product obtained then being subjected to the treatment in the autoclave. For a planar laminated assembly, when this comprises more than two sheets of glass and more than one thermoplastic interlayer, or else for a laminated assembly that was bent or bent, it was found that it was necessary to place this laminated set in an oil resistant bag.
The bag was then sealed and the air expelled. The bag thus emptied of air and its contents which were sealed therein were immersed in oil contained in the autoclave for final pressing. For the manufacture of a large number of small sheet assemblies, the process of placing in the bag, sealing, expelling the air and treating in the autoclave, required labor. im bearing.
When large curved laminated glass assemblies, such as those in windshields, were pre-pressed in the marginal zone by heating and passing between two elastic nip rollers, difficulties were encountered necessitating the adoption of prior pressing devices. plexes.
For the wrap-around windshield, or panorama, in which the portion of the end sections adjacent to the central section has the smallest radius of curvature, with or without a very progressive transverse curvature in the central section, even more complex devices , using pinch rollers, were necessary for the pre-pressing of the windshields in order to eliminate the need for manual guidance of these windshields between the two pinch rollers. Even greater complexity arose when modifying the windshields.
The end sections were subjected to torsion around the longitudinal axis during the bending of the planar structure for the production of a windshield having a cylindrical central part and tapered end sections. A new difficulty for the proper pressing of at least a marginal area of windshield arose when producing windshields of the composite curvature type.
These windshields had transverse curvature as well as longitudinal curvature in at least the central section with at least torsion-free end sections around the longitudinal axis. A number of modifications to the pre-pressing apparatus resulted in satisfactory pre-pressing of some of the later models of panoramic and composite windshields, but these apparatuses required modifications or some changes when the pressing apparatus. prior must be changed for pre-pressing from one type of windshield to another type of design.
This requires the implementation in the production line of a given model or a given group of windshield sins sufficiently similar in the degree of curvature for a long period of time in order to minimize the amount of windshield. time lost by the necessary modification of the machine for the change for the pre-pressing of a significantly different model of curved windshield.
Before proceeding with the modifications of the pre-pressing machine using two rollers, so that the pre-pressing apparatus could satisfactorily pre-press such curved windshields, it was necessary to subject the latter to the pre-pressing process. pre-pressing described above in which the whole was placed in an oil-resistant bag, after which the air was expelled after sealing and subjected to the autoclave. The number of curved windshields pressed satisfactorily by means of such an operation was not high enough for economical work.
Due to the pronounced curvatures of the windshields at the junction point of the end sections and the central section, and due to the twisting of the end sections around the longitudinal axis, the assemblies which were defectively supported on their face concave during the expulsion of air from the bags, there was a considerable degree of rupture of these curved windshields.
This rupture included a fracture or cracking of the glass. This resulted in an expensive operation because such deterioration of the curved windshields could not be detected until the curved windshield contained in the bag had been subjected to the complete cycle of operations including the pressing in the bag. autoclave.
Such an apparatus, which has been implemented for the preliminary pressing of curved windshields, uses an upper frame and a lower frame having a fixed structure determined by the windshields to be pressed beforehand, which requires the expensive construction. a certain number of frames for the prior pressing of the various models of curved windshields. The change of frames is also necessary for the change of the design of the windshield moving in the production line.
The method according to the invention is characterized in that it consists in supporting the assembly on a flexible sheet delimited by a continuous rib determining the position of the assembly; placing at least one flexible cover sheet over the assembly and the rib to cover the entire area of the flexible sheet bounded by the rib and to maintain a conduit around the periphery of the assembly; evacuating the duct through the rib while maintaining air passages from the periphery of the assembly to the point of air discharge;
By hand hold the vacuum while heating at least the marginal area of the glass sheets and the interlayer, after which the vacuum is stopped, the cover sheet and said assembly are removed.
The invention also relates to an apparatus for implementing this method, this apparatus being characterized in that it comprises: a support surface; a first flexible sheet mounted on this support surface so as to constitute an elastic upper surface; a rib mounted on this upper surface, delimiting an area on this upper surface, to determine the position of said assembly, at least part of this rib comprising a longitudinal duct and a permeable side wall allowing the evacuation of the air towards this leads from the aforementioned defined zone;
a heater arranged to provide heating of at least the marginal area of said assembly, at least one other flexible sheet extending over the area defined by the rib, said other sheet being spaced from the upper surface above so as to provide air passages along the inner periphery of the rib and being large enough to come into tight contact with said rib above said wall during the evacuation of air between the first and third flexible sheets. Finally, the invention comprises a set of sheets obtained according to the above method.
The appended drawing represents, by way of example, embodiments of the apparatus for carrying out the process according to the invention.
Fig. 1 is a front view of a first embodiment.
Fig. 2 is a plan view, partially cut away, of the apparatus of FIG. 1. FIG. 3 is an end view of the apparatus of FIG. 1.
Fig. 4 is a partial cross section, on a larger scale, taken at 4-4 of FIG. 2. FIG. 5 is a partial cross section taken substantially at 5-5 of FIG. 4, showing in more detail the nature of the various flexible sheets, part of the view showing the spacing of the holes in the peripheral rib.
Fig. 6 is a cross-section, on a larger scale, of a variant of the peripheral rib mounted on a flexible sheet and having a planar face for easy sealing of the upper surface of one of the flexible sheets of the apparatus. Fig. 7 is a partial cross section similar to FIG. 5 of a second form of execution.
Fig. 8 is a schematic view of a variant of the apparatus of FIG. 1, in which the two upper sheets are integral, one end of the sheet thus formed being fixed so that it can perform only a limited movement and the other end being connected to a device for mechanically lifting the sheet in order to to allow easy insertion and removal of the foil assembly.
Fig. 9 is a partial plan view of the apparatus with partial cutaway to show a variant of the heating device using two band heating bodies connected in parallel.
In carrying out the method, a laminated glass assembly comprising two sheets of glass and a thermoplastic interlayer is supported by a flexible sheet in the area of the sheet which is defined by a continuous rib on its upper surface. The assembly is placed so that it is spaced from the rib. A flexible cover sheet having dimensions large enough to completely cover even during the air removal operation, the area occupied by the rib, is placed on the laminate assembly. The two flexible sheets cooperate with the rib to form a duct between the latter and the periphery of the laminated assembly.
Air is evacuated from this duct via the rib. The assembly is then heated at least in the marginal zone while maintaining the vacuum between the two flexible sheets. After sufficient heating of the assembly to seal at least the marginal area, the vacuum is terminated and the flexible cover sheet is removed, followed by the laminated glass assembly. In this process, the assembly is sufficiently pressed so that it can be placed in the autoclave in the fluid for a final pressing under the action of heat and pressure without penetration of the fluid between the sheets of glass and the layer. plastic interlayer.
Very variable values of temperature and vacuum can be adopted for the pre-pressing without sacrificing a high number of laminated assemblies having defects. For example, the heating temperature can be between 93.3 and 2600 C and the degree of vacuum can go down to 508 mm Hg. It is preferable that the heating temperature is between 1630 and 2360 C. It is also preferable that the vacuum is at least 635 mm of mercury.
With this method, any of the various types of laminate assemblies described above can be satisfactorily pre-pressed, including panoramic windshields and windshields having appreciable transverse composite curvature with or without twist. extreme sections around the longitudinal axis.
The apparatus for carrying out the method comprises a support table designated as a whole by 11 and comprising two spaced vertical support pieces 12 and 13 which are kept spaced apart by horizontal pieces 14. The support table is provided. 11 provided with a flexible upper face 15 of a flexible sheet 16 fixed to the parts 12 and 13 by nails 17.
The longitudinal curvature of the upper edge of the support pieces 12 and 13 is determined approximately by projecting the profile of a curved laminated assembly, such as a windshield, from the approximate location where the windshield is to be. placed on sheet 16 on the support pieces. However, due to the flexibility of the upper surface, it is sufficient that the upper profile of the support pieces 12 and 13 is roughly approximated. This apparatus has been found to be suitable for the preliminary pressing of the wide variety of windshield designs without any change in the curvature of the support table 11.
The sheet 16 is covered with a flexible sheet 20. A peripheral tube 22 rests on the sheet 20 and has a flat side in section so as to form a seal with the upper surface of the sheet 20. Outlet tubes 23 are connected to the opposite sides of the continuous peripheral tube 22 and are connected to a vacuum pump (not shown). A flexible corrugated sheet 25 resides on flexible sheet 20 in the area defined by tubing 22. The periphery of sheet 25 is adjacent to tubing 22. As seen in Figs. 4 and 5, the corrugations of the sheet 25 extend transversely to the longitudinal axis of the support table 11.
The tube 22 is pierced with holes 27 spaced over its length and going from the inside of the tube downwards, passing through the internal wall 28 of this tube. A heat-insulating flexible sheet 29 is disposed over the sheet 25 and its periphery, as well as the sheet 25 is adjacent to the tubing 22. The sheet 29 is porous enough to provide air passages upward from the recesses 30. formed by the corrugated sheet 25.
A flexible sheet 34 of a heat resistant material, preferably a heat insulating material, is disposed on the heat insulating sheet 29. The sheet 34 has approximately the outline of the generally designated curved laminated glass assembly. by 40 and comprising two curved sheets of glass 41 and 42 separated by a thermoplastic interlayer 43. An electric heating device formed by a flexible strip 45 is fixed to the sheet 34, and the area occupied by the heating device 45 extends at least up to the marginal area of the laminate assembly 40.
A flexible sheet 48 having an area slightly larger than the area of the laminate assembly 40 and having a similar contour is disposed above the flexible sheet 34. On the flexible sheet 48 is a flexible sheet 50 having a degree of flexibility. is much higher than that of sheet 48.
The sheet 50 completely covers the area defined by the bulb 22 and extends sufficiently beyond it before the air is evacuated from the apparatus so that when a part of the sheet is pulled downwardly within the area defined by the tubing, a sufficient amount of the sheet 50 extends at least as far as the tubing 22 to be pulled against the latter, in order to maintain the vacuum exerted.
Since the edges of the sheet 50 are drawn inward a considerable distance, when vacuum is applied as the sheet is drawn downward into the area adjacent to the tubing 22 and above sheet 25, it is preferred that sheet 50 extends at least 76.2 or 101.6 mm beyond tubing 22 when the apparatus is not subjected to a vacuum.
The flexible band heater 45 extends around the perimeter of the assembly. Conductors 52 and 53 of the heater 45 are connected, as seen in FIG. 2, to conductors 54 and 55 which rest on the sheet 34 and extend outwardly on the sheet 20 and between the tubing 22 and the latter sheet. The ends of the conductors 54 and 55 are connected to an electrical source (not shown). The passage between the tubing 22 and the sheet 20 is sealed around the conductors 54 and 55 to prevent air leakage under this tubing when a vacuum is applied to the apparatus.
As seen in fig. 4, the laminate assembly 40 is placed between the sheet 48 and the strip heating device 45, the latter coinciding with the marginal area of the laminate assembly 40 or abutting thereon.
It is seen in fig. 6 an alternative form of the tube 22 which can be used instead of the tube 22 shown in FIG. 6. It can be seen that the pipe 22 of FIG. 6 has a substantially triangular transverse section and that it is also pierced with holes 27 directed downwards in the interior wall 28. As for the pipe 22 of FIG. 4, that of FIG. 6 has a structure such that it does not collapse when a vacuum is created.
Fig. 7 shows a variant comprising a rubber lining 56 lined with cotton, the cotton lining 57 facing upwardly so as to provide air passages from the holes 27 to the periphery of the laminate assembly. 40.
On the fi-. 8, there is schematically shown in its general outline the apparatus of FIG. 1, but a flexible sheet 60 replaces the sheets 48 and 50 and is the equivalent of the arrangement in which the sheets 48 and 50 form a body by gluing their opposite faces. This can, of course, be achieved by making a sheet material having a greater thickness in the central area. One of the ends of the sheet 60 is fixed to the mounted roller 61, so as to be able to rotate on a fixed support (not shown). The other end of the sheet 60 is attached to a large jaw extensible clamp 62 connected by a spring 63 rotatably mounted on the piston rod 64 which is raised and lowered by a hydraulic cylinder 65 mounted on a fixed support 66.
In the foregoing description of the band heater 45, it has been indicated that it is constituted by a single band. It has been found that it is particularly advantageous to carry out the heating of the perimeter by using two heating bodies 45a and 45b, each of which occupies a section of the periphery. These heating bodies are connected in parallel as seen in FIG. 9. <I> Operation </I> The support pieces 12 and 13 and the horizontal pieces 14 are made of wood and are spaced approximately 889 mm apart. On parts 12 and 13 is stretched and nailed a 1.58 mm thick section of a rubberized canvas 915 mm wide. The double braided continuous or peripheral tubing has a round cross section with an inside diameter of 12.7 mm.
Holes 27, each 3.2 mm in diameter, are drilled at 50.8 mm intervals in the tubing 22. The bottom of the latter is cut flat and the flat surface is sealed with dissolving rubber. the sheet 20. The tubing 22 is made continuous by sliding its two ends on two arms of a copper T (not shown) forming part of the outlet conduits with an internal diameter of 12.7 mm. In other words, two sections of tubing 22 are used so that their ends are connected to the copper T forming part of the outlet ducts 23.
The tubing 22 is sealed to the sheet 20 so that when the assembly 40 is placed on the sheet 34 within the area defined by the tubing 22, the periphery of the curved laminated glass assembly is spaced from the tubing 22 by approximately 100 mm at the ends of the assembly and by approximately 50 mm at the sides of the latter. Sheet 25 is a corrugated rubber sheet having a thickness of 3.2 mm and having about eight corrugations every 25 mm.
Sheet 29 is a sheet of asbestos cloth with a thickness of 1.6 mm. Sheets 25 and 29 are of such size and shape that their peripheries fit tightly over tubing 22 to prevent sheet 59 from coming in between them and shutting off the air supply from holes 27 to. at the periphery of the laminate assembly 40. A cotton-lined rubber sheet 56 shown in FIG. 7, constituting a variant of the flexible corrugated sheet 25, has a thickness of 3.2 mm and is flexible.
The sheet 34, to which the heater 45 is sewn, is a 1.6 mm asbestos cloth. The flexible band heater 45 is 25.4mm wide and flexible in all directions. It consists of a fiberglass fabric inside which is sewn a copper wire insulated by the fiberglass which follows a zigzag path along the strip in the longitudinal direction.
Sheet 48 is 3.2mm thick rubber. Its size is chosen such that it extends from 25.4 mm to 50.8 mm beyond the edge of the laminated windshield assembly to provide marginal pinch. Although flexible, the rubber sheet is stiff enough to produce this pinch. The flexible sheet 50 is a 0.8mm, 787X2032mm rubber sheet and thus extends several times 25mm beyond the tubing 22 when the apparatus is assembled and immediately before the start of evacuation. .
The device is assembled as shown in fig. 4, except that sheets 48 and 50 are not in place. A laminated glass assembly 40 is disposed as shown, such that the marginal area of this assembly is above the band heater 45. The sheet 48 is then applied to the assembly 40 so that it extends 25 to 50 mm beyond the assembly 40 at all points around the periphery of said assembly. Then, the sheet 50 is placed over the entire assembly thus formed, so that the marginal area of the sheet 50 extends several times 25 mm beyond the entire periphery of the tubing 22.
A vacuum pump connected to the outlet tube 23 is started in order to evacuate the air between the sheets 50 and 20 in the zone delimited by the bulb 22. As will be seen below, the air pressure can be varied. time during which we create a vacuum. With the discharge of air from the chamber bounded by tubing 22 and sheets 50 and 20, the pressure difference between this chamber and the atmosphere above sheet 50 forces the latter, which was applied loosely to the area occupied by the tubing continues to move downward and come into contact with the sheet 29.
Sheet 50 also pulls sheet 48 downward to produce marginal nip by sheet 48 on the top edge of laminate assembly 40. As soon as the desired degree of vacuum has been reached, the stream is passed through. in the flexible heater 45 to heat the marginal area of the laminate assembly 40 to the desired temperature mentioned above. After heating the marginal zone for the desired time, the heating is stopped and the vacuum is turned off. The sheets 50 and 48 are removed and then the laminated assembly 40 from the apparatus.
The assembly 40 is examined to see whether or not any part of the margin requires a treatment known as edge rolling. This type of edge lamination involves inserting a thin roll between the two sheets of glass at the point where the marginal portion is not completely cleared due to incomplete union. By inserting this thin roll into the space between the two sheets of glass and by moving the roll back and forth, the thermoplastic material is forced inward and against the hot glass surfaces to to produce union. Rolling the edge ensures that the entire marginal portion has sufficient union so that oil cannot penetrate during post-autoclaving.
Edge rolling has heretofore been used to correct pre-pressing defects using two elastic nip rollers.
In the implementation described above, the effect of the duration of air evacuation and the duration of heating after the execution of the evacuation, as well as the effect of the temperature were studied. of the laminated unit placed in the apparatus, on the quality of this assembly obtained by using the prior pressing apparatus followed by the normal treatment in an autoclave.
The evaluation or appraisal of the laminates obtained by the method described in combination with the post-autoclaving involves the two-hour standard boiling test which is a test described in the American Standards Association Code for Safety Glazing Materials Z 26.1. 1950, Essay No 4.
Tests were also made using widely varying temperatures between the peripheral heater 45 and the outer surface of the glass assembly 40, at its marginal portion at the end of the heating cycle. It has been determined by these tests that the best results are obtained when the temperature at the end of the cycle is at least about <B> 2150 </B> C.
In using the apparatus as described above, it has been found that it is possible to pre-press satisfactorily a considerable number of different types of windshields. For example, satisfactory results have been obtained using the apparatus with the dimensions described above for the pre-pressing of laminated assemblies for the production of panoramic windscreens from two different manufacturers of motor vehicles. . There is a considerable difference in the dimensions and in the degrees of curvature of these windshields.
In one of the types of windshields in question, the end sections were curved around the longitudinal axis. The other simply had a much smaller radius of curvature at the end sections in the vicinity of the center section. With the same apparatus it has even been possible to carry out the satisfactory pre-pressing of panoramic windscreens which also have a transverse curvature in their central section.
This prior pressing followed by the usual autoclave operation has given satisfactory results for windshields of various types when the peripheral tubes 22 shown in FIGS. 4 and 6 and either sheet 25 or sheet 56.
By using the apparatus shown in fi-. 1 to 4, a large number of curved windshields can be pre-pressed. Some of these windshields were of the usual panoramic type. Others included those with extreme sections curved around the longi tudinal axis. To switch from the prior pressing of one windshield design to another, even with appreciable differences in curvature, it was sufficient to change the peripheral heating device 45 by removing it, with the sheet 34 on which it is sewn. , after having disconnected the conductors 52 and 53 from the conductors 54 and 55.
The sheet can be quickly replaced by another flexible sheet 34 to which is sewn a flexible peripheral heater 45 having the appropriate arrangement to provide heating to the marginal region of the new windshield design to which it is concerned. press beforehand. The conductors 52 and 53 are connected to the conductors 54 and 55 and the apparatus is then ready for the pre-pressing of the model substantially different from that which was previously pre-pressed. The device can be operated by one man.
In the evacuation phase, the vacuum is maintained for approximately one minute before activating the peripheral heating device 45. The heating is then carried out for approximately 3 to 4 minutes, the actual time depending on the model of the windshield. A total cycle of 4 to 5 minutes has been recognized as giving optimum use of the device.
It has been observed that the windshields which have undergone the prior pressing in the manner described above have, after their removal from the apparatus, a central part not heated and incompletely united, but in which a vacuum has been made, surrounded by a clear part completely united around the edge. The pre-pressed windshields required only a small degree of edge rolling, its or even about 75mm per windshield, due to occasional marginal spots which do not seal cleanly.
Unclear marginal spots were not observed which, after edge rolling, were insufficiently sealed in the central area to the point of allowing fluid to penetrate the laminate and result in an unsatisfactory set when the assembly having undergone the prior pressing was subjected to the treatment at high temperature and pressure, for example to the operation of the autoclave.
The autoclave operation consists in immersing the assembly having undergone the prior pressing directly in the fluid, for example oil at a high temperature, such as 288 C, in subjecting the oil to a high pressure such as that from 7 to 17.5 kg / cc, preferably about 14 kg / cc, to heat the fluid under this pressure and temperature, for example between 38 and 163o C for a few minutes, for example 30 minutes . The fluid is cooled, for example to 288 C and the pressure is released. The assembly is removed and the fluid is removed from its surfaces.
<I> Example 1 </I> More than one hundred panoramic windshields of various types were treated in the apparatus described. After the preliminary pressing and the rolling of the edge when necessary, they were subjected to the final pressing in the autoclave under standard conditions, its see: 30 minutes at 135o C and under 14 kg / cc. Sheet 25 was used in the apparatus instead of sheet 56 in some of the tests.
Seventy windshields of those treated were a model each from two different automakers, namely windscreens for the Ply mouth <B> 1955 </B> and the Ford Thunderbird <B> 1955. </B> None of the windshields from the final au toclave operation was to be discarded as containing air bubbles or fluid that had entered the laminate. <I> Example II </I> A vacuum was made beforehand for periods ranging from 0 to 5 minutes followed by 3 minutes of heating while maintaining the vacuum conditions in 28 panoramic windscreens and they were subjected to then to the standardized final pressing in an autoclave. The apparatus included a rubber sheet 56 lined with cotton.
The windshields were then subjected to the two hour ASA boiling test, mentioned above. This heat stability test determines the efficiency of the removal of air from between the sheets in the evacuation phase. The results are shown in the table below. In these tests, the vacuum used during the vacuum generation phase was approximately 635 mm Hg. The temperature between the peripheral heating device 45 and the external surface of the adjacent glass sheet was at the end of the cycle on average about 2040 C.
EMI0007.0001
Time <SEP> of <SEP> pro <SEP> Average number <SEP> <SEP> of <SEP> bubbles <SEP> in <SEP> the
<tb> duction <SEP> of <SEP> empty <SEP> p <U> a </U> re <U> b </U> rise <SEP> having <SEP> present <U> ty <SEP> of <SEP> bull </U> es
<tb> before <SEP> to apply <SEP> Number <SEP> of <SEP> barrier <SEP> Number <SEP> of <SEP> by the <SEP> heating <SEP> breeze <SEP> tried <SEP > breeze <SEP> having <SEP> pre- <SEP> End <SEP> Section <SEP> End
<tb> Minutes <SEP> to <SEP> boiling <SEP> felt <SEP> of the <SEP> bubbles <SEP> driver <SEP> median <SEP> passenger
<tb> 0 <SEP> 7 <SEP> 7 <SEP> 17 <SEP> 6 <SEP> 13
<tb> 1 <SEP> 7 <SEP> 6 <SEP> 2 <SEP> 0 <SEP> 3
<tb> 3 <SEP> 7 <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 0 <SEP> 0
<tb> 5 <SEP> 7 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 Previous results show that heat stability is very poor
if we do not empty it first. The results can be compared with the same test on eight windshields of the same model which had been previously pressed by means of a machine using two elastic pinch rollers mounted so as to be able to rotate in a housing, then having undergone the rolling of the edge and finally the standardized auto-clave processing. In the two hour boiling test of these windshields, six exhibited bubbles. The average number of bubbles in these six windshields was six on the driver's side of the vehicle, zero in the midsection, and three in the end of the passenger side.
Thus, by pre-emptying the apparatus for one minute, products are obtained which are as good as or better than those for which the nip roller apparatus type is used for the pre-pressing.
When curved windshields are passed consecutively through the apparatus, the heating time drops from a value of three to four minutes to a value of two to two and a half minutes as a result of the heat retained in the heater. 'prior pressing device which comes from the previous operation. Of course, the circuit of the heating device 45 is cut before the vacuum is removed. If it were otherwise, the next assembly which would be placed at the top of the strip heating device 45 would undergo partial sealing of the marginal strip at least before the vacuum was started. For best results, it is preferred that the laminated glass assembly 40 does not have a temperature greater than about 21.1 when placed in the apparatus.
In the previous examples, the band heater 45 extended completely around the desired area and used a current of 10 amps at 120 volts. It was found that, when the zone was heated by two heating bodies 45a and 45b, each of them occupying one half of the substantially continuous strip and being connected in parallel with lines at a voltage of 260 volts, it was possible to heat the entire marginal zone more quickly. As a result, a satisfactory pre-pressing is obtained with a heating time of only one and a half minutes, preceded by a vacuum made for only one minute for a total cycle time of about two and a half minutes.
Of course, the change in the diameter of the wire in the heater 45 resulting from a change in voltage can decrease the duration of the heating.
In another variation of the heating element, an electric blanket heater, which is flexible in all directions, has been found to be satisfactory. It seals the marginal area sufficiently to prevent the penetration of fluid, and the central area is completely sealed by the operation in the autoclave. Other variations have been tried with success, for example two strip heaters attached side by side so as to widen the area of the continuous strip to be heated, making the location of a laminated glass assembly less critical. relative to the flexible heater 45.
<I> Example 1I1 </I> Using a blanket heater in place of the band heater 45, three curved laminated lenses for protective eyewear were placed in the electric woven blanket and covered with foils. 48 and 50 as previously described for curved assemblies. The goggle glass samples had a pronounced wrap-around curvature at each end and were made of 1.58mm glass and 0.381mm thick plasticized polyvinyl-butyral resin. They had a cord of 152.4 mm, a width of 82.5 mm, and a length of 190.5 mm on the glass surface.
They were supported on sheet 16, in a position such that their convexity was facing down, on a rib support made of laminated asbestos cloth. The evacuation time was 2 minutes. The total cycle time was 10 minutes. Several sets of three curved laminated lenses for protective eyewear have been treated in this manner. Satisfactory pre-pressing has been obtained with this multiple treatment of small laminated assemblies. Of course, with a better heating device, the duration could have been considerably shortened.
In the lamination of small flat laminated sets, it is possible to leaf together, or to treat together by prior pressing, a number of them, using the apparatus and method described above, but in such a case , as in the sheet of a large assembly of planar laminated glass, the elastic sheet 16 is preferably plagiarized. In the foregoing description of the pre-pressing it was noted that the sheet 48 is pulled down while vacuuming and that it grips the top edge of the assembly 40 to produce a better seal. the marginal zone of this set.
It has also been reported that the sheet 50 is pulled down against the sheet 48 where they occupy a common area, and beyond this area it is pulled down against the sheet 29. The sheets 25 or 56 provide the passage of air from the holes 27 towards the edge of the sheet assembly 40 by cooperation with the passages of the sheet 29. It follows that the sheets 25 and 29 cooperate to provide the air passages from the holes 27 and the periphery of the laminated assembly 40 during the evacuation phase. The holes 27 are preferably directed downward in order to reliably prevent the sheet 50, when pulled down tightly against the tubing 22, not being pulled down far enough at the point. plug the holes in question and thus prevent the evacuation of the laminated assembly 40.
The undersurface of sheet 50 and the surface of tubing 22 are preferably smooth, which pulls sheet 50 downwardly causing it to airtight against tubing 22 during evacuation.
In the previous examples, the sheet 34 and the heater 45 sewn to its upper surface were located under the laminated glass assembly 40 as seen in FIG. 4. Tests were carried out with the flexible sheet 34 inverted, so that the heater 45 was on its bottom surface. The laminated glass assembly 40 was placed directly on the sheet 29. The sheet 34 was placed on the assembly 40 with the heater 45 in contact therewith. Sheets 48 and 50 were applied over in the usual order. The apparatus, etc., was then evacuated as described above.
Satisfactory curved laminated glass windshields have been obtained with this modified procedure.
In the foregoing description, the support table 11 had a convex upper surface 15 and the assemblies 40 were subjected to prior pressing with the ends facing downwards. The surface 15 may be concave and the curved windshield may be placed in the apparatus with its ends pointing upwards.
The apparatus for bringing a sheet assembly and holding it in place with subsequent mechanical movement of the sheets 48 and 50, integral or not, in place before vacuum application and heating, can be used. if desired, as partially shown in fig. 8 and as described above. A mechanism for a tuning cycle over time is clearly suggested by the foregoing description of the disclosed method and apparatus. The sheet 20 can also be omitted by mounting the tubing 22 directly on the sheet 16.