FR2789988A1 - PROCESS FOR THE MANUFACTURE OF A VITROCERAMIC PLATE, PARTICULARLY A VITROCERAMIC HOB, INCLUDING GRADIN-SHAPED HEIGHT SHELVES - Google Patents
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Abstract
Procédé pour la fabrication d'une plaque en vitrocéramique, en particulier d'une table de cuisson en vitrocéramique, comportant des étagements en hauteur en forme de gradin. Pour fabriquer une plaque en vitrocéramique comportant un étagement en hauteur, par exemple un étagement en hauteur entre la zone de cuisson et le bandeau de commande intégré à une surface de cuisson en vitrocéramique, ledit étagement en hauteur étant réalisé déjà à la fabrication de la plaque de verre à partir du verre précurseur, par laminage dudit étagement dans la surface de la plaque de verre.Process for the manufacture of a glass-ceramic hob, in particular of a glass-ceramic hob, comprising steps in height in the form of a step. To manufacture a glass-ceramic hob comprising a height step, for example a height step between the cooking zone and the control panel integrated into a glass-ceramic cooking surface, said height step being already produced when the hob is manufactured of glass from the precursor glass, by rolling said step into the surface of the glass plate.
Description
Procédé pour la fabrication d'une plaque en vitrocéramique, en particulierMethod for manufacturing a ceramic glass plate, in particular
d'une table de cuisson en vitrocéramique, comportant des étagements en hauteur en forme de gradin La présente invention se rapporte à un procédé pour la fabrication d'une plaque en vitrocéramique, présentant dans sa surface au moins un étagement en hauteur en forme de gradin, procédé suivant lequel une plaque de verre est produite à partir d'un verre précurseur ramolli, en tant que plaque élémentaire ou en tant que partie d'une bande de verre continue, destinée à être divisée ultérieurement, cette plaque de verre est soumise le cas échéant à des opérations de façonnage et est refroidie, et le verre précurseur est finalement transformé en vitrocéramique The present invention relates to a process for the manufacture of a glass-ceramic hob, having on its surface at least one stepped shelf height , method according to which a glass plate is produced from a softened precursor glass, as an elementary plate or as part of a continuous glass strip, intended to be divided later, this glass plate is subjected on if necessary during shaping operations and is cooled, and the precursor glass is finally transformed into glass ceramic
suivant un cycle température-temps déterminé. following a determined temperature-time cycle.
Des surfaces de cuisson en vitrocéramique ont largement fait leur preuve. Pour de telles surfaces de cuisson, il est déjà devenu usuel d'intégrer des éléments de commande et des éléments indicateurs à la plaque en vitrocéramique et, notamment dans le cas de vitrocéramique transparente, de les disposer en dessous de la plaque sans que la surface de cette dernière ne soit interrompue. Dans le cas d'une surface de cuisson en vitrocéramique continue plane avec de tels éléments de commande et éléments indicateurs, le risque existe que les ustensiles de cuisson chauds soient déplacés par glissement de la zone de cuisson proprement dite dans la zone en dessous de laquelle se trouvent les éléments de commande et éléments indicateurs. Ces éléments peuvent alors être endommagés, ou altérés dans leur fonction, par les ustensiles chauds. On a déjà remédié à ce risque en prévoyant un coude ou un contre-coude dans la zone du panneau ou bandeau de commande de la plaque en vitrocéramique, de sorte qu'il n'est pas possible de faire Vitroceramic cooking surfaces have largely proven themselves. For such cooking surfaces, it has already become customary to integrate control elements and indicator elements into the glass ceramic plate and, in particular in the case of transparent glass ceramic, to place them below the plate without the surface of the latter is not interrupted. In the case of a flat continuous glass ceramic cooking surface with such control elements and indicating elements, there is a risk that the hot cooking utensils are moved by sliding from the cooking zone proper into the zone below which there are the control and indicator elements. These elements can then be damaged, or altered in their function, by hot utensils. This risk has already been remedied by providing an elbow or counter-elbow in the area of the panel or control panel of the ceramic hob, so that it is not possible to do
glisser une casserole chaude sur les éléments fonctionnels. slide a hot pan over the functional elements.
Une telle séparation en zones peut être obtenue essentiel- lement déjà par un étagement en hauteur relativement faible, de telle manière que le bandeau de commande soit situé quelque peu plus haut que la zone de cuisson proprement dite et forme ainsi un petit gradin contre lequel les casseroles butent lorsqu'elles sont déplacées par glissement sur la plaque. Une telle solution est connue par exemple par le document DE-A196 10 073. L'étagement représenté et décrit dans ce document entre la zone de cuisson et le bandeau de commande est illustré sous la forme d'un déport ou décalage avec raccords à angle droit, à l'endroit duquel l'épaisseur de la plaque en vitrocéramique ne change pas, la zone du bandeau de commande étant simplement déportée ou décalée légèrement vers le haut, de sorte que les zones de la plaque séparées par le gradin ne sont plus reliées entre elles que sur une partie de leur épaisseur. Le document dans son ensemble ne donne aucune indication sur la manière suivant laquelle un tel déport ou décalage dans la plaque en vitrocéramique pourrait être réalisé. Le document donne plutôt l'impression de décrire un résultat recherché, sans indiquer les moyens Such a separation into zones can essentially be obtained already by a relatively low height step, so that the control panel is situated somewhat higher than the cooking zone proper and thus forms a small step against which the saucepans abut when moved by sliding on the plate. Such a solution is known for example from document DE-A196 10 073. The arrangement represented and described in this document between the cooking zone and the control panel is illustrated in the form of an offset or offset with angle fittings. straight, where the thickness of the glass ceramic plate does not change, the area of the control panel being simply offset or shifted slightly upwards, so that the areas of the plate separated by the step are no longer connected together only over part of their thickness. The document as a whole gives no indication of how such an offset or shift in the glass ceramic plate could be achieved. Rather, the document gives the impression of describing a desired result, without indicating the means
permettant d'obtenir ce résultat.to achieve this result.
Il est un fait qu'à l'heure actuelle, les plaques en vitrocéramique coudées et contre-coudées sont produites par pliage, à l'état ramolli, de la plaque entièrement laminée à partir du verre précurseur. Par le document WO 97/00407, on connaît un procédé pour produire des bombements dans des surfaces de cuisson en vitrocéramique, procédé suivant lequel la plaque entièrement laminée à partir du verre précurseur est amenée, à l'état encore déformable, dans un moule de formage dans lequel les parties bombées sont produites en premier lieu par le vide, mais ce formage par le vide peut être complété également par pression. Suivant ce procédé également, on produit une plaque en vitrocéramique ayant une épaisseur sensiblement égale sur toute son étendue. Il est même proposé dans ce document de légèrement creuser les cylindres servant au laminage de la plaque à partir du verre précurseur, dans les zones dans lesquelles doit avoir lieu un formage ultérieur, afin d'obtenir ici une certaine surépaisseur de matériau destinée It is a fact that at present curved and counter-curved glass ceramic plates are produced by folding, in a softened state, the fully laminated plate from the precursor glass. Document WO 97/00407 discloses a method for producing domes in glass ceramic cooking surfaces, a method according to which the plate fully laminated from the precursor glass is brought, in the still deformable state, into a mold. forming in which the convex parts are produced first by vacuum, but this vacuum forming can also be completed by pressure. According to this method also, a glass-ceramic plate is produced having a substantially equal thickness over its entire extent. It is even proposed in this document to slightly dig the cylinders used for rolling the plate from the precursor glass, in the areas in which a subsequent forming must take place, in order to obtain here a certain excess thickness of material intended
à compenser l'amincissement qui se produit lors du formage. to compensate for the thinning which occurs during forming.
De telles parties creusées, même si elles sont prévues pour contrôler le profil d'épaisseur de la plaque de verre dans l'un des cylindres, sont très douces de manière à ne pas avoir d'influence notable sur le déroulement de la partie Such hollowed-out parts, even if they are intended to control the thickness profile of the glass plate in one of the cylinders, are very soft so as to have no significant influence on the course of the part
restante du procédé de fabrication. remaining from the manufacturing process.
Le problème des plaques de verre coudées, contre-coudées ou bombées qui présentent par conséquent non seulement une surface supérieure non plane, mais également une surface intérieure non plane, se situe dans le processus subséquent de céramisation. Pour la céramisation, on pose les plaques de verre sur un support et on les soumet au traitement température-temps déclenchant la céramisation, traitement au cours duquel se produisent des échauffements amenant la plaque dans un état auquel il n'est pas possible de garantir que les zones d'une plaque ne reposant pas sur le support, et présentant des parties décalées, restent réellement planes. Pour une céramisation parfaite, il faut donc disposer, dans le cas de plaques ayant une surface intérieure non plane, de formes ou moules de support dont le contour ou profil correspond à celui du côté inférieur des plaques. La mise à disposition de tels moules ou formes The problem of bent, counter-bent or curved glass plates, which therefore have not only a non-planar upper surface, but also a non-planar interior surface, is to be found in the subsequent ceramization process. For ceramization, the glass plates are placed on a support and they are subjected to the temperature-time treatment triggering the ceramization, treatment during which heatings occur bringing the plate into a state in which it is not possible to guarantee that the areas of a plate not resting on the support, and having offset parts, remain really flat. For perfect ceramization, it is therefore necessary to have, in the case of plates having a non-planar interior surface, support shapes or molds whose contour or profile corresponds to that of the lower side of the plates. The provision of such molds or forms
spécialement adaptés entraîne des frais élevés. specially adapted entails high costs.
Ce problème est déjà évoqué dans le document WO 97/00407. This problem is already mentioned in document WO 97/00407.
Pour l'opération de façonnage décrite dans ce document, on dispose cependant déjà d'un moule de support adapté pour la céramisation subséquente. Le problème du processus de dilatation et de retrait d'un tel moule complexe lors de la céramisation n'est cependant pas évoqué. Du point de vue de la technique de production, il est également défavorable qu'un moule de support adapté doive être mis à disposition soit déjà pour la déformation de la plaque de verre, soit For the shaping operation described in this document, however, there is already a support mold suitable for subsequent ceramization. The problem of the process of expansion and removal of such a complex mold during ceramization is however not mentioned. From the point of view of production technique, it is also unfavorable for a suitable support mold to be made available, either already for the deformation of the glass plate, or
uniquement pour le processus de céramisation. only for the ceramization process.
Le but de la présente invention est de fournir un procédé pour la fabrication de plaques étagées en vitrocéramique permettant, dans la mesure du possible, d'éviter les The object of the present invention is to provide a process for the production of stepped glass-ceramic plates making it possible, as far as possible, to avoid
dépenses supplémentaires mentionnées précédemment. additional expenses mentioned above.
Ce but est atteint, selon l'invention, par le fait qu'au moins un étagement en hauteur est produit dans la surface de la plaque de verre déjà lors de l'opération de laminage de la plaque de verre par un cylindre de laminage étagé de This object is achieved, according to the invention, by the fact that at least one stepping in height is produced in the surface of the glass plate already during the rolling operation of the glass plate by a stepped rolling cylinder. of
façon correspondante.correspondingly.
S'il est question, dans la description, de plaques en If it is a question, in the description, of plates in
vitrocéramique, cette définition doit être comprise comme incluant également des matériaux comparables. En outre, l'invention n'est pas limitée à la fabrication de plaques de cuisson pour cuisinières ou tables de cuisson, même si le problème à la base de l'invention est défini en relation avec cette application. Les plaques fabriquées conformément à l'invention peuvent également être des vitrages pour cheminées ou d'autres plaques qui doivent présenter une glass-ceramic, this definition should be understood as also including comparable materials. In addition, the invention is not limited to the manufacture of hobs for cookers or hobs, even if the problem underlying the invention is defined in relation to this application. The plates manufactured in accordance with the invention may also be glazing for chimneys or other plates which must have a
grande insensibilité aux variations de température. high insensitivity to temperature variations.
L'opinion, d'ailleurs confirmée par certaines mauvaises expériences, prévalait jusqu'à présent qu'une plaque en verre précurseur, prévue pour la céramisation, doit présenter, en raison des différentes phases de traitement thermique à laquelle elle est soumise, une épaisseur essentiellement uniforme pour éviter des allures d'échauffement différentes, des tensions thermiques qui y sont liées et un risque de rupture qui en résulte finalement. Il s'est cependant avéré qu'il était possible sans difficulté de réaliser déjà par laminage des plaques avec une face inférieure plane et des étagements en hauteur de l'ordre d'environ 0, 6 à 2 mm, et donc des plaques d'épaisseur non uniforme, à condition que, selon le type de structure à laminer, la vitesse de laminage était quelque peu réduite et l'opération de refroidissement des plaques à partir du verre précurseur était mise en oeuvre d'une The opinion, moreover confirmed by certain bad experiences, prevailed until now that a plate in precursor glass, intended for ceramization, must present, because of the various phases of heat treatment to which it is subjected, essentially uniform to avoid different heating stages, thermal stresses associated therewith and a risk of rupture which ultimately results. It turned out, however, that it was possible without difficulty to already produce by rolling plates with a flat underside and staggered heights of the order of about 0.6 to 2 mm, and therefore plates of non-uniform thickness, provided that, depending on the type of structure to be laminated, the rolling speed was somewhat reduced and the operation of cooling the plates from the precursor glass was carried out in a
manière plus lente que pour une plaque d'épaisseur uniforme. slower than for a plate of uniform thickness.
La réduction de cadence de production que cela entraîne est acceptable en particulier lorsqu'il s'agit, pour des structures de plaques déterminées, de séries relativement faibles. Il n'est pas nécessaire de disposer d'une multitude de formes ou moules de céramisation, et pour un modèle de plaque déterminé, il suffit éventuellement de disposer d'un cylindre de laminage spécialement étagé, qui peut être The reduction in production rate that this entails is acceptable in particular when it is a question of relatively small series for specific plate structures. It is not necessary to have a multitude of ceramic forms or molds, and for a given plate model, it suffices possibly to have a specially stepped rolling cylinder, which can be
rapidement échangé.quickly exchanged.
Pour former des gradins dépassant une hauteur d'environ 2 mm, il peut être nécessaire de se passer d'une face inférieure plane de la plaque, donc de renoncer à un étagement constituant uniquement sur un étagement d'épaisseur et de laminer également certaines structures dans la face inférieure. Si, par exemple, la face supérieure d'une plaque doit présenter une nervure relativement haute, de largeur pas trop importante, il peut être judicieux, en vue du traitement ultérieur, de laminer dans cette nervure depuis le bas une rainure plus étroite. De tels étagements d'étendue limitée peuvent, le cas échéant, rendre superflu la prévision de formes ou moules de céramisation avec un soutien spécial à cet endroit. L'invention n'exclut donc pas le laminage de structures correspondantes dans la face inférieure d'une plaque de verre, mais le procédé conforme à l'invention ouvre la possibilité de l'éviter dans une large mesure, et même lorsqu'il est inévitable de prévoir une structuration sur la face inférieure, il n'est pas nécessaire de disposer dans tous les cas de formes ou moules de céramisation spéciaux. Dans le cas de structurations extrêmement importantes, cela peut bien entendu devenir To form steps exceeding a height of about 2 mm, it may be necessary to dispense with a flat underside of the plate, therefore to dispense with a layering constituting only on a layering of thickness and also laminate certain structures. in the underside. If, for example, the upper face of a plate must have a relatively high rib, of not too large width, it may be advisable, for further processing, to laminate in this rib from the bottom a narrower groove. Such staggerings of limited extent may, if necessary, make the provision of ceramic forms or molds superfluous with special support at this location. The invention therefore does not exclude the lamination of corresponding structures in the underside of a glass plate, but the method according to the invention opens the possibility of avoiding it to a large extent, and even when it is inevitable to provide a structure on the underside, it is not necessary in all cases to have special forms or molds of ceramization. In the case of extremely large structures, this can of course become
nécessaire également avec le procédé conforme à l'invention. also necessary with the process according to the invention.
En application à la problématique concernant les surfaces de cuisson, il s'agit essentiellement de surélever quelque peu le panneau ou bandeau de commande qui se trouve en général sur un côté de la plaque en vitrocéramique. Cela concerne une zone en forme de bande qui doit être délimitée par rapport à la zone de cuisson proprement dite par un étagement rectiligne. Du point de vue de la technique de production, il est préférable que cet étagement rectiligne soit orienté dans la direction de laminage, de sorte que cet étagement peut être produit à l'aide d'un cylindre présentant, à l'emplacement en question, un saut de diamètre, donc un étagement circonférentiel. Un tel étagement peut donc être ménagé en continu dans une bande de verre, mais peut également être laminé dans des plaques élémentaires sans observation d'une position particulière du cylindre. On procède avantageusement en conséquence lorsqu'il s'agit de laminer non pas un étagement individuel, mais par exemple une nervure en relief délimitant le bandeau de commande des zones de cuisson, dans la plaque. Ici également, il est avantageux d'orienter cet étagement dans la direction de laminage, de sorte qu'il puisse être produit par un cylindre comportant une gorge circonférentielle correspondante. Les conditions inverses sont valables pour ménager une rainure dans la surface de la plaque en vitrocéramique, laquelle rainure peut être produite par une In application to the problem concerning the cooking surfaces, it is essentially a question of raising the control panel or panel somewhat, which is generally located on one side of the glass-ceramic plate. This concerns a zone in the form of a strip which must be delimited with respect to the cooking zone proper by a rectilinear step. From the point of view of production technique, it is preferable that this straight step is oriented in the rolling direction, so that this step can be produced using a cylinder having, at the location in question, a jump in diameter, therefore a circumferential staging. Such a tier can therefore be formed continuously in a glass strip, but can also be laminated in elementary plates without observing a particular position of the cylinder. Advantageously, this is done when it is a question of laminating not an individual layering, but for example a raised rib delimiting the control strip of the cooking zones, in the plate. Here also, it is advantageous to orient this stepping in the rolling direction, so that it can be produced by a cylinder having a corresponding circumferential groove. The reverse conditions are valid for providing a groove in the surface of the glass ceramic plate, which groove can be produced by a
nervure circonférentielle en relief sur le cylindre. circumferential rib in relief on the cylinder.
Les étagements et les rainures et nervures qui sont en fait deux étagements parallèles rectilignes peuvent avoir des flancs de conformations différentes. En tant que réalisation idéale, on vise parfois un étagement à angle droit. Un tel étagement doit si possible être produit non pas par un étagement axial mais, comme décrit précédemment, par un étagement de diamètre, donc circonférentiel, du cylindre dans la direction de laminage. Des étagements obliques ou des étagements incurvés ou bombés sont également The shelves and the grooves and ribs which are in fact two parallel straight shelves can have sides of different conformations. As an ideal realization, we sometimes aim for a right angle layering. Such staging should if possible be produced not by an axial staging but, as described above, by a staging of diameter, therefore circumferential, of the cylinder in the rolling direction. Oblique or curved or curved shelves are also
possibles, ces derniers pouvant être concaves ou convexes. possible, the latter can be concave or convex.
Pour des structures comprenant un étagement fermé sur lui- même, par exemple un gradin circonscrivant une zone plane surélevée ou en creux, dont la réalisation par laminage ne peut pas se faire avec un étagement de diamètre circonférentiel, mais nécessite que des structures complémentaires soient ménagées dans le cylindre, il est plus avantageux de choisir des étagements qui ne soient pas à angle droit. Dans ce cas, il convient par ailleurs de procéder à un ajustement du rapport des vitesses de rotation For structures comprising a stage closed on itself, for example a step circumscribing a raised or hollow planar zone, the production of which by rolling cannot be done with a stage of circumferential diameter, but requires that additional structures be provided in the cylinder, it is more advantageous to choose staggerings which are not at right angles. In this case, it is also necessary to adjust the rotation speed ratio
du cylindre de laminage et d'avance de la plaque de verre. of the rolling cylinder and advance of the glass plate.
Le laminage de structures étagées dans la face inférieure de la plaque doit être évité si possible déjà rien que du fait que les plaques en vitrocéramique sont souvent munies, sur leur face inférieure, pour des raisons de solidité, d'une structure bosselée qui doit également être formée par laminage. L'utilisation, au lieu d'un contre-cylindre de forme cylindrique ayant des creux pour réaliser la structure bosselée nécessaire, d'un cylindre comprenant à la fois des étagements et de tels creux entraînerait des dépenses trop élevées. The laminating of stepped structures in the underside of the plate should be avoided if possible already just because the glass ceramic plates are often provided, on their underside, for reasons of solidity, a bumpy structure which must also be formed by rolling. The use, instead of a cylindrical counter-cylinder having recesses to produce the necessary bumpy structure, of a cylinder comprising both staggerings and such recesses would entail too high costs.
S'il est question, dans la description, de structures à If it is a question, in the description, of structures to
laminer, cela vise exclusivement des structures à l'aide desquelles des étagements en hauteur sont réalisés dans la surface de la plaque. Il est connu depuis longtemps de façonner des structures fines telles que les bosselages précités ou également des structures fines qui procurent à la plaque en vitrocéramique un aspect superficiel mat, par laminage dans la surface du verre. De telles structures fines laminées n'entraînent pas réellement une modification laminate, this exclusively targets structures with the help of which height staggerings are made in the surface of the plate. It has long been known to shape fine structures such as the abovementioned bosses or also fine structures which give the ceramic glass plate a matt surface appearance, by rolling in the surface of the glass. Such thin laminated structures do not actually result in a modification
de l'épaisseur de la plaque dans différentes zones. the thickness of the plate in different areas.
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| FR2789988B1 (en) | 2004-12-24 |
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