CH651001A5 - Procede et dispositif d'application d'une couche de soudure sur les parties marginales metallisees d'une feuille vitreuse. - Google Patents
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Description
La présente invention concerne un procédé et un dispositif d'application d'une couche de soudure sur la partie marginale métallisée d'une feuille vitreuse, des feuilles comportant des parties marginales revêtues de cette manière et des vitrages multiples comprenant de telles feuilles.
L'invention trouve son application en particulier dans le domaine des vitrages multiples dans lesquels des feuilles vitreuses peuvent être soudées directement l'une à l'autre par leurs parties marginales ou dans lesquels des feuilles vitreuses sont maintenues en relation espacée au moyen d'espaceurs métalliques soudés aux parties marginales des feuilles, ces parties marginales étant métallisées et revêtues de soudure. Une telle liaison peut être effectuée par le seul emploi de soudure préalablement appliquée sur les parties marginales des feuilles vitreuses et/ou sur les espaceurs, s'ils sont présents, ou par application d'une quantité supplémentaire de soudure.
On a proposé différentes méthodes pour appliquer de la soudure sur les parties marginales métalliques de feuilles vitreuses. Initialement, un tel revêtement de soudure était formé manuellement par fusion in situ de soudure. Cette façon de procéder constituait un travail onéreux qui prenait beaucoup de temps. Pour cette raison, différents efforts ont été faits pour mécaniser cette opération.
Une des propositions de mécanisation est décrite dans le brevet britannique N° 1418827 déposé par Glaverbel-Mecaniver. Ce brevet propose en particulier l'application de soudure sous forme fondue (en goutte) et ensuite l'étalement des gouttes au moyen d'un organe d'étalement chauffé pour former une couche plus ou moins uniforme. Ce brevet décrit également la pulvérisation de soudure fondue sur une bande étroite de la partie marginale de la feuille et l'étalement de la soudure par des effets de tension superficielle, pour obtenir ici aussi une couche plus ou moins uniforme.
Un des objets de la présente invention est de fournir une variante d'application de soudure sur la partie marginale métallisée d'une feuille vitreuse qui permet l'obtention d'une couche de soudure de qualité plus uniforme.
La présente invention fournit un procédé d'application d'une couche de soudure sur la partie marginale métallisée d'une feuille vitreuse, caractérisé en ce qu'un excès de soudure fondue est appliqué le long de la partie marginale de la feuille et en ce que la soudure ainsi appliquée est traitée, à l'état fondu, au moyen d'un écran niveleur, de telle sorte que les quantités de soudure fondue en excès soient dirigées continuellement vers et par-delà le bord de la feuille.
L'invention permet l'application de couches uniformes de soudure de haute qualité sur les parties marginales métallisées de feuilles vitreuses. L'invention facilite également l'application de couches de soudure d'épaisseur voulue, en particulier de couches épaisses, sur les parties marginales métallisées de feuilles vitreuses.
Le procédé selon l'invention se prête aisément à la mécanisation. Comme il est de toute façon nécessaire de convoyer les feuilles vitreuses d'un poste de travail à un autre lors de la fabrication de vitrages multiples, il convient particulièrement bien de placer un dispositif de fourniture de soudure et un écran niveleur au-dessus d'un convoyeur dans une position telle qu'une partie marginale métallisée d'une feuille vitreuse est revêtue automatiquement d'une couche de soudure lorsque la feuille se déplace le long du convoyeur.
Evidemment, lorsqu'on applique de la soudure sur les parties marginales de feuilles rectangulaires, ce qui est le plus souvent le cas, un second dispositif de fourniture de soudure et un second écran niveleur peuvent être disposés de manière à revêtir de soudure en même temps le bord opposé de la feuille.
Il entre évidemment dans le cadre de la présente invention de revêtir de soudure un seul bord d'une feuille vitreuse, mais il est de pratique plus courante de mêtalliser et de revêtir de soudure les parties marginales s'étendant sur la totalité de la périphérie de la feuille.
On peut mêtalliser et revêtir de soudure les différents bords d'une feuille en différentes étapes. Il n'est pas nécessaire d'exécuter la totalité de l'opération de métallisation avant l'application de soudure
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sur la feuille. En effet, dans une installation de fabrication préférée pour traiter des feuilles vitreuses rectangulaires, les feuilles passent successivement devant quatre postes de travail. Dans le premier poste, un bord est métallisé et revêtu ensuite de soudure. Après translation de la feuille vers un second poste, le bord opposé est métallisé et est ensuite revêtu de soudure. Le convoyeur change ensuite la direction de 90° pour convoyer la feuille vers un troisième poste où un des deux bords restants est métallisé et revêtu de soudure. La feuille est alors amenée à un quatrième poste où le dernier bord est métallisé et revêtu de soudure. On notera qu'une telle feuille pourrait alternativement passer deux fois devant deux postes de travail de manière à mêtalliser et à revêtir de soudure ses quatre bords.
On notera également que la couche de soudure formée selon l'invention ne doit pas nécessairement être de même étendue que celle de la couche de métallisation sur laquelle elle est déposée. En effet, en ce qui concerne au moins les revêtements appliqués aux premier et deuxième postes de travail de l'installation décrite ci-dessus, il est préférable que les revêtements ne soient pas de même largeur. Dans ce cas, on préfère laisser sans revêtement une bande de long de chaque couche de métallisation du côté du centre de la feuille, de sorte que les couches de métallisation appliquées ensuite peuvent se lier directement dans les coins du panneau, au moins en partie, aux premières couches de métallisation appliquées précédemment.
La soudure fondue peut être appliquée sous forme de gouttes ou par pulvérisation sur la partie marginale métallisée de la feuille, mais elle sera de préférence appliquée au moyen d'un jet provenant d'un ajutage. Cette disposition, combinée avec le mouvement relatif entre le jet et la partie marginale assurera le dépôt d'une couche continue de soudure fondue dont l'épaisseur seulement devra être réglée au moyen de l'écran niveleur. Cette disposition permet aussi une utilisation efficace de la soudure consommée.
De préférence, l'ajutage à partir duquel la soudure est appliquée est situé au-dessus de la feuille pour délivrer de la soudure dans une direction ayant une composante horizontale dirigée vers le bord de la feuille. Cette disposition facilite l'écoulement des quantités de soudure fondue en excès par-delà le bord de la feuille réalisé par l'écran niveleur. On obtient les meilleurs résultats lorsque l'ajutage forme un angle substantiellement droit avec le bord de la feuille dans la région atteinte par le jet de soudure. En effet, pour une vitesse donnée du jet de soudure, la composante horizontale de vitesse de la soudure que l'on vient d'appliquer, en direction du bord de la feuille, sera maximale dans ce cas.
Dans les formes préférées de réalisation de l'invention, la feuille est substantiellement horizontale et l'ajutage est incliné sur l'horizontale d'un angle compris entre 30 et 60e.
Dans certaines formes de réalisation de l'invention, on utilise un écran niveleur solide (par exemple en polytétrafluoréthylène) mais de préférence l'écran niveleur est un écran niveleur pneumatique. L'emploi d'un écran niveleur pneumatique facilite le contrôle de l'épaisseur de la couche de soudure appliquée. On a trouvé qu'un écran niveleur pneumatique donne un fini de surface et une uniformité de la couche de soudure améliorés, spécialement dans le cas de couches épaisses. On a également trouvé que l'emploi d'un écran niveleur pneumatique permet une liaison de meilleure qualité entre la feuille vitreuse et un espaceur soudé à sa partie marginale, puisqu'il y a moins de risques de détérioration de cette partie marginale.
De préférence, ledit écran niveleur pneumatique est disposé de manière à diriger un courant de gaz vers la partie marginale de la feuille sur une zone d'action allongée faisant un angle aigu avec le bord du substrat, lequel angle comprend la zone d'impact de la soudure fondue. L'angle aigu est de préférence compris entre 70 et 90 .
L'invention comprend un dispositif d'application d'une couche de soudure sur la partie marginale d'une feuille vitreuse, caractérisée en ce que ce dispositif comprend un support définissant un lieu prédéterminé pour ladite feuille, des moyens pour appliquer un excès de soudure fondue sur une partie marginale d'une feuille portée par le support, des moyens pour réaliser un mouvement relatif entre une feuille portée par le support et les moyens pour appliquer de la soudure, et un écran niveleur associé aux moyens pour appliquer de la soudure et disposé de manière à diriger les quantités de soudure fondue en excès vers et par-delà le bord de la feuille.
Avantageusement, ledit support est un convoyeur destiné à convoyer une succession de feuilles le long d'un parcours prédéterminé constituant ledit lieu. On a trouvé qu'il était plus facile de déplacer les feuilles par rapport aux moyens d'application de soudure, plutôt que l'inverse.
Avantageusement, le dispositif selon l'invention comporte une ou plusieurs des caractéristiques facultatives suivantes: les moyens pour appliquer de la soudure comportent un ajutage pour délivrer un jet de soudure; l'ajutage est situé au-dessus du lieu de la feuille pour délivrer de la soudure dans une direction ayant une composante horizontale dirigée vers le bord dudit lieu; l'ajutage forme un angle substantiellement droit avec le bord de la feuille dans la région atteinte par le jet de soudure; le support est disposé de manière à porter la feuille de verre horizontalement et l'ajutage est incliné sur l'horizontale d'un angle compris entre 30 et 60° ; l'écran niveleur est un écran niveleur pneumatique; ledit écran niveleur pneumatique est disposé de manière à diriger un courant de gaz vers une partie marginale du lieu de la feuille sur une zone d'action allongée faisant un angle aigu avec le bord du lieu de la feuille, lequel angle comprend la projection orthogonale dans le plan dudit lieu de l'extrémité d'application des moyens pour appliquer la soudure; ledit angle aigu est compris entre 70 et 90°, et ledit écran niveleur pneumatique comporte une tête ayant un orifice sous forme de fente et des moyens pour alimenter la tête en gaz sous pression s'échappant par ladite fente.
L'invention s'étend à une feuille vitreuse sur une partie marginale de laquelle une couche de soudure est appliquée par un procédé tel que décrit ci-dessus et à un vitrage multiple comportant au moins une telle feuille vitreuse.
Une forme préférée de réalisation d'un dispositif selon l'invention sera maintenant décrite à titre d'exemple au moyen des dessins schématiques annexés, dans lesquels les fig. 1, 2 et 3 sont respectivement des vues en élévation, en plan et de profil de moyens pour appliquer de la soudure et d'un écran niveleur associé.
Dans les dessins, les moyens 1 pour appliquer de la soudure comportent une structure cylindrique 2 comportant un alésage 3 se terminant en un ajutage 4 pour appliquer un jet de soudure sur une zone marginale métallisée 5 d'une feuille vitreuse 6. On n'a pas représenté de support pour la feuille 6. En pratique, il convient de supporter la feuille 6 par un convoyeur, par exemple un convoyeur traditionnel à rouleaux. Des moyens de guidage des bords (également non représentés) sont de préférence prévus et peuvent prendre la forme de rouleaux de guidage pour délimiter un lieu pour le bord 7 de la feuille. Si, par contre, le support est disposé pour maintenir stationnaire la feuille 6, des moyens sont prévus pour déplacer les moyens 1 d'application de soudure et l'écran niveleur 8 associé le long de la partie marginale 5 de la feuille.
L'écran niveleur est un écran niveleur pneumatique et comprend une pièce 9 dans laquelle est formée une fente 10 communiquant avec une canalisation 11 d'alimentation en air .et fixée à la pièce 9 au moyen d'un embout 12.
L'alésage de distribution de soudure 3 de la structure cylindrique 2 est disposé au-dessus du lieu de la feuille 6. Il se trouve dans un plan vertical normal au lieu du bord 7 de la feuille. La feuille vitreuse 6 est horizontale et l'alésage 3 est incliné sur l'horizontale d'un angle de 45% de manière qu'un jet de soudure délivré par l'ajutage 4 aura une composante horizontale de vitesse dirigée vers le bord 7 de la feuille.
La fente 10 de l'écran niveleur pneumatique possède un orifice allongé disposé de manière à diriger un courant de gaz verticalement vers le bas vers une zone allongée de la partie marginale 5 de la feuille 6. Ainsi que le montre la fig. 2, l'axe de l'orifice de la fente forme un angle de 6; avec la perpendiculaire au bord 7 de la feuille 6 et forme donc un angle aigu de 84° avec ce bord. Cet angle aigu
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inclut la zone d'application de soudure fondue et la projection orthogonale dans le plan du lieu de la feuille de l'ajutage 4 à l'extrémité de sortie des moyens 1 pour appliquer la soudure.
La structure cylindrique 2 peut comporter des moyens de chauffage pour maintenir à température appropriée la soudure s'écoulant à l'intérieur de l'alésage 3 et/ou peut être isolée thermiquement. En fonctionnement, l'alésage 3 peut être alimenté en soudure par gravité à partir d'un creuset chauffé (non représenté). L'excès de soudure qui s'écoule par-dessus le bord de la feuille est de préférence récolté dans un collecteur d'excédent (non représenté). Ce collecteur peut également être chauffé pour maintenir la soudure à l'état fondu et cet excès de soudure peut être recyclé vers le creuset chauffé pour être réutilisé.
Dans une forme pratique spécifique de réalisation du dispositif décrit, l'alésage 3 a une longueur comprise entre 12 et 15 cm et l'ajutage 4 a un diamètre interne de 3,5 mm. L'extrémité inférieure du nez de l'ajutage est disposée à 4 mm au-dessus de la surface supérieure de la feuille 6. Celle-ci possède une partie marginale métallisée de 10 à 12 mm de large et l'épaisseur de la couche de métallisation est de 5 à 15 |im. Pour revêtir de soudure la totalité de la largeur d'une telle partie marginale métallisée, l'ajutage 4 est disposé de manière que la projection orthogonale du centre de son orifice sur la feuille soit située à environ 13 mm en deçà du bord de la feuille, c'est-à-dire 1 à 3 mm environ en deçà de l'extrémité intérieure de la partie marginale métallisée. Ainsi qu'on l'a expliqué ci-avant, on préfère parfois ne pas revêtir de soudure la totalité de la partie marginale métallisée de manière à conserver une bande d'accrochage pour un revêtement de métallisation déposé ultérieurement. Dans ce cas, l'ajutage est disposé plus près du bord de la feuille pour laisser une bande métallisée (par exemple de 2 à 3 mm de large ou plus) non recouverte de soudure. La soudure peut être délivrée à l'ajutage sous une hauteur d'environ 40 cm, de manière à obtenir une pression d'environ 3,9 • 104 Pa, pour que le jet de soudure soit débité à raison de 8,2 cm3/s.
L'épaisseur optimale de la couche de soudure appliquée dépendra dans une large mesure des opérations ultérieures d'assemblage. Par exemple, en considérant un double vitrage comportant un espa-ceur métallique soudé entre les parties marginales métallisées et revêtues de soudure d'une paire de feuilles vitreuses, le soudage de l'es-paceur aux feuilles peut être exécuté avec ou sans application complémentaire de soudure. Par exemple, un espaceur constitué d'une bande de plomb peut être soudé par ses bords entre une paire de feuilles grâce à un apport de soudure appliquée lors d'une étape ultérieure à l'étape de revêtement. Dans ce cas, la couche de soudure appliquée selon l'invention peut être considérée seulement comme une couche d'étamage et son épaisseur doit être seulement de 20 à 25 |im. Selon une autre technique de fabrication, un espaceur comportant des ailes revêtues de soudure est soudé par l'intermédiaire de ses ailes aux parties marginales métallisées et revêtues de soudure d'une paire de feuilles. Cette opération est exécutée sans apport complémentaire de soudure, par pressage et chauffage de l'ensemble, de manière à fondre les couches de soudure préalablement appliquées. Dans ce cas, il est souhaitable que les couches de soudure sur les parties marginales des feuilles soient plus épaisses, par exemple de l'ordre de 100 à 200 um d'épaisseur.
Dans une installation de fabrication, des feuilles vitreuses peuvent être convoyées le long d'une ligne de production à une vitesse de 22 m/min. Cette vitesse est dictée, par exemple, par les opérations de métallisation et de lavage à exécuter. L'application d'une couche de soudure de 200 jim d'épaisseur et de 12 mm de large nécessitera environ 0,88 cm3/s de soudure fondue, c'est-à-dire environ 11% de la quantité appliquée (à raison de 8,2 cm3/s).
L'excès de soudure sera dirigé par-delà le bord de la feuille par l'écran niveleur pneumatique, en vue de son recyclage.
Une telle épaisseur de couche de soudure peut être obtenue aisément au moyen d'un écran niveleur pneumatique ayant un orifice sous forme de fente convenablement dimensionné et disposé à une distance convenable de la partie marginale de la feuille. Le courant de gaz délivré par l'orifice doit posséder un débit et une pression convenables.
A titre d'exemple, différents paramètres relatifs à de tels écrans niveleurs pneumatiques sont donnés ci-dessous.
Ecran
Ecran
niveleur 1
niveleur 2
Ouverture de la fente
0,2 x 16 mm
1 x 20 mm
Surpression du gaz
2,94-104 Pa
7,355-104 Pa
Débit de gaz
0,696 m3/h
1,67 m3/h
Vitesse de sortie du gaz
60,4 m/s
23,2 m/s
Hauteur au-dessus de la partie
marginale de la feuille (approxi
mative)
4 à 5 mm
2mm
Epaisseur moyenne de la couche
200 um
200 |im
En fait, lorsqu'on utilise de tels écrans pneumatiques, l'épaisseur de la couche de soudure peut être ajustée simplement par réglage de la pression de gaz. Afin d'obtenir une couche de 20 à 25 jtm d'épaisseur, une surpression de gaz de plusieurs kilogrammes par centimètre carré serait nécessaire.
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Claims (15)
- 651 0012REVENDICATIONS1. Procédé d'application d'une couche de soudure sur la partie marginale métallisée d'une feuille vitreuse, caractérisé en ce qu'un excès de soudure fondue est appliqué le long de la partie marginale de la feuille et en ce que la soudure ainsi appliquée est traitée, à l'état fondu, au moyen d'un écran niveleur, de telle sorte que les quantités de soudure fondue en excès soient dirigées continuellement vers et par-delà le bord de la feuille.
- 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite soudure est appliquée au moyen d'un jet provenant d'un ajutage.
- 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'ajutage à partir duquel la soudure est appliquée est situé au-dessus de la feuille pour délivrer de la soudure dans une direction ayant une composante horizontale dirigée vers le bord de la feuille.
- 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'ajutage forme un angle substantiellement droit avec le bord de la feuille dans la région atteinte par le jet de soudure et en ce que, la feuille étant substantiellement horizontale, l'ajutage est incliné sur l'hori-» zontale d'un angle compris entre 30 et 60°.
- 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit écran niveleur est un écran niveleur pneumatique.
- 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit écran niveleur pneumatique est disposé de manière à diriger un courant de gaz vers la partie marginale de la feuille sur une zone d'action allongée faisant un angle aigu, compris entre 70 et 90°, avec le bord du substrat, lequel angle comprend la zone d'impact de la soudure fondue.
- 7. Dispositif pour la mise en œuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un support définissant un lieu prédéterminé pour ladite feuille (6), des moyens (1) pour appliquer un excès de soudure fondue sur une partie marginale (5) de la feuille portée par le support, des moyens pour réaliser un mouvement relatif entre la feuille portée par le support et les moyens pour appliquer de la soudure, et un écran niveleur (8) associé aux moyens pour appliquer de la soudure et disposé de manière à diriger les quantités de soudure fondue en excès vers et par-delà le bord (7) de la feuille.
- 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens pour appliquer de la soudure comportent un ajutage (4)pour délivrer un jet de soudure.
- 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'ajutage est situé au-dessus du lieu de la feuille pour délivrer de la soudure dans une direction ayant une composante horizontale dirigée vers le bord dudit lieu.
- 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'ajutage forme un angle substantiellement droit avec le bord de la feuille dans la région atteinte par le jet de soudure.
- 11. Dispositif selon l'une des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que le support est disposé de manière à porter la feuille de verre horizontalement et en ce que l'ajutage est incliné sur l'horizontale d'un angle compris entre 30 et 60 .
- 12. Dispositif selon l'une des revendications 7 à 11, caractérisé en ce que l'écran niveleur est un écran niveleur pneumatique.
- 13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que ledit écran niveleur pneumatique est disposé de manière à diriger un courant de gaz vers une partie marginale du lieu de la feuille sur une zone d'action allongée faisant un angle aigu compris entre 70 et 90° avec le bord du lieu de la feuille, lequel angle comprend la projection orthogonale dans le plan dudit lieu de l'extrémité d'application des moyens pour appliquer la soudure.
- 14. Dispositif selon l'une des revendications 12 ou 13, caractérisé en ce que ledit écran niveleur pneumatique comporte une tête (9) ayant un orifice sous forme de fente (10) et des moyens (11, 12) pour alimenter la tête en gaz sous pression s'échappant par ladite fente.
- 15. Feuille vitreuse sur une partie marginale de laquelle une couche de soudure est appliquée par un procédé selon l'une des revendications 1 à 6.
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