L’invention concerne le domaine des vitrages monolithiques (ne comprenant qu’une seule feuille de verre) ou feuilletés, et comprenant au moins un orifice à bord renforcé.

La plupart des vitrages automobiles possédant des orifices pour diverses fonctions (passage des câbles d’une antenne fixée sur un toit vitré, passage de l’axe d’essuie-glace arrière pour une lunette arrière feuilletée, éventuel passage d’axes de fixation de barres de toit dans un pavillon en verre, et plus généralement pour intégration d’éléments électroniques ou mécaniques...) sont produits en ayant été percés sur le verre plan avant bombage. Cette technique présente les inconvénients suivants :

* Décalage du trou entre les deux feuilles de verre : lorsque les feuilles de verre sont percées préalablement au procédé de formage, ces dernières ont des dimensions parfaitement identiques. Une fois formées, ces feuilles sont donc parfaitement superposables. Néanmoins, lors de l’opération d’assemblage, l’empilage des deux feuilles de verre n’est jamais parfait et les bords du trou de chaque feuille de verre sont légèrement décalés l’un par rapport à l’autre ; les tolérances d’assemblage habituelles sont généralement comprises entre 0,5 et 1 mm ; l’origine du décalage entre les verres peut avoir différentes origines, comme 1 ) un mauvais positionnement lors de la fabrication du sandwich verre / PVB / verre (avant désaérage et autoclavage) ou 2) à cause d’un fluage et d’un déplacement d’une feuille de verre par rapport à l’autre lors de l’autoclavage. Une telle imperfection d’alignement des trous de chaque feuille individuelle peut avoir différentes conséquences fâcheuses : a) d'ordre esthétique, lorsque le bord de trou est apparent, b) difficulté à intégrer une pièce mécanique dont les tolérances d’ajustement sont inférieures au décalage entre les deux feuilles de verre, c) sollicitation plus importante et donc risque de casse aggravé lors d’un contact entre une pièce mécanique passant à travers le trou et le bord de ce dernier. * Mauvaise qualité optique en réflexion et « effet volcan » : lors de l’opération de mise en forme par pressage et durant le temps passé sur un cadre de refroidissement, le bord du trou a tendance à se contre-bomber, c'est-à-dire à ressortir de la surface bombée du côté de la face convexe du vitrage ; vu de l’extérieur du véhicule, le bord du trou prend donc légèrement la forme d’un volcan ; ce déplacement de l’ordre de quelques 1/10èmes de millimètres est très visible en réflexion.

* Gestion du trou lors de l’opération d’assemblage en vitrage feuilleté (dit feuilletage) : il est plus compliqué de gérer un produit avec un trou ; on détaille ci-après trois difficultés majeures :

1) le centrage des deux feuilles de verre doit se faire de manière plus méticuleuse, de manière à minimiser tout décalage entre les feuilles de verre ;

2) la manipulation des feuilles d’intercalaire en matériau polymère (généralement du PVB) est complexe dans les trois cas suivants :

2a) soit la feuille d’intercalaire est découpée avant passage en autoclave une fois le sandwich verre / intercalaire / verre réalisé; il faut alors réaliser une étape supplémentaire en introduisant un couteau dans le trou des feuilles de verre afin de retirer le film de PVB logé entre celles-ci ; cette découpe doit être effectuée avec soin afin de ne pas laisser de PVB en surplus et présente aussi le risque d’abimer et de fragiliser le bord du trou si le couteau venait en contact avec ce dernier ;

2b) soit la feuille d’intercalaire est découpée préalablement à la réalisation du sandwich verre / intercalaire / verre ; une telle opération est plus simple à réaliser que dans le cas 2a) mais induit une complexité supplémentaire lors de la réalisation du sandwich proprement dit car il faut minimiser tout décalage entre les trois composants (les deux feuilles de verre et la feuille d’intercalaire) ; si lors de l’opération d’assemblage ces trois composants ne sont pas parfaitement alignés, il faut alors retirer la feuille de verre supérieure afin de pouvoir recentrer la feuille de PVB par rapport au verre inférieur, puis la remettre, ce qui nécessite de la patience, de la concentration et induit des pertes de vitesse de production significatives ;

2c) soit laisser telle quelle la feuille d’intercalaire qui bouche le trou présent dans chaque feuille de verre ; néanmoins, cette solution n'est pas satisfaisante car laissé tel quel, l’intercalaire a tendance à fluer lors de l’opération d’autoclavage et cela induit des opérations encore plus fastidieuses de finition sur la ligne de contrôle final ; 3) il est difficile d’obtenir un bon dégazage du sandwich verre / intercalaire / verre en présence d’un trou dans les feuilles de verre, car un trou dans le sandwich représente une entrée possible supplémentaire pour l’air. Il est en effet nécessaire de boucher momentanément ce trou, par exemple en collant une feuille d’aluminium adhésive afin d’éviter toute infiltration d’air par le bord du trou lors du dégazage ; ceci rajoute donc deux opérations : a) mise en place de l’adhésif puis b) retrait de cet adhésif après calandrage, mise sous vide par joint périphérique ou par sac à vide, puis chauffage (entre 80 et 120°C) ou bien après l’opération d’autoclavage.

* Opérations de perçage supplémentaire : un perçage dans les verres individuels avant assemblage signifie un perçage par verre, avec toutes les opérations de contrôle de bon positionnement sur chacun, tandis qu’un perçage unique d’un vitrage feuilleté déjà assemblé économise une étape de perçage.

Dans le cas du perçage unique d’un vitrage feuilleté déjà assemblé, si aucune contrainte locale de compression n’a été réalisée au préalable au niveau de l’orifice, le perçage peut être réalisé sans casse, mais la résistance mécanique du verre est très faible. Cela s’explique par la présence de contraintes d'extension dans le plan médian de chaque feuille de verre provenant du refroidissement du verre à partir des deux surfaces de chaque feuille. Si un trou est réalisé, ces contraintes d’extension se modifient et diminuent mais, une extension résiduelle (d’une valeur moitié moindre de l’extension avant perçage), persiste en bord du trou et devient alors un point d'extrême fragilité pour le verre.

La génération de contraintes de compression au niveau d’un orifice à percer après feuilletage d’un vitrage, ledit feuilletage ayant été réalisé après un bombage des feuilles de verre par effondrement par paire (les deux feuilles sont superposées lors du bombage) a déjà été proposé par WO2013054059. Néanmoins, pour des produits en petites séries, il est avantageux d’utiliser un procédé de bombage de feuilles individuelles (non superposées lors du bombage) dit « feuille à feuille » car, a) le temps de développement des produits est réduit (en raison du réglage plus simple et plus rapide du procédé), b) les coûts d’outillage sont très significativement inférieurs, et c) le temps de mise en production est lui aussi nettement réduit. Il est donc utile de développer des solutions pour pouvoir produire des vitrages feuilletés avec orifice, les feuilles de verre ayant été bombées en « feuille à feuille ». Le WO2014131972 enseigne l’utilisation d’un renfort mécanique au niveau d’un trou dans un vitrage par une pièce additionnelle collée. Cela permet de renforcer mécaniquement la zone du trou cela offre un support pour un système d’éclairage intérieur à l’habitacle. Le WO2014057224 décrit un vitrage feuilleté dont un seul verre est percé et comprenant un conducteur électrique inséré dans la feuille de PVB afin de le rendre invisible de l’extérieur ou de l'intérieur du véhicule. Le WO2014057200 décrit un procédé pour fabriquer ce type de produit.

Le WO2019/002751 enseigne la fabrication en feuille à feuille de vitrages comprenant une zone en compression obtenu par soufflage d’air.

L’invention concerne un outil de refroidissement local par contact avec une feuille de verre à une température supérieure à 450°C, notamment supérieure à la température de « Strain Point » du verre, dit outil de contact, comprenant une face de contact destinée à venir au contact de la feuille de verre, ledit outil comprenant une canalisation intérieure pour la circulation d’un fluide de refroidissement, notamment de l’air. La circulation du fluide de refroidissement est destinée à refroidir la face de contact de l’outil et donc également la zone locale de la feuille en contact avec ladite face de contact.

L’invention concerne plus particulièrement un outil de refroidissement local par contact d’une feuille de verre à une température supérieure à 450°C, dit outil de contact, comprenant une canalisation intérieure pour la circulation d’un fluide de refroidissement, notamment de l’air, et une face de contact destinée à venir au contact de la feuille de verre comprenant une ceinture de compression périphérique, ledit outil étant configuré pour créer au moyen de ladite face de contact une zone locale en compression qui, située au moins partiellement à l’intérieur de la ceinture de compression périphérique de la feuille, présente une aire inférieure à 10%, et même inférieure à 5%, voire à 2%, de l’aire de la feuille de verre.

L’invention concerne également un dispositif de bombage et/ou de refroidissement d’une feuille de verre, notamment individuelle (c’est-à-dire non superposée avec une autre feuille de verre) comprenant au moins un outil de contact selon l’invention pour venir au contact de la feuille de verre alors que celle- ci est portée par un outil de bombage ou par un cadre de refroidissement après bombage. Généralement, le refroidissement est un refroidissement forcé par soufflage d’air. L’outil de contact peut être appliqué pendant la phase de bombage, et/ou après le bombage alors que le verre est porté sur un cadre de refroidissement et qu’il arrive entre des caissons de refroidissement.

Le « Strain Point » est déterminé par la méthode de mesure de la vitesse d’élongation visqueuse d’une fibre de verre, par extrapolation à partir de l’annealing point (« point de recuit » en français), et conformément à la norme ASTM C336-71 (ré-approuvée en 2005). L'expression « Strain Point » peut également éventuellement se dire « point de contrainte » en français, mais l’expression « Strain Point » est passée dans le langage courant de l’homme du métier français qui n’utilise plus guère l’expression française. On parle donc de température de strain point ou plus simplement de « strain point ». En dessous de cette température, les contraintes permanentes dans le verre ne peuvent pratiquement plus changer, sauf en plusieurs heures et à une température proche du strain point. Selon l’invention, par le contact au-dessus du strain point du verre, on cherche à ce que l’outil de contact entre en contact avec le verre alors que ses contraintes internes ne sont pas figées. Compte tenu des températures de strain point des verres, le contact avec le verre est réalisé alors que celui-ci est à une température supérieure à 450°C et même supérieure à 500°C. Généralement, l’outil de contact entre en contact avec le verre alors que celui-ci est à une température supérieure à 510°C et généralement supérieure à 520°C et plus généralement supérieure à

530°C. Le contact local crée un différentiel de température entre la zone de contact et le verre entourant cette zone, la zone de contact étant rendue plus froide que le verre l’entourant. Pour créer la zone locale en compression, il convient qu’un différentiel de température soit conservé entre la zone de contact et la zone entourant la zone de contact jusqu’à ce que la température de la feuille atteigne au cours de son refroidissement la température de strain point. Pour s’assurer de garder un tel différentiel, on peut maintenir le contact entre l’outil de contact et le verre jusqu’à ce que la zone de contact descende en température pour atteindre le strain point, mais cela n’est pas forcément nécessaire. L’outil de contact peut encore rester en contact avec le verre en-dessous du strain point du verre, mais cela n’est pas forcément utile. Généralement, l’outil de contact entre en contact avec le verre alors que celui-ci est à une température inférieure à 700°C. Dans te cas de l’application de l’outil pendant ie bombage (mode de réalisation A), un outil de contact peut être embarqué sur un cadre de pressage, ledit outil venant appuyer sur la face inférieure du verre au moment où celui-ci est pressé sous la forme supérieure de bombage. Le temps de contact entre l’outil de contact et ie verre peut être ie même que le temps de pressage. Après pressage, ie verre continue son cycle de manière standard.

Dans le cas de l’application de l'outil de contact après le bombage (mode de réalisation B), l’outil est appliqué alors que ie verre est porté par un cadre de refroidissement et arrive entre des caissons de soufflage. Deux outils de contact sont fixés sur les caissons de soufflage supérieur et inférieur, lis sont ajustés de manière coaxiale, c’est-à-dire qu’ils sont en vis-à-vis l’un par rapport à l’autre afin qu’ils entrent en contact avec la même zone du verre, mais chacun par une face principale du verre différente. Au moment où le verre, supporté en sa périphérie par ie cadre de refroidissement, s’arrête dans les caissons, on peut utiliser ie mouvement de rapprochement des caissons pour venir mettre les outils de contact en contact avec le verre, de part et d’autre de la feuille de verre. Le refroidissement se fait donc sur les deux faces du verre, et de manière symétrique, garantissant une répartition symétrique du refroidissement et donc des contraintes dans l’épaisseur du verre. Après un temps de contact généralement compris dans le domaine allant d’une à dix secondes, l’ouverture des caissons permet au cadre de refroidissement supportant le verre figé d’évacuer celui-ci d’entre les caissons et de l’engager dans la poursuite du procédé incluant le refroidissement secondaire. Plus le temps de contact est long, plus le temps de fabrication est dégradé, mais plus les contraintes générées auront une intensité élevée. Chacun de ces modes de réalisation a des avantages spécifiques :

Avantages du mode de réalisation A : le refroidissement local par contact avec l’outil de contact est plus intense car le verre est alors à plus haute température. Les contraintes générées en bord de trou peuvent en conséquence être très importantes, Avantages du mode de réalisation B : deux outils de contact interviennent de part et d’autre simultanément sur la même zone de la feuille de sorte que ie refroidissement se propage de façon symétrique jusqu’au cœur de la feuille, et la surface du bord de trou découpé est alors totalement en compression ce qui procure une excellente robustesse mécanique.

Selon l’invention, on crée des contraintes locales de compression dans chaque feuille individuelle, puis on assemble différentes feuilles dans un vitrage feuilleté, les zones locales de compression de toutes les feuilles à assembler étant superposées (c’est-à-dire en vis-à-vis), puis on perce le vitrage feuilleté assemblé dans ou en bordure des zones locales en compression de sorte à créer un orifice dans le vitrage feuilleté, ledit orifice ayant des contraintes de compression de bord de nature à lui donner une bonne résistance mécanique. Les avantages de cette façon de procéder sont les suivants :

* pas de décalage des bords de trous des feuilles de verre ;

* la feuille de matériau intercalaire arrive bien jusqu’au bord du trou sans manque de matière (ce qui peut arriver lorsqu’on utilise une feuille de matériau intercalaire préalablement percée) ni excès de matière en bordure du trou (ce qui peut arriver lorsque l’on retire le matériau intercalaire présent dans le trou après avoir assemblé des feuilles de verre percées avant leur formage et une feuille de matériau intercalaire non percée) ;

* optique en réflexion parfaite en bord de trou (pas d'effet volcan) ;

* pas de découpe à gérer dans la feuille de matériau intercalaire ; les opérations d’assemblage / dégazage se déroulent comme pour le cas d’un produit sans perçage.

On doit noter que le perçage d’un vitrage feuilleté selon l’invention se passe très bien et beaucoup mieux que ie perçage d’un vitrage feuilleté dépourvu de contraintes locales en compression. On attribue la robustesse de cette opération de perçage au fait que le perçage est effectué dans une zone en compression, ce qui prévient la propagation de fissures lors de cette opération.

Avantageusement, la face de contact de l’outil de contact est en un matériau perméable à l’air comprenant des fibres réfractaires, dit matériau fibreux. Ce matériau fibreux peut être l'un de ceux couramment utilisé par l’homme du métier pour recouvrir les outils destinés à entrer en contact avec ie verre chaud, à une température à laquelle ie contact avec un outil métallique est susceptible de marquer le verre. Ce matériau fibreux est souple et peut être un tissu ou un tricot ou un non tissé comme un mat ou un feutre. Ce matériau fibreux a généralement une épaisseur comprise dans le domaine allant de 0,3 à 3 mm et de préférence de 0,5 à 2 mm.

L’outil comprend une canalisation parcourue par un fluide de refroidissement, généralement de l’air. Cette canalisation passe suffisamment à proximité de la face de contact de l’outil de contact afin de refroidir efficacement cette face. Cette canalisation est intérieure à l’outil de contact et peut simplement permettre la circulation de ce fluide sans que celui-ci ne puisse s’en échapper à proximité du verre. Le fluide est alors acheminé hors de l’outil par une canalisation de sortie. Une ouverture dans la canalisation peut cependant permettre l’évacuation du fluide de refroidissement après son passage à proximité de la face de contact. Cette ouverture peut notamment être dirigée de sorte à ce que le jet de fluide de refroidissement prenne une direction opposée au verre.

On peut également prévoir que l’outil de contact comprenne une surface de contact faite du matériau fibreux perméable à l'air déjà évoqué, lequel recouvre une surface métallique. Le matériau fibreux est généralement souple et la surface métallique qu’il recouvre est rigide. Cette surface métallique peut être apte à laisser passer le fluide de refroidissement de la canalisation au matériau fibreux. Dans ce cas, le fluide de refroidissement peut s’échapper de la canalisation et traverser la surface métallique puis circuler dans le matériau fibreux et même venir contacter le verre. Selon cette variante, on a une combinaison d’un refroidissement par contact et par convection. La surface métallique peut comprendre des orifices permettant au fluide de refroidissement de s’échapper de la canalisation et de circuler au travers du matériau fibreux. La surface métallique peut être celle d’un matériau à porosité ouverte, notamment en particules métalliques frittées, dit matériau poreux, permettant au fluide de refroidissement de s’échapper de la canalisation et de circuler au travers du matériau fibreux.

Dès lors que la zone à refroidir est destinée à être percée par un orifice, avantageusement, le refroidissement local est exercé par l’outil de contact sur le verre selon un contour correspondant sensiblement à la forme de l’orifice. Généralement, la zone locale en compression créée par l’outil de contact selon l’invention, peut être inscrite dans un cercle de diamètre inférieur ou égal à 80 mm. L’orifice étant généralement circulaire, l’outil exerce avantageusement un refroidissement local en forme de couronne circulaire. Ainsi, la face de contact peut être en matériau fibreux recouvrant une surface métallique rigide (par opposition au matériau fibreux souple) en forme de couronne. Généralement, le diamètre externe D _e de la surface métallique en forme de couronne est compris dans le domaine allant de 20 à 60 mm et le diamètre interne D _i de la surface métallique en forme de couronne est compris dans le domaine allant de D _e - 0,5 mm à D _e - 20 mm. Le futur orifice percé pourra avoir un contour correspondant au contour intérieur de la couronne. De la sorte, la couronne elle-même correspond à la zone en compression du bord finalement découpé. Le futur orifice percé peut également avoir un contour à l’intérieur de la couronne (c’est-à-dire entre D _i et D _e ), mais il est de préférence plus proche du contour intérieur que du contour extérieur de la couronne.

L’outil de contact selon l’invention doit entrer en contact avec le verre sans le marquer. C’est pourquoi il comprend avantageusement un organe d’amortissement, notamment un ressort, amortissant l’entrée en contact de l’outil avec la feuille de verre. La face de contact de l’outil de contact peut avoir la forme localement prévue pour le verre, ou, peut-être plane si l’orifice prévu est suffisamment petit et la courbure du verre peu prononcée, ou est en un matériau compressible s’adaptant à la forme du verre sous l’effet d’une pression, ce qui est le cas du matériau fibreux perméable à l’air déjà évoqué. Afin de garantir que la face de contact soit bien appliquée sur le verre, lequel est généralement bombé à cet endroit, il peut être avantageux que l’outil de contact comprenne un organe d’orientation, notamment une rotule, permettant à la face de contact de modifier son orientation sous l’effet de l’entrée en contact de l’outil avec la feuille de verre.

Avantageusement, l’outil de contact comprend à la fois un organe d’amortissement et un organe d’orientation.

L’invention concerne également un dispositif de bombage et/ou de refroidissement d'une feuille de verre, notamment une feuille de verre individuelle, comprenant au moins un outil de contact de l’une des revendications précédentes pour venir au contact du verre alors que la feuille de verre est portée par un outil de bombage ou par un cadre de refroidissement après bombage.

L’invention s’adresse plus particulièrement aux dispositifs et procédés comprenant : - le chauffage dans un four de feuilles de verre planes individuelles (c’est- à-dire non empilées) défilant les unes derrière les autres sur un convoyeur à rouleaux, puis

- la sortie des feuilles individuelles du four les unes derrière les autres, puis - le bombage des feuilles individuelles par pressage entre un cadre de bombage supportant une feuille et une forme supérieure de bombage, puis

- le refroidissement général des feuilles supportées par un cadre de refroidissement, notamment par convection forcée par soufflage d’air, notamment leur administrant une trempe ou semi-trempe.

Selon ce mode de réalisation, le bombage n’est pas exercé dans une enceinte chauffée, mais par des outils se trouvant à l’air ambiant. Chaque feuille sortant du four à sa température de bombage passe donc immédiatement entre les outils de bombage avant que sa température ne soit trop basse. Pour le cas où l’outil de contact est utilisé pendant le bombage, le dispositif peut comprendre une forme supérieure de bombage, un cadre de bombage pour supporter la feuille et presser sa périphérie contre la forme supérieure de bombage, au moins un outil de contact étant solidaire du cadre de bombage de sorte que la face de contact vient au contact de la feuille de verre lorsque celle-ci est portée par le cadre de bombage, notamment au cours du pressage de la feuille de verre entre le cadre de bombage et la forme de bombage.

Le refroidissement général peut comprendre une convection forcée par soufflage d’air. Pour ce faire, le dispositif peut comprendre un système de refroidissement forcé par soufflage d’air sur la feuille de verre supportée par un cadre de refroidissement. Ce soufflage est réalisé sur l’ensemble d’une face principale et généralement sur l’ensemble des deux faces principales de chaque feuille de verre. Notamment, le système de refroidissement forcé peut comprendre des caissons de refroidissement aptes à souffler de l’air de refroidissement vers les deux faces principales d’une feuille de verre reposant sur le cadre de refroidissement disposé entre les deux caissons de refroidissement, au moins un outil de contact étant embarqué sur au moins un caisson de refroidissement. De préférence, au moins un outil de contact est embarqué sur chaque caisson de refroidissement auquel cas ces deux outils sont disposés en vis-à-vis de sorte à pouvoir refroidir la même zone du verre mais par ses deux faces en même temps. Un caisson de refroidissement adapté comprenant des buses de soufflage adaptées (mais sans outil de contact) a notamment été décrit dans W099/15469.

Généralement, les caissons de refroidissement sont aptes à être animés d’un mouvement vertical relatif leur permettant de se rapprocher ou de s’éloigner, les caissons étant aptes à se rapprocher lorsque le cadre de refroidissement portant une feuille de verre se trouve entre eux de sorte que chaque outil de contact équipant un caisson de refroidissement vient au contact d’une face de la feuille de verre au cours ou à la fin d’un rapprochement des deux caissons. Outre la zone locale en compression, la feuille de verre comprend également une ceinture de compression de bord l'entourant entièrement. Cette ceinture se crée naturellement à sa périphérie sans qu’il ne soit nécessaire d’appliquer un traitement particulier, du simple fait que la périphérie du verre se refroidit un peu plus rapidement que le reste. L’outil de contact est destiné à créer dans la feuille de verre, généralement non plane, au moins une zone locale en compression qui est située au moins partiellement à l’intérieur de la ceinture de compression périphérique de ladite feuille.

L’outil de contact comportant la face de contact est configuré pour créer une zone locale en compression présentant une aire inférieure à 10%, et même inférieure à 5%, voire à 2%, de l’aire de la feuille de verre, c’est-à-dire de l’aire de l’une des faces de la feuille de verre. Selon les applications, la zone refroidie localement grâce à l’outil de contact recouvre par exemple une aire comprise entre 0,5 cm ² et 70 cm ² . L’invention concerne également un procédé pour réaliser une zone locale en compression dans une feuille de verre comprenant

- le chauffage de la feuille de verre à une température supérieure à sa température de Strain Point, puis

- le refroidissement général de la feuille de verre jusqu’à une température inférieure à sa température de Strain Point, un refroidissement local par contact local étant exercé par l’outil de contact selon l’invention, le contact commençant alors que la feuille est à une température supérieure à sa température de Strain Point. Notamment, le refroidissement général administré sur l’ensemble de la surface des faces principales des feuilles de verre peut procurer une trempe ou une semi-trempe au verre. Cependant, ce refroidissement général, tout en procurant une peau en compression aux feuilles de verre, peut également être relativement lent et ne pas procurer de renforcement thermique particulier au verre. Ce refroidissement est proche d’un refroidissement naturel (sans convection forcée) et le verre résultant peut alors avoir une contrainte de surface inférieure à 15 MPa.

La trempe thermique d’une feuille de verre s’entend comme conférant à la feuille de verre une contrainte de surface supérieure à 90 MPa, généralement entre 90 et 200 MPa. Une semi-trempe thermique - également dénommée durcissement thermique - s’entend comme conférant à la feuille de verre une contrainte de surface comprise dans le domaine allant de 15 à 90 MPa, plus généralement comprise dans le domaine allant de 20 à 60 MPa. Les valeurs de contrainte précitées sont des valeurs absolues. Une contrainte de surface est mesurable par un appareil fonctionnant sur le principe de la polariscopie, comme le polariscope Scalp-04 commercialisé par la société GlasStress Ltd. Sa valeur est déterminée comme étant une moyenne arithmétique de cinq mesures sur une surface principale de la feuille de verre, une mesure étant réalisée au milieu de la feuille de verre - qui peut être choisie comme étant son centre d’inertie - et quatre autres mesures qui sont réparties à égales distances sur une ligne virtuelle faisant le tour de la surface principale de la feuille de verre à une distance du bord périphérique de la feuille de verre égale à dix fois l’épaisseur de la feuille.

Le contact local est exercé alors que la feuille est en cours ou en fin de bombage et/ou alors que la feuille est en cours de refroidissement général. Dès que la feuille quitte l’outil de bombage et repose sur un cadre de refroidissement, son refroidissement commence.

L’invention concerne également un procédé de fabrication d’un vitrage comprenant une feuille de verre comprenant une zone en compression réalisée selon l’invention, suivi d’une découpe d’un orifice traversant dans ou en bordure de la zone locale en compression.

Après découpe dans la zone locale, le bord découpé présente généralement une contrainte de compression de bord d’au moins 1 MPa et de préférence d’au moins 2 MPa et de préférence d’au moins 3 MPa et de préférence d’au moins 4 MPa, et de préférence d’au moins 8 MPa. Le refroidissement local est suffisant en intensité et durée pour que la valeur souhaitée de contraintes de compression de bord soit obtenue après découpe. Généralement, après découpe dans la zone locale, le bord découpé présente une contrainte de compression de bord inférieure à 25 MPa, Dans le cadre de la présente demande, les valeurs de contraintes en compression de bord sont déterminées par la méthode décrite dans la norme ASTM F218-2005-01. Les valeurs de contraintes en compression de bord sont déterminées entre 0,1 et 2 mm d’un bord et de préférence entre 0,1 et 1 mm d’un bord. On peut réaliser la découpe dans plusieurs feuilles individuelles, puis assembler ces feuilles en un vitrage feuilleté en disposant de façon bien connue une feuille intercalaire de matériau polymère (comme en PVB) entre les feuilles de verre. On peut également procéder d’abord à un assemblage en vitrage feuilleté de différentes feuilles de verre présentant une zone en compression, puis procéder à la découpe du vitrage feuilleté. Bien entendu, les zones en compression de toutes les feuilles sont superposées dans le vitrage feuilleté. Ainsi, le vitrage peut être un vitrage feuilleté dont chaque feuille de verre est réalisée selon l’invention avec une zone en compression, chaque feuille de verre présentant avant découpe une zone locale en compression en face de zones locales en compression des autres feuilles de verre du vitrage, la découpe étant réalisée sur chaque feuille de verre avant assemblage en vitrage feuilleté, ou la découpe étant réalisée après assemblage du vitrage feuilleté.

Le perçage peut être réalisé par les moyens connus de perçage, notamment un robot peut tenir et orienter le verre, et le perçage lui-même est réalisé par une tête tournante.

Les feuilles de verre sont en un verre minéral comprenant au moins 40% de silice. Il s’agit généralement d’un verre silicosodocalcique.

L’invention concerne notamment les feuilles de verre dont l’épaisseur est comprise dans le domaine allant de 0,8 à 5 mm. On vise plus particulièrement les feuilles de verre d’épaisseur 1 ,6 mm ou 2,1 mm ou 2,6 mm.

De préférence, la ou les feuilles de verre destinées à comprendre ladite au moins une zone locale en compression créer à l’aide de l’outil de contact selon l’invention présente(nt) une épaisseur supérieure ou égale à 1 ,6 mm. Les feuilles de verre peuvent être recouvertes ou non d’une ou plusieurs couches minces telle qu’une ou plusieurs couches anti-IR par exemple à l’argent ou une ou plusieurs couches dites Low-E (« bas-émisslve » en français) : ces couches ne sont pas prises en compte dans les plages d’épaisseurs de feuilles de verre données dans la présente demande. L’outil de contact selon l’invention peut éventuellement venir au contact d’une face de la feuille revêtue d’une couche mince, mais comme cela ne change pas l’essence de l’invention, on continue de dire par simplification que l’outil de contact vient au contact du verre ou de la feuille de verre.

Une feuille de verre réalisée selon l’invention peut être intégrée dans un vitrage feuilleté en association avec au moins une autre feuille de verre réalisée également de préférence selon l’invention, les zones en compression étant alors placées en vis-à-vis dans le vitrage feuilleté. Les différentes feuilles du vitrage feuilleté (généralement deux feuilles de verre) sont séparées par une feuille intercalaire en matériau polymère, généralement du PVB. La feuille de matériau polymère peut notamment avoir une épaisseur comprise entre 0,3 et 0,9 mm, et notamment avoir une épaisseur de 0,76 mm ou 0,84 mm. L’invention concerne plus particulièrement les vitrages feuilletés bombés comprenant deux feuilles de verre d’épaisseur identique de 1,6 mm ou 2,1 mm séparées par une feuille de PVB de 0,84 mm. Un perçage peut être réalisé dans le vitrage feuilleté assemblé dans les zones du verre en compression de sorte à créer des bords découpés ayant des contraintes permanentes de bord en compression et donc des propriétés mécaniques élevées. L’outil de découpe traverse le vitrage entier en une seule fois.

La figure 1 représente trois modes de réalisation de l’outil 1 selon l’invention en contact avec une feuille de verre 2 à plus de 450°C. Le contact de l’outil avec le verre est adouci grâce à un matériau fibreux 3 comprenant des fibres métalliques réfractaires. L’outil comprend une face de contact pour contacter la feuille de verre, ladite face de contact étant faite du matériau fibreux, lequel recouvre une surface métallique rigide 4 en forme de couronne. La couronne a un diamètre externe De et un diamètre interne D _i (indiqué seulement en a) mais cela reste vrai pour b) et c)). L’outil comprend une canalisation 5 alimentée en air. L’air circule dans l’outil pendant son utilisation de sorte à le refroidir, notamment la surface intérieure 6 située en face de la surface métallique rigide 4 en forme de couronne. En a), l’air de refroidissement ne traverse pas la surface métallique sous le matériau fibreux et est évacuée par des orifices 7 dans l’atmosphère ambiante après circulation vis-à-vis de la surface intérieure 6.

En b), l’air de refroidissement traverse des orifices 8 dans la surface métallique sous le matériau fibreux et a donc un accès direct au matériau fibreux 3 à l’intérieur duquel il peut également circuler.

En c), l’air de refroidissement traverse un matériau 9 à porosité ouverte agencé entre le matériau fibreux 3 et la canalisation 5 et a donc un accès direct au matériau fibreux 3 à l’intérieur duquel il peut également circuler. La figure 2 représente une feuille de verre 20 chaude supportée sur un cadre de refroidissement 21. A ce stade, la feuille vient d’être bombée à une température de déformation. Le support et la feuille sont disposés entre deux caissons de refroidissement 22 et 23 comprenant des buses 24 pour souffler de l’air de refroidissement sur les deux faces principales de la feuille afin de la renforcer thermiquement. Chaque caisson est muni d’un outil de contact local 25 et 26 selon l’invention. Les deux caissons se sont rapprochés par un mouvement vertical relatif pour venir plus près de la feuille, et au cours de ce rapprochement, les outils 25 et 26 sont entrés en contact avec les faces principales de la feuille de verre. Ces deux outils sont disposés en vis-à-vis de part et d’autre de la feuille de verre de sorte à agir sur la même zone du verre par chacune de ses deux faces. Chaque outil 25 et 26 peut être l’un de ceux de la figure 1. On remarque que les faces de contact 27 et 28 des outils sont inclinées par rapport à l’horizontale pour suivre la courbure de la feuille. Cette orientation s’est faite automatiquement lors du contact avec le verre grâce à une rotule intérieure à l’outil représentée plus en détail sur la figure 3 a). La figure 3 représente un caisson de refroidissement en vue de côté en a) et en vue de dessus en b). Le caisson comprend des buses 31 munies d’orifices 33 pour souffler de l’air de refroidissement vers une face principale d’une feuille de verre (non représentée). Un outil selon l’invention 32 est relié à une buse par une embase 35. La face de contact 34 de l’outil est en un matériau réfractaire recouvrant une surface métallique en forme de couronne comprenant un diamètre externe De. L’outil comprend une canalisation intérieure 38 pour la circulation d’air passant à proximité de la face de contact. L’outil 32 est ici du type de celui de la figure 1 c), c’est-à-dire comprenant un matériau poreux 37 agencé entre le matériau fibreux et la canalisation intérieure. L’outil comprend un tube fixe 39 relié à une buse 31 par l’embase 35. Un autre tube 40 est monté coulissant sur le tube 39. Un ressort 41 est monté entre une butée solidaire du tube 39 et une butée solidaire du tube 40 pour amortir le mouvement de translation du tube 40 par rapport au tube 39. Le ressort 41 est un organe d’amortissement amortissant l’entrée en contact de l’outil avec le verre. La face du contact est montée sur une tête 42 en liaison avec le tube 40 par une rotule 43. Cette rotule 43 est un organe d’orientation permettant à la face de contact de modifier son orientation sous l’effet de l’entrée en contact de l’outil avec le verre. Avantageusement, un organe d’orientation de la face de contact de l’outil, telle qu’une rotule 43, permet une orientation automatique lors de l’entrée en contact de l’outil avec le verre, l’outil s’adaptant ainsi à la forme du verre (dont la surface n’est généralement pas plane en raison du bombage), sans requérir aucun réglage. Grâce à un organe d’orientation comme la rotule 43, l’outil de contact 32 est « auto-adaptatif » relativement à la feuille de verre, notamment mais non exclusivement d’une application à une autre.

L’outil est alimenté en air de refroidissement par un tuyau 44. L'air traverse le tube 39, puis le tube 40 puis la rotule 43 grâce à des orifices. L’air arrive ensuite au matériau poreux 37 qu’il traverse pour ensuite traverser le matériau fibreux 34.

La figure 4 représente un dispositif de bombage et de refroidissement de feuilles de verre 53 et 54 faisant usage de l’outil de contact selon l’invention.

Le procédé est représenté à différents stades de la progression des feuilles : a) puis b) puis c). Les feuilles individuelles circulent de la gauche vers la droite. Elles sont tout d’abord convoyées par un lit de rouleaux 50 dans un four 51 qui les amène à une température de bombage. Elles sortent du four et arrivent sous une forme supérieure de bombage 52, leur course étant ralentie à l’approche d’une butée amovible 55 qui les stoppe alors qu’elles sont à très basse vitesse. Pendant l’arrivée de la feuille 53 sous la forme de bombage 52, la feuille 54 subit un refroidissement général par soufflage d’air sur ses deux faces principales grâce à deux caissons de soufflage 59 et 60 munis de buses de soufflage situés de part et d’autre de la feuille de verre. La feuille 54 est portée par un cadre de refroidissement 56. Chaque caisson 59 et 60 est muni d’un outil de contact local 57 et 58 venant au contact d’une face de la feuille, les faces de contact de ces deux outils venant en vis-à-vis l’un par rapport à l’autre, de part et d’autre de la feuille, afin de la refroidir localement plus fortement. En a), tes deux caissons se sont rapprochés pour venir souffler plus près de la feuille. En b), les deux caissons se sont éloignés de sorte que les outils 57 et 58 ont perdu leur contact avec la feuille et le cadre de refroidissement 56 a éloigné la feuille 54 figée pour l’emmener dans une zone de refroidissement secondaire. Pendant ce temps-là, la feuille 53 est bombée par pressage entre le cadre de pressage 61 et la forme supérieure 52. La forme de bombage comprend des orifices traversant permettant d’exercer une aspiration sur la feuille 53 bombée. L’aspiration est déclenchée pour permettre au cadre de pressage 61 de redescendre alors que la feuille reste portée par la forme supérieure. Le cadre de refroidissement 56 est alors placé sous la feuille 53, puis l’aspiration est stoppée et la feuille 53 est larguée sur le support de refroidissement 56. Ce dernier entraîne ensuite la feuille 53 qu’il supporte entre les caissons de trempe pour faire subir à la feuille 53 le même traitement de refroidissement que la feuille 54.

La figure 5 représente un vitrage feuilleté 80 comprenant un orifice 82. Le feuilleté associe deux feuilles de verre bombées selon l’invention, la zone 81 de l’orifice ayant été refroidie localement selon l’invention (avant perçage de l’orifice) pour chacune des deux feuilles. L’orifice 82 a été réalisé après assemblage du feuilleté en une seule opération de percement. Les zones grisées représentent tes zones comprenant des contraintes de compression de bord, mais sont en réalité invisibles à l’œil nu. La périphérie du vitrage comprend une ceinture de contraintes de compression 83 qui s’est produite naturellement après bombage au cours du refroidissement, sans qu’il soit nécessaire de souffler dessus. La bordure de l’orifice 82 comprend également des contraintes de compression de bord 84 qui ont été réalisées grâce au refroidissement local selon l’invention.