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De façon générale, la présente invention est relative aux fours destinés au bombage ou au cintrage du verre. Plus particulièrement,elle concerne des perfec- tionnements aux fours de cintrage du verre utilisés pour cintrer des feuilles de verre plates pour leur donner des formes de nature complexe comportant des zones de courbure relativement douces et d'autres zones de courbure relativement prononcée.
On cintre d'ordinaire les feuilles de verre en les montant à plat sur des formes appropriées et en introduisant des formes chargées de verre dans un four-tunnel comportant des zones dont la chaleur augmente progressivement. Lorsque le verre atteint une zone où les températures sont suffisamment élevées, les feuilles se ramollissent et se déposent sur la surface de la forme qui les supporte. On a constaté que, lorsque les surfaces de la forme comportent des zones dont la courbure est relativement brusque, il est avantageux de créer, dans les zones générales de chauffage du four, des zones locales de chaleur concentrées, afin de provoquer un ramollissement plus rapide des portions de la feuille de verre qui doivent se déposer en coïncidence avec les zones de courbure brusque de la forme.
Une structure particulièrement complexe servant à obtenir les courbures complexes précitées fait l'objet du brevet des Etats-Unis d'Amérique n 2.671.987. Cette structure utilise pour produire la chaleur générale dans l'ensemble du four des brûleurs à gaz et, pour le chauffage localisé, des brûleurs à gaz auxiliaires dont on peut régler l'emplacement entre des limites étroites. Toutefois, l'appareil décrit dans ce brevet est incommode à
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manoeuvrer et il exige une manipulation considérable pour amener les brûleurs dans leur position appropriée aux différentes courbures. Cette limitation est inévitable lorsque les éléments de chauffage auxiliaires sont constitués par des tubes chauffés au gaz qui traversent les parois du four.
On doit effectuer des manipulations compliquées, comportant des mouvements de pivotement et à la fois des déplacements horizontaux et obliques, pour faire varier la hauteur séparant les tubes de chauffage auxiliaires des feuilles de verre. En outre, on ne peut pas régler l'intensité de la chaleur auxiliaire fournie par les tubes chauffés au gaz avec la précision de réglage désirée pour le cintrage du verre.
La présente invention a pour objet des fours de bombage ou de cintrage dans lesquels on peut cintrer des feuilles de verre suivant des courbures non uniformes en utilisant des éléments de chauffage du verre dont la position par rapport à ce dernier peut être réglée plus facilement que dans les appareils antérieurs et dont l'intensité de radiation appliquée aux parties du verre peut être réglée d'une façon beaucoup plus précise que dans ces appareils.
Conformément à la présente invention, on a conçu un appareil pour bomber des feuilleté verre suivant des courbures non uniformes et comportant un transporteur pour fours-tunnels disposé horizontalement et servant à faire passer dans un four-tunnel des feuilles de verre sur des formes de cintrage, etune section de cintrage contenant des groupes, espacés longitudinalement l'un de l'autre, de dispositifs de chauffage suspendus au-dessus et en travers du trajet suivi par le transporteur, cet appareil étant caractérisé par le fait qu'il comprend
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d'une part, un ou plusieurs dispositifs de chauffage auxiliaires suspendus par l'intermédiaire d'une ou de plusieurs ouvertures transversales pratiquées dans la voûte de cette zone de cintrage,
ces ouvertures étant placées dans l'espace compris entre les groupes adjacents de ces dispositifs de chauffage supérieurs et, d'autre part, un ou plusieurs supports réalisés de manière qu'on puisse les déplacer transversalement au transporteur audessus des ouvertures précitées et élever et abaisser les dispositifs de chauffage auxiliaires suspendus à ces supports.
Un mode de réalisation particulier de la présente invention utilise, dans la section de cintrage du four, des éléments de chauffage électriques comportant des dispositifs servant à déterminer leurs positions verticale et horizontale indépendamment l'une de l'autre, afin de créer des zones de radiation intense espacées les unes des autres et en alignement avec les zones des feuilles de verre auxquelles on doit donner une courbure plus prononcée, cette mise en position s'effectuant à mesure que ces feuilles de verre sont transportées à travers les diverses sections de cintrage.,
La présente invention apparaît clairement lorsqu'on étudie la description d'un mode particulier de réalisation donné ci-après, à titre d'exemple non limitatif.
Sur le dessin annexé, on a utilisé les mêmes nombres de référence sur toutes les figures pour désigner les mêmes éléments.
Sur ce dessin : - la figure 1 est une vue en élévation longitudinale d'un four de cintrage particulier réalisé confor-
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mément à la présente invention ; - la figure 2 est une vue en coupe, par II-II, de la figure 1; - la figure 3 est une vue en coupe, par III-III de la figure 1; - la figure 4 est une vue en coupe transversale, par IV-IV, de la figure 1; - la figure 5 est une vue en coupe transversale du four, par V-V, de la figure 1; - la figure 6 est une vue en plan montrant, à plus grande échelle, des détails faisant partie de la présente invention; - la figure 7 est une coupe partielle, par VII-VII, de la figure 6; - la figure 8 est une vue en coupe, par VIIIVIII, de la figure 3; - la figure 9 est une vue en coupe détaillée, par IX-IX, de la figure 7;
- la figure 10 est un schéma représentant, par des rectangles, la disposition des divers dispositifs de chauffage électriques dans un four de cintrage donné à titre d'exemple de réalisation de la présente invention; - la figure 11 est un circuit caractéristique de commande électrique de chaque dispositif de chauffage électrique à commande individuelle utilisé dans ce dernier four de cintrage; - la figure 12 est une vue en coupe détaillée d'un ensemble de galet isolé qu'on peut utiliser dans l'appareil conforme à l'invention.
Il y a lieu de noter que sur la figure 10 les lettres A; B, C, D, E, F, G et H ont la signification suivante :
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A) Chaleur de pointe
B) Chaleur du côté gauche au-dessous des galets
C) Chaleur du côté gauche au-dessus des galets
D) Chaleur au sommet
E) Chaleur du côté droit au-dessus des galets
F) Chaleur du côté droit au-dessous des galets
G) Chaleur de pointe
H) Chaleur à la partie inférieure
Le dessin représente un four de cintrage, carac- téristique conforme à la présente invention. Sur ce dessin,l'appareil comprend un poste de chargement 20, comportant un transporteur-élévateur 22 utilisé pour descendre des chariots servant à supporter des formes, et un transporteur 24, assurant le retour des formes à la station de chargement.
Un transporteur 26 à galets (non représenté sur la figure 1, pour la clarté du dessin), s'étend sur toute la longueur du four. A l'extrémité du four se trouve une station 28 de déchargement où l'on retire les formes chargées de verre. -Un transporteur de levage 30 transfère les formes,après enlèvement du verre . cintré, sur le transporteur 24 assurant le retour des formes. Les détails constructifs de l'élément 22, du convoyeur 24 de retour des formes ainsi que de l'appareil de levage 30 ne font pas partie de la présente invention.
Le transporteur 26 traverse successivement : une section de préchauffage 32, une section de cintrage 34, une zone de neutralisation 36, 5 une section 38 de recuit et de réchauffage,une seconde section de recuit 40 et, enfin, une section de refroidissement 42.
La présente suivent ion -réside dans la construction particulière du four de cintrage, dans l'ordre de succession de ses sections, ainsi que dans les éléments de
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structure particuliers utilisés dans la s ection de cintra ge.
SECTION DE PRECHAUFFAGE 32
Comme représenté en détail sur la figure 2, la section de préchauffage 32 (figure 10) comprend des parois de four verticales 44, placées à quelque distance l'une de l'autre, montées sur un plancher ou sole 46 et réunies entre elles à leur partie supérieure par une voûte 48 de manière à constituer une enceinte en matière céra- mique similaire à un tunnel. Dans la section de préchauf- fage, le verre est chauffé uniformément dans sa totalité, d'une part, au moyen d'éléments de chauffage électriques inférieurs 50, dont la plus grande dimension s'étend transversalement au four et, d'autre part, au moyen d'élé- ments de chauffage électriques latéraux 52 et d'éléments de chauffage électrique supérieurs 54, dont les plus gran- des dimensions respectives s'étendent longitudinalement au four.
Ces éléments de chauffage sont organisés par groupes alignés transversalement au four. Ces groupes sont espacés longitudinalement les uns des autres d'une distance d'environ 13 cm. Dans cette section, les dis- positifs de chauffage inférieurs 50 et les dispositifs de chauffage latéraux 52 exercent leur action sur la surface inférieure du verre, tandis que les éléments de chauffage supérieurs 54 exercent leur action sur la surface supé- rieure du verre.
Chaque élément de chauffage comprend une ré- sistance de chauffage 55 connectée à une source d'énergie électrique par l'intermédiaire d'un circuit distinct 56 de régulation de tension (figure 11), comme représenté sui les figures 10 et 11. Les éléments de chauffage réunis entre eux par'des accolades, à la partie inférieure de la
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figure 10, sont branchés en parallèle, par groupes de deux trois, quatre, à un même circuit de régulation de tension.
On utilise des manchons 58 appropriés en matiez re céramique pour s'assurer que les conducteurs 60 du cir-t cuit de régulation desservant les éléments inférieurs et latéraux sont convenablement isolés électriquement de toute structure métallique de renforcement quelconque utilisée dans le four. Chaque élément, de chauffage supérieur 54 reçoit de l'énergie électrique par l'intermédiaire des conducteurs 60 et 62 placés sous un isolant approprié. Ces conducteurs sont supportés au-dessus de la voûte 48 du four sur des glissières 64 disposées transversalement et des glissières 66 disposées longitudinale- .ment, de manière que ces conducteurs aboutissent à des circuits individuels 6 de régulation de tension.
Les galets 26 sont montés sur des arbres 68.
Chacun de ces arbres traverse une paire de paliers-supports 70. Ces paliers-supports comportent des coussinets, ayant chacun une vis de blocage 71, qui permettent de faire coulisser l'arbre du galet latéralement par rapport à l'axe géométrique du transporteur, pour régler l'empla- cement des galets afin de compenser la dilatation et la contraction des chariots portant les formes, à mesure que ces chariots sont transportés à travers le four de cintra-. ge. Les arbres 68 des galets sont fixés: à des tambours 72 qui sont entraînés en rotation au moyen de roues 74 entraînées par une chaîne de transporteur 76. Les palierssupports 70 prennent appui sur des bâtis 78 en fer à U auxquels ils sont fixés. Les fers à U du bâti constituent un support supérieur pour des colonnes ou piliers 80.
Il est désirable de prévoir le réglage latéral des galets 26,-du fait que ces galets comportent, au voi-
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sinage de leurs extrémités intérieures, des joues de gui- dage 82. Si ces joues de guidage ne sont pas suffisam- ment éloignées vers l'extérieur sur les côtés du transpor- teur, les rails 83, qui portent les chariots de cintrage dans la traversée du four, se coincent contre ces joues, par suite de la dilatation thermique des chariots.
SECTION DE CINTRAGE 34
On comprendra mieux les détails constructifs de la section de cintrage 34 (figure 10) du four si l'on se réfère aux figures 3 et 6 à 9. Dans cette section, les éléments de chauffage supérieurs 54 et les éléments de chauffage électrique inférieurs 50 sont situés dans des emplacements similaires à ceux utilisés pour la s ection de préchauffage. Les extrémités longitudinales des élé- ments de chauffage supérieurs sont séparées des éléments 'de chauffage supérieurs avoisinants. La voûte 48 est percée d'ouvertures étroites 49 s'étendant latéralement immédiatement au-dessus d'une partie de l'espace intemé- diaire situé entre les groupes longitudinalement adjacents des dispositifs de chauffage supérieurs.
Dans cette section de cintrage, les éléments de chauffage latéraux 84 correspondants sont situés à un niveau plus élevé que le support du transporteur, tandis que, dans la section de préchauffage, les éléments laté- baux sont situés en dessous du niveau de ce support. En plaçant ainsi à un niveau plus élevé les éléments de chauffage latéraux utilisés dans la section de cintrage, on assure un apport de chaleur aux extrémités du verre qui sont soulevées au cours de l'opération de cintrage.
La section de cintrage comprend également des parois déflectrices transversales et interposées entre les ensembles de chauffage inférieurs 50 et les formes.
Ces parois déflectrices constituent une organisation de
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chauffage similaire à un mouffle.
Une caractéristique importante de la présente invention réside dans l'utilisation d'éléments de chauffage de pointe ou réchauffeurs de cintrage 88. Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 3 et 6 à 9, des réchauffeurs de cintrage 88 sont suspendus par chacune de leurs extrémités par des câbles 90 et 91 passant par les ouvertures 49 pratiquées dans la voûte. Ces câbles sont entraînés deux par deux sur une poulie 92. Le câble 90 est suspendu directement à la poulie 92 de maniè re à supporter lune des extrémités d'un réchauffeur de cintrage 88. Le câble 91 est entraîné autour d'une poulie folle 94 de manière à smpporter l'extrémité adjacente du réchauffeur de cintrage adjacent.
Chacune des poulies 92 est montée sur un axe 96 formant une broche entraînant les poulies 92 en rotation. La section de cintrage comprend un certain nombre de poulies 92, à raison d'une pour chacune des extrémités des réchauffeurs de cintrage. Il n'y a pas lieu d'utiliser de poulie folle 94 ni à l'avant du premier réchauffeur de cintrage, ni à l'arrière du dernier de ces réchauffeurs. En faisant tourner l'axe 96, on élève ou l'on abaisse les câbles de support 90 et 91, ce qui permet de régler la position verticale des réchauffeurs de cintrage 88 à ltintérieur du four.
Les axes 96 sont fixés à des supports 98. Ces derniers sont eux-mêmes espacés l'un de l'autre dans le sens transversal du four, de manière à constituer des montants d'une structure de support qui comprend une plaque coulissante 99 percée d'ouvertures et à laquelle est fixé un bloc réfractaire 100 comportant des ouvertures correspondantes. Les supports 98 sont réunis entre eux par une tige d'appui ou axe 101 sur lequel tourne la poulie folle
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94. Les plaques 99 sont plus larges et plus longues que les ouvertures 49 découpées dans la voûte de la section de cintrage, ce qui empêche la chaleur du four de s'échapper à travers la voûte. La voûte 48 du four est renforcée par des fers cornières 103 sur lesquels la plaque 99 peut coulisser plus facilement.
Par les ouvertures pratiquées dans cette plaque passent les câbles 90 et 91 ainsi que des conducteurs 105 qui fournissent de l'énergie électrique aux réchauffeurs de cintrage. En déplaçant les axes 96 dans le sens transversal du four, on place les plaques 99, les poulies 92, les poulies folles 94, ainsi que les réchauffeurs de cintrage 88 dans leurs positions transversales désirées par rapport au four dans les limites déterminées par les ouvertures 49.
Sur les conducteurs 105 sont enfilés des manchons allongés 106 et des blocs 108, tous en matière céramique. Les conducteurs 105 comportent un prolongement 109 formant un brin mou disposé entre le manchon 106 en matière céramique et une borne 110, afin' de maintenir les réchauffeurs de cintrage couplés à une source d'énergie .électrique, indépendamment des déplacements de la plaque 99.
Les axes 96 sont supportés chacun par un support terminal 112-et un support central 114 de section en U faisant partie de la charpente du four. Ce dernier support comprend des profilés 115 de section en U disposés face à face et espacés latéralement l'un de l'autre. Grâce au déplacement de chacun des axes 96 dans les supports 112 et 114, les réchauffeurs de cintrage se trouvent entraînés avec leur support constitué par la plaque de base 99, perpendiculairement à la direction suivie par le verre dans son déplacement à travers le four. Les profilés op-
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posés du support central 114, en forme d'U ont leur extrémité située à l'extérieur de l'axe longitudinal du four.
Un collier fendu 116 est monté sur chacun des supports terminaux de manière à constituer une portée pour chacun des axes 96. On utilise une vis 117 pour serrer le collier fendu sur son axe afin de le bloquer en place, ce qui assure que les réchauffeurs de cintrage restent-dans une position fixe jusqu'à ce qu'on désire modifier leur emplacement. Des rainures à rebord 118 sont disposées dans le sens longitudinal de chacun des axes 96 et les pièces de guidage d'une aiguille 120 peuvent coulisser dans ces rainures.
Des lignes de repère circulaires 122 sont tracées sur l'axe et elles portent des chiffres de manière à indiquer la position latérale des extrémités des réchauffeurs de cintrage portés par l'axe et l'ensemble du support. Les rainures 118 se trouvent sensiblement dans le prolongement des lignes de repère 122. Lorsque le collier 116 est serré, il se trouve solidement fixé à l'axe 96 et il limite le déplacement de ce dernier vers l'intérieur jusque dans une position déterminée par la rencontre du collier 116 avec le support terminal 112.
Un cadran annulaire 124 est monté, suivant une orientation fixe, sur la surface extérieure du collier 116 La face du cadran comporte des repères 125. Des aiguilles 120 indiquent la position verticale des extrémités des réchauffeurs de cintrage par leur inclinaison par rapport à la face du cadran.
Afin de placer les réchauffeurs de cintrage dans la position correspondant à un cintrage particulier, on desserre les colliers fendus 116 pour qu'on puisse
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faire tourner les axes 96. Lorsqu'on a fait tourner ces axes d'un angle suffisant indiqué par le réglage de l'ai- guille 120 sur le cadran annulaire 124, on déplace ces axes 96 latéralement jusqu'à ce que la ligne de repère appropriée, ou l'espace compris entre elles, se trouve @ en coïncidence avec le cadran annulaire. On serre alors les vis 117 de manière à fixer les colliers fendus 116 sur leurs axes 96 respectifs.
De cette manière, les ré- chauffeurs de cintrage se trouvent placés, tant dans le sens horizontal que dans le sens vertical, dans une posi- tion qui peut être relevée afin qu'on puisse la reproduire lorsqu'on répète la fabrication de cette pièce particuliè- re.
SECTION DE NORMALISATION
La figure 4 représente, en coupe transversale, la section 36 (figure 10) de neutralisation ou de normali- sation. Aucune chaleur n'est fournie à cette partie du four. Les parois 44 sont faites d'une matière réfractaire du calorifuge et la voûte 48/four comprend une plaque 140 en acier inoxydable d'environ 203 mm supportée par des ti- rants 142 dont les extrémités supérieures sont portées par des poutres maîtresses 144. Cette plaque en acier inoxy- dable supporte des couches superposées en matière réfrac- taire qui peuvent être constituées par une couche 146, d'environ 76 mm, en matière réfractaire placée sous une couche 148 d'environ 51 mm en matière réfractaire.
Une couverture 150, d'environ 51 mm, en laine minérale s'étend au-dessus de la couche réfractaire de 51 mm et elle est espacée de la partie inférieure de la poutre maîtresse 144.
Des ouvertures 152 de section transversale tra- pézoidale sont pratiquées dans la matière réfractaire
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constituant les couches 146, 148 et 150 de la voûte. Les éléments obturateurs ou de fermeture 153 de section trans versale trapézoïdale constitués par les parties découpées dans les matières isolantes de la voûte sont portées par une tige-support 154 comportant un rebord inférieur 156 formant support. L'extrémité supérieure de la tige 154 est articulée à l'une des extrémités d'un levier 158 articulé sur un support 160 monté sur la poutre 144. Une chaîne 162 sert à faire tourner le levier 158 et soulever ou abaisser le bloc trapézoïdal en matière réfractaire par rapport à la voûte.
Cette chaîne peut être fixée à un ensemble comprenant un volant à main et un frein à main (non représentés).
L'importance du soulèvement communiqué à chaque élément de fermeture trapézoïdal 153 en matière réfractaire, par rapport à l'ouverture trapézoldale 152 qui lui est associée, détermine le taux de refroidissement appliqué aux feuilles de verre transportées à travers cette section. Ces ouvertures sont situées au-dessus des parties fortement cintrées du verre à travers cette section du four, de manière à accélérer le refroidissement du verre dans ces parties.
La section de normalisation a pour rôle de permettre aux feuilles de verre, après qu'elles ont été soumises aux températures de cintrage du verre, de se refroidir aussi rapidement que possible jusqu'aux températures supérieures de la gamme de recuit. En utilisant des ouvertures réglables pratiquées dans la voûte, on peut réduire considérablement la longueur totale du four de cintrage, y compris sa section de recuit. Ou bien, pour un four de cintrage et de recuit de longueur donnée, on peut augmenter la capacité de production grâce à l'ad-
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jonction de cette section dans laquelle le verre est refroidi rapidement à partir des températures de ramollissement du verre jusqu'à des températures supérieures de sa gamme de recuit.
Pour de la glace, cette gamme est comprise entre environ 677 C (point de ramollissement) et environ 5660 C (limite supérieure de la gamme des températures de recuit.
ZONES DE RECUIT ET DE REFROIDISSEMENT
La section suivante 38 du four est dénommée section de recuit et de réchauffage. Cette section est réalisée de façon similaire à la section de préchauf fage, sauf que les dispositifs de chauffage inférieurs 50 et les dispositifs de chauffage latéral sont sup- primés. Des éléments de chauffage électriques 170 sont supportés dans la voûte de cette section. Ces éléments de chauffage sont couplés séparément à des circuits de réglage individuels 56 et ils sont disposés suivant plusieurs rangées.
En utilisant des éléments de réglage séparés pour chacun des dispositifs de chauffage 170, on évite une tendance quelconque vers une température non uniforme dans la feuille de verre, du fait au 3 chacun
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des dispositifs de chauffage supérieur.: Fz=J3.:v:s.c.e.s fournit la quantité de chaleur ).1P(f>s:;(JL: fou" ¯¯.Lt-.: le taux de refroidissement dû la !> ..; i--i 0.1 G1[:' feuille- de verre passant sous ce dispositif de chauffage. Les feuilles de verre sont ensuite transportées à travers la seconde section de recuit 40, dans laquelle le verre est refroidi en traversant la gamme des températures de recuit, les différences de température étant maintenues à une valeur minimum dans toute la feuille.
Le tunnel de refroidissement 42 situé immédiatement au delà de la seconde section de recuit 40 facilite le refroidissement rapide des feuilles de verre en dessous de la gamme des
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températures de recuit jusqu'à une température à laquelle ces feuilles peuvent être manipulées et déchargées des formes au poste d'évacuation et de déchargement 28.
CIRCUITS ELECTRIQUES DE REGLAGE
Des circuits électriques de réglage sont prévus pour chaque rangée de résistances représentée par un rectangle sur la figure 10, à l'exception des dispositifs de chauffage inférieurs 50 qui sont réunis par des acco- lades. Ces derniers dispositifs de chauffage inférieurs sont réglés au moyen d'un dispositif individuel de réglage de tension;,tel qu'un transformateur réglable (non représenté) De façon similaire, chaque rangée de résistances représentée par un rectangle sur la figure 10 est réglée par un ensemble individuel de réglage de tension.
De cette manière, la répartition du chauffage dans la zone où passent les feuilles de verre se dépla- çant longitudinalement à travers le four de cintrage peut être modifiée de manière à assurer le chauffage général désiré, ou l'effet de refroidissement modéré désiré, le long du trajet suivi par le verre dans son déplacement, ainsi que les variations désirées de cette répartition du chauffage transversalement à ce trajet de déplacement.
La figure 11 représente schématiquement un circuit caractéristique de réglage destiné à n'importe quel élément de résistance individuel 55 constituant l'élément essentiel de l'un quelconque des éléments ou dispositifs de chauffage 50, 52e 54, 84, 88 ou 170. Chaque résistance 55 (ou rangée de résistances montées en parallèle, dans le cas de certains éléments ou dispositifs de chauffage intérieurs de la section de préchauffage) est mise à la terre par l'une de ses extrémités, et elle est couplée à l'une des phases d'une canalisa-
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tion électrique triphasée 172, par ltintermédiaire d'un circuit 173 à réactance saturable comprenant un transformateur T, un redresseur 174 au sélénium et une résistance variable R.
Un wattmètre 175 indique la puissance fournie à l'élément de résistance 55. Lorsque ce wattmètre indique que la puissance fournie à l'élément de résistance 55 n'est pas correcte, on modifie le réglage de la résistance R du circuit à réactance saturable, ce qui modifie la valeur de la réactance fournie par la réactance saturable précitée ainsi que l'effet calorifique de la résistance 55. Pour des raisons de sécurité, un disjoncteur 176 est monté dans le circuit.
TRANSPORTEUR DE RETOUR DES FORMES
Le transporteur de retour des formes est représenté particulièrement sur la vue en coupe transversale faisant partie de la figure 5. Une paire d'entretoises de support 180 et de montants 182 aident à supporter des poutres transversales 184 qui supportent ellesmêmes des éléments verticaux de guidage 186 intérieurs et 188 extérieurs au-dessus du four. Ces éléments de guidage supportent des chemins de roulement respectifs supérieurs 190 et inférieurs 192, Les chamides de roule-
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ment supérieurs 190 supportât ra2p'?eJ-.. "::'1''':': ,'L. les brinn supérieurs 194 de chaînes situées à quelque distance l'une de l'autre et les chemins de roulement inférieurs 192 supportent respectivement les brins inférieurs 196 de ces chaînes.
Des taquets 198 se déplacent avec les chaînes du transporteur et, lorsqu'ils se trouvent sur le brin supérieur, ils portent contre des poutres 200 des chariots de manière à pousser ceux-ci vers le poste de chargement situé à l'extrémité opposée du four de cintrage. Le profil particulier des chariots de transport des formes,
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dans lequel les poutres 200 sont situées en dessous des rails 202 du chariot, qui se déplacent sur les galets du transporteur lorsque les chariots supportant les formes traversent le four de cintrage au cours de l'opération de cintrage, empêche les rails de s'user inutilement au cours de la course de retour.
La durée d?utilisation des rails 202 s'en trouve doublée,étant donné que ceuxci ne sont pas soumis à des chocs ni à un autre traitement indésirable au cours de cette course de retour.
GALETS ..ISOLES
Au cours de la formation de courbures complexesil est quelquefois désirable d'utiliser des éléments de chauffage électriques entraînés avec la forme et servant à cintrer la feuille transversalement à sa dimension longitudinale On peut obtenir ce résultat en appliquant une différence de potentiel aux extrémités des éléments métalliques de cintrage et en les munissant de bobines de chauffage électrique qui reçoivent de l'énergie élec- trique par l'intermédiaire des galets 26. Dans un cas de ce genre un des groupes de galets est mis à la masse et les galets opposés sont réalisés comme représenté sur la figure 12.
Le galet isolé 26 représenté ,sur la figure 12 comporte une collerette, ou joue d.e guidage 82, située au voisinage de son extrémité intérieure et ce galet tourne dans des bagues de contact portées par des paliers à coussinets spéciaux 177. Ces paliers sont isolés du profilé 78 de section en U, qui est à la masse, au moyen d'un bloc isolant 178 qui peut être fait d'une matière électriquement isolante appropriée quelconque, telle qu'une résine phénolique ou une autre matière non conductrice de l'électricité. En outre, la roue à chaîne 74 entraîne l'arbre 68 du galet par l'intermédiaire d'une
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douille isolée 179.
Sur la figure 3. est représentée une forme spéciale M comportant des bobines de chauffage H et traversant la zone de cintrage d'un four. Cette forme spéciale comporte des rails 202 fixés à des tubes-supports 203 faits d'une matière non conductrice, en porcelaine par exemple, et ces tubes de support sont enfilés sur des fils métalliques W de manière à réaliser une connexion électrique entre les rails 202 opposés,
et les extrémités de la bobine de chauffage H précitée. Cette dernière est montée au-dessus d'une zone longitudinale de la feuil le de verre destinée à être cintrée transversalement suffisamment près du niveau du support du verre pour permettre à ces formes spéciales de traverser la section de cintrage du four sans qu'aucune pièce quelconque de la structure du moule ou du chariot ne vienne buter contre les réchauffeurs de cintrage.
A partir dtune source d'énergie (non représentée), on amène de l'énergie électrique aux coussinets spéciaux du support. Par l'intermédiaire de l'arbre d'entraînement 68, le courant traversant les coussinets du support est transmis aux galets 26. Par l'intermé- diaire du rail 202 du chariot passant sur ce galet, le courant passe aux bobines de chauffage porsées par la forme de manière à communiquer un chauffage localisé à certaines parties du verre.
Le circuit se ferme par l'in- termédiaire du rail opposé du chariot portant la forme et par le galet opposé mis à lé masse par l'ntermédiaire de l'arbre d'entraînement 68, les coussinets 70 du support et le profilé 78, de section en U, faisant partie du bâti et mis à la masse n'étant pas isolés électriquement du profilé 78. Les rails 202 ainsi que les bobines de chauffage sont isolés du reste de la structure du moule,
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In general, the present invention relates to furnaces intended for bending or bending glass. More particularly, it relates to improvements to glass bending furnaces used to bend flat glass sheets to form shapes of a complex nature having areas of relatively soft curvature and other areas of relatively steep curvature.
The sheets of glass are usually bent by mounting them flat on suitable shapes and introducing glass-filled shapes into a tunnel kiln having zones of progressively increasing heat. When the glass reaches an area where the temperatures are high enough, the sheets soften and settle on the surface of the form that supports them. It has been found that, when the surfaces of the form include areas whose curvature is relatively abrupt, it is advantageous to create, in the general heating areas of the oven, local areas of concentrated heat, in order to cause more rapid softening. portions of the glass sheet which must be deposited in coincidence with the areas of abrupt curvature of the form.
A particularly complex structure serving to obtain the aforementioned complex curvatures is the subject of United States Patent No. 2,671,987. This structure uses gas burners for the general heat throughout the furnace and, for localized heating, auxiliary gas burners, the location of which can be adjusted within narrow limits. However, the apparatus disclosed in this patent is inconvenient to
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maneuver and it requires considerable manipulation to bring the burners into their appropriate position for the different curvatures. This limitation is inevitable when the auxiliary heating elements consist of gas-heated tubes which pass through the walls of the furnace.
Complicated manipulations, including pivoting movements and both horizontal and oblique movements, must be performed to vary the height between the auxiliary heating tubes from the glass sheets. Furthermore, the intensity of the auxiliary heat supplied by the gas-heated tubes cannot be regulated with the precision of adjustment desired for the bending of the glass.
The present invention relates to bending or bending furnaces in which glass sheets can be bent in non-uniform curvatures by using glass heating elements whose position relative to the latter can be adjusted more easily than in previous devices and the intensity of radiation applied to parts of the glass can be regulated much more precisely than in these devices.
In accordance with the present invention, an apparatus has been devised for bending laminated glass in non-uniform curvatures and comprising a tunnel kiln conveyor disposed horizontally and for passing through a tunnel kiln sheets of glass over bending shapes. , anda bending section containing longitudinally spaced groups of heaters suspended above and across the path followed by the conveyor, this apparatus being characterized by comprising
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on the one hand, one or more auxiliary heating devices suspended through one or more transverse openings made in the vault of this bending zone,
these openings being placed in the space between the adjacent groups of these upper heating devices and, on the other hand, one or more supports made so that they can be moved transversely to the conveyor above the aforementioned openings and raise and lower auxiliary heaters suspended from these supports.
A particular embodiment of the present invention uses, in the bending section of the furnace, electric heating elements comprising devices for determining their vertical and horizontal positions independently of each other, in order to create zones of intense radiation spaced from each other and in alignment with the areas of the glass sheets to be given a more pronounced curvature, this positioning occurring as these glass sheets are transported through the various bending sections. ,
The present invention becomes clear when studying the description of a particular embodiment given below, by way of non-limiting example.
In the accompanying drawing, the same reference numbers have been used in all the figures to designate the same elements.
In this drawing: - Figure 1 is a longitudinal elevational view of a particular bending furnace produced in accordance with
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even with the present invention; - Figure 2 is a sectional view, through II-II, of Figure 1; - Figure 3 is a sectional view, through III-III of Figure 1; - Figure 4 is a cross-sectional view, through IV-IV, of Figure 1; - Figure 5 is a cross-sectional view of the furnace, V-V, of Figure 1; - Figure 6 is a plan view showing, on a larger scale, details forming part of the present invention; - Figure 7 is a partial section, through VII-VII, of Figure 6; - Figure 8 is a sectional view, through VIIIVIII, of Figure 3; - Figure 9 is a detailed sectional view, through IX-IX, of Figure 7;
FIG. 10 is a diagram showing, by rectangles, the arrangement of the various electric heating devices in a bending furnace given by way of example of embodiment of the present invention; FIG. 11 is a characteristic electric control circuit of each individually controlled electric heating device used in this last bending furnace; - Figure 12 is a detailed sectional view of an isolated roller assembly which can be used in the apparatus according to the invention.
It should be noted that in Figure 10 the letters A; B, C, D, E, F, G and H have the following meaning:
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A) Peak heat
B) Heat on the left side below the rollers
C) Heat on the left side above the rollers
D) Heat at the top
E) Heat on the right side above the rollers
F) Heat on the right side below the rollers
G) Peak heat
H) Heat at the bottom
The drawing shows a typical bending furnace in accordance with the present invention. In this drawing, the apparatus comprises a loading station 20, comprising an elevator-conveyor 22 used to lower carriages serving to support forms, and a conveyor 24, ensuring the return of the forms to the loading station.
A roller conveyor 26 (not shown in Figure 1, for clarity of the drawing), extends the entire length of the oven. At the end of the furnace is an unloading station 28 where the forms loaded with glass are removed. -A lifting conveyor 30 transfers the forms, after removal of the glass. curved, on the conveyor 24 ensuring the return of the forms. The constructive details of the element 22, of the form return conveyor 24 as well as of the lifting apparatus 30 do not form part of the present invention.
The conveyor 26 successively passes through: a preheating section 32, a bending section 34, a neutralization zone 36, an annealing and reheating section 38, a second annealing section 40 and, finally, a cooling section 42.
This follows ion -reside in the particular construction of the bending furnace, in the order of succession of its sections, as well as in the elements of
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particular structure used in the bending section.
PREHEATING SECTION 32
As shown in detail in Figure 2, the preheating section 32 (Figure 10) comprises vertical oven walls 44, placed at some distance from each other, mounted on a floor or hearth 46 and joined together to their upper part by a vault 48 so as to constitute an enclosure of ceramic material similar to a tunnel. In the preheating section, the glass is heated uniformly in its entirety, on the one hand, by means of lower electric heating elements 50, the largest dimension of which extends transversely to the furnace and, on the other hand. , by means of lateral electric heating elements 52 and upper electric heating elements 54, the respective larger dimensions of which extend longitudinally into the furnace.
These heating elements are organized in groups aligned transversely to the furnace. These groups are spaced longitudinally from each other by a distance of about 13 cm. In this section, the lower heaters 50 and the side heaters 52 exert their action on the lower surface of the glass, while the upper heating elements 54 exert their action on the upper surface of the glass.
Each heating element comprises a heating resistor 55 connected to a source of electrical energy via a separate voltage regulation circuit 56 (FIG. 11), as shown in FIGS. 10 and 11. The elements heater joined together by braces, at the lower part of the
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Figure 10, are connected in parallel, in groups of two, three, four, to the same voltage regulation circuit.
Appropriate ceramic sleeves 58 are used to ensure that the conductors 60 of the control circuit serving the bottom and side members are suitably electrically insulated from any reinforcing metal structures used in the furnace. Each upper heating element 54 receives electrical energy via conductors 60 and 62 placed under suitable insulation. These conductors are supported above the vault 48 of the furnace on slides 64 arranged transversely and slides 66 arranged longitudinally, so that these conductors lead to individual voltage regulation circuits 6.
The rollers 26 are mounted on shafts 68.
Each of these shafts passes through a pair of support bearings 70. These support bearings include bearings, each having a locking screw 71, which allow the roller shaft to slide laterally with respect to the geometric axis of the conveyor, to adjust the location of the rollers to compensate for the expansion and contraction of the form-bearing carriages as these carriages are transported through the bending furnace. ge. The shafts 68 of the rollers are fixed: to drums 72 which are driven in rotation by means of wheels 74 driven by a conveyor chain 76. The support bearings 70 are supported on the U-shaped iron frames 78 to which they are fixed. The U-bars of the frame constitute an upper support for columns or pillars 80.
It is desirable to provide the lateral adjustment of the rollers 26, -due to the fact that these rollers comprise, on the other hand,
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sinage of their inner ends, of the guide cheeks 82. If these guide cheeks are not sufficiently far outwards on the sides of the conveyor, the rails 83, which carry the bending carriages in the through the oven, get stuck against these cheeks, as a result of thermal expansion of the carriages.
BENDING SECTION 34
The constructional details of the bending section 34 (figure 10) of the furnace will be better understood if one refers to figures 3 and 6 to 9. In this section, the upper heating elements 54 and the lower electric heating elements 50 are located in locations similar to those used for the preheating section. The longitudinal ends of the upper heating elements are separated from neighboring upper heating elements. The roof 48 is pierced with narrow openings 49 extending laterally immediately above a portion of the intermediate space between the longitudinally adjacent groups of the upper heaters.
In this bending section the corresponding side heating elements 84 are located at a higher level than the carrier support, while in the preheating section the side elements are located below the level of this support. By thereby placing the side heating elements used in the bending section at a higher level, heat is supplied to the ends of the glass which are raised during the bending operation.
The bending section also includes deflector walls transverse and interposed between the lower heating assemblies 50 and the forms.
These deflector walls constitute an organization of
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heating similar to a muffle.
An important feature of the present invention is the use of advanced heating elements or bend heaters 88. In the embodiment shown in Figures 3 and 6 to 9, bend heaters 88 are suspended by each of them. their ends by cables 90 and 91 passing through the openings 49 made in the vault. These cables are driven two by two on a pulley 92. The cable 90 is suspended directly from the pulley 92 so as to support one end of a bending heater 88. The cable 91 is driven around an idler pulley 94 so as to support the adjacent end of the adjacent bending heater.
Each of the pulleys 92 is mounted on an axis 96 forming a spindle driving the pulleys 92 in rotation. The bending section includes a number of pulleys 92, one for each end of the bending heaters. There is no need to use an idle pulley 94 either at the front of the first bending heater, or at the rear of the last of these heaters. By rotating the shaft 96, the support cables 90 and 91 are raised or lowered, allowing the vertical position of the bending heaters 88 to be adjusted within the furnace.
The pins 96 are fixed to supports 98. The latter are themselves spaced from one another in the transverse direction of the oven, so as to constitute the uprights of a support structure which comprises a sliding plate 99 drilled. openings and to which is fixed a refractory block 100 having corresponding openings. The supports 98 are joined together by a support rod or axis 101 on which the idler pulley rotates
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94. The plates 99 are wider and longer than the openings 49 cut into the arch of the bending section, which prevents heat from the furnace from escaping through the arch. The vault 48 of the oven is reinforced by angle irons 103 on which the plate 99 can slide more easily.
Through the openings made in this plate pass the cables 90 and 91 as well as conductors 105 which supply electrical energy to the bending heaters. By moving the pins 96 in the transverse direction of the oven, the plates 99, the pulleys 92, the idle pulleys 94, as well as the bending heaters 88 are placed in their desired transverse positions with respect to the oven within the limits determined by the openings. 49.
Elongated sleeves 106 and blocks 108 are threaded on the conductors 105, all of ceramic material. The conductors 105 have an extension 109 forming a soft strand disposed between the ceramic sleeve 106 and a terminal 110, in order to keep the bend heaters coupled to an electrical power source, independent of the movements of the plate 99.
The axes 96 are each supported by a terminal support 112 and a central support 114 of U-section forming part of the frame of the oven. The latter support comprises U-shaped sections 115 arranged face to face and spaced laterally from one another. Thanks to the movement of each of the axes 96 in the supports 112 and 114, the bending heaters are driven with their support constituted by the base plate 99, perpendicular to the direction followed by the glass in its movement through the furnace. The op-
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placed central support 114, U-shaped have their end located outside the longitudinal axis of the oven.
A split collar 116 is mounted on each of the end brackets so as to provide a seat for each of the axles 96. A screw 117 is used to tighten the split collar onto its axle to lock it in place, which ensures that the heaters of bends remain in a fixed position until it is desired to change their location. Flanged grooves 118 are disposed in the longitudinal direction of each of the axes 96 and the guide pieces of a needle 120 can slide in these grooves.
Circular reference lines 122 are drawn on the axis and are marked with numbers to indicate the lateral position of the ends of the bending heaters carried by the axis and the assembly of the support. The grooves 118 are located substantially in the extension of the reference lines 122. When the collar 116 is tightened, it is securely fixed to the axis 96 and it limits the movement of the latter inwardly to a position determined by the meeting of the collar 116 with the terminal support 112.
An annular dial 124 is mounted, in a fixed orientation, on the outer surface of the collar 116 The face of the dial has reference marks 125. Needles 120 indicate the vertical position of the ends of the bending heaters by their inclination with respect to the face of the dial. dial.
In order to place the bending heaters in the position corresponding to a particular bend, the split collars 116 are loosened so that we can
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rotate axes 96. When these axes have been rotated by a sufficient angle indicated by the setting of needle 120 on annular dial 124, these axes 96 are moved laterally until the line of appropriate mark, or the space between them, is located in coincidence with the annular dial. The screws 117 are then tightened so as to fix the split collars 116 on their respective pins 96.
In this way, the bending heaters are placed, both horizontally and vertically, in a position which can be raised so that it can be reproduced when the production of this part is repeated. particular.
STANDARDIZATION SECTION
Figure 4 shows, in cross section, section 36 (Figure 10) of neutralization or normalization. No heat is supplied to this part of the oven. The walls 44 are made of a heat-insulating refractory material and the vault 48 / furnace comprises a stainless steel plate 140 of about 203 mm supported by ties 142, the upper ends of which are carried by main beams 144. This The stainless steel plate supports superimposed layers of refractory material which may be a layer 146, of approximately 76 mm, of refractory material placed under a layer 148 of approximately 51 mm of refractory material.
A blanket 150, approximately 51mm, of mineral wool extends over the 51mm refractory layer and is spaced from the bottom of the main beam 144.
Apertures 152 of trapezoidal cross section are made in the refractory material.
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constituting the layers 146, 148 and 150 of the vault. The shutter or closure elements 153 of trapezoidal transverse cross section formed by the parts cut from the insulating materials of the arch are carried by a support rod 154 comprising a lower rim 156 forming a support. The upper end of rod 154 is hinged to one end of a lever 158 hinged to a support 160 mounted on beam 144. A chain 162 is used to rotate lever 158 and raise or lower the trapezoidal block by refractory material relative to the vault.
This chain can be attached to an assembly comprising a handwheel and a handbrake (not shown).
The amount of lift imparted to each trapezoidal closure member 153 of refractory material, relative to the associated trapezoidal opening 152, determines the rate of cooling applied to the glass sheets conveyed through that section. These openings are located above the strongly arched parts of the glass through this section of the furnace, so as to accelerate the cooling of the glass in these parts.
The role of the normalizing section is to allow the glass sheets, after they have been subjected to the glass bending temperatures, to cool as quickly as possible to temperatures above the annealing range. By using adjustable openings in the arch, the overall length of the bending furnace, including its annealing section, can be considerably reduced. Or, for a bending and annealing furnace of a given length, the production capacity can be increased by adding
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junction of that section in which the glass is cooled rapidly from the softening temperatures of the glass to temperatures above its annealing range.
For ice, this range is from about 677 C (softening point) to about 5660 C (upper limit of the annealing temperature range.
Annealing and cooling areas
The next section 38 of the furnace is referred to as the annealing and reheating section. This section is made similarly to the preheating section, except that the lower heaters 50 and the side heaters are omitted. Electric heating elements 170 are supported in the arch of this section. These heating elements are separately coupled to individual control circuits 56 and they are arranged in several rows.
By using separate control elements for each of the heaters 170, any tendency towards non-uniform temperature in the glass sheet is avoided, due to the 3 each.
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of the upper heaters .: Fz = J3.: v: sces provides the amount of heat) .1P (f> s:; (JL: crazy "¯¯.Lt- .: the rate of cooling due to the!>. .; i - i 0.1 G1 [: 'glass sheet passing under this heater. The glass sheets are then transported through the second annealing section 40, where the glass is cooled through the temperature range. annealing, the temperature differences being kept to a minimum throughout the sheet.
The cooling tunnel 42 located immediately beyond the second annealing section 40 facilitates the rapid cooling of the glass sheets below the range of.
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annealing temperatures to a temperature at which these sheets can be handled and discharged from the forms at the discharge and discharge station 28.
ELECTRICAL CONTROL CIRCUITS
Electric adjustment circuits are provided for each row of resistors shown by a rectangle in FIG. 10, with the exception of the lower heaters 50 which are joined by braces. These latter lower heaters are adjusted by means of an individual voltage adjustment device, such as an adjustable transformer (not shown) Similarly, each row of resistors shown by a rectangle in Figure 10 is adjusted by an individual set of tension adjustment.
In this way, the distribution of heating in the area where the glass sheets moving longitudinally through the bending furnace pass can be altered so as to provide the desired general heating, or the desired moderate cooling effect, along the path followed by the glass in its movement, as well as the desired variations in this distribution of heating transversely to this movement path.
Figure 11 schematically shows a characteristic adjustment circuit for any individual resistance element 55 constituting the essential element of any of the heating elements or devices 50, 52e 54, 84, 88 or 170. Each resistance 55 (or row of resistors connected in parallel, in the case of some internal heating elements or devices of the preheating section) is earthed at one of its ends, and it is coupled to one of the phases of a pipeline
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three-phase electrical tion 172, via a saturable reactance circuit 173 comprising a transformer T, a selenium rectifier 174 and a variable resistor R.
A wattmeter 175 indicates the power supplied to the resistance element 55. When this wattmeter indicates that the power supplied to the resistance element 55 is not correct, the setting of the resistance R of the saturable reactance circuit is modified, which modifies the value of the reactance supplied by the aforementioned saturable reactance as well as the calorific effect of the resistor 55. For safety reasons, a circuit breaker 176 is mounted in the circuit.
SHAPED RETURN CARRIER
The form return conveyor is shown particularly in the cross sectional view forming part of Figure 5. A pair of support struts 180 and posts 182 help support cross beams 184 which themselves support vertical guide members 186. interior and 188 exterior above the oven. These guide elements support respective upper 190 and lower 192 raceways.
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upper parts 190 supported ra2p '? eJ- .. "::' 1 '' ':':, 'L. the upper strands 194 of chains located some distance from each other and the lower raceways 192 respectively support the lower strands 196 of these chains.
Cleats 198 move with the conveyor chains and, when they are on the upper run, they carry carriages against beams 200 so as to push the latter towards the loading station located at the opposite end of the furnace. bending. The particular profile of the shape transport trolleys,
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wherein the beams 200 are located below the carriage rails 202, which move on the conveyor rollers as the trolleys supporting the forms pass through the bending furnace during the bending operation, prevents the rails from wearing out unnecessarily during the return race.
The useful life of the rails 202 is doubled, since they are not subjected to impact or other undesirable treatment during this return stroke.
INSULATED ROLLERS
During the formation of complex bends it is sometimes desirable to use electric heating elements driven with the form and serving to bend the sheet transversely to its longitudinal dimension. This can be achieved by applying a potential difference to the ends of the metal elements. bending and providing them with electric heating coils which receive electric energy through the rollers 26. In such a case one of the groups of rollers is grounded and the opposing rollers are made. as shown in figure 12.
The insulated roller 26 shown in FIG. 12 comprises a flange, or guide cheek 82, located near its inner end and this roller rotates in contact rings carried by special bush bearings 177. These bearings are isolated from the profile 78 of U-shaped section, which is grounded, by means of an insulating block 178 which may be made of any suitable electrically insulating material, such as phenolic resin or other non-electrically conductive material . Furthermore, the chain wheel 74 drives the shaft 68 of the roller via a
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insulated socket 179.
In FIG. 3 is shown a special form M comprising heating coils H and passing through the bending zone of a furnace. This special form comprises rails 202 attached to support tubes 203 made of a non-conductive material, porcelain for example, and these support tubes are threaded on metal wires W so as to make an electrical connection between the rails 202 opposites,
and the ends of the aforementioned heating coil H. The latter is mounted above a longitudinal area of the glass sheet intended to be bent transversely sufficiently close to the level of the glass support to allow these special shapes to pass through the bending section of the furnace without any part. any of the mold or carriage structure comes into contact with the bending heaters.
From an energy source (not shown), electrical energy is supplied to the special bearings of the support. By means of the drive shaft 68, the current passing through the bearings of the support is transmitted to the rollers 26. By the intermediary of the rail 202 of the carriage passing over this roller, the current passes to the porous heating coils. by shape so as to impart localized heating to certain parts of the glass.
The circuit is closed by means of the opposite rail of the carriage carrying the form and by the opposite roller grounded by the intermediary of the drive shaft 68, the bearings 70 of the support and the profile 78, of U-shaped section, forming part of the frame and grounded, not being electrically isolated from the section 78. The rails 202 as well as the heating coils are isolated from the rest of the mold structure,