BR112013019719B1 - Método para moldar folhas de vidro - Google Patents
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Abstract
método para moldar folhas de vidro a presente invenção se refere a um método para moldar uma folha de vidro numa dimensão, através de moldagem por rolos, de modo a minimizar/ eliminar seletivamente curvaturas indesejadas da folha de vidro. tal moldagem é alcançada, pelo posicionamento seletivo, nas primeira e segunda zonas de moldagem, de rolos de moldagem tendo primeira e segunda configurações de moldagem e, opcionalmente, por variação da velocidade da folha de vidro, conforme ela se move através das zonas de moldagem, variando assim os períodos de tempo, em que a folha de vidro fica em contato com certos rolos de moldagem.
Description
[0001] A presente invenção se refere a um método para moldar folhas de vidro. Mais especificamente, a presente invenção se refere a um método para moldar folhas de vidro através de moldagem por rolos, para que curvaturas indesejadas possam ser seletivamente minimizadas/ eliminadas das porções desejadas da folha de vidro.
[0002] Em uma operação de moldagem por rolos, folhas de vidro adequadas para uso, como, por exemplo, janelas de veículo, são convencionalmente aquecidas à temperatura apropriada para moldagem, e são transportadas por um sistema de transporte para dentro de uma primeira zona de moldagem por rolos, onde elas são transportadas entre conjuntos superior e inferior de rolos de moldagem rotativos tendo uma primeira configuração de moldagem. Cada conjunto superior e inferior de rolos de moldagem tem formatos complementares, a fim de permitir que uma folha de vidro passe entre eles, e assuma o formato cumulativo de todo o conjunto de rolos de moldagem superior e inferior, enquanto que ainda sendo suscetível a alterações adicionais de formato. Em geral, a moldagem na primeira zona de moldagem por rolos é preferencialmente transversal à direção de curso da folha de vidro.
[0003] É vantajoso transportar as folhas de vidro aquecidas através da zona de moldagem por rolos na maior velocidade possível para reduzir o tempo de ciclo, e para manter a folha de vidro a uma temperatura suficiente para permitir moldagem adicional, por exemplo, numa segunda zona de moldagem por rolos inclinada. Tal moldagem de vidro adicional é, de preferência, realizada pela folha de vidro sendo transportada da primeira zona horizontal de moldagem por rolos até a inclinação da segunda zona inclinada de moldagem por rolos.
[0004] Dobrar uma folha de vidro aquecida através da moldagem por rolos é conhecido na literatura de patentes. Exemplos incluem:A Patente dos EUA N° 3.545.951 descreve uma pluralidade de hastes arqueadamente curvas, montadas, cada qual, para rotação sobre seu próprio eixo de corda. Os eixos são ditos como sendo coplanares, paralelos e espaçados, e as hastes são ditas como sendo interligadas para articulação, cada qual, em uníssono sobre seu próprio eixo, a partir de uma primeira posição, na qual elas são ditas como sendo coplanares em um plano comum através de todos os eixos, até uma segunda posição, em que elas são ditas como definindo conjuntamente uma superfície curva, cuja curvatura é variável em função do ângulo de rotação das hastes. As folhas ditas como sendo de formato flexível são movidas por sobre as hastes na primeira posição. As hastes são, em seguida, articuladas para a segunda posição, e meios de moldagem complementares à superfície curva definida pelas hastes são pressionados para baixo sobre a folha para conformá-la às hastes, enquanto a folha se move continuamente e, após a moldagem, passa para uma câmara de resfriamento e revenimento, ou para outro procedimento de processamento.A Patente dos EUA N°. 3.831.239 descreve um formato melhorado de tubo corrugado, destinado a facilitar a rotação dos tubos corrugados sobre hastes curvas. O diâmetro interno do tubo flexível é maior que o diâmetro interno da haste atual. Uma pluralidade de anéis é disposta no interior do tubo, cada anel sendo localizado entre duas corrugações adjacentes, os anéis estando a intervalos apropriados ao longo do comprimento do tubo. Esses anéis giram com o tubo em torno da haste. Devido à presença dos anéis (por vezes referidos como anéis de rolamento), o tubo flexível não entra em contato com a haste curva. As porções do tubo suspensas entre anéis de rolamento adjacentes são capazes de sustentar suficiente tensão das folhas sem desmoronar sobre a haste e, portanto, são capazes, em combinação com as hastes, de impor o formato desejado sobre as folhas de vidro.A Patente dos EUA N°. 4.054.437 descreve uma folha a ser curvada, tal como vidro a uma temperatura de amolecimento, sendo avançada sobre um leito fixo curvo formado por uma série de hastes curvadas tendo diferentes ângulos de inclinação, para formar um leito convexo ascendente com um perfil de curvatura crescente. A folha é, assim, gradualmente erguida e simultaneamente curvada pelo arqueamento de suas bordas. As hastes curvadas são ditas como tendo seções finais alinhadas, montadas no mesmo plano horizontal, e as inclinações aumentam progressivamente. O leito é seguido por um leito de perfil de curvatura constante formado por hastes curvadas tendo a mesma inclinação. Meios são ditos como sendo fornecidos para ajustar independentemente a inclinação de cada haste. Faixas de espaçamento e taxas de avanço específicas são ditas como sendo fornecidas.A Patente dos EUA N°. 4.054.438 descreve um sistema de moldagem por rolos semelhante à 4.054.437, exceto que o conjunto de hastes é fixo em orientações durante todo o ciclo de moldagem por rolos, não exigindo, assim, o equipamento mecânico e elétrico necessário para levantar e abaixar o conjunto de hastes durante cada ciclo de dobramento. Além disso, se a orientação das hastes for alterada para fazer uma peça diferente, o sistema de rolos e vigas da invenção permite que as hastes sejam reposicionadas como uma unidade, em vez de individualmente.A Patente dos EUA N°. 4.123.246 descreve elementos sólidos moldados, como sucessivos rolos de moldagem rotativos de contorno predeterminado de uma configuração cilíndrica ou curva uniforme, que contatam uma folha de vidro amolecida por calor ao longo de um caminho longitudinal arqueado de raio de curvatura substancialmente constante ao longo de transportadores de moldagem e têmpera, para transmitir um componente de curvatura longitudinal desejado ao vidro e para transmitir os jatos refrigerantes através do vidro moldado, que endurecem as superfícies de vidro. O caminho arqueado é dito como sendo disposto, de tal forma que sua inclinação ascendente em sua extremidade a jusante é dita como sendo limitada a uma delas, em que as folhas de vidros avançam em direção ao transportador de refrigeração sem deslizar. Um conjunto de pelo menos três rolos de têmpera especiais forma uma seção transportadora de transição inclinada para cima de inclinação máxima constante, que substitui a parte a jusante do caminho arqueado, onde a inclinação ascendente aumentaria para uma inclinação, onde ocorreria deslizamento. Os rolos de têmpera de transição especial situam-se a jusante do local, onde jatos de fluido de revenimento aplicados na seção de têmpera endureceram as principais superfícies da folha de vidro suficientemente, a fim de evitar, desejavelmente, sua distorção pelo engajamento com os rolos rotativos de têmpera, de transição especial.A Patente dos EUA N°. 4.292.065 descreve um método e aparelho para dobrar folhas no estado plástico, tais como folhas de vidro na sua temperatura de amolecimento em duas direções. O aparelho compreende um primeiro leito de hastes arqueadas, que pode ser posicionado para conceder uma curvatura transversal à folha, e um segundo leito de hastes arqueadas, que pode ser posicionado para conceder uma curvatura longitudinal à folha. Vantajosamente, o dobramento é realizado em um recinto aquecido a uma temperatura pelo menos igual àquela, em que a folha é mais tarde revenida.A Patente dos EUA N°. 4.820.327 descreve o dobramento de uma placa de vidro aquecida, movendo-a sobre um leito de rolos definindo um caminho curvo na direção de movimento da placa de vidro, a fim de definir uma concavidade virada para cima. A placa de vidro se move com uma velocidade de pelo menos 10cm/s e é curvada pelo leito sem contato na parte superior. A placa de vidro é posteriormente revenida.
[0005] A presente invenção se refere a um método para moldar folhas de vidro. Mais especificamente, a presente invenção se refere a um método para moldar folhas de vidro através de moldagem por rolos, para que curvaturas indesejadas possam ser seletivamente minimizadas/ eliminadas das porções desejadas da folha de vidro.
[0006] A presente invenção utiliza um sistema de moldagem de vidro tendo, normalmente, como principais componentes: um forno de aquecimento de vidro, seguido por uma primeira zona de moldagem por rolos substancialmente horizontal, seguida por uma segunda zona de moldagem por rolos inclinada para cima em um ângulo ou inclinação predeterminada em relação à primeira zona de moldagem substancialmente horizontal.
[0007] O sistema de moldagem de vidro pode incluir um ou mais pares de rolos de moldagem superior e inferior tendo uma primeira configuração de moldagem substancialmente transversalmente reta, e em um ou mais locais selecionados na primeira zona de moldagem por rolos, um ou mais pares de rolos de moldagem superior e inferior tendo uma segunda configuração transversalmente, convexamente, arqueadamente curva.
[0008] Conforme indicado anteriormente, é geralmente desejável transportar a folha de vidro através da primeira zona horizontal de moldagem por rolos na mais alta velocidade possível, no entanto, pode ser desejável variar a velocidade, na qual a folha de vidro aquecida se desloque através da primeira zona de moldagem por rolos, para influenciar seletivamente a ocorrência da moldagem por rolos. Por exemplo, pode ser benéfico reduzir a velocidade dos rolos de moldagem, para que algumas partes da folha de vidro entrem em contato com, por exemplo, os rolos de moldagem com a configuração transversalmente, convexamente, arqueadamente curva, por mais tempo, criando assim um formato um pouco diferente daquele, se a folha de vidro estivesse se deslocando a uma velocidade mais elevada com um menor tempo de contato com os rolos de moldagem tendo a configuração transversalmente, convexamente, arqueadamente curva. Pela colocação dos rolos de moldagem tendo a configuração transversalmente, convexamente, arqueadamente curva e, opcionalmente, reduzindo a velocidade dos rolos de moldagem e, portanto, a velocidade da folha de vidro, curvaturas indesejadas podem ser seletivamente minimizadas/ eliminadas das porções desejadas da folha de vidro.
[0009] O acima, bem como outras vantagens da presente invenção, tornar-se-ão evidentes para aqueles hábeis na arte, a partir da seguinte descrição detalhada, quando considerada à luz os desenhos anexos, em que:a Fig. 1 é uma vista em corte do sistema de moldagempor rolos da presente invenção;a Fig. 2 é uma vista de perfil dos rolos de moldagemtendo uma primeira configuração substancialmentetransversalmente reta, em conformidade com a invenção;a Fig. 3 mostra uma vista de perfil dos rolos de moldagem tendo uma configuração transversalmente, convexamente, arqueadamente curva, em conformidade com a invenção.Descrição Detalhada das Formas de Realização Preferenciais
[00010] A presente invenção se refere a um método para moldar folhas de vidro e, mais especificamente, moldar uma folha de vidro aquecida através de moldagem por rolos, para que curvaturas indesejadas possam ser seletivamente minimizadas/ eliminadas de porções desejadas da folha de vidro. Por exemplo, a curvatura indesejada pode ser retirada da borda de fuga da folha de vidro.
[00011] Este resultado é conseguido geralmente, utilizando um sistema de moldagem de vidro, que geralmente tem pelo menos (1) um forno de aquecimento de vidro para aquecer folhas de vidro10 a uma temperatura suficiente para permitir que as folhas devidro 10 sejam moldadas, (2) uma primeira zona substancialmente horizontal de moldagem por rolos 16, e (3) uma segunda zona de moldagem por rolos 18, que é configurada para ser inclinada para cima em um ângulo ou inclinação predeterminada em relação à primeira zona de moldagem por rolos 16 (ver Fig. 1).
[00012] Mais particularmente, na primeira zona de moldagem horizontal 16, o sistema de moldagem da invenção utiliza um ou mais pares de rolos de moldagem superior e inferior 20, 22 tendo uma primeira configuração substancialmente transversalmente reta e, em um ou mais locais selecionados dentro da primeira zona de moldagem, um ou mais pares de rolos de moldagem superior e inferior 24, 26 tendo uma segunda configuração transversalmente, convexamente, arqueadamente curva, como mostrado nas Figs. 2 e 3.
[00013] Além da configuração dos rolos de moldagem, os inventores verificaram, geralmente, que o formato de uma parte selecionada da folha de vidro 10 a ser moldada pode ser adicionalmente alterado, por variação do tempo de contato t entre uma ou mais partes da folha de vidro 10 com os rolos de moldagem seletivamente configurados do sistema atual 20, 22, 24, 26. O tempo de contato entre a folha de vidro 10 e um determinado conjunto de rolos de moldagem é influenciado pela velocidade de rotação dos rolos de moldagem que, por sua vez, influencia a velocidade da folha de vidro 10, conforme ela é transportada entre os vários conjuntos de rolos de moldagem 20, 22, 24, 26. O sistema atual é controlado por meios mecânicos e elétricos convencionais para permitir variações na velocidade rotacional de qualquer um dos rolos de moldagem, mas, de preferência, a velocidade de rotação dos rolos de moldagem 24, 26, tendo a configuração transversalmente, convexamente, arqueadamente curva, pode ser variada, a fim de fazer com que a folha de vidro sendo transportada entre eles varie entre, por exemplo, a velocidade V1 e a velocidade V2, cuja velocidade V2 é menor que a velocidade V1. A velocidade V1 pode ser, de preferência, de 0,3 m/s a 1,0 m/s, enquanto que a velocidade V2 pode ser, de preferência, de 0,05 m/sec. a 0,3 m/seg. Aumentos e diminuições na velocidade da folha de vidro 10 podem ser desencadeados pela borda de avanço da folha de vidro 12, ou pela borda de fuga da folha de vidro 14. Também é possível, e quando dobramento de vidro mais espesso possa ser desejável, operar o sistema da invenção, onde V1 é igual a V2.
[00014] Uma diminuição na velocidade da folha de vidro 10, como já observada, se traduz desejavelmente em um aumento, por exemplo, no tempo de contato t entre a borda de avanço da folha de vidro 12 e/ou a borda de fuga da folha de vidro 14, e os rolos de moldagem 24, 26, de preferência, tendo a segundaconfiguração convexamente, arqueadamente curva. Tal tempo de contato t na velocidade V2 pode ser da ordem de 1,5 s. a 3,0 s., enquanto que o tempo de contato t com os rolos de moldagem, quando a folha de vidro 10 estiver se deslocando na maior velocidade V1, é da ordem de 0,5 s. a 1,5 s.. Os inventores verificaram que tal aumento modesto do tempo de contato t provoca mudanças significativas no formato de vidro, enquanto que tendo pouco efeito adverso sobre o tempo de ciclo total para moldar uma determinada folha de vidro. O sistema atual também fornece flexibilidade significativa no número de diferentes janelas de veículo, que podem ser formadas no sistema, sem fazer grandes mudanças nos seus componentes primários.
[00015] Para mais claramente descrever a invenção, é útil dividir conceitualmente a primeira zona de moldagem em subzonas, aqui chamadas subzonas A, B e C, conforme ilustrado na Fig. 1. Como seria apreciado por aqueles hábeis na arte de moldagem por rolos, para atingir os objetivos acima mencionados da invenção, várias combinações de rolos de moldagem 20, 22,tendo a primeira configuração substancialmente transversalmente reta, e aqueles 24, 26, tendo a segunda configuraçãotransversalmente, convexamente, arqueadamente curva, podem ser utilizadas. Por exemplo, a subzona A da primeira zona de moldagem 16 pode incluir rolos de moldagem 24, 26, tendo configuração transversalmente, convexamente, arqueadamente curva, enquanto as subzonas B e C podem incluir rolos de moldagem 20, 22, tendo a primeira configuração substancialmente transversalmente reta. Alternativamente, pode ser útil colocar rolos de moldagem 24, 26, tendo a configuração transversalmente, convexamente, arqueadamente curva na subzona C, enquanto que os rolos de moldagem 20, 22 nas subzonas A e B têm a primeira configuração substancialmente transversalmente reta. Em outra alternativa ainda, as subzonas A e C podem conter rolos de moldagem 24, 26, tendo a configuração transversalmente, convexamente, arqueadamente curva, enquanto a subzona B pode conter rolos de moldagem 20, 22, tendo a primeira configuração substancialmente transversalmente reta. É claro que outras combinações de configurações de rolo de moldagem podem ser possíveis e estão dentro do escopo da invenção.
[00016] Os rolos de moldagem 20, 22, 24, 26 podem ser feitos de qualquer material apropriado; no entanto, um material metálico é preferível. Os rolos de moldagem podem ser sólidos ou tubulares; ou seja, tendo algum espaço aberto dentro de uma parede exterior do rolo. O aço é especialmente preferido. Revestimentos para diversos fins podem ser utilizados para cobrir a superfície externa dos rolos de moldagem, por exemplo, materiais termicamente resistentes e resistentes à abrasão, como fibra de vidro, malha de aço inoxidável e afins.
[00017] Como mencionado anteriormente, a segunda zona de moldagem 18 é, de preferência, inclinada para cima em um ângulo ou inclinação predeterminada em relação à primeira zona de moldagem substancialmente horizontal 16. Com esse arranjo, a folha de vidro 10 pode ser, em uma única operação, dobrada em um plano substancialmente transversal para sua direção de movimento e em um plano substancialmente longitudinal à sua direção de movimento. Na presente invenção, no entanto, a curvatura na direção transversal é desejavelmente eliminada/ minimizada, e a curvatura para um raio predeterminado é desejavelmente limitada à direção longitudinal, como efetuada pela segunda zona de moldagem inclinada.
[00018] Em conformidade com as disposições dos estatutos da patentes, a presente invenção foi descrita, no que é considerado como representativo de suas formas de realização preferenciais. No entanto, deve ser notado que a invenção pode ser praticada de outra maneira do que aquela especificamente ilustrada e descrita, sem se afastar de seu espírito ou escopo.
Claims (11)
1. MÉTODO PARA MOLDAR FOLHAS DE VIDRO, compreendendo: fornecer uma folha de vidro(10), tendo uma borda de avanço(12) e uma borda de fuga(14), aquecida a uma temperatura predeterminada, a fim de ser moldável;transportar a folha de vidro através de uma primeira zona de moldagem horizontal(16) para moldar transversalmente a folha de vidro; etransportar a folha de vidro inicialmente moldada, para entrar numa segunda zona de moldagem proximal(18) inclinada em um ângulo ou inclinação predeterminada em relação à primeira zona de moldagem horizontal,caracterizado por:a primeira zona de moldagem compreender um ou mais pares de rolos de moldagem rotativos superior(20) e inferior(22), cada qual possuindo uma primeira configuração transversalmente reta, e um ou mais pares de rolos de moldagem superior(24) e inferior(26), tendo uma configuração transversalmente,convexamente, arqueadamente curva; ea folha de vidro aquecida sendo transportada pelos rolos de moldagem rotativos a uma velocidade predeterminada para dentro da primeira zona de moldagem, a borda de avanço(12) ou a borda de fuga(14) da folha de vidro(10) a ser moldada contatando o um ou mais pares de rolos de moldagem superior(24) e inferior(26), tendo seletivamente a configuraçãotransversalmente, para cima, convexa, arqueadamente curva, ou a configuração transversalmente reta, em que a borda de avanço e a borda de fuga são transversalmente planas.
2. MÉTODO PARA MOLDAR FOLHAS DE VIDRO, de acordo coma reivindicação 1, caracterizado pelo fato da primeira zona de moldagem horizontal ser dividida nas subzonas A, B e C, e rolos de moldagem tendo a configuração transversalmente para cima, convexa, arqueadamente curva serem localizados na subzona A, e rolos de moldagem tendo a configuração transversalmente reta serem localizados nas subzonas B e C.
3. MÉTODO PARA MOLDAR FOLHAS DE VIDRO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato da primeira zona de moldagem horizontal ser dividida nas subzonas A, B e C, e rolos de moldagem com a configuração transversalmente para cima, convexa, arqueadamente curva serem localizados na subzona C, e rolos de moldagem tendo a configuração transversalmente reta serem localizados nas subzonas A e B.
4. MÉTODO PARA MOLDAR FOLHAS DE VIDRO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato da primeira zona de moldagem horizontal ser dividida nas subzonas A, B e C, e rolos de moldagem com a configuração transversalmente para cima, convexa, arqueadamente curva serem localizados nas subzonas A e C, e rolos de moldagem com a configuração transversalmente reta serem localizados na subzona B.
5. MÉTODO PARA MOLDAR FOLHAS DE VIDRO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato dos rolos de moldagem serem compostos de metal.
6. MÉTODO PARA MOLDAR FOLHAS DE VIDRO, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato dos rolos de moldagem serem compostos de metal sólido.
7. MÉTODO PARA MOLDAR FOLHAS DE VIDRO, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato dos rolos de moldagem serem compostos de aço sólido.
8. MÉTODO PARA MOLDAR FOLHAS DE VIDRO, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato dos rolos de moldagem de metal serem cobertos com um material termicamente resistente.
9. MÉTODO PARA MOLDAR FOLHAS DE VIDRO, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato dos rolos de moldagem de metal serem cobertos com um material resistente à abrasão.
10. MÉTODO PARA MOLDAR FOLHAS DE VIDRO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de:A folha de vidro aquecida ser transportada pelos rolos de moldagem rotativos a uma velocidade entre 0,3 m/s e 1,0 m/s, para dentro da primeira zona de moldagem horizontal, através da borda de avanço ou da borda de fuga da folha de vidro a ser moldada, contatando os rolos de moldagem, tendo seletivamente a configuração transversalmente para cima, convexa, arqueadamente curva, reduzindo a velocidade da folha de vidro entre 0,05 m/s e 0,3 m/s por um tempo entre 1,5 s e 3,0 s, no qual a borda de avanço e a borda de fuga da folha de vidro são transversalmente planas.
11. MÉTODO PARA MOLDAR FOLHAS DE VIDRO, de acordo com a reivindicação 1 ou com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de a segunda zona de moldagem(18) ser inclinada para cima em um ângulo ou inclinação predeterminada em relação à primeira zona de moldagem horizontal.
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