CN101448750B - 加热炉衬内的物体 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于加热物体，尤其是用于加热和/或弯曲一块或多块彼此上下放置并彼此覆盖的玻璃(7，11)的装置(100)，该装置包括炉衬；若干支撑件，尤其是运输和/或弯曲物体(7，11)的运输模(6，10)，物体(7，11)放置在置于运输车(14)上的支撑件(6，10)之上；驱动装置，其使运输车(14)在炉衬中前进；和若干个加热元件(4)，该加热元件(4)被提供在炉衬中的物体(7，11)的上方。根据本发明，装置(100)的特征在于，加热元件(4)全部置于整个炉衬的上方，并且可按如下方式控制和调节加热元件(4)，以便形成适合物体(7，11)的尺寸的加热区域。本发明还涉及一种方法，该方法借助根据本发明的装置。

Description

加热炉衬内的物体
本发明涉及一种用于加热物体的装置和方法，尤其是用于加热和/或弯曲彼此上下放置的一块或多块玻璃的方法。
欧洲专利EP0736498B1公开了一种用于在玻璃弯曲炉中传送承模车(chariot porte-moule)的方法。该弯曲炉包括预热室和置于前方下游的若干弯曲室，以及置于预热室和弯曲室下方的冷却室。从而，承模车在上轨道上前后相连地被传送，并且在玻璃受到重力的影响后转移到下轨道上。承模车被忽动忽停地输送，就是说，承模车在不同的室中保持一定时期的静止，然后以列队的形式同时移动。在弯曲炉内，承模车以相反的运输方向被来回输送。各个室以图1(根据EP0736498B1的现有技术)和图2所描述的方式彼此隔离，并且承模车还配备将其和下一个室隔开的正面壁。根据EP0736498B1的教导，在承模车被传送到下轨道上后，承模车被直接传送到位于第一弯曲室下方的某位置，或者被直接传送到最后的预热室的下方，同时其它承模车保持静止。
欧洲专利申请EP1236692 A2公开了一种用于加热、弯曲和冷却玻璃的装置，该装置包括上段和下段以及连续的弯曲车。装置的上段包括几个加热室，且在弯曲车输送的方向，最后的室为弯曲室。下段包括一系列置于弯曲室下方的冷却室。弯曲车具有顶部开口的结构，或者换言之，底部为热的良热体。预弯曲室置于弯曲室的上游。加热玻璃的电阻加热元件置于加热室和弯曲室的顶部，各个室由在其顶部的壁的形式的突出部彼此隔离。在这些区域中找不到加热元件。根据该发明，预加热室以及至少最后的加热室在其底部配备有加热元件，该加热元件通过横过弯曲车的底部的下端给玻璃加热。
本发明的根本问题在于提供一种改良的更加灵活的装置，以及提供一种用于加热物体，尤其是弯曲玻璃的方法。
根据本发明，就装置而言，通过装置独立权利要求的特征，且就方法而言，通过方法独立权利要求的特征，解决了这个问题。从属于独立权利要求的从属权利要求提供了本发明的有利实施例。
在接下来的描述中，有可能使装置特征和方法特征相混合，因为装置的某些部件只有通过参考方法中的步骤才能解释。
接下来将特别描述本发明在加热和弯曲玻璃中的应用，但必须了解的是，根据本发明的加热原理可应用到其它物体(例如陶瓷)的加热。因而，尤其是在根据本发明的装置内循环的物体为水平地置于支撑件上的玻璃，该支撑件为运输模，各运输模支承一块或多块彼此上下放置并彼此覆盖的玻璃。
根据本发明的用来加热物体(尤其是用来加热和/或弯曲一块或多块彼此上下放置并彼此覆盖的玻璃)的装置包括炉衬(ligne de four)。该炉衬可构造成单一的部件并从而以单件制成，或者可分成几个室。习惯使用分成几个室的构造形式，因为就构造而言这种结构呈现出优势。事实上，尺寸更小的部件更容易处理，另一方面，将炉衬分成多个室允许由较多或较少同样的模块建造炉。在加热玻璃的情况下，炉衬通常功能性地分成加热区域、预弯曲区域以及最终弯曲区域。
在弯曲方法的背景下，通过已知的电阻加热元件，可能借助对流加热来将玻璃加热到它们的软化温度。当然，其它加热玻璃的方法也是可能的，例如通过气体加热。在本文开始所描述的现有技术中指出的冷却通道可置于加热和弯曲区域的下面，但该冷却通道也可在它们的平面内连接，跟在最终的弯曲区域后。
置于运输车上的用于物体的支撑件(尤其是运输模)可以列队的形式移动，通过整个装置和最终的冷却通道，但以分开的车队列的形式的运输也是可能的，这一方面用于加热(如果必要的话，预弯曲)，而另一方面，用于物体(尤其是玻璃)的冷却，以及需要时以发明人的专利申请WO2006/075117中所描述的方法对它们进行预先的弯曲。玻璃的预弯曲通过玻璃在重力作用下弯曲的方式实现，该玻璃在弯曲温度下加热并放置在它们的运输模上。最终的弯曲可在重力的作用下实现，但是压缩弯曲方法(见文献EP1391432A1)和吸入弯曲方法，或者两种方法的组合(见文献WO02/64519A1)均是已知的。
根据本发明，按管道式炉的式样制造的炉衬的加热元件根据物体(尤其是玻璃)的尺寸和位置，以及由此根据物体支撑件(尤其是运输模)的尺寸和位置进行控制。因此，加热区域不再与在建造装置时所限定和指定的加热区域或加热室有关，相反，加热区域由物体(尤其是玻璃)的各个尺寸所限定，并因此免受决定炉衬结构划分的规定的约束。根据本发明的装置的炉衬通常不是作为单一件生产，但是在通常的构造方法中，是以彼此串联连接的不同室的形式进行生产。与现有技术中的炉衬不同，加热区域不与装置的预定室相关。当然，实际的加热元件应当适当地相对较小并彼此非常近地放置在一起，以便能够形成所有的局部区域，这些局部区域可针对将要制造的物体(尤其是玻璃)的尺寸进行充分地调节，使得物体能以不同的方式进行加热。
加热元件有利地沿顶部和/或底部不间断布置，也可能在炉衬旁边不间断布置。当炉衬由在末端具有壁或檐类型的突出部的分离的室构成时，这些区域也被小的加热元件所占据。只有通过这种方式，炉衬的整个长度才能够被通过调节而分隔的与物体(尤其是玻璃)的尺寸相适应的加热区域所占据。当室间边界没有突出部或凹槽时，加热元件当然也可沿物体(尤其是玻璃)被输送的通道不间断布置。
物体放置在支撑件上，各支撑件放置在运输车上。运输车以及因此由运输车带动的支撑件，前后相接地通过根据本发明的装置。各支撑件支承物体，应当理解地是，物体可为一块玻璃或几块彼此并置而成的玻璃。该支撑件尤其可为运输模，尤其是用于至少一块玻璃的运输模。在这种情况下，运输模也具有将其形状赋予其支承的物体(例如一块或多块彼此叠放的玻璃)的功能。在根据本发明的装置内通过时，玻璃或多块玻璃被加热到其软化温度，并在其自身重量影响下而坍陷以获得运输模的形状。
在本发明的一种有利的开发中，运输车大体上适合将要加热或弯曲的最小物体(尤其是玻璃)的尺寸，并因此适合它们的支撑件(尤其是运输模)。既然单一类型的运输车用于物体(尤其是玻璃)的所有尺寸，结果是，用于更大物体的支撑件(尤其是运输模)伸出运输车。
在现有技术的弯曲装置中，运输车的长度适合炉的室的长度，并因此对于最大的玻璃，其必须经历弯曲操作。因此，现有技术的装置总是装备有同样数目的运输车，且因此无论玻璃的尺寸如何总是装备同样数目的玻璃。由于玻璃不能在室的边界区域被加热，因此各室从来仅包含一块单独的玻璃。如果弯曲相对较小的玻璃，则炉衬的一大部分保持未使用。这就意味着，炉的容量以及由此每单位时间通过炉的玻璃数，实际上对于所有尺寸的玻璃都是不变的，即使炉衬中存在用于更大数目的玻璃的足够空间。对于通常跟在炉衬后面的冷却通道，明显也是如此。
相反地，通过独立于室边界更密集地塞满物体(尤其是玻璃)，根据本发明的装置容许同时获得对炉衬和正常地连接到炉衬上的冷却通道的更好使用。因此，炉衬和冷却通道可制作成具有比习惯长度更短的长度，这也允许减少体积并从而减少装置的相应投资。由于在根据本发明的加热(尤其是弯曲)装置中，物体(尤其是玻璃)的密度更高，在大多数情况下，较之现有技术的弯曲装置，将需要更大的每单位长度的加热或冷却功率。所需的总功率通常并不会明显地变化。
运输模优选地以框架形状进行构造，也就是说，物体(尤其是玻璃)仅在沿其外围的某个区域被运输模支撑。关于这方面表明，在根据本发明的装置中，显然有可能使用适当类型的运输模，例如凹入的整体模。
所有的运输车或其支撑件(尤其是运输模)，当支撑件伸出运输模时，可不间断地一个接一个地邻接，使得为了将整个车队列移动第一车向前移动的距离，只需将进入炉衬中的最后的车在运输方向上向前推进即可。也可设想使用拖拉机构在炉衬中拖拉车队列，最后的运输车或最后的支撑件(尤其是运输模)在炉衬的出口处拉出。并且以这种方式，联接到最后的车并位于炉衬内的其它车被向前推进。单独驱动位于炉衬内的运输车也是完全可能的。驱动装置可从外面作用到运输车辆上，但是不同的运输车也可各自配备它们自己的驱动设备。在这种情况下，运输车辆不必一个接一个地邻接，并且此时前向运动通常更少地被急拉。当运输车各具有它们自己的驱动设备时，它们可以不同的速度在炉衬的不同部分内移动，且从而在某些加热区域可具有不同的驻留时间。这容许获得玻璃的高度受控的加热曲线和/或精确的温度分布。
也可能使用没有轮的运输车，例如，当这些车置放在传送带上、驱动辊的垫上、导轮或输送链上时，并这样在炉衬中移动。这样，这些车可在运输装置上一个接一个地邻接，或者彼此隔开。
运输车可以习惯的方式在炉衬上逐步移动，也就是说，所有的车在定义步长的固定的持续时间内保持停止，然后在再次在一个步长的持续时间期间停止之前前进一个车的长度。这样的方法是“不连续”类型的方法。
然而根据本发明，运输车也可以相同速度或可变速度没有停顿，并从而没有停顿时间地在运输通道内通过。在这种情况下，相关的加热元件以及因此具有加热所需的定义分布的区域显然必须随运输模和玻璃前进相同的距离。因此，需要有与物体(尤其是玻璃)的运动同步的“滚动”的加热区域。
在这种情况下，也可能设想移动运输车的混合方式，使得在炉衬的某些部分内，运输车逐步移动(即：以断续的时间，通过停停动动的方式)，并且相反的，在其它部分运输车连续地移动。
本发明主题的其它细节和优点以没有任何限制意图的方式给出，这些细节和优点可从根据本发明的用于加热和/或弯曲一块或多块彼此上下放置的玻璃的装置的实施例的附图中得出，并给出如下描述。在图形中，以及在简化的、示意性的且不按比例的图示中：
图1a示出了现有技术的加热和/或弯曲装置的剖视图，该装置装载相对大的玻璃；
图1b示出了现有技术的加热和/或弯曲装置的剖视图，该装置装载相对小的玻璃；
图2a示出了根据本发明的加热和/或弯曲装置的剖视图，该装置装载相对大的玻璃；
图2b示出了根据本发明的加热和/或弯曲装置的剖视图，该装置装载相对小的玻璃；
图3示出了根据本发明的加热和/或弯曲装置的局部水平剖视图。
在所附的图形中，同样的部件总是分配同样的参考标号。
在图1a中，用于加热和弯曲玻璃的已知装置1包括若干室，此处仅描绘了三个室2.1、2.2和2.3。向下突出的突出部3.1至3.4将这些室彼此隔开。突出部3.1至3.4还形成了将分布在室顶部表面上的加热元件4中断的区域。加热元件4不仅在图中以箭头表示的运输方向上，还在相对玻璃的传送方向横切的方向上以小方格的形式布置。
在装置1的各个室中，存在运输车5.1、5.2和5.3，这些运输车配备各自的运输模6.1、6.2和6.3。运输模运输相互覆盖地彼此上下放置的玻璃对7.1、7.2和7.3。用语“运输模”不限制这些运输模的功能，相反，当对置于其上的玻璃进行加热和冷却时，通常也使用运输模。
运输车5.1、5.2和5.3配备依靠轨道8导引的轮9，并且如果可能的话，允许在炉衬内进行无震动的运输。
运输车5通常适合炉的室2的长度，因此不能替换成适于运输模尺寸的运输车。在适应的情况下，玻璃对事实上到达未被加热的突出部3的区域，使得玻璃对将被不均衡地加热。在已知的装置中，只有通过对炉中的各室使用整数个运输车才能避免这种情况。
图1b示出了与图1a相同的装置1，但此次该装置被配备用来弯曲小玻璃对11.1、11.2和11.3。为此，在运输车5上安装了适合于玻璃对11的尺寸的运输模10.1、10.2和10.3。
从图1a和图1b能够看出，根据玻璃对的尺寸，仅激活了垂直地置于玻璃上的加热元件4，以通过辐射加热玻璃。根据所期望的加热分布，很明显能够将一些加热元件断开，例如如果有必要在该区域避免软化玻璃的过度弯曲，可将例如这些玻璃对中心部分内的加热元件断开。在现有技术中的装置1中，只能在室2内根据加热模式来控制加热元件4。在图形中，当前未使用的加热元件4已以虚线画出。
如图1b所示，对于所指示尺寸的玻璃和运输车5的预定的固定尺寸，为了加热玻璃对11，有可能仅使用炉衬长度的一半。如果要对尺寸更小的玻璃进行处理，使用的空间会更小。而如已经解释过的那样，此时塞紧密度不能无问题地增加。因为在这种情况下，然后玻璃会部分地通过没有布置加热元件的顶部突出部3的下方。这会引起非常不均匀的热量分布。无论如何，此时希望炉衬内的玻璃数尽可能多，因为这允许增加每单位时间的产量。
在根据本发明的用于加热和/或弯曲玻璃的已在图2a和图2b中示出的装置100中，将加热元件4沿室12.1、12.2和12.3的顶部的整个长度不间断地放置。为了保持加热元件4与玻璃对7.1、7.2和7.3之间的距离不变，降低了向下突出的顶部突出部13.1、13.2、13.3和13.4的高度。另外，加热元件4不再只是逐室地连接以限定已定义的加热模式，而是可形成伸出室的界限的加热模式。因此，适合于特定玻璃对的加热模式依赖该玻璃对在炉衬内的位置。这样，运输车4可具有不依赖炉室12的尺寸的长度，并且其在炉衬内的位置不依赖室间的界限13。
图2b示出了根据本发明的已在图2a中示出的装置10中的较小玻璃的热处理。这里再次示出的三个室12.1、12.2和12.3使用了五辆运输车14.1至14.5，这五辆车分别支承用来在其上放置玻璃对11.1至11.5的运输模10.1至10.5。根据本发明的装置100的运输车适于所使用的最小运输模10的尺寸。如果要弯曲更大的玻璃对，适应的运输模6以图2a所示的方式伸出在运输车14之上。
加热元件14都根据玻璃对11的位置进行控制，并且在室的边界结构之外也如此。通过这种方式，在本文所示的尺寸条件下，就可能增加1/3至2/3的玻璃热量通过量。
图1和图2所给出的图示仅仅是示意性的，尤其是某些已知的细节，例如运输车的驱动或者设置在运输模上的辐射屏都没有示出。
图3为加热元件14上方的示意性水平剖视图，加热元件14位于根据本发明的在图2b中示出的装置100的室12.1和室12.2之间的边界区域内。通过室的砖石装置15使室的内部空间和旁边的环境隔开。玻璃对11.2以虚线示出。置于玻璃11.2上方的加热元件4已被激活，而位于玻璃11.2的突出部的外部的元件4’此时未使用。位于玻璃的突出部的外部的某些加热元件也可用于调节炉内某些区域内的温度，而不直接影响玻璃。接通的加热元件已用实线表示，而断开的加热元件已用虚线表示。显然，当玻璃向前移动时，接通的加热元件也可受控作为随玻璃对前进而前进的加热场。
在根据本发明的装置中，加热元件具有相对小的尺寸，大约10cm乘10cm，并且在此可构造成市场上常见的陶瓷辐射加热器。在这些陶瓷辐射加热器中，将电加热金属丝集成在陶瓷膏中。除陶瓷辐射器外，还可使用其他适宜的加热元件，比如具有开口发热线圈的元件。无论是陶瓷辐射器还是具有开口发热线圈的元件，加热元件的尺寸显然不限于所述的尺寸，并且根据在特定炉衬中进行加热的玻璃的几何外形和尺寸，加热元件可具有适合使用的尺寸。同样地，在许多情况下，将不同尺寸的加热元件进行组合是可能的也是必要的。

Claims (17)

1.一种用于加热物体的装置(100)，包括：炉衬；确保运输物体(7，11)的若干支撑件(6，10)，所述物体(7，11)放置在置于运输车(14)上的所述支撑件(6，10)上；驱动装置，其使所述运输车(14)在炉衬中前行；以及设置在所述炉衬内所述物体(7，11)之上的若干个加热元件(4)；其特征在于，所述加热元件(4)沿整个所述炉衬的顶部和/或底部不间断布置，并且可按以形成适合于所述物体(7，11)的尺寸的加热区域的方式来控制和调节所述加热元件(4)，其中所述炉衬被分成具有室边界(13.1，13.2，13.3)的若干个室(12.1，12.2，12.3)，并且所述加热元件(4)还占据各室之间的边界(13.1，13.2，13.3)，并且适合于所述物体(7，11)的尺寸和所述室(12.1，12.2，12.3)的尺寸的加热区域彼此独立。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，在运输方向上所述运输车(14)的长度适合于可使用的最小支撑件(10)的尺寸，使得在运输方向上用于较大物体(7)的支撑件(6)伸出所述运输车(14)。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述支撑件为框架形状的运输模(6，10)。
4.如权利要求中1所述的装置，其特征在于，不同的运输车(14)均配备其自身的驱动装置。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述运输车(14)能够在运输装置上的运输通道中移动。
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，在加热区域和/或冷却区域之间的过渡区域内，提供了加速通道和/或减速通道。
7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述运输车(14)或支撑件(6，10)彼此邻接，形成了连续的车队列，使得当第一运输车被推入到炉的入口时，或当最后的运输车自炉的出口拉出时，整个车队列能够在所述炉衬中移动。
8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述运输车(14)能够逐步移动，且因此以不连续的方式，具有在所述炉衬内的移动阶段之间的暂停时间而移动。
9.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述运输车(14)能够连续地在所述炉衬中移动，并因此而没有暂停阶段，并且对于各物体(7，11)，加热区域能够以受控的方式对应于所述物体的前进而向前移动。
10.如权利要求1所述的装置，其特征在于，附加的加热元件被置于物体(7，11)的上方和/或旁边。
11.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述物体为水平地置于所述支撑件(6，10)上的玻璃，该支撑件(6，10)为运输模，各运输模支撑一块或多块彼此上下放置并彼此覆盖的玻璃(7，11)。
12.一种加热炉内至少一个物体(7，11)的方法，该炉配备整体单件式的或被分成多个室(12.1，12.2，12.3)的炉衬，并配备置于所述物体(7，11)上方和/或下方和/或旁边的若干加热元件(4)，所述方法包括如下步骤：
-将所述物体(7，11)放置在置于运输车(14)上的支撑件(6，10)之上；
-将置于所述运输车(14)上并装载有物体(7，11)的所述支撑件(6，10)运输通过所述炉衬；
-控制和调节所述加热元件(4)，使得其形成用于物体(7，11)的加热区域，该加热区域还占据所述运输通道的室(13.1，13.2，13.3)之间的边界并对应于运输通道内的这些物体的尺寸和位置。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，各物体为至少一块玻璃，各支撑件为运输模，所述玻璃(7，11)在其被在所述炉衬中运输时被加热到其弯曲温度，并在运输模(6，10)上弯曲成所预期的形状，且然后被从所述运输模(6，10)上移除。
14.如权利要求12所述的方法，其特征在于，各物体为至少一块玻璃，各支撑件为运输模，所述玻璃(7，11)在其被在所述炉衬中运输时被加热到其弯曲温度，所述玻璃(7，11)在运输模(6，10)上被预弯曲，并在所述炉衬的末端被转移到确保其最终弯曲的另一个弯曲装置。
15.如权利要求12到14中任一项所述的方法，其特征在于，各物体为至少两块玻璃(7，11)，它们覆盖地彼此上下放置，并同时被加热和/或弯曲或预弯曲。
16.如权利要求12到14中任一项所述的方法，其特征在于，所述物体(7，11)在运输通道中被逐步输送。
17.如权利要求12到14中任一项所述的方法，其特征在于，所述物体(7，11)在运输通道中连续地、并以恒定速度被输送，对于各物体(7，11)加热区域对应于各物体(7，11)的前进而以受控的方式向前移动。
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