ES2265851T3 - Cargador de horno, con soporte de barra impulsora refrigerado por aire. - Google Patents
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Abstract
Un cargador de horno 20 para transferir recipientes de vidrio recién moldeados (C), a temperaturas elevadas, a un horno de recocido (L), que comprende: una barra de soporte (146, 246) para montar una barra impulsora (120, 220), caracterizada porque la barra de soporte (246) tiene la forma de un elemento alargado que es anular en sección transversal, y tiene una cara frontal que se extiende en general verticalmente (246a), con una pluralidad de aberturas (254) separadas espacialmente, en la mencionada cara frontal (246a); y medios (248) para introducir una corriente de aire refrigerante, u otro fluido refrigerante, en la mencionada barra de soporte (246), para que fluya a través de la mencionada barra de soporte (246) y hacia fuera de la mencionada pluralidad de aberturas (254).
Description
Cargador de horno, con soporte de barra
impulsora refrigerado por aire.
Esta invención se refiere a un cargador de horno
para transferir recipientes de vídeo recién moldeados a temperatura
elevada, a un horno de reconocido, comprendiendo una barra de
soporte para montar una barra impulsora.
Se revela un mecanismo impulsor en el documento
US-A-5 527 372, para impulsar
recipientes de vidrio desde una mesa de horno a un transportador
que se mueve transversalmente. El impulsor, en una disposición unida
de barra de soporte y barra impulsora, comprende una pared lateral
alargada, y una serie de paredes de agarre, que definen bolsillos
para recibir cada recipiente de vidrio. Las paredes laterales y de
agarre incluyen conductos de aire para producir, cada uno, un
chorro de aire en cada bolsillo, al efecto de mantener al respectivo
recipientes en el bolsillo. Mientras que el aire fluye a través de
los conductos, enfriará las paredes laterales y de agarre, los
recipientes son sometidos a un efecto de refrigeración que puede ser
demasiado fuerte. Además, el impulsor tiene que ser cambiado,
cuando se cambia el tipo de recipiente. Por tanto debe mantenerse un
correspondiente número de impulsores, lo cual es
costoso.
costoso.
En los documentos
US-A-3 184 031,
US-A-4 067 434,
US-A-5 044 488 y
US-A-5 472 077, se describe otros
cargadores de horno. Estos cargadores de horno comprenden una barra
impulsora y una barra de soporte, separadas.
El soporte de la barra impulsora de un cargador
de horno semejante, es muy largo y está sometido a un entorno de
alta temperatura, debido a su proximidad a los recipientes de vidrio
recién moldeados, que aún retienen un alto grado del calor
necesario para ser moldeados a partir de masas de vidrio fundido, y
debido a su proximidad al extremo de entrada de un horno de
reconocido, que debe ser manejado a una elevada temperatura para
recocer apropiadamente los recipientes. Por ejemplo, el típico
soporte de barra impulsora de un horno de reconocido, funciona en
un entorno en que la temperatura a menudo alcanza por lo menos 200ºC
(400ºF), y en algunos casos hasta aproximadamente 540ºC (1000ºF).
Si el soporte de barra impulsora no está enfriado continuamente
durante el funcionamiento, se ve sometido a torcedura u otras
formas de distorsión térmica.
Por consiguiente, es un objetivo de la presente
invención proporcionar un horno de reconocido con un soporte de
barra impulsora mejorado. Más en concreto, es un objetivo de la
presente invención proporcionar un horno de reconocido con un
soporte de barra impulsora que sea resistente a torcedura, y a otras
formas de distorsión térmica, que funcione a la vez en un entorno
de alta temperatura.
El mencionado y otros problemas asociados con
los dispositivos cargadores de horno del arte previo, se superan
mediante un cargador de horno acorde con la reivindicación 1, y un
método acorde con la reivindicación 6.
En una realización preferida del cargador de
horno, se utiliza un elemento estructural para el soporte de barra
impulsora, que está rodeado por delegadas capas metálicas separadas
del elemento estructural, y entre sí, en el caso de un soporte de
barra impulsora que utilice más de una de tales capas, y mediante
provocar que el aire de enfriamiento presurizado, fluya en los
espacios entre el elemento estructural y las capas metálicas
circundantes.
Para una mayor comprensión de la presente
invención y sus objetivos, se dirige la atención a los dibujos y la
breve descripción de estos, a la descripción detallada de la
realización preferida de la invención, y a las reivindicaciones
anexas.
La figura 1 es una vista incompleta, en
perspectiva, de un cargador de horno;
la figura 2 es una vista en elevación frontal, a
escala aumentada, de una parte del cargador de horno;
la figura 3 es una vista en elevación, a escala
aumentada, de una parte del cargador de horno; y
la figura 4 es una vista en sección vertical,
parcialmente esquemática de un soporte de barra impulsora.
Se indica en general un cargador de horno, en
los dibujos, por el número de referencia 20. Una estructura 22
soportada sobre un suelo F, está provista con un par de deslizadores
44, 46 separados, que se extienden longitudinalmente, y un carro
generalmente rectangular 48 está montado de forma deslizable en los
deslizadores 44, 46. Se provoca en el carro 48 un movimiento de
vaivén sobre la estructura 22 hacía, y a lo lejos de, un horno de
reconocido L, u otra unidad de procesamiento, mediante un accionador
lineal reversible 50 que es impulsado por un servo motor reversible
de corriente alterna 52, montado en alineamiento con el accionador
50.
El carro 48 está provisto con un par de lados
separados que se extienden lateralmente 72, 74, y hay un carro
montado 76 de forma deslizable en los lados 72, 74. El carro 76
efectúa un movimiento de vaivén en una dirección longitudinal con
el carro 48, y se provoca que efectúe un movimiento de vaivén en una
dirección lateral con respecto al carro 48, de lado a lado del
horno de reconocido L, por medio de un accionador lineal reversible
que es impulsado por un servo motor reversible de corriente alterna
80. El accionador lineal es, preferentemente, un mecanismo cerrado
de tornillo esférico, que efectúa un movimiento de vaivén y
transmite una fuerza oscilante a una localización separada del
carro 76.
El carro 76 tiene una parte que se extiende
verticalmente 86, que está fabricada de una estructura con un par
de elementos separados que se extienden verticalmente 84, 88, y los
elementos que se extienden verticalmente 86, 88 están provistos con
deslizadores que se extienden verticalmente. Un carro que se
extiende verticalmente 94, está montado de forma deslizable en los
lados del carro 76, para poder moverse en un plano vertical con
respecto al carro 76, cuando el carro 76 se mueve lateralmente en un
plano horizontal con respecto al carro 48, y cuando el carro 76 es
móvil longitudinalmente en un plano horizontal, con el carro 48. Se
provoca, en el carro 94, un movimiento de vaivén en un plano
vertical, mediante un accionador lineal reversible 96, que es
impulsado por un servo motor de corriente alterna 98.
El carro 94 tiene unida una barra impulsora que
se extiende lateralmente 120, proporcionándose un par de viguetas
separadas espacialmente, que se extienden longitudinalmente 122,
124, con viguetas 126, 128 (figura 2) que se extienden hacia abajo
desde estas, respectivamente, para posicionar apropiadamente la
barra impulsora 120 con respecto al horno L, para el funcionamiento
previsto de la barra impulsora 120.
El ciclo de funcionamiento del cargador de horno
20, comienza con el carro 48 retraído tanto como sea posible,
respecto del horno L, el carro 76 posicionado tan lejos como sea
posible y hacia la izquierda, y con el carro 94 en su posición más
baja. Se presenta recipientes de vidrio recién moldeado C, en
disposición lineal, entre el cargador de horno 20 y el horno L,
sobre, y por medio de, una cinta transportadora sin fin transversal
XC. Después se hace avanzar una fila de recipientes C en el
transportador transversal XC, desde el transportador transversal
XC, mediante avanzar el carro 48 hacia el horno L. Durante el avance
de los recipientes C al horno L, es necesario trasladar el carro 76
hacia la derecha, para evitar que los recipientes entrantes C en el
transportador transversal XC, choquen con la barra impulsora 120. Al
término del avance de una línea de recipientes C en el horno L, la
barra impulsora 120 es elevada sobre los topes de los recipientes
entrantes C, sobre el transportador transversal XC, mediante elevar
el carro 94, y con ciclos que, por lo menos, solapan parcialmente
la elevación del carro 94, el carro 48 es retraído alejándolo del
horno L a su posición inicial, y el carro 76 es retraído a la
izquierda, a su posición inicial, y después de que la barra
impulsora 120 es retraída pasados los topes de los recipientes
entrantes C en el transportador transversal XC, se baja al carro 94
a su posición inicial.
La barra impulsora 120, está conectada con una
barra de soporte que se extiende lateralmente 146 (figura 3), y la
barra de soporte 146 está conectada a las extensiones 130, 132 de
las viguetas que se extienden hacia abajo 126, 128 respectivamente,
mediante respectivas clavijas desmontables 134, 136. El objeto de
esta conexión desmontable de la barra impulsora 120 a la barra de
soporte 146, es permitir el cambio rápido de una barra impulsora
120, por ejemplo debido a un cambio en el diámetro de los
recipientes C que están siendo procesados por el cargador del horno
20. A este respecto, la barra impulsora 120 está preferentemente
provista con una cara de acoplamiento con el recipiente, que tiene
una pluralidad de rebajes separados, de acoplamiento con el
recipiente, definidos preferiblemente por una pluralidad de
sujeciones separadas con forma de triángulo equilátero, aseguradas
a la cara delantera de la barra impulsora 120, estando los rebajes
dimensionados, y separados, de forma diseñada para el procesamiento
de los recipientes C de un diámetro lado. Así, tras un cambio del
diámetro en los recipientes C que están siendo procesados por el
cargador de horno 20, es importante ser capaz de cambiar
rápidamente la barra impulsora 120, a una cuya cara de acoplamiento
con el recipiente esté provista con rebajes que estén dimensionados
y separados de forma diferente, y la conexión de la barra impulsora
120 con la barra de soporte 146, como se ha descrito, permita tal
cambio rápido en la barra impulsora 120.
Las extensiones 130, 132 están conectadas de
forma pivotante con las viguetas que se extienden hacia abajo 126,
128, respectivamente, alrededor de ejes 138, 140, respectivamente.
Se proporciona respectivamente ajustes a rosca 142, 144, para
permitir el ajuste del ángulo de la barra impulsora 120, con
respecto a los recipientes C que acopla, preferentemente de forma
que la barra impulsora 120 acople con la parte inferior de cada
recipiente C, ligeramente antes de acoplar con una parte superior
de tal recipiente C, al efecto de impartir una ligera inclinación
al recipiente C, contraria al sentido de su movimiento hacia el
horno L, tal como se muestra en la figura 3.
Las viguetas que se extienden hacia abajo 126,
128 están conectadas de forma pivotante con las viguetas que se
extienden longitudinalmente 122, 124, respectivamente, alrededor de
los ejes 148, 150, respectivamente. En un funcionamiento normal del
cargador del horno 20, pivotar las viguetas 126, 128 con respecto a
las viguetas 122, 124, alrededor de los ejes 148, 150
respectivamente, es aguantado por clavijas de cizalla 152, 154
respectivamente, de forma que no se producirá tal movimiento
pivotante. Sin embargo, en el caso de un bloqueo de la transferencia
de recipientes C hacia el horno L, las clavijas de cizalla 152, 154
fallarán, debido a la carga incrementada sobre la barra impulsora
120, y las viguetas que se extienden hacia abajo 126, 128 rotarán a
continuación, a lo largo de un arco limitado con respecto a las
viguetas 122, 124 respectivamente, para de ese modo retraer la
barra impulsora 120 respecto del acoplamiento con los recipientes C.
Para permitir el ajuste en el ángulo incluido que existe
normalmente entre las viguetas que se extienden hacia abajo 126,
128, con respecto a las viguetas que se extienden longitudinalmente
122, 124 respectivamente, se proporciona topes ajustables 156, 158
portados por las viguetas 122, 124 respectivamente, para ayudar a
posicionar apropiadamente la barra impulsora 120 con respecto a los
recipientes C a ser engranados por esta.
Para permitir el ajuste de la barra de soporte
146 y la barra impulsora 120, en su posición con respecto a las
viguetas que se extienden hacia abajo 126, 128, y de ese modo con
respecto a los recipientes C a ser acoplados por la barra impulsora
120, las extensiones 130, 132 están conectadas a las viguetas 126,
128 por los conjuntos de placa 160, 162 respectivamente.
Para apantallar al accionador lineal 96,
respecto de la radiación térmica procedente del horno L y los
recipientes C que están siendo procesados por el cargador de horno
20, hay un deflector de radiación 178 asegurado al carro 94,
preferentemente a la parte que se extiende verticalmente del carro,
preferentemente a los elementos 86, 88 de este. Además, para
proteger muchas otras partes del cargador de horno 20, respecto de
la radiación térmica procedente del horno L y los recipientes C,
hay un deflector fijo 180, colocado entre el transportador
transversal XC y las partes del cargador de horno 20 por debajo, y
hacia la parte trasera, de las viguetas que se extienden
longitudinalmente 122, 124, del carro 94.
Los servomotores que actúan horizontalmente 52,
80, son capaces de distribuir altos niveles de par de fuerzas
durante la rápida aceleración de los carros 48, 76 respectivamente,
y son capaces de frenar muy rápidamente durante la rápida
deceleración de tales carros. Las cargas resultantes de tales
rápidas aceleración y deceleración, son muy sustanciales, y
tenderían a hacer vibrar a las patas de la estructura 22, respecto
de sus posiciones deseadas con respecto al horno L, salvo que estén
compensadas apropiadamente en la instalación de la estructura 22.
Para llevar a cabo tal compensación apropiada, las patas de la
estructura 22 están montadas sobre elementos a rosca 182, 186
respectivamente. Los elementos 182, 186 están, a su vez, asegurados,
por anclajes, en el suelo F de la planta de fabricación de
recipientes de vidrio en la que está instalado el cargador de horno
20.
En la figura 4 se ilustra detalles de la barra
de soporte 146, con una barra de soporte 246. La barra de soporte
246 se utiliza para soportar una barra impulsora 220, que lleva a
cabo las funciones atribuidas a la barra impulsora 120. En un
típico cargador de horno para un horno de recocido, que se utiliza
para recocer recipientes de vidrio recién formados, la barra de
soporte 246 que debe ser, de forma inherente, muy larga en su
extensión lateral está sometida a elevadas temperaturas, debido su
proximidad a una entrada abierta hacia un horno de recocido a
temperatura relativamente alta, y debido a la barra o los
recipientes recién moldeados que aún mantienen niveles
significativos de calor latente procedente de su moldeo. Por
ejemplo, los recipientes de vidrio que pasan a través de un
cargador de horno de recocido, en su recorrido hacia el horno de
recocido, están típicamente a temperaturas de por lo menos 540ºC
(1000ºF). En un entorno semejante, si la barra de soporte 246 no es
enfriada continuamente durante su funcionamiento, puede alcanzar
fácilmente una temperatura de aproximadamente 200ºC (400ºF), y en
algunos casos temperaturas de hasta aproximadamente 540ºC (1000ºF).
Entonces, una barra de soporte no enfriada, para un horno de
recocido de recipientes de vidrio en funcionamiento, está sometida
a un grado de distorsión dimensional considerable, debido en parte a
los niveles de temperatura que es capaz de alcanzar, y en parte a
su sustancial extensión lateral.
Para evitar la distorsión dimensional en
funcionamiento, la barra de soporte 246 es enfriada continuamente
mediante provocar que fluya aire a presión, u otro fluido
refrigerante, a su través, desde una línea de entrada 248, que
recibe un suministro de aire limpio, seco, a través de un solenoide
250, a una presión que es regulada por medio de un calibrador 252.
El aire de enfriamiento procedente de la línea de entrada 248 fluye
hacia la barra de soporte 246, que es de sección transversal
anular, y fluye hacia fuera desde la barra de soporte 246 a través
de una pluralidad de aberturas 254, en una cara frontal 246a, que se
extiende en general verticalmente, de la barra de soporte 246. El
efecto de enfriamiento del aire de enfriamiento que fluye a través
de la barra de soporte 246, es aumentado de forma adiabática cuando
cae su presión, en base a la ley de Boyle, según la cual la
proporción entre el producto de la presión de entrada y el volumen
de entrada frente a la temperatura de entrada, es la misma que la
proporción entre el producto de la presión de salida y el volumen de
salida frente a la temperatura de salida.
El enfriamiento de la barra de soporte 246, se
aumenta adicionalmente rodeándola con una o más pantallas de
radiación, mostradas como un par de pantallas de radiación 256, 258.
La pantalla de radiación más interna 256, está separada respecto
del exterior de la barra de soporte 246, preferentemente en una
distancia de aproximadamente 3 175 mm (1/8 de pulgada), para
impedir la transferencia térmica por conducción, entre ambas.
Análogamente, la pantalla de radiación más exterior 258, está
separada respecto de la pantalla de radiación más interna 256, de
nuevo preferentemente en una distancia de aproximadamente 3 175 mm
(1/8 de pulgada), para impedir la transferencia térmica por
conducción, entre ambas.
El aire de enfriamiento que pasa a través de las
abertura 254, en la barra de soporte 246, pasa hacia el espacio que
hay entre la barra de soporte 246 y la pantalla de radiación 256 y,
a través de las abertura 256a en la pantalla de radiación 256,
parte de tal aire de enfriamiento pasa hacia el espacio que hay
entre la pantalla de radiación 256 y la pantalla de radiación 258.
Tales corrientes de aire de enfriamiento fluyen después, en
paralelo, alrededor de la barra de soporte 246 hacia las aberturas
de escape 260, 262 respectivamente, donde el aire de enfriamiento
gastado, que preferentemente está a una temperatura de no más de
120ºC (250ºF), es evacuado a la atmósfera. Preferentemente, las
aberturas de escape 260, 262, están dirigidas tal como se muestra,
alejándose respecto de los recipientes de vidrio recién moldeados,
entrantes, para evitar someter a tales recipientes a un efecto de
enfriamiento deseado.
Aunque se ha mostrado y descrito aquí, el mejor
modo contemplado por el inventor para llevar a cabo la presente
invención en la fecha de presentación de esta, será evidente para
aquellas personas cualificadas en el arte, que puede realizarse en
modificaciones, variaciones y equivalentes adecuados, sin apartarse
del alcance de la invención, tal como se define en las
reivindicaciones anexas.
Claims (8)
1. Un cargador de horno 20 para transferir
recipientes de vidrio recién moldeados (C), a temperaturas elevadas,
a un horno de recocido (L), que comprende:
- una barra de soporte (146, 246) para montar una barra impulsora (120, 220), caracterizada porque la barra de soporte (246) tiene la forma de un elemento alargado que es anular en sección transversal, y tiene una cara frontal que se extiende en general verticalmente (246a), con una pluralidad de aberturas (254) separadas espacialmente, en la mencionada cara frontal (246a); y
- medios (248) para introducir una corriente de aire refrigerante, u otro fluido refrigerante, en la mencionada barra de soporte (246), para que fluya a través de la mencionada barra de soporte (246) y hacia fuera de la mencionada pluralidad de aberturas (254).
2. El cargador de horno (20) acorde con la
reivindicación 1, en el que la barra de soporte (246) comprende
además:
- una primera pantalla de radiación metálica delgada (256), que rodea a la mencionada barra de soporte (246) y está separada respecto de la mencionada barra de soporte (246), para retardar la transferencia térmica por conducción, entre la mencionada barra de soporte (246) y la mencionada primera pantalla de radiación (256), fluyendo por lo menos una parte del aire refrigerante, desde la mencionada pluralidad de aberturas (254), en un espacio entre la mencionada primera pantalla de radiación (256) y la mencionada primera barra de soporte (246), hacia una salida (260) desde el espacio.
3. El cargador de horno (20) acorde con la
reivindicación 2
- en el que la salida (260) desde el espacio, está dirigida a lo lejos respecto de los recipientes de vidrio recién moldeados (C) que entran en el cargador de horno (20), para evitar someter a los recipientes de vidrio recién moldeados (C) a un efecto refrigerante no deseado.
4. El cargador de horno (20) acorde con la
reivindicación 2, en el que la barra de soporte (246) comprende
además:
- una segunda pantalla de radiación metálica delgada (258), que rodea a la mencionada primera pantalla de radiación (256), y está separada respecto de la mencionada primera pantalla de radiación (256), teniendo la mencionada primera pantalla de radiación (256), medios de abertura (256a) para permitir que por lo menos otra parte del aire de refrigeración que fluye desde la mencionada pluralidad de aberturas (254), fluya a través de un segundo espacio, entre la mencionada segunda pantalla de radiación (258) y la mencionada primera pantalla de radiación (256), hacia una salida (262) desde el segundo espacio.
5. El cargador de horno (20) acorde con la
reivindicación 4, en el que la salida (262) desde el segundo
espacio, está dirigida a lo lejos respecto de los recipientes de
vidrio recién moldeados (C) que entran en el cargador del horno
(20), para evitar someter a los recipientes de vidrio recién
moldeados (C) a un efecto de refrigeración no deseado.
6. Un método para enfriar una barra de soporte
alargada (246), que monta una barra impulsora (220) de un cargador
de horno (20) para transferir recipientes de vidrio recién moldeados
(C), a temperaturas elevadas, a un horno de recocido (L), siendo la
barra de soporte (246) de sección transversal anular, y teniendo una
cara frontal, que se extiende en general verticalmente (246a), con
una pluralidad de aberturas (254) en esta, comprendiendo el
mencionado método:
- introducir una corriente de aire de refrigeración, u otro fluido refrigerante, en la mencionada barra de soporte (246), para fluir a su través y hacia fuera de la barra de soporte (246), a través de la pluralidad de aberturas (254).
7. El método acorde con la reivindicación 6,
en que la barra de soporte (246) comprende:
- una pantalla de radiación metálica delegada (256) que rodea a, y está separada respecto de, la mencionada barra de soporte (246);
- comprendiendo además, el mencionado método:
- provocar que por lo menos una parte del aire refrigerante, o fluido refrigerante, que fluye desde la pluralidad de aberturas (254) de la barra de soporte (246), fluya alrededor de la barra de soporte (246), en el espacio entre la barra de soporte (246) y la pantalla de radiación (256), hacia una salida (260) desde el espacio.
8. El método acorde con la reivindicación 7,
en el que la barra de soporte (246) comprende además:
- una segunda pantalla de radiación metálica delegada exterior (258) que rodea a, y está separada respecto de, la primera pantalla de radiación interna (256);
- comprendiendo además, el mencionado método:
- provocar que por lo menos otra parte del aire refrigerante, u otro fluido refrigerante, que fluye desde la pluralidad de aberturas (254) de la barra de soporte (246), fluya alrededor de la primera pantalla de radiación interna (256) en un segundo espacio, externo, entre la primera pantalla de radiación interna (256) y la segunda pantalla de radiación externa (258), hacia una salida (262) desde el segundo espacio externo, entre la primera pantalla de radiación (256) y la segunda pantalla de radiación (260).
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