ES2295862T3 - Procedimiento y horno para el plegado de paneles de vidrio. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para el plegado de paneles de vidrio, comprendiendo dicho procedimiento soportar un panel de vidrio sobre un molde de plegado (12), transportar el panel de vidrio así como el molde de plegado sobre una corredera (9) a través de una serie de compartimentos de precalentamiento sucesivos (2, 3), en los cuales los paneles de vidrio se calientan mediante convección, transportar el panel de vidrio así como el molde de plegado a un compartimento de plegado (4a, 4b) para plegar el panel de vidrio en su interior, seguido por el enfriado del panel de vidrio plegado, caracterizado por el hecho de que por lo menos en una porción (3) de los compartimentos de precalentamiento (2, 3) el vidrio se calienta mediante inyección de aire caliente aplicada a los lados superior e inferior de un panel de vidrio, y por el hecho de que el aire utilizado en esta inyección de aire caliente circula a través de elementos de calentamiento provistos de resistencias de calentamiento (15, 16) en donde el aire se calienta hasta una temperatura deseada para elevar la temperatura de los paneles de vidrio en dicha porción (3) de los compartimentos de precalentamiento (2, 3) a una temperatura comprendida entre 530 y 590ºC.
Description
Procedimiento y horno para el plegado de paneles
de vidrio.
La invención se refiere a un procedimiento para
el plegado de paneles de vidrio, comprendiendo dicho procedimiento
soportar un panel de vidrio sobre un molde de plegado, transportar
el panel de vidrio así como el molde de plegado sobre una corredera
a través de una serie de compartimientos de precalentamiento
sucesivos, en los cuales los paneles de vidrio se calientan
mediante convección, transportando el panel de vidrio, así como su
molde, al interior del compartimiento de plegado para el plegado del
panel de vidrio en su interior, seguido por el enfriamiento del
panel de vidrio pegado.
La invención también se refiere a un horno de
plegado, que comprende una pluralidad de moldes y correderas que
transportan los moldes, cuyas paredes externas separan el horno en
sucesivos compartimientos de precalentamiento, en los cuales los
paneles de vidrio se calientan mediante convención, un
compartimiento de plegado, y compartimientos de enfriamiento
preferiblemente por debajo de los compartimientos de
precalentamiento.
Ese tipo de procedimiento y horno se conocen a
partir de las publicaciones de patente del solicitante
US-A-4.986.842,
US-A-5.437.704 y
US-A-5.472.469. La primera de estas
publicaciones describe la manera de recuperar de una forma
intensificada el calor del enfriamiento de los paneles de vidrio en
compartimientos del horno situados en la proximidad del extremo de
carga y descarga de un horno. Estas tres publicaciones describen
como en los compartimientos de precalentamiento finales, en los
cuales un panel de vidrio se calienta a lo que es casi la
temperatura de plegado, el calentamiento se realiza mediante
calentamiento por radiación superior y adicionalmente utilizando el
calor que se libera de las piezas de vidrio enfriadas, que se
transfieren mediante convección natural o forzada a través de los
suelos de las correderas de transporte de los moldes desde el
compartimiento de enfriamiento a los compartimientos de
precalentamiento. Esta disposición es muy funcional siempre que el
horno funcione de manera continua con una capacidad plena. Si, por
el contrario el horno funciona a una capacidad menor que la
completa o en el inicio del funcionamiento (con unas primeras piezas
de vidrio), los vidrios superior e inferior desarrollan entre los
mismos una diferencia de temperatura que impide el plegado, ya que
no hay ningún vidrio que libere calor en la pista inferior. Una
diferencia temperatura que impide el plegado también puede
desarrollarse cuando la temperatura de una pieza de vidrio
actualmente en la pista inferior no es lo suficientemente alta.
La patente EP 0 721 922 B1 se refiere al
templado de vidrio plano sin plegado y muestra un calentamiento por
convención forzado en un horno de precalentamiento, en el cual la
temperatura del aire se mantiene dentro de un rango de 400ºC a
500ºC. La mayor temperatura de templado se obtiene en un horno de
calentamiento por radiación, que sigue al horno de
precalentamiento.
En la técnica de plegado basada en un molde de
anillo y plegado gravitacional, es esencial que los vidrios
superior e inferior se calienten de forma consistente tanto en la
dirección vertical como en la horizontal antes de comenzar el
plegado real y posiblemente se requiera una aplicación controlada de
calor en dicho proceso.
Es un objetivo de la invención proporcionar un
procedimiento y un horno de tipo anterior, en el cual el vidrio o
un par de paneles de vidrio a calentar puedan recalentarse hasta la
proximidad de una temperatura de plegado de forma rápida y
consistente tanto en dirección vertical como horizontal.
Este objetivo se logra mediante un procedimiento
tal como se establece en la reivindicación 1 y mediante un horno de
plegado como se establece en la reivindicación 5. Las
reivindicaciones adjuntas describen realizaciones preferidas de la
invención.
Una realización de ejemplo de la invención se
describirá ahora con mayor detalle con referencia a los dibujos
adjuntos, en los cuales
La figura 1 muestra el extremo superior de una
pista superior y el extremo inferior de una pista inferior en un
aparato de la invención.
La figura 2 muestra la sección media de una
pista superior y la sección media de una pista inferior en un
aparato de horno de la invención, es decir la zona en la que se
encuentra la invención y que se visualiza de una manera más cercana
en la figura 4.
La figura 3 muestra el extremo inferior de una
pista superior y el extremo superior de una pista inferior en un
aparato de horno de la invención, las secciones mostradas en las
figuras 1, 2 y 3, cuando se ubican en secuencia, que constituyen un
aparato de horno completo.
La figura 4 muestra una sección transversal de
la figura 2 en una escala mayor, visualizando la circulación
controlada y el calentamiento del aire de calentamiento por
convección.
El aparato de horno comprende una pista superior
de correderas de molde 1, que transporta sucesivas correderas de
molde 9, cuya pared de conducción o de arrastre 11 separa sucesivos
compartimientos de precalentamiento 2, 3 y un número de
compartimientos sucesivos desplegados 4a, 4b entre sí.
Las correderas de molde 9 están adaptadas para
ser conducidas de forma intermitente hacia un compartimento final
de plegado 4b, que tiene su techo provisto de un molde macho que
puede descender y ascender 22. Una pista corredera de molde
inferior 21 transporta sucesivas correderas de molde 9 por debajo de
las correderas de molde de la pista superior 1. Las correderas de
molde 9 de la pista inferior de corredera de moldes 21 tienen sus
paredes conductoras y de arrastre 11 dividiendo sucesivos
compartimentos de enfriado 5, 6, 7 entre sí. Las correderas de
molde 9 de la pista inferior 21 están adaptadas para ser conducidas
de forma intermitente en una dirección opuesta respecto a la
dirección de transporte de las correderas de molde precedentes en la
pista superior de corredera de moldes.
Todas las correderas de molde 9 contienen un
molde de plegado 12 soportado por la corredera de molde 9. Un par
de paneles de vidrio se ubica sobre el molde de plegado 12 mientras
que el molde de corredera 9 está fuera del horno en un
compartimiento de carga 8. La corredera 9, el molde 12, y un par de
paneles de vidrio a plegar se elevan mediante un elevador presente
en un compartimento 8a a continuación del compartimento de carga 8
sobre la pista superior 1, donde las correderas de molde son
conducidas de forma intermitente durante una distancia
esencialmente igual a la longitud de la corredera a la vez hacia un
compartimiento desplegado 4b. En este pasaje hay primero unos
compartimientos de precalentamiento 2, en los cuales el
calentamiento se basa en la convección forzada, teniendo su energía
térmica provista a partir de paneles de vidrio que en ese momento
se enfrían mediante convección forzada en compartimientos inferiores
de enfriamiento 7. De esta forma, en los compartimientos de
enfriamiento 7 es posible acelerar el calentamiento de los paneles
de vidrio a calentar, mientras que la energía térmica de los
paneles de vidrio a enfriar puede aprovecharse de forma más completa
que anteriormente. La construcción y funcionamiento de los
compartimientos 2 y 7 se describen con mayor detalle en la
publicación de patente del solicitante
US-A-4.986.842. Una diferencia es
que el primer compartimento de precalentamiento 2a está
suministrado con aire caliente mediante un conducto 24 de este
compartimientos de enfriado 5 en el extremo superior de la pista
inferior, cada una de las cuales está provista de forma individual
con una circulación de aire refrigerante mediante ventiladores de
escape 23. Debido a que los compartimientos 5 están provistos de
una circulación de aire de refrigeración ajustable de manera
individual, un panel de vidrio puede enfriarse de una forma viciada
y provista de un borde suficientemente alto.
El número de compartimentos de calentamiento 2
basados en la recuperación puede ser de 3 a 6, y un panel de vidrio
alcanza una temperatura de 230ºC a 300ºC antes de proceder al
siguiente compartimento de precalentamiento 2. Sin embargo, todos
los compartimientos 2 pueden reemplazarse mediante compartimentos de
precalentamiento 3 descritos a continuación para reducir el número
total de compartimentos.
A partir de los compartimentos 2 las correderas
del piso superior 9 llegan a los compartimientos de precalentamiento
3, en los cuales el calentamiento principal de los paneles de
vidrio se realiza mediante inyección de aire caliente con
convección forzada.
En los compartimentos de precalentamiento 3
(figuras 2 y 4), el calentamiento se realiza principalmente mediante
inyección de aire caliente aplicada con convección forzada a ambos
lados de un panel de vidrio.
El aire usado en la inyección de aire caliente
de convección forzada circula a través de resistencias de
calentamiento 15 y 16 colocadas en canales de flujo 13 presentes en
las paredes del horno. Los compartimientos de precalentamiento 3
implican canales de circulación de aire superiores 13a y canales de
circulación de aire inferiores 13b, que están provistos de
orificios o boquillas sobre los lados opuestos de un panel de vidrio
para distribuir chorros de aire caliente en una forma
sustancialmente consistente sobre el área completa de un panel de
vidrio y para dirigir los chorros de aire contra los lados superior
e inferior de un panel de vidrio. Los ventiladores 14 asociados con
los canales 13a, 13b aspiran el aire desde los compartimientos de
precalentamiento 3 y hacen circular el aire a través de las
resistencias de calentamiento 15, 16, después de las cuales el aire
caliente se insertará a los lados opuestos de un panel de vidrio
con una presión creada mediante los ventiladores 14.
Las salidas de las resistencias de calentamiento
15 y 16 están adaptadas para ser ajustables individualmente, en las
cuales la temperatura del aire inyectado a los lados superior e
inferior de un panel de vidrio puede ajustarse por separado. En
vista del ajuste controlado, las temperaturas del aire a inyectar a
los lados superior e inferior de un panel de vidrio mediante
termoelementos T_{C1} y T_{C2}.además del ajuste de temperatura,
la relación entre la convección superior e inferior puede ajustarse
regulando la potencia de inyección. Este procedimiento permite
calentar el panel de vidrio superior e inferior de un par de paneles
de vidrio a una temperatura sustancialmente igual.
El precalentamiento realizado en los
compartimientos 3 difiere de la recuperación de calor realizada en
los compartimientos 2 en el sentido de que el aire caliente
inyectado con convección forzada en los compartimentos 2 se origina
a partir de los compartimentos inferiores 7, mientras que el aire
caliente inyectado en los compartimentos 3 se aspira desde los
mismos compartimentos 3 y se calienta mediante las resistencias 15,
16 al guiarse la circulación a través de las mismas.
El número de compartimentos de precalentamiento
3 es usualmente de 3 a 6. A partir de los compartimentos de
precalentamiento 3, el panel de vidrio continúa hacia el
compartimento de plegado previo 4a cuando la temperatura del vidrio
es de, por ejemplo, aproximadamente 530ºC a 550ºC.
El horno presentado es gravitacional para formas
de plegado simples y de tipo de plegado por presión para formas
complejas. El compartimento de precalentamiento final el 3 está
seguido por un número de compartimentos de plegado previo 4a, en el
que la temperatura de un par de paneles de vidrio a tal grado que el
par de paneles de vidrio empiezan a plegarse sobre un molde de
anillo 12 que los sostiene. A la temperatura de plegado, el vidrio
es altamente sensible a los cambios de temperatura, de forma tal que
un cambio de solamente unos pocos grados tiene un poderoso efecto
sobre su susceptibilidad de plegado. Esto puede utilizarse en
compartimentos de plegado 4 mediante la adaptación de paneles de
elementos de resistencia 19 para aplicar al vidrio un patrón de
calentamiento controlado, en el cual el calentamiento de regiones
deseadas se mejora respecto a otras regiones. Así, en la invención,
un panel de vidrio se mantiene primero a una temperatura consistente
mediante convección forzada hasta el punto en el que una rápida
aplicación o focalización se realiza en un compartimento de
calentamiento. Sobre un piso intermedio 26 se encuentran elementos
de calentamiento por radiación 19a que están situados por debajo
del plano definido por los pisos 10 de las correderas 9. Los
elementos de calentamiento por radiación 19a calientan el fondo de
un par de paneles de vidrio presentes en los compartimentos 3 a
través de la estructura de suelo abierto 10 de la corredera 9. El
suelo 10 no necesita ser una estructura completamente abierta, por
ejemplo con una placa perforada delgada, una pantalla o similar, que
permita tanto el aire de convección en los compartimentos
precedentes 2 y 3 y el calor de radiación desde los elementos de
calentamiento 16. El número de compartimentos de plegado previo 4a
es suficiente en el sentido de que el plegado gravitacional en el
último compartimento de plegado previo 4a proporciona una forma de
plegado final en el caso de formas de plegado simples y una forma
de plegado casi final en el caso de formas de plegado complejas. En
el último caso, el plegado se finaliza utilizando un molde macho
capaz de ascender y descender 22 presente en el compartimento para
prensar la forma terminada. Se utilizan resistencias 19b para
mantener el molde 22 a una temperatura suficientemente alta. La
temperatura de plegado del vidrio se sitúa en el rango de 590ºC a
635ºC.
Entre los compartimentos 4a y los compartimentos
de enfriamiento 5, por debajo de los mismos, existe un suelo
intermedio 26, que está provisto de medios de compartimentación con
un sistema de canal para la circulación del aire de refrigeración.
En tres compartimentos de enfriado consecutivos 5, el suelo
intermedio 26 tiene en su lado un puerto de entrada para el aire de
enfriado, que puede ser de tamaño estándar ajustable mecánicamente
en términos de su tamaño. Se utilizan tableros intermedios 26b
instalados entre los suelos intermedios 26 para proporcionar a los
suelos intermedios 26 una pluralidad de compartimentos de flujo para
el aire de enfriado sucesivos y separados, mediante los cuales el
aire de enfriado puede controlarse de forma separada. Cada
ventilador 23 tiene su rendimiento de inyección ajustable a través
de un inversor. En consecuencia, los rendimientos de enfriado de
zonas y/o compartimentos de enfriado consecutivos 5 pueden regularse
individualmente.
Las superficies inferiores de los suelos
intermedios 26 equipados con compartimentos de flujo de aire de
enfriado o los mamparos de compartimentos de enfriado 5
correspondientes están provistos de elementos térmicos 5t para
medir las temperaturas del vidrio y regular individualmente el
funcionamiento de los ventiladores de escape del aire de enfriado
23. En los compartimentos de enfriado 5, el vidrio se enfría
típicamente a un intervalo de temperaturas de 450ºC a 500ºC.
Por debajo de los compartimentos de enfriado 5,
las correderas de molde 9 se adaptan para proseguir por debajo de
un número de compartimentos de precalentamiento 3 sin parar hasta
pasar los compartimentos 6 en un único paso, tal como se indica
mediante una flecha A en la figura 2. Durante este paso, se
producirá un enfriamiento natural leve hasta que se alcanzan los
compartimentos 7, en los cuales el enfriamiento se potencia con
convección forzada.
Los paneles de vidrio enfriados se descargan
lateralmente desde un compartimento 8b. Con este propósito el
compartimento 8b está provisto de un torno 25, cuyos cilindros 25b,
que están soportados por un gato 25a, elevan un panel de vidrio
sobre puntales 25c desde el molde. Por lo tanto, un panel de vidrio
puede levantarse desde la parte superior de los puntales 25c
mediante una camilla que se mueva lateralmente (no mostrada).
Si un par de paneles de vidrio se pliega a una
forma deseada (forma de plegados simples) tan pronto como en el
compartimento final de plegado gravitacional 4a, éste avanzará
directamente a través del compartimento de plegado por prensado 4b
en un compartimento de elevación 4c. Si es necesario (formas de
plegado más complejas), se realiza un procedimiento de plegado por
prensado en el compartimento 4b con un molde de prensado 22, seguido
por el avance de la corredera 9 en el compartimento de elevación
4c, en el cual la corredera 9 desciende mediante un mecanismo de
elevación 20 desde la pista superior 1 sobre la pista inferior 21.
En este punto, el enfriado de un par de paneles de vidrio todavía
es inhibido mediante resistencias de calentamiento por radiación 19c
para permitir el inicio del enfriado controlado en el primer
compartimento de enfriado 5.
Un procedimiento de la invención también puede
aplicarse en un horno de precalentamiento para ventana trasera, así
como en un horno túnel de alta capacidad. Con estos tipos de hornos,
no es posible hacer uso del calor liberado de la pista
inferior.
Una ubicación preferida para los elementos
térmicos T_{C1} y T_{C2} es en los canales de aire 13a y
13b.
La solución inventiva ofrece los beneficios
siguientes:
- El precalentamiento basado en la convección
proporciona un precalentamiento consistente para el vidrio superior
e inferior (vidrio interno y externo en servicio). El molde se
calienta al mismo tiempo que el vidrio.
- Un vidrio ausente la pista inferior 21 o un
vidrio más frío presente en una pista inferior no afecta el
calentamiento del vidrio en la pista superior 1.
- El calor liberado desde la pista inferior 21
puede aprovecharse como se desee en la circulación de aire presente
en la pista superior 1.
- La temperatura del aire aplicado al vidrio
superior e inferior puede controlarse separadamente mediante
resistencias 15, 16 presentes en un sistema de canal, así como
mediante elementos térmicos T_{C1} y T_{C2}.
- El precalentamiento basado en convección
proporciona una transferencia mejorada de calor en parabrisas
coloreados o revestidos.
- El precalentamiento basado en convección
reduce la potencia requerida para calentar un vidrio.
\vskip1.000000\baselineskip
Esta lista de referencias citadas por el
solicitante se muestra únicamente para conveniencia del lector. No
forma parte del documento de Patente Europea. Aunque se ha tenido
una gran precaución a la hora de recopilar las referencias, no se
pueden excluir errores u omisiones y la Oficina Europea de Patentes
declina cualquier responsabilidad al respecto.
\bullet US 4986842 A [0003] [0010]
\bullet US 5437704 A [0003]
\bullet US 5472469 A [0003]
\bullet EP 0721922 B1 [0004].
Claims (7)
1. Procedimiento para el plegado de paneles de
vidrio, comprendiendo dicho procedimiento soportar un panel de
vidrio sobre un molde de plegado (12), transportar el panel de
vidrio así como el molde de plegado sobre una corredera (9) a
través de una serie de compartimentos de precalentamiento sucesivos
(2, 3), en los cuales los paneles de vidrio se calientan mediante
convección, transportar el panel de vidrio así como el molde de
plegado a un compartimento de plegado (4a, 4b) para plegar el panel
de vidrio en su interior, seguido por el enfriado del panel de
vidrio plegado, caracterizado por el hecho de que por lo
menos en una porción (3) de los compartimentos de precalentamiento
(2, 3) el vidrio se calienta mediante inyección de aire caliente
aplicada a los lados superior e inferior de un panel de vidrio, y
por el hecho de que el aire utilizado en esta inyección de aire
caliente circula a través de elementos de calentamiento provistos de
resistencias de calentamiento (15, 16) en donde el aire se calienta
hasta una temperatura deseada para elevar la temperatura de los
paneles de vidrio en dicha porción (3) de los compartimentos de
precalentamiento (2, 3) a una temperatura comprendida entre 530 y
590ºC.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que el aire a inyectar en el
lado superior de un panel de vidrio circula a través de un primer
elemento de calentamiento (15) y el aire a inyectar en el lado
inferior a través de un segundo elemento de calentamiento (16), y
por el hecho de que el primer (15) y el segundo (16) elementos de
calentamiento tienen sus salidas ajustadas individualmente.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado por el hecho de que las temperaturas (T_{C1},
T_{C2}) del aire inyectado en los lados superior e inferior de un
panel de vidrio se miden por separado y los elementos de
calentamiento (15, 16) tienen su salidas ajustadas sobre la base de
resultados medidos.
4. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, en el que los paneles de vidrio se dejan
enfriar en compartimentos de enfriamiento (7) por debajo de una
porción (2) tal de los compartimentos de precalentamiento (2, 3),
que no está equipada con dicha inyección de aire caliente calentado,
caracterizado por el hecho de que la correderas de molde (9)
se conducen sin detención pasadas y por debajo de dos o más
compartimentos de precalentamiento (3) equipados con la inyección
de aire caliente calentado.
5. Horno para el plegado de paneles de vidrio,
que comprende una pluralidad de moldes de plegado (12) y correderas
transportadoras de moldes (9), cuyas paredes de extremo (11)
compartimentan el horno en sucesivos compartimentos de
precalentamiento (2, 3), en los cuales los paneles de vidrio se
calientan mediante convección, un compartimento desplegado (4a,
4b), y compartimentos de enfriamiento (5 a 7) preferentemente por
debajo de los compartimentos de precalentamiento (2, 3) y posibles
compartimentos de plegado previo (4a), caracterizado por el
hecho de que por menos una porción (3) de los compartimentos de
precalentamiento (2, 3) está asociada con canales de circulación de
aire (13, 13a, 13b), elementos de calentamiento (15, 16) y
ventiladores (14) en su interior para circular el aire aspirado
desde los compartimentos de precalentamiento (3) a través de
elementos de calentamiento (15, 16) y para inyectar el aire
calentado en los lados opuestos de un panel de vidrio en dicha
porción (3) de los compartimentos de precalentamiento (2, 3) para
aumentar la temperatura de los paneles de vidrio en dicha porción
(3) de los compartimentos de precalentado (2, 3) a una temperatura
entre comprendida entre 530 y 590ºC.
6. Horno según la reivindicación 5,
caracterizado por el hecho de que los canales de circulación
de aire (13, 13a, 13b) que aplican aire de calentamiento a los
lados superior e inferior de un panel de vidrio están provistos de
elementos de calentamiento ajustables provistos de resistencias de
calentamiento (15, 16), de manera que las temperaturas en los lados
superior e inferior de un panel de vidrio son ajustables
individualmente.
7. Horno según la reivindicación 5 ó 6,
caracterizado por el hecho de que los canales de circulación
de aire (13, 13a, 13b) están ubicados en los compartimentos de
precalentamiento (3) sobre los lados opuestos de un panel de vidrio
y están provistos de orificios para distribuir chorros de aire
caliente de una forma substancialmente consistente sobre toda el
área de un panel de vidrio y para dirigirlos contra los lados
superior e inferior de un panel de vidrio.
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