ITVI20130252A1 - Procedimento per la realizzazione di lastre in vetro e lastra in vetro cosi' ottenuta - Google Patents

Description

PROCEDIMENTO PER LA REALIZZAZIONE DI LASTRE IN VETRO E

LASTRA IN VETRO COSI’ OTTENUTA

La presente invenzione riguarda, in genere, un procedimento per la realizzazione di lastre in vetro, nonché una lastra di vetro ottenuta tramite il suddetto procedimento.

Più in particolare, l’invenzione è relativa ad un procedimento di curvatura e tempra termica di lastre di vetro aventi un angolo di piega variabile fra 1 e 100° e con raggio di curvatura compreso tra 10 e 40 mm; le lastre di vetro possono essere realizzate in silicato sodio-calcico, di varie tipologie, quali per esempio float chiaro, extra-chiaro, a basso potere emissivo, vetro satinato, acidato, serigrafato, sabbiato, ecc. e possono avere uno spessore compreso tra 4 e 12 mm.

Attualmente, lastre in vetro di spessore variabile tra 4 e 12 mm ed aventi un angolo di piega variabile tra 50 e 100° sono tutti realizzati in versione non temprata. La versione temprata di tali lastre aventi un angolo di piega compreso tra 50 e 100° (in particolare, pari a 90°) viene realizzata solamente mediante l’unione, normalmente tramite incollaggio, di due vetri piani (come mostrato in dettaglio nella figura 2 allegata); in alternativa, è possibile realizzare una versione temprata di lastre di vetro curvate ed aventi un determinato angolo di piega solo nel caso in cui tale piegatura presenti un raggio di curvatura interno minimo di almeno 50/60 mm (come mostrato in dettaglio nella figura 1 allegata, ove il raggio di curvatura interno minimo di 50/60 mm è indicato con il riferimento R50, in linea tratteggiata).

D’altra parte, però, oltre ad una migliore estetica dovuta alla fluidità della forma (per esempio, nel caso di utilizzo della lastra di vetro quale banco di esposizione), una lastra di vetro avente un angolo di piega con raggio di curvatura “stretto” (vale a dire compreso fra 10 e 40 mm, come indicato in linea continua e con il riferimento R20 nella figura 1 allegata) fornisce un maggiore piano di appoggio, rispetto ad una lastra di vetro con raggio di curvatura maggiore di 50 mm ed a parità di ingombro.

Inoltre, poiché la geometria di una lastra di vetro piegata a 90° viene tuttora realizzata con due vetri incollati fra loro, è evidente il vantaggio di poter utilizzare un’unica lastra, la quale garantisce maggiore resistenza meccanica, facilita le operazioni di pulizia e riduce la formazione di batteri che possono insinuarsi nelle fessure presenti in corrispondenza dell’incollaggio fra le lastre.

Infine, considerato che in alcuni campi di applicazione delle lastre in vetro, quali arredamento bagno, banchi di esposizione, illuminazione, elettrodomestici, acquari ed edilizia, è previsto obbligatoriamente l’utilizzo di vetri di sicurezza a tempra termica (vetri che, in caso di rottura, si devono rompere in numerosi frammenti aventi bordi generalmente smussati), la realizzazione di questa tipologia di lastre temprate, monolitiche e con piega variabile tra 1 e 100°, ne estende automaticamente l’applicazione anche a tale campo.

Nell’ambito delle esigenze menzionate, quindi, scopo principale della presente invenzione è quello di superare gli inconvenienti della tecnica nota e, in particolare, quello di indicare un procedimento per la realizzazione di lastre in vetro, che consenta di ottenere una lastra monolitica, in versione temprata, curvata con un angolo di piegatura variabile tra 1 e 100° e raggio di curvatura compreso tra 10 e 40 mm.

Altro scopo dell’invenzione è quello di realizzare una lastra in vetro mediante il procedimento di cui sopra, atta ad essere utilizzata come banco di esposizione e, più in generale, come generico piano di appoggio.

Altro scopo della presente invenzione è quello di realizzare una lastra in vetro monolitica, avente un angolo di piegatura variabile tra 1 e 100° ed un raggio di curvatura compreso fra 10 e 40 mm, in versione temprata.

Ulteriore scopo della presente invenzione è quello di realizzare una lastra in vetro curva e monolitica, che risulti meno ingombrante delle lastre di tipo noto, a parità di dimensioni del piano di appoggio, e che presenti una maggiore resistenza meccanica, facilitando altresì le operazioni di pulizia e l’eliminazione di batteri o altri agenti patogeni.

Questi ed altri scopi, che saranno maggiormente evidenti nel seguito della trattazione, sono ottenuti secondo l’invenzione mediante un procedimento per la realizzazione di lastre in vetro, secondo la rivendicazione 1 allegata, mediante una macchina atta ad implementare il procedimento di cui sopra, secondo la rivendicazione 2, e mediante una lastra in vetro, così prodotta, secondo la rivendicazione 10 allegata. Ulteriori specifiche tecniche di dettaglio sono riportate nelle rivendicazioni dipendenti.

In modo vantaggioso, il processo produttivo ed il prodotto così realizzato, secondo la presente invenzione, consente la tempra termica di una lastra di vetro monolitica, di spessore compreso tra 4 e 12 mm, piegata secondo un angolo di piega prefissato e compreso tra 1 e 100° ed un raggio di curvatura interno “stretto” predeterminato e comunque compreso tra 10 e 40 mm.

Tali lastre di vetro sono vantaggiosamente impiegate, per esempio, nell’arredamento bagno, nei banchi di esposizione (specie di tipo alimentare), nell’illuminazione e nell’edilizia in genere, nonché per elettrodomestici e/o acquari.

Questi ed altri scopi e vantaggi saranno maggiormente evidenti dalla descrizione che segue, relativa ad una forma esemplificativa e preferita, ma non limitativa della lastra in vetro, che è oggetto della presente invenzione, e dai disegni annessi, in cui:

- la figura 1 è una vista schematica in sezione di una porzione di lastra in vetro con un angolo di piegatura, realizzata sia secondo la tecnica nota (linea tratteggiata), sia secondo la presente invenzione (linea continua);

- la figura 2 è una vista schematica in sezione di una porzione di lastra in vetro con un angolo di piegatura, realizzata per mezzo di due profili incollati fra loro, secondo la tecnica nota;

- la figura 3 è una vista schematica in sezione di una macchina per la realizzazione della lastra in vetro secondo il metodo oggetto dell’invenzione; - la figura 4 mostra una porzione ingrandita della macchina di figura 3, in vista frontale, secondo la presente invenzione;

- la figura 4A mostra un dettaglio ingrandito di figura 4, secondo la presente invenzione;

- la figura 5 mostra un’ulteriore porzione ingrandita della macchina di figura 3, in vista frontale, secondo la presente invenzione.

Con particolare riferimento alle figure 3, 4, 4A e 5 menzionate, il procedimento per la realizzazione di lastre in vetro temprate, secondo la presente invenzione, impiega, come materiale di partenza, una lastra in vetro, preferibilmente in silicato sodiocalcico, precedentemente lavorata a seconda della tipologia e della forma finale desiderate.

In particolare, la lastra presenta uno spessore compreso preferibilmente fra 4 e 12 mm e può prevedere un vetro float chiaro, extrachiaro, basso emissivo, satinato, acidato, serigrafato, sabbiato, ecc., nonché lavorazioni specifiche, quali fori, spacchi, incisioni, molature, ecc.

Secondo la presente invenzione, la lastra in vetro 5 viene posizionata verticalmente o inclinata al massimo di 70°, rispetto all’asse verticale, su un apposito supporto metallico (lo stampo 4), posto all’interno di una macchina di tempra 60 (fig. 3), la cui forma riproduce la geometria finale della lastra con l’angolo di piegatura che si vuole ottenere.

Il supporto o stampo 4 sostiene la lastra di vetro 5 sul proprio perimetro, lasciando a sbalzo una porzione della stessa che corrisponde alla parte che dovrà essere curvata (come mostrato in dettaglio nella fig. 4 allegata).

Lo stampo 4 è altresì collegato ad una navetta 10 (fig.

3), che trasporta l’intera struttura, completa di vetro, all’interno di una camera di riscaldo 6 di un forno della macchina 60, che viene pre-riscaldato ad una temperatura maggiore di 500° e preferibilmente compresa fra 620°C e 720°C; il controllo della temperatura è affidato ad apposite termocoppie, mentre i valori della suddetta temperatura possono essere impostati dall’esterno tramite un pannello di controllo di tipo digitale.

Inoltre, la camera 6 è composta da due metà simmetriche, che risultano apribili automaticamente all’arrivo della lastra di vetro 5 (fig. 4).

All’interno della camera 6, la lastra di vetro 5 viene riscaldata sia per convezione che per irraggiamento, per mezzo di corpi riscaldanti costituiti, preferibilmente, da resistenze elettriche a potenza variabile; inoltre, in corrispondenza della zona di curvatura della lastra di vetro 5, viene utilizzato un corpo riscaldante supplementare, che permette di aumentare in maniera localizzata la temperatura del vetro, al fine di realizzare la curvatura della lastra 5 a raggio stretto.

Tale corpo riscaldante supplementare è composto, di preferenza, da una resistenza elettrica vera e propria, indicata con 1 nelle figure allegate, contenuta all’interno di un involucro 2, realizzato con un materiale ceramico resistente alle alte temperature (si utilizza preferibilmente un materiale denominato “MOLITE®”) e precedentemente sagomato in modo da far fuoriuscire il calore attraverso una fessura di ampiezza prefissata.

Il corpo riscaldante supplementare viene alimentato per un tempo tale da raggiungere la curvatura desiderata, tramite un temporizzatore, mentre la potenza elettrica della resistenza elettrica 1 può essere variata, tramite un variatore di potenza, tra 3 e 8 kW per ogni metro lineare di vetro.

Inoltre, la posizione della resistenza elettrica 1 è regolabile rispetto alla lastra di vetro 5, tramite le viti di regolazione 3, e tale regolazione avviene tramite l’utilizzo di un carrello mobile 20, in modo tale da poter variare il raggio di curvatura della lastra di vetro 5 a seconda della distanza tra la resistenza elettrica 1 e la suddetta lastra di vetro 5; in pratica, minore è tale distanza, minore è il raggio di curvatura della lastra 5 (tale distanza varia preferibilmente tra 10 e 50 mm).

Raggiunta la temperatura necessaria all’interno della camera 6 per effettuare la curvatura della lastra di vetro 5 (da 30°C a 100°C maggiore rispetto alla temperatura della superficie del vetro, la quale risulta pari a circa 530-580°C, in funzione dello stato plastico del vetro, ed è controllata per mezzo di un pirometro ottico), l’intera struttura 30 ruota grazie alla piattaforma circolare rotante 7 (che si muove compiendo un arco di circonferenza compreso tra 5° e 70°), finché la lastra di vetro 5 assume una posizione tale che la forza di gravità consenta di piegarla in modo da appoggiarla completamente sullo stampo 4.

Terminata la fase di riscaldamento ed ottenuta la curvatura desiderata (che viene verificata visivamente tramite appositi spioncini posizionati nel guscio esterno della camera 6), la lastra di vetro 5 viene trasportata dalla stessa navetta 10 in una zona 40 di raffreddamento veloce, che permette la tensionatura superficiale (la cosiddetta “tempra termica”), così come definita nella normativa UNI EN 12150-1 (“…vetro nel quale è stata indotta una sollecitazione di compressione permanente sulla superficie…”).

Il processo di raffreddamento avviene tramite aria emessa da ventilatori, che entra in contatto con ambedue le superfici della lastra di vetro 5.

L’aria viene inviata alla lastra 5 per mezzo di appositi ugelli 8, montati su appositi supporti 9, a forma variabile, che riproducono la geometria della lastra di vetro 5, mentre i supporti 9 sono montati su rispettivi carrelli, affinché sia possibile variare la distanza fra ciascun ugello 8 e la superficie della lastra di vetro 5; inoltre, durante la fase di raffreddamento, i supporti 9 oscillano in maniera rapida, al fine di raffreddare tutta la superficie della lastra 5 nel minor tempo possibile, garantendo così una estrema uniformità di tempra (fig. 5).

L’aria di raffreddamento per la tempra è inviata tramite un inverter, atto al controllo ed alla variazione dei giri, connesso ad un manometro ad acqua per il controllo di pressione dell’aria; in particolare, la pressione varia, a seconda dello spessore della lastra di vetro 5 e della distanza degli ugelli 8 dalla superficie della lastra 5, nel modo seguente:

Spessore lastra Distanza ugelli/lastra Pressione

5 mm 6-8 cm 800 mmca 6 mm 6-8 cm 500 mmca 8 mm 8-10 cm 400 mmca 10 mm 10-12 cm 350 mmca 12 mm 10-12 cm 280 mmca In ogni caso, i valori di pressione e distanza sono indicativi, in quanto possono variare a seconda della quantità di tempra.

Inoltre, dopo aver verificato la geometria della curvatura della lastra 5, i parametri di lavorazione utilizzati vengono memorizzati in una unità centrale di controllo della macchina 60, al fine di ottenere il medesimo risultato per tutte le lastre di vetro 5 (processo di “auto-apprendimento” della macchina).

Terminata la fase di raffreddamento, la navetta 10 trasporta la lastra di vetro 5 nella zona di scarico 50 della macchina 60, in corrispondenza della quale la lastra di vetro 5 viene rimossa, controllata e, quindi, imballata.

Dalla descrizione effettuata risultano chiare le caratteristiche del procedimento di realizzazione delle lastre in vetro temprato, oggetto della presente invenzione, così come chiari ne risultano i vantaggi. In particolare, i concetti innovativi del processo produttivo descritto e del prodotto direttamente ottenuto riguardano l’utilizzo di un forno di tempra orientabile, abbinato all’impiego di un corpo riscaldante supplementare, che consente un riscaldamento mirato della lastra di vetro, e ad una particolare tipologia di stampo, che risulta interrotto in corrispondenza della curvatura che si vuole ottenere sulla lastra.

Si ottiene così la curvatura e tempra termica di una lastra di vetro, di spessore compreso fra 4 e 12 mm, con angoli di piegatura variabili tra 1 e 100° e raggio di curvatura definito “stretto”, in quanto compreso tra 10 e 40 mm.

E’ chiaro, infine, che numerose altre varianti possono essere apportate al procedimento per la realizzazione di lastre in vetro in questione, senza per questo uscire dai princìpi di novità insiti nell’idea inventiva, così come è chiaro che, nella pratica attuazione dell’invenzione, i materiali, le forme e le dimensioni dei dettagli illustrati potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze e gli stessi potranno essere sostituiti con altri tecnicamente equivalenti.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Procedimento per la realizzazione di lastre in vetro (5), caratterizzato dal fatto di comprendere almeno le seguenti fasi: - posizionamento di una lastra in vetro (5) su un supporto o stampo angolare (4), disposto verticalmente o parzialmente inclinato rispetto all’asse verticale, in modo che detto supporto (4) sostenga detta lastra (5) perimetralmente, lasciandone a sbalzo una porzione corrispondente ad una porzione da curvare; - traslazione di detto supporto o stampo (4) e di detta lastra (5) all’interno di una camera (6) pre-riscaldata ad una temperatura prefissata e maggiore di 500°C; - riscaldamento di detta lastra (5), all’interno di detta camera (6), per convezione e per irraggiamento, per mezzo di corpi riscaldanti; - rotazione di detto supporto o stampo angolare (4) e di detta lastra (5), una volta raggiunta all’interno di detta camera (6) una temperatura maggiore rispetto alla temperatura di superficie di detta lastra (5), in modo tale che detta lastra (5) venga piegata o curvata grazie alla forza di gravità e si appoggi completamente su detto supporto o stampo (4); - trasporto di detta lastra (5) curvata in una zona (40) di raffreddamento rapido, che ne determina una tensionatura superficiale e che avviene tramite invio di aria, emessa da ventilatori, sulle superfici di detta lastra (5), detta aria presentando una pressione controllata e variabile in funzione dello spessore di detta lastra (5) e della distanza delle superfici di detta lastra (5) dalle sorgenti di emissione dell’aria; - trasporto di detta lastra (5) in una zona di scarico (50), in corrispondenza della quale detta lastra (5) viene rimossa, controllata ed imballata.
2. 2. Macchina (60) atta ad implementare un procedimento come alla rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detta camera (6) pre-riscaldata è composta da due metà simmetriche, che risultano apribili automaticamente all’arrivo di detta lastra (5).
3. 3. Macchina (60) come alla rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che detti corpi riscaldanti includono almeno un dispositivo elettrico riscaldante (1), posto in corrispondenza della zona di curvatura di detta lastra (5) ed atto ad aumentare in maniera localizzata la temperatura di detta lastra (5), che è contenuto all’interno di un involucro (2) sagomato con una apertura di ampiezza prefissata, atta a far fuoriuscire il calore, e realizzato in materiale resistente alle alte temperature.
4. 4. Macchina (60) come alla rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che detto dispositivo elettrico riscaldante (1) presenta una potenza elettrica variabile al variare delle dimensioni di detta lastra (5) ed è alimentato per un tempo prefissato.
5. 5. Macchina (60) come alla rivendicazione 3 o 4, caratterizzata dal fatto che detto dispositivo elettrico riscaldante (1) è posto ad una distanza regolabile rispetto a detta lastra (5).
6. 6. Macchina (60) come alla rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che detta rotazione di detto supporto o stampo (4), completo di detta lastra (5), avviene grazie alla rotazione, secondo un arco di circonferenza prefissato, preferibilmente compreso fra 5° e 70°, di una piattaforma circolare (7), che risulta solidale ad una struttura (30) a cui sono connessi detto stampo (4) e detta lastra (5).
7. 7. Macchina (60) come alla rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che detta aria di raffreddamento è inviata a detta lastra (5) tramite ugelli (8), montati su appositi supporti sagomati (9), che riproducono la geometria di detta lastra (5) e che sono montati su rispettivi carrelli, affinché sia possibile variare la distanza fra ciascun ugello (8) e la superficie di detta lastra (5).
8. 8. Macchina (60) come alla rivendicazione 7, caratterizzata dal fatto che detti supporti sagomati (9) degli ugelli (8) oscillano in maniera rapida durante la fase di raffreddamento, al fine di raffreddare uniformemente e rapidamente tutta la superficie di detta lastra (5).
9. 9. Macchina (60) come ad almeno una delle rivendicazioni da 2 a 8, caratterizzata dal fatto di includere una unità centrale di controllo ove vengono memorizzati i parametri di lavorazione utilizzati, al fine di effettuare fasi di auto-apprendimento della macchina (60).
10. 10. Lastra di vetro (5) realizzata tramite il procedimento secondo la rivendicazione 1.