MXPA00011734A - Aparato y metodo para suministrar una corriente de vidrio contrachapado. - Google Patents
Aparato y metodo para suministrar una corriente de vidrio contrachapado.Info
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Abstract
Un aparato para formar una corriente de vidrio contrachapado que tiene un vidrio interno central rodeado por un revestimiento del vidrio externo que incluye un primer orificio (22) para recibir el vidrio central desde una primera fuente (12), y un anillo de orificio (26) que forma un segundo orificio (28) verticalmente colocado en la parte de abajo y alineado con el primer orificio. Una camara (30) que rodea el segundo orificio y que comunica con el segundo orificio a traves de un orificio de medicion (56) entre el primer y el segundo orificios. el revestimiento del vidrio se libera desde una segunda fuente (42) a la camara, tal que el vidrio fluye por medio de la gravedad desde la primera y segunda fuente a traves de los orificios para formar la corriente de vidrio contrachapado. Un anillo calentador (46) de material refractario se dispone en la parte de abajoabjo del anillo del orificio, e incluye al manos un calentador electrico (48) incrustado en el material refractario del anillo calentador. el calentador electrico es asi dispuesto externamente a la camara del revestimiento del vidrio para anadir calor al revestimiento del vidrio que fluye a traves de la camara al orificio de medicion. El anillo calentador es la modalidad preferida de la invencion fundamenta y hace el contorno para el engrane del revestimiento con la superficie inferior total del anillo del orificio para transferir energia calorifica a traves del anillo del orificio al vidrio en la camara del revestimiento del vidrio.
Description
APARATO Y MÉTODO PARA SUMINISTRAR UNA CORRIENTE DE VIDRIO CONTRACHAPADO La presente invención esta dirigida a liberar una corriente de vidrio para formar cargas de vidrio o masas gutiformes para la manufacturación de cristalería, y más particularmente a un aparato y método para liberarla asi llamada una corriente de vidrio contrachapado en que un vidrio interior ó central es rodeado por un vidrio exterior o de revestimiento del vidrio.
ANTECEDENTES Y OBJETIVOS DE LA INVENCIÓN
Hasta ahora se ha propuesto suministrar una corriente de vidrio contrachapado para formar una cristalería que tiene colocados segmentos de pared. En las patentes norteamericanas 4,740,401 y 5,855,640, por ejemplo, revelan técnicas para liberar tal corriente de vidrio contrachapado, en que el vidrio de central desde una primera fuente se alimenta a través de al menos un primer orificio. Al menos un segundo orificio esta verticalmente colocado en la parte de abajo y alineado con el primer orificio, y está rodeado por medio de una cámara que comunica con el segundo orificio a través de un orifico medidor entre los primeros y segundo orificios. Un tubo calentado libera el vidrio contrachapado No. de Ref. 125418 desde una segunda fuente a la cámara que rodea el segundo orificio. El vidrio fluye por la fuerza de gravedad a partir de la primera y segunda fuentes a través del primero y segundo orificios en tal manera que una corriente de vidrio contrachapado emerge desde el segundo orificio. Esta corriente de vidrio contrachapado puede después cortada por técnicas convencionales para formar masas gutiformes de vidrio contrachapado para suministrarlo a maquinas formadoras de cristalería convencional.
Aunque las técnicas divulgadas en las patentes anotadas se dirigen y superan los problemas hasta ahora existentes en la técnica, mejoras adicionales son deseables. Por ejemplo, un problema que permanece concierne a la uniformidad de la distribución del grosor del revestimiento del vidrio de alrededor de la circunferencia de la corriente de vidrio contrachapado del núcleo. Las patentes anotadas enseñan que las dimensiones del orificio de medición alrededor de los orificios son elegidas para suministrar una resistencia de flujo uniforme al vidrio contrachapado en todos los puntos circunferencialmente alrededor del orificio. En " las modalidades preferidas divulgadas en las patentes anotadas, las dimensiones de cada orificio, tanto el paralelo como el perpendicular del flujo de vidrio contrachapado, son uniformes alrededor del orificio. En la implementación de esta técnica, se encontró que el revestimiento del vidrio puede variar en el grosor por una proporción de hasta 2/1 alrededor de la circunferencia de la corriente del vidrio del núcleo. El modelado por computadora y las mediciones de temperatura indican que este grosor uniformemente es debido al menos en parte a la perdida de calor, y consecuentemente incrementa la viscosidad, en el contrachapado del vidrio que fluye a través de la cámara al orifico de medición.
La patente norteamericana 5,935,286 revela una técnica para dirigir indirectamente este problema de perdida de calor por medio de dimensionar el orificio de medición para estar de manera no uniforme alrededor de los orificios alineados. Específicamente, la anchura del orificio de medición en la dirección perpendicular a la del flujo del vidrio contrachapado a través del orificio de medición (por ejemplo, axialmente de la corriente de vidrio contrachapado) tiene una dimensión más ancha en el lado del orificio de medición opuesto a la entrada del revestimiento . o contrachapado del vidrio a la cámara que rodea el orifico de medición. Por medio de dimensionar en esta manera el orificio no uniformemente, la resistencia al flujo del vidrio a través del orificio de medición se diseña de manera que se compensa al menos en parte para la distancia más grande del viaje del vidrio a través de la . cámara, y la mayor perdida de calor durante el viaje, de manera que se mejore la uniformidad en la resistencia al flujo del vidrio por toda la trayectoria de flujo total de vidrio a través de la cámara y el orificio de medición. La implementación de esta técnica ha tipicamente mejorado la uniformidad del grosor del revestimiento del vidrio en el orden de 1.1/1 a 1.2/1.
Aunque la técnica divulgada en la solicitud copendiente anotada ha mejorado la uniformidad en el grosor del revestimiento o contrachapado del vidrio como se indica, mejoras adicionales son aún deseables. Por ejemplo, un orificio de medición puede ser diseñado para un revestimiento o contrachapado del vidrio de unas características de temperatura y flujo especificas, pero no son también adecuadas para un revestimiento del vidrio que posee unas características diferentes de temperatura y flujo. Por lo tanto es un objetivo general de la presente invención suministrar un aparato y método para proveer una corriente de vidrio contrachapado del carácter divulgado en las patentes anotadas anteriormente, que obtiene uniformidad mejorada del grosor del revestimiento del vidrio alrededor de la circunferencia de la corriente de vidrio contrachapado. Un objetivo más especifico de la presente invención es el suministrar un aparato y método del carácter descrito en que la perdida de calor durante el revestimiento del flujo del vidrio a través de la cámara del revestimiento del vidrio al orificio de medición es dirigida directamente por medio de añadir calor en el revestimiento o contrachapado del vidrio durante el flujo a través de la cámara, con el objetivo de mantener constante la temperatura del vidrio y por lo tanto constante la visco.sidad del vidrio durante el flujo a través de la cámara del revestimiento o contrachapado del vidrio hacia y a través del orificio de medición.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
El aparato para formar una corriente de vidrio contrachapado que tiene un vidrio interior o central rodeado por un revestimiento exterior del vidrio que incluye un primer orificio para recibir el vidrio central desde una primera fuente, y un anillo de orifico que forma un segundo orificio vertica.lmente separado y colocado en la parte de abajo y alineado con el primer orificio. Una cámara que rodea el segundo orificio y que se comunica con el segundo orifico a través de un orificio de medición entre los orificios primero y segundo. El revestimiento o contrachapado del vidrio se libera desde una segunda fuente a la cámara, tal que los flujos de vidrio por medio de la gravedad, desde las fuentes primera y segunda a través de los orificios forma la corriente de vidrio contrachapado. De acuerdo con un aspecto de la presente invención, un anillo calentador de material refractario esta dispuesto en la parte de debajo de anillo del orificio, e incluye al menos una calentador eléctrico incrustado en el material refractario del anillo calentador. El calentador eléctrico es asi dispuesto externamente a la cámara del revestimiento del vidrio para añadir calor al fluido del revestimiento del vidrio a través de la cámara al orificio de medición. El anillo calentador en la modalidad preferida de la presente invención descansa y esta contorneado para enfrentar el acoplamiento del revestimiento con la superficie inferior total del anillo del orificio para transferir energia calorífica a través del anillo del orificio al vidrio en la cámara del revestimiento del vidrio.
En la modalidad preferida de la invención, al menos un sensor o detector de temperatura está incrustado en el anillo calentador para percibir la temperatura del anillo calentador, y un circuito de control responde al detector de temperatura para aplicar selectivamente energia eléctrica al calentador. En la modalidad divulgada de la invención, hay una pluralidad de calentadores eléctricos y una pluralidad correspondiente de sensores de temperatura incrustados en el anillo del calentador. Estos serpentines pueden ser conectados en paralelo a un circuito eléctrico común, o pueden ser conectados a los correspondientes circuitos de control separados que responden a los detectores asociados para separadamente aplicar energia eléctrica a los diversos calentadores. El orificio de medición puede ser de una dimensión uniforme alrededor del orificio, o preferentemente es de una dimensión curvada no uniforme como se divulgó en la solicitud copendiente anotada anteriormente. La aplicación controlada de energia calorífica al revestimiento del vidrio como este fluye a través de la cámara, combinada con la condición de un orificio de medición de un revestimiento del vidrio no uniforme, suministra uniformidad del grosor del revestimiento del vidrio alrededor de la corriente de vidrio contrachapado .
BREVE DESCRICIÓN DE LOS DIBUJOS
La invención, junto con los objetivos adicionales, características y ventajas del mismo, son mejor entendidas a partir de la siguiente descripción, las reivindicaciones añadidas y los dibujos acompañantes en los cuales:
La Fig 1 es un diagrama esquemático en elevación fragmentario de un sistema de liberación de vidrio con una modalidad actualmente preferida de la invención;
La Fig. 2 es una vista seccional fragmentaria sobre una escala ampliada de los anillos del orificio, y el anillo calentador del orificio de medición en el sistema de la Fig 1;
La Fig. 3 es una vista en planta de la parte de arriba del anillo calentador en las modalidades de las Figs. 1 y 2;
La Fig 4 y 5 son vistas seccionales tomadas substancialmente a lo largo de las lineas respectivas 4-4 y 5-5 en la Fig. 3;
La Fig. 6 es una vista en perspectiva de un molde para el revestimiento del anillo calentador de las Figs. 3-5; y
La Fig. 7 es una diagrama esquemático del circuito de control para la aplicación de la energia eléctrica al anillo calentador en el aparato de las Figs. 1-5.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS
La Fig. 1 ilustra un sistema 10 para liberar una corriente de vidrio contrachapado. Un primer antricrisol 12 libera el vidrio central a un tubo de descarga 14 que tiene una apertura 16 en la parte inferior del mismo. El tubo de descarga 14 esta rodeado por un casco protector 18, preferentemente construido de un metal no magnético como el acero inoxidable. Un tubo 20 controla el suministro de vidrio a partir del tubo de descarga 14 a través de la apertura 16 hacia y a través de al menos un primer orificio 22 en un anillo de orifico superior 24 en la parte de abajo del tubo de descarga 14. Un anillo de orifico inferior 26 porta al menos un segundo orificio 28 posicionado en la parte inferior del orificio (s) 22 y axialmente alineado con este mismo. El orifico 28 esta rodeado por una cámara anular 30 formada entre los anillos del orificio 24, 26. La cámara 30 se comunica con el orificio 28 por medio de un espacio o un orificio de medición lateral entre los orificios 22, 28. La cámara 30 está acoplada por un pasaje lateral 32 y un tubo .de suministro o de descarga 34 a la abertura 36 en el extremo inferior de un tubo de descarga 38 de revestimiento o contrachapado del vidrio. El tubo de descarga 38 incluye un tubo de control de suministro 40 y está acoplado a un antecrisol 42 de contrachapado de vidrio. El tubo de suministro 34 se calienta por resistencia por medio de controles electrónicos 44 para mantener el flujo del revestimiento del vidrio a la cámara 30. Hasta este punto descrito, el sistema 10 en la Fig. 1 es esencialmente el mismo como el descrito en la patente norteamericana 5,855,640 anotada anteriormente.
De acuerdo con la presente invención, un anillo calentador 46 que se encuentra en la parte inferior del anillo del orifico 26. La superficie superior del anillo calentador 46 esta rodeada por un engranaje de revestimiento relacionado estrechamente con la superficie de la parte inferior del anillo del orificio inferior 26 para incrementar la transferencia de energia calorífica a través del anillo 26 a la cámara 30 y el pasaje 32. El anillo calentador 46 comprende al menos un calentador eléctrico 48 incrustado en el material refractario tal como la cerámica, del cual son también construidos el anillo del orificio superior 24 y el anillo del orifico inferior 26. En la modalidad actualmente preferida de la invención ilustrada en los dibujos, el calentador 48 comprende tres elementos de calentador o serpentines 48a 48c y 48b, los cuales todos están incrustados dentro del material refractario del anillo 46 como el anillo es moldeado por vaciado. Cada serpentín del calentador 48a, 48b, y 48c tienen un par de guias 50a, 50b, 50c para hacer una conexión al circuito de control del calentador eléctrico externo 54 (Fig. 7). Como se mostró en las Figs. 4-6, una serpentín del calentador 48a esta posicionada en la parte del abajo del pasaje interno del revestimiento de vidrio 32 y la porción adyacente de la cámara 30, mientras los otros elementos del calentador 48b, 48c son posicionados en la parte de debajo de las secciones medias restantes de la cámara 30. La Fig. 6 ilustra el molde para el anillo de revestimiento 46, con los serpentines del calentador 48a, 48b, y 48c posicionad&s en la cavidad del molde por medio de enroscar alrededor los pasadores asociados, pero antes del vaciado del material cerámico en el molde. Un conjunto de sensores de temperatura 52a, 52b y 52c están incrustados en el anillo 46 adyacente individualmente cercanamente a los serpentines del calentador asociado 48a, 48b y 48c. Asi, cada sensor de temperatura 52a, 52b, 52c percibe la temperatura del anillo calentador cercanamente adyacente al serpentín del calentador asociado. Los serpentines del calentador preferentemente están posicionadas y cercanamente adyacente a la superficie superior del anillo 46 que esta dispuesto en el revestimiento del engranaje en el ensamble con el lado inferior del anillo orificio inferior 26.
La Fig. 7 ilustra los controles electrónicos de temperatura 54, incluyendo los circuitos de control de temperatura separados 54a, 54b, 54c respectivamente conectados al serpentín del calentador asociado y los sensores de temperatura. Cada circuito de control 54a, 54b,
54c recibe una entrada asociada desde un medio de control manual o automático para fijar la temperatura deseada en el serpentín del calentador asociado. Asi, cada circuito de control de temperatura controla la aplicación de la energia eléctrica al serpentín asociado como una función de una diferencia entre la entrada de la temperatura deseada y la medición de la temperatura real en el sensor deseado. El esquema del control de la Fig. 7 suministra asi la facilidad para controlar separadamente • la transferencia energia calorífica al revestimiento o contrachapado del vidrio conforme fluye a través de las diversas secciones del pasaje
32 y la cámara 30. Alternativamente, todos los serpentines del calentador 48a, 48b, 48c pueden ser conectadas en paralelo a través de la salida de un circuito de control simple. Es esta implementación, todos los serpentines del calentador pueden ser de una longitud idéntica, de manera que todos los serpentines generan la misma cantidad de energia calorífica.
El anillo del orificio superior 24, el anillo del orificio inferior 26 y el anillo calentador 46 asi forma un sub-ensamblamiento intercalado del anillo del orificio. Como se mostró en la Fig. 2, es actualmente preferido que el orificio de medición 56 entre los anillos del orificio 24, 26 son de dimensiones no uniformes como se divulgó en la patente norteamericana 5,935,286 anotada anteriormente. La divulgación de esta solicitud, asignada a el beneficiario de esto, esta incorporada en la referencia para otra discusión de esta característica. SE cree que la combinación de la aplicación eficiente de la energia calorífica al revestimiento del vidrio como el flujo a través del ensamblamiento del anillo del orificio, asi reduciendo la perdida de calor en el revestimiento del vidrio y el problema consecuente de la variación de la viscosidad del revestimiento del vidrio, particularmente cuando se combina con un orificio de medición no uniforme 56, suministra un control mejorado del grosor del revestimiento del vidrio en la corriente final del vidrio contrachapado. Sin embargo, un orificio de medición uniforme del revestimiento del vidrio, como se divulgo en la referencia anterior de las patentes norteamericanas 4,740,401 y 5,855,640, pueden ser también empleadas sin apartarse de la presente invención en sus aspectos más amplios.
Durante la operación inicial del sistema del vidrio contrachapado 20 ilustrado en la Fig. 1, la energia eléctrica se aplica a un nivel elevado de los elementos de calentador 48a, 48b, 48c de manera que se calienta el sub-ensamblamiento del alojamiento del anillo del orificio y el calentamiento de cualquier vidrio puede ser congelado aqui mismo desde la operación principal. Cuando el sub-ensamblamiento del alojamiento del anillo del orificio alcanza la temperatura de operación deseada. Como se indica por medio de los sensores de temperatura 52a, 52b, 52c, la energia eléctrica aplicada a los elementos del calentador puede ser reducida en un nivel inferior de manera que se mantenga la temperatura en el revestimiento del vidrio cuando este fluye a través del pasaje 32 y la cámara 30. Se ha encontrado que le nivel de la energia eléctrica puede ser reducida tanto como el 90% entre la operación inicial y el estado continuo. Durante la operación de estado continuo, se prefiere añadir solo la energia calorífica suficiente para mantener la temperatura del revestimiento o contrachapado del vidrio deseada durante el flujo a través del pasaje 32 y la cámara 30, y no intentar incrementar la temperatura del revestimiento del vidrio. Cuando se usa el calentador calentado por gas de la técnica anterior, se encontró dificultad para mantener la temperatura estable durante la operación en estado continuo.
Consecuentemente, el calentador calentado con gas se usó principalmente durante el arranque, y se desconectó durante la operación en estado continuo. El (los) calentador (es) eléctricos de la presente invención podrían ser vaciados en el anillo 26 del orificio inferior, aunque esto no es preferido actualmente.
Se ha divulgado asi un método y aparato de control del flujo del revestimiento del vidrio que satisface totalmente todos los objetivos y aspiraciones previamente descritos. Varias modificaciones y variaciones han sido divulgadas, y otras son sugeridas por si mismas a personas expertas en la técnica. La invención intenta englobar todas las modificaciones y variaciones para ser incluidas en el espiritud y alcance amplio de las reivindicaciones añadidas. Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención. Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes:
Claims (15)
1 . - El aparato descrito anteriormente en cualquiera de las reivindicaciones precedentes caracterizado porque dichos medios de calentamiento incluyen una pluralidad de calentadores para aplicar energia calorífica a las porciones asociadas diferentes de dicha cámara. 8.- El aparato descrito anteriormente en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque dicha cámara incluye un pasaje lateral para recibir el revestimiento o contrachapado del vidrio liberado a un lado de dicha cámara, y en donde dicho al menos un calentador esta en la parte de debajo de dicha cámara incluyendo dicho pasaje. 9.- Un montaje de orificio para su uso en el aparato para formar una corriente del vidrio contrachapado tiene urj vidrio interior central rodeado por medio de un revestimiento o contrachapado de vidrio externo, dicho montaje de orificio incluye: un primer anillo de orificio que tiene al menos un orificio y un medio para recibir el vidrio central desde una primera fuente, y un segundo anillo del orificio dispuesto en la parte de abajo de dicho anillo de orificio y que tiene al menos un segundo orificio en una alineación colocada verticalmente con dicho primer orificio y una cámara entre dichos anillos de orificio que rodea a dicho segundo orificio con un pasaje lateral para recibir el revestimiento del vidrio desde una segunda fuente, caracterizado por que adicionalmente incluye un anillo calentador dispuesto en la parte de abajo de dicho segundo anillo de orificio en forma enfrentada y en acoplamiento con un lado inferior de dicho segundo anillo de orificio, dicho anillo calentador incluye al menos un calentador eléctrico y un medio para conectar dicho calentador a una fuente de energia eléctrica. 10.- El montaje descrito anteriormente en la reivindicación 9, caracterizado porque dicho anillo calentador incluye un cuerpo del material refractario con dicho al menos un calentador que esta alli incrustado. 11.- El montaje descrito anteriormente en la reivindicación 10, caracterizado porque además incluye un sensor o detector de temperatura incrustado en dicho anillo calentador para medir la temperatura de dicho anillo calentador. 12.- El montaje descrito anteriormente en cualquiera de las reivindicaciones 9-11 precedentes, caracterizado porque dicho al menos un calentador comprende una pluralidad de calentadores y una pluralidad correspondiente de dichos sensores o detectores de temp'eratura incrustados en dicho anillo calentador. 13.- El montaje descrito anteriormente en la reivindicación 12, caracterizado porque uno de los dichos calentadores esta en la parte de debajo de la porción de dicha cámara que define dicho pasaje. 14.- Un método de formar una corriente de vidrio contrachapado en que el vidrio desde una primera fuente se libera a través de un par de orificios adyacentes separados por medio de un orificio de medición y un vidrio desde una segunda fuente se libera a una cámara alrededor de dicho orificio de medición tal que el vidrio de dicha segunda fuente se fusiona con el vidrio desde dicha primera fuente por medio de la fuerza de gravedad a través de dicho orificio de medición para formar un revestimiento o contrachapado alrededor del vidrio interno central desde dicha segunda fuente, dicho método esta caracterizado por incluir los pasos de: (a) colocar al menos un calentador eléctrico en la parte de abajo de dicha cámara externa a través de dicha cámara, y (b) aplicar energia eléctrica a dicho al menos un a calentador para calentar el vidrio que fluye a través de dicha cámara. 15.- El método descrito anteriormente en la reivindicación 14, caracterizado porque comprende los pasos adicionales de: (c) detectar la temperatura externa de dicha cámara, y (d) controlar la aplicación de la energía adicional a dicho calentador en dicho paso (b) para lograr una temperatura deseada detectada en dicho paso (c) . RESUMEN Un aparato para formar una corriente de vidrio contrachapado que tiene un vidrio interno central rodeado por un revestimiento del vidrio externo que incluye un primer orificio (22) para recibir el vidrio central desde una primera fuente (12), y un anillo de orificio (26) que forma un segundo orificio (28) verticalmente colocado en la parte de abajo y alineado con el primer orificio. Una cámara (30) que rodea el segundo orificio y que comunica con el segundo orificio a través de un orificio de medición (56) entre el primer y el segundo orificios. El revestimiento del vidrio se libera desde una segunda fuente (42) a la cámara, tal que el vidrio fluye por medio de la gravedad desde la primera y segunda fuente a través de los orificios para formar la corriente de vidrio contrachapado. Un anillo calentador (46) de material refractario se dispone en la parte de abajo del anillo del orificio, e incluye al menos un calentador eléctrico (48) incrustado en el material refractario del anillo calentador. El calentador eléctrico es así dispuesto externamente a la cámara del revestimiento del vidrio para añadir calor al revestimiento del vidrio que fluye a través de la cámara al orificio de medición. El anillo calentador es la modalidad preferida de la invención fundamenta y hace el contorno para el engrane del revestimiento con la superficie inferior total del anillo del orificio para transferir energía calorífica a través del anillo del orificio al vidrio en la cámara del revestimiento del vidrio.
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