MXPA03007347A - Dispositivo para soplar un fluido sobre al menos una cara de un elemento delgado y la unidad de soplado asociada. - Google Patents

Abstract

La invencion se refiere a un dispositivo para soplar un vidrio sobre al menos una superficie de un elemento del tipo banda delgada, que comprende, dentro de una camara (2) que tiene un eje longitudinal horizontal (XX'), correspondiente al eje de movimiento de la tira, al menos un ventilador (3) con flujo radial y el eje vertical (ZZ') que incluye al menos una salida conectada al menos a un conducto (15, 52) que alimenta las boquillas (43) dirigidas hacia dicha superficie. La invencion esta caracterizada porque las boquillas (43) inducen chorros de fluido de al menos un plano perpendicular a la direcci6n de la banda de movimiento (XX').

Description

1 DISPOSITIVO PARA SOPLAR UN FLUIDO SOBRE AL MENOS UNA CARA DE UN ELEMENTO DELGADO Y LA UNIDAD DE SOPLADO ASOCIADA DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere al campo de los dispositivos destinados para soplar un gas sobre una superficie móvil, tal como un material de banda; el soplado puede ser llevado a cabo ya sea sobre una cara simple o sobre ambas caras de la banda. Tales dispositivos son utilizados, en particular, en el tratamiento térmico de bandas de material, tales como bandas de vidrio, telas, metales en hoja u otros materiales. El soplado anteriormente mencionado permite el intercambio de calor (calentamiento, enfriamiento) de la banda que es movible en relación al dispositivo de soplado. Preferentemente, la banda está en movimiento y el dispositivo de soplado está estacionario. Muchos dispositivos de este tipo son conocidos, en particular los dispositivos para soplar aire caliente solo a las dos caras de una banda de vidrio móvil . 2 De este modo, la Patente de los Estados Unidos No. 5,647,882 describe un recipiente de tratamiento, a través del cual viaja una hoja de vidrio. El soplado con aire caliente tiene lugar sobre ambas caras de vidrio, particularmente por medio de ventiladores asociados con los medios de calentamiento, y que cooperan con las boquillas que soplan directamente sobre ambas caras de la hoja que viaja. El montaje es simétrico con respecto al plano de la hoja. Los ventiladores son del tipo de flujo cruzado, y éstos son sujetados a una pared longitudinal del recipiente por arriba y por debajo de la hoja. Este arreglo tiene, en particular, la desventaja de no soplar el aire sobre la superficie completa del vidrio de una manera altamente homogénea y detener pobre eficiencia de salida de aire, particularmente debido a los ventiladores tangenciales. La Patente de los Estados Unidos No. 5,150,534 es también conocida, la cual describe otro arreglo de elementos para soplar sobre ambas caras de una banda de vidrio . Este arreglo tiene un punto central de simetría, con dos ventiladores acomodados "cabeza a pie" por arriba y dos ventiladores de igual modo 3 acomodados "cabeza a pie" por debajo de la superficie del vidrio. Los ventiladores son del tipo de flujo transversal o cruzado, y éstos son sujetados a las paredes laterales del recipiente. Estos ventiladores, asociados con los medios de calentamiento, alimentan aire caliente a un montaje de boquillas que descarga en el aire perpendicularmente a la dirección de viaje de la placa de vidrio. El montaje es complejo y difícil de implementar debido a que únicamente el funcionamiento simultáneo de los cuatro ventiladores puede hacer posible lograr algún grado de homogeneidad en la distribución de los flujos sobre los dos lados del vidrio . Además, tales montajes son difíciles de acomodar en serie sobre hornos continuos, particularmente tomando en cuenta las diferentes temperaturas generadas por cada montaje. Además, el documento DE 4219003 es conocido, de acuerdo al cual los ventiladores sujetados a la pared superior en el recipiente de tratamiento y asociados con los tubos, y con una batería de boquillas que hacen posible soplar aire sobre una de las caras de la banda de vidrio, por medio de al menos un monta e de boquillas acomodadas paralelas a la dirección de viaje de la banda de vidrio. Esta orientación, no obstante, puede inducir defectos en el vidrio. Además, el hecho de que las boquillas descarguen el aire únicamente sobre una de las caras del vidrio en un sitio dado, puede dar origen a tensiones, deformaciones y otros defectos que no son deseables . Parece por lo tanto deseable diseñar un dispositivo de soplado del tipo definido en el introducción de la descripción, el cual, en particular, supere las desventajas anteriormente mencionadas. La presente invención ofrece una solución simple y confiable al problema de homogeneizar la temperatura del flujo de aire que barre sobre la superficie (o ambas superficies) de una banda de vidrio . Además, éste es fácil de implementar. Además, la presente invención hace posible producir zonas calientes de dimensiones limitadas, con diferentes temperaturas, siendo esto útil, en particular, en el caso de la aplicación a hornos continuos . 5 El objetivo de la presente invención es por lo tanto un dispositivo para soplar un fluido de al menos una cara de un elemento delgado del tipo banda, que comprende, dentro de un recipiente que tiene un eje longitudinal horizontal (XX' ) correspondiente al eje de viaje de la banda al menos un ventilador de flujo radial con un eje vertical (ZZ')/ que tiene al menos una salida conectada al menos a un tubo para alimentar las boquillas dirigidas hacia dicha cara. De acuerdo a la invención, las boquillas inducen chorros de fluido en al menos un plano perpendicular a la dirección (XX' ) de viaje de la banda, o el eje (??') del ventilador está acomodado en general en la cercanía del eje longitudinal del recipiente. En general, el eje (ZZ' ) es perpendicular a la dirección (XX' ) . El eje (??') puede, por ejemplo, estar a una distancia del eje longitudinal del recipiente de al menos 35% de la anchura interna del recipiente o incluso menor de 25% de la anchura interna del recipiente. El eje (??') puede interceptar el eje longitudinal del recipiente, particularmente cuando el dispositivo de acuerdo a la invención comprende, sobre un lado del elemento del lado, en sección transversal, únicamente un ventilador simple con dos salidas radiales (con respecto al dispositivo de la figura 1) . 6 Este arreglo característico tiene la ventaja de una mayor homogeneidad en el flujo. Preferentemente, el dispositivo de acuerdo a la invención comprende dos tubos radiales diametralmente opuestos, cada alimentando al menos una serie de boquillas paralelas transversales, definidas entre las placas, y la sección transversal de dicho tubo no es constante. Ventajosamente, las boquillas que se originan de cada uno de los tubos están acomodadas alternadamente a lo largo del eje longitudinal (XX' ) del recipiente, siendo la separación al menos una boquilla . Este arreglo de las boquillas entremezcladas asegura una buena distribución del flujo. Además, si uno de los tubos de alimentación es obstruido (mal funcionamiento), el flujo no obstante llega uniformemente sobre la superficie, por medio del otro tubo que distribuye el flujo hacia la otra serie de boquillas . De acuerdo a una modalidad de la invención, se proporciona un dispositivo que comprende un ventilador simple que tiene dos salidas radiales. De acuerdo a otra modalidad más de la invención, se consideran dos ventiladores. cada uno 7 tiene una salida radial y que están acomodados de acuerdo a las características de la reivindicación 1. De acuerdo a una característica adicional de la invención, la sección transversal del tubo (o tubos) para alimentar las boquillas, no es constante. Cualquiera que sea la forma de la banda de viaje, las boquillas inducen chorros de aire dirigidos perpendicularmente a la superficie · del elemento de banda delgada. En general, las. boquillas no están contiguas, de modo que el aire que emana de las boquillas puede circular entre ellas. En este caso, los chorros de aire que emanan de las boquillas chocan con el elemento tipo banda delgada, y el aire puede fluir con dirección hacia atrás, circular entre las boquillas y realimentar el ventilador. Preferentemente, las boquillas que se originan de cada uno de los tubos tienen una zona de traslape sobre toda o parte de la anchura del recipiente. El dispositivo de acuerdo a la invención aplica un tratamiento altamente homogéneo sobre la anchura completa del elemento delgado. Para ser preciso, para una boquilla dada, de flujo de fluido que ésta expulsa en general, no tiene exactamente las mismas características (velocidad y/o temperatura) en sus dos extremos. En el dispositivo de acuerdo a la 8 invención, entonces, los defectos de homogeneidad originados por una boquilla alimentada por uno de los tubos (51) son inmediatamente compensados por los mismos defectos originados por otra boquilla alimentada por el otro tubo (52) , ya que estos tubos (51) , 52) están acomodados alternadamente a lo largo del eje (?,?') . El hecho de que las boquillas no estén contiguas también contribuye a lograr alta homogeneidad debido a que el fluido circula más fácilmente. La presente invención no aplica solamente a los elementos delgados planos . Los elementos pueden ser curvados, por ejemplo de forma semicilindrica . Además, en la aplicación al calentamiento de bandas delgadas, el dispositivo de acuerdo a la invención comprende medios para calentar el fluido del recipiente, tales como por ejemplo, resistores eléctricos o quemadores de gas. Los medios de calentamiento pueden ser del tipo radiante, por ejemplo, con uno o más resistores eléctricos . Sin apartarse del alcance de la invención, el dispositivo de soplado puede estar acomodado sobre ambas caras de la banda delgada. 9 Además, el recipiente puede comprender una pluralidad de ventiladores alineados a lo largo de su eje longitudinal. De este modo, el dispositivo de acuerdo a la invención comprende medios destinados para controlar y ajustar individualmente la temperatura y/o la velocidad de flujo del fluido que emana de cada ventilador, con el fin de tener perfiles de temperatura particulares en la región de soplado sobre la banda delgada. La invención está dirigida, además, a una unidad para soplar un fluido sobre las dos caras de un elemento delgado del tipo banda, que comprende un dispositivo de soplado sobre una de las caras, asociado con otros medios de soplado y/o calentamiento del tipo radiante o por complexión sobre la otra cara. La otra cara puede de igual modo ser sometida a transferencia de calor por conducción (medios conductores) esto aplica, en particular, a la situación donde el elemento delgado es desplazado bajo la acción de los rodillos sucesivos, el contacto entre el elemento delgado y los rodillos que es capaz de provocar la transferencia de calor por conducción desde los rodillos hacia el elemento delgado, o viceversa. Otras características, detalles y ventajas de la invención, surgirán más claramente a partir de la 10 lectura de la siguiente descripción, dada de una manera ilustrativa y de ningún modo limitante, con referencia a los dibujos anexos en los cuales: La figura 1 es una sección transversal simplificada de una modalidad de la invención; La figura 2 es una vista superior de la invención, y La figura 3 es una sección longitudinal simplificada de la modalidad de la invención,- La figura 4 es una vista en perspectiva de un par de boquillas acomodadas alternadamente y que alternan a una separación de una boquilla. El par de boquillas comprenden una zona de traslape (R) . En esta figura, las boquillas no están contiguas, de modo que el aire puede circular entre ellas. Esta figura es una vista desde la parte lateral para la alimentación del fluido hacia las boquillas. El- fluido que llega vía los tubos (51, 52) pasa hacia los edificios (61, 62) con el fin de ser expulsadas a través de las boquillas (43) en la dirección del elemento delgado. La figura 5 es una sección transversal simplificada de una modalidad de la invención, que comprende dos ventiladores que tienen cada uno una salida radial simple. 11 La figura 1 ilustra, en sección transversal, los elementos principales de una modalidad de la invención . La banda delgada 7 está desplazada perpendicularmente hacia el plano seccional sobre los rodillos 1 paralelos uno al otro, de cualquier tipo conocido per se, y con un e e horizontal YY' . La banda 7 pasa a través del recipiente o contenedor paralelipipédico 2, dentro del cual están localizados los medios componentes de la invención. El recipiente 2 puede comprender cinco paredes que consisten de material aislante elaborado de fibras de cerámica . De acuerdo a esta modalidad de la invención, el límite inferior del recipiente 2 está formado por el montaje de rodillos 1, los cuales soportan y transportan la hoja delgada 7. Por arriba de la banda 7 salen las boquillas 43 definidas por las placas 41, 42 paralelas una a la otra, de modo que los chorros de fluido descargados desde las boquillas 43. hacia la banda delgada 7 son contenidos en los planos "transversales" , es decir planos perpendiculares al plano de la banda 7 y al eje longitudinal XX' del recipiente 2. 12 Uno o más tubos de alimentación 51, 52 conectan las aletas o placas 41, 42 a la salida (o salidas) de un ventilador 3 que tiene preferentemente un eje vertical ZZ' y localizados centralmente, es decir, cerca del eje longitudinal XX' del recipiente 2. De acuerdo a la modalidad ilustrada en las figuras 1 a 3, cada unidad de soplado comprende un ventilador 3 que tiene dos salidas radiales diametralmente opuestas, las cuales están cada una conectadas a un tubo de alimentación 51, 52 que por si mismos distribuye el fluido a través de las aletas o placas 41, 42 que forman las boquillas 43. Como se volverá más claro a partir de la figura 2, las placas que se originan de cada tubo 51, 52 están acomodadas para formar las boquillas 43 que descargan el fluido que emana al ernadamente desde un tubo 51 y desde el otro 52. Las separaciones de las boquillas de origen variante pueden ser una o más boquillas. Además, las boquillas 43 que se originan de cada tubo 51, 52 pueden tener una zona de traslape mayor o menor, dependiendo de la anchura del recipiente. En las figuras 1 y 2 esta zona de traslape es sustancialmente igual a la anchura completa del 13 recipiente 2; este arreglo seleccionado para asegurar mayor homogeneidad. Una zona de traslape más pequeña puede, por supuesto, ser proporcionada, sin apartarse del alcance de la presente invención. Preferentemente, pero no necesariamente, la sección transversal de cada tubo 51, 52 no es constante; para ser precisos, la figura 2 muestra una sección transversal que se incrementa desde cada salida del ventilador tan lejos como a la región de las aletas o placas 41 , 42. Además, se pueden proporcionar los elementos de calentamiento 6, dentro de los tubos de alimentación 51, 52. Estos medios pueden ser de tipo radiante, tales como los resistores o incluso quemadores de gas. Estos pueden ser sujetados a las paredes laterales del recipiente. El movimiento general del fluido dentro del recipiente 2 es como es indicado por las flechas B en las figuras 1 y 3. Este movimiento, casi simétrico con respecto al eje vertical ZZ' de cada unidad de soplado, permite una distribución óptima y homogénea del fluido sobre la superficie que va a ser tratada. 14 Además, el arreglo de diversos componentes, en particular los ventiladores 3 y los medios de calentamiento 6, asegura el acceso fácil y confiable en el caso de reparación y/o mantenimiento. Cuando el recipiente comprende una pluralidad de ventiladores 3, los medios son de igual modo considerados para mostrar separadamente y controlar la temperatura y/o la velocidad de flujo del fluido que emana de cada uno de los ventiladores. Cualesquiera medios conocidos per se pueden ser utilizados para esta función . Perfiles de temperatura particulares adecuados para el nivel de soplado de la banda son de este modo obtenidos. Esta modalidad es entonces altamente estimada por los usuarios. Además, el objetivo de la invención es una unidad de soplado/calentamiento que comprende ya sea un dispositivo, como se describió anteriormente, sobre cada una de las caras de la banda o bien un dispositivo, descrito anteriormente, el cual sopla sobre una cara, asociado con otros medios de soplado y/o calentamiento del tipo radiante o por convección sobre la otra cara.

Claims (21)

15 REIVINDICACIONES

1. Dispositivo para soplar un fluido sobre al menos una cara de un elemento delgado del tipo banda, que comprende, dentro de un recipiente que tiene un eje longitudinal horizontal correspondiente al eje de viaje de la banda, al menos un ventilador de flujo radial con un eje vertical, que tiene al menos una salida conectada al menos a un tubo para alimentar las boquillas dirigidas hacia la cara, caracterizado porque las boquillas inducen chorros de fluido en al menos un plano perpendicular a la dirección de viaje de la banda .

2. Dispositivo de conformidad con la reivindicación precedente, caracterizado porque comprende dos tubos radiales diametralmente opuestos, cada tubo " radial alimentando al menos una serie de boquillas paralelas transversales que no son alimentadas por el otro tubo radial .

3. Dispositivo de conformidad con la reivindicación precedente, caracterizado porque las boquillas que se originan de cada uno de los tubos 16 están acomodadas alternadamente a lo largo del eje longitudinal del recipiente.

4. Dispositivo de conformidad con la reivindicación 2 ó 3, caracterizado porque las boquillas se alternan con una separación de al menos una boquilla.

5. Dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el eje del ventilador está acomodado en la cercanía del eje longitudinal del recipiente.

6. Dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque éste comprende un ventilador simple que tiene dos salidas radiales.

7. Dispositivo de conformidad con la reivindicación precedente, caracterizado porque el eje cruza el eje longitudinal.

8. Dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque 17 comprende dos ventiladores, cada uno teniendo una salida radial .

9. Dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la sección transversal del tubo (o tubos) para alimentar las boquillas, no es constante.

10. Dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 2 a 8, caracterizado porque las boquillas que se originan de cada uno de los tubos tienen una zona de traslape sobre toda o parte de la anchura del recipiente.

11. Dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque las boquillas inducen chorros de aire dirigidos perpendicularmente a la superficie del elemento de banda delgada .

12. Dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque comprende además los medios para calentar el fluido en el recipiente, ya sea del tipo radiante o del tipo por convección. 18

13. Dispositivo de conformidad con la reivindicación precedente, caracterizado porgue los medios de calentamiento son del tipo radiante y comprenden al menos un resistor eléctrico.

14. Dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque comprende, además, los medios para la transferencia del calor del tipo por conducción con el elemento delgado .

15. Dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque las boquillas no están contiguas, de modo que el aire que emana de las boquillas puede fluir hacia atrás y circular entre las boquillas.

16. Dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el recipiente comprende una pluralidad de ventiladores alineados a lo largo de su eje longitudinal .

17. Dispositivo de conformidad con la reivindicación precedente, caracterizado porque 19 comprende, además, los medios destinado para controlar y ajustar individualmente la temperatura y/o la velocidad de flujo del fluido que emana de cada ventilador, con el fin de tener perfiles de temperatura particulares en la región de soplado sobre la banda delgada .

18. Dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque está acomodado sobre ambas caras del elemento delgado .

19. Dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el elemento delgado es movido baj o la acción de los rodillos sucesivos.

20. Unidad para soplar un fluido sobre las dos caras de un elemento delgado de tipo banda, que comprende un dispositivo de soplado de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 19, sobre una de las caras, asociado con los otros medios de soplado y/o calentamiento del tipo radianté o por convección, sobre la otra cara. 20

21. Unidad para soplar un fluido sobre las dos caras de un elemento delgado del tipo banda, que comprende un dispositivo de soplado de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 19, sobre una de las caras, asociado con otros medios para la transferencia del calor del tipo por conducción sobre la otra cara.