PT1084969E

PT1084969E - Carregador de forno de recozimento com suporte de barra impulsora arrefecido a ar

Info

Publication number: PT1084969E
Application number: PT00120802T
Authority: PT
Inventors: Frank J Difrank
Original assignee: Owens Brockway Glass Container
Priority date: 1997-05-08
Filing date: 1998-05-07
Publication date: 2006-11-30
Also published as: HU225707B1; PT876973E; ES2265851T3; DE69835034D1; EP1084969B1; EP0876973A3; ES2203852T3; PL196765B1; ATE330881T1; HUP9801042A2; EP1084969A1; HUP9801042A3; PL326209A1; ATE244667T1; DK0876973T3; AU741227C; AU6476098A; HU9801042D0; CO4780043A1; JPH1159888A

Description

PE1084969 1 DESCRIÇÃO "CARREGADOR DE FORNO DE RECOZIMENTO COM SUPORTE DE BARRA IMPULSORA ARREFECIDO A AR" DOMÍNIO da invenção A presente invenção diz respeito a um carregador de forno de recozimento para transferir recipientes de vidro recém formados, a temperatura elevada, para dentro de um forno de recozimento, integrando um suporte de barra para montagem de uma barra impulsora.

DESCRIÇÃO DA TÉCNICA ANTERIOR

Um mecanismo impulsor encontra-se descrito no documento US-A5527372 servindo para empurrar recipientes de vidro desde uma soleira até um transportador movendo-se transversalmente. O mecanismo impulsor consiste numa montagem unitária do suporte de barra com a barra impulsora, e é constituído por uma parede lateral comprida e um certo número de paredes digitais definindo bolsas, cada uma das quais está destinada a receber um recipiente de vidro. As paredes lateral e digitais integram passagens de ar para produzir, cada qual, um jacto de ar em cada bolsa para segurar o respectivo recipiente na bolsa. Considerando que o ar que se escoa pelas passagens irá 2 PE1084969 arrefecer as paredes lateral e digitais, os recipientes ficam sujeito a um efeito de arrefecimento que poderá ser excessivamente forte. Além disso, o mecanismo impulsor tem que ser substituído quando o tipo de recipiente é alterado. Consequentemente, deverá existir um número correspondente de mecanismos impulsores, o que se torna dispendioso.

Outros carregadores de forno de recozimento encontram-se descritos nos documento US-A-3 184 031, US-A-4 067 434, US-A-5 044 488 e US-A-5 472 077 . Estes carregadores de forno de recozimento integram uma barra impulsora e um suporte de barra separados. O suporte da barra impulsora de um destes carregadores de forno de recozimento é bastante comprido e encontra-se submetido a uma elevada temperatura ambiente, dada a sua proximidade relativamente aos recém formados recipientes de vidro, os quais ainda retêm uma grande quantidade do calor requerido para a respectiva moldagem a partir da massa de vidro fundido, e dada a sua proximidade relativamente à extremidade de admissão de um forno de recozimento, o qual tem que funcionar a uma temperatura elevada para promover um correcto recozimento dos recipientes. A título de exemplo, um típico suporte de barra impulsora do carregador de forno de recozimento funciona num ambiente onde a temperatura alcança frequentemente pelo menos o valor de 200°C (400°F), e em algumas circunstâncias pode atingir aproximadamente 540°C (1000°F) . Se o suporte de barra impulsora não for 3 PE1084969 continuamente arrefecido durante o seu funcionamento, ele ficará sujeito a empenos ou a outras formas de distorção térmica.

BREVE DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

Nestas circunstâncias, constitui um objectivo da presente invenção proporcionar um carregador de forno de recozimento com um suporte de barra impulsora melhorado. Mais particularmente, constitui um objectivo da presente invenção proporcionar um carregador de forno de recozimento com um suporte de barra impulsora que seja resistente a empenos e a outras formas de distorção térmica, enquanto opera num ambiente com elevada temperatura.

Os supracitados problemas, e outros associados a dispositivos de carregadores de forno de recozimento da tecnologia antecedente, são superados por um carregador de forno de recozimento de acordo com a reivindicação 1, e com um procedimento de acordo com a reivindicação 6.

Numa configuração preferida do carregador de forno de recozimento, um elemento estrutural é usado como suporte da barra impulsora, o qual é envolvido por finas películas metálicas afastadas deste elemento estrutural, e afastadas entre si no caso de um suporte de barra impulsora que utilize mais do que uma destas películas, e fazendo com que uma corrente de ar de refrigeração sob pressão se escoe pelos espaços definidos entre o elemento estrutural e a(s) 4 PE1084969 película(s) metálicas envolventes.

Para uma melhor compreensão da presente invenção e dos objectivos da mesma, chama-se agora a atenção para as figuras e sua subsequente breve descrição, para a descrição detalhada da configuração preferida da invenção, e para as reivindicações anexas.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS A FIGURA 1 é uma vista incompleta, em perspectiva, de um carregador de forno de recozimento; a FIGURA 2 é uma vista em alçado frontal, numa escala ampliada, de uma parte do carregador de forno de recozimento; a FIGURA 3 é uma vista em alçado lateral, numa escala ampliada, de uma parte do carregador de forno de recozimento; e a FIGURA 4 é uma vista em secção de corte vertical, parcialmente esquemática, de um suporte da barra impulsora.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA CONFIGURAÇÃO PREFERIDA

Um carregador de forno de recozimento é genericamente identificado nos desenhos através do número 5 PE1084969 de referência 20. Uma estrutura 22 assente sobre o chão F está equipada com um par de calhas 44, 46, desenvolvendo-se longitudinalmente e afastadas uma da outra, e existe um carrinho 48, genericamente rectangular, montado com possibilidade de deslizamento sobre as calhas 44, 46. O carrinho 48 é accionado com um movimento de vaivém sobre a estrutura 22, afastando-se ou aproximando-se de um forno de recozimento L, ou de outra unidade de processamento, por intermédio de um actuador linear reversível 50 que é comandado por um servomotor reversível de corrente alterna 52, montado em alinhamento com o actuador 50. 0 carrinho 48 está equipada com um par de calhas 72, 74, desenvolvendo-se lateralmente e afastadas uma da outra, e existe um carrinho 76 montado com possibilidade de deslizamento sobre as calhas 72, 74. O carrinho 76 dispõe de um movimento de vaivém segundo uma direcção longitudinal em conjunto com o carrinho 48, e é accionado segundo um movimento de vaivém numa direcção lateral relativamente ao carrinho 48, indo de um lado ao outro do de forno de recozimento L, por intermédio de um actuador linear reversível que é comandado por um servomotor reversível de corrente alterna 80. O actuador linear consistirá preferencialmente num mecanismo de parafuso esférico blindado com movimento de vaivém, transmitindo uma força alternada em direcção a uma localização afastada do carrinho 76. 0 carrinho 76 apresenta uma parte que se 6 PE1084969 desenvolve verticalmente 86, que consiste numa armação com um par de elementos com extensão vertical 84, 88, afastados um do outro, e estes elementos com extensão vertical 86, 88 estão equipados com calhas desenvolvendo-se verticalmente. Um carrinho de movimentação vertical 94 é montado com possibilidade de deslizamento sobre as calhas do carrinho 76, para poder ser movimentado num plano vertical em relação ao carrinho 76, ao mesmo tempo que o carrinho 76 se pode movimentar lateralmente num plano horizontal em relação ao carrinho 48, e ao mesmo tempo que o carrinho 76 se pode movimentar longitudinalmente num plano horizontal em conjunto com o carrinho 48. O carrinho 94 é accionado por um movimento de vaivém num plano vertical, por intermédio de um actuador linear reversível 96 que é comandado por um servomotor reversível de corrente alterna 98. O carrinho 94 tem presa a ele uma barra impulsora 120 que se estende lateralmente, sendo disponibilizado um par de vigas com extensão longitudinal 122, 124, afastadas uma da outra, e dispondo de vigas 126, 128 (Figura 2) que se desenvolvem no sentido descendente, respectivamente a partir de cada uma daquelas, que servem para posicionar correctamente a barra impulsora 120 em relação ao forno de recozimento L, para a desejada operação da barra impulsora 120. O ciclo de funcionamento do carregador 20 do forno de recozimento tem início com o carrinho 48 tão 7 PEIO 84969 recolhido quanto possível no sentido do afastamento relativamente ao forno de recozimento L, com o carrinho 76 posicionado o mais à esquerda possível, e com o carrinho 94 na sua posição mais baixa. Os recipientes de vidro C recém formados apresentam-se segundo um ordenamento linear entre o carregador 20 do forno de recozimento e o próprio forno de recozimento L, por intermédio de um transportador transversal sem fim XC, estando sobre ele dispostos. Uma fila de recipientes C sobre o transportador transversal XC é então feita avançar a partir deste transportador transversal XC, ao fazer avançar o carrinho 48 em direcção ao forno de recozimento L. Durante o avanço dos recipientes C para o forno de recozimento L, é necessário proceder à translação do carrinho 76 para o lado direito, para evitar que os recipientes C que vão chegando no transportador transversal XC colidam com o barra impulsora 120. Ao concluir-se o avanço de uma fila de recipientes C para dentro do forno de recozimento L, a barra impulsora 120 é erguida por cima do topo dos recipientes C que estão a chegar no transportador transversal XC, ao levantar o carrinho 94 e, recorrendo a ciclos que se sobrepõem pelo menos parcialmente ao levantamento do carrinho 94, o carrinho 48 é recolhido no sentido do afastamento do forno de recozimento L para a sua posição inicial e o carrinho 76 é retirado para a esquerda até à sua posição inicial e, depois da barra impulsora 120 ter passado por cima do topo dos recipientes C que estão a chegar ao transportador transversal XC, o carrinho 94 é baixado para a sua posição inicial. PE1084969 A barra impulsora 120 encontra-se ligada a um suporte de barra 146 que se estende lateralmente (FIGURA 3), e este suporte de barra 146 está ligado a correspondentes extensões 130, 132 das vigas que se desenvolvem no sentido descendente 126, 128, por intermédio de cavilhas removíveis idênticas 134, 136, respectivamente. O propósito da ligação removível entre a barra impulsora 120 e o suporte de barra 146 é o de permitir uma rápida substituição da barra impulsora 120, por exemplo devido a uma alteração no diâmetro dos recipientes C que estão a ser processados pelo carregador 20 do forno de recozimento. Com esse objectivo, a barra impulsora 120 disporá preferencialmente de uma face para encaixe dos recipientes com uma multiplicidade de reentrâncias para encaixe dos recipientes, afastadas umas das outras, preferivelmente definidas através de uma multiplicidade de peças de fixação em forma de triângulos equiláteros presas à parte frontal da barra impulsora 120, estando as reentrâncias dimensionadas e afastadas de uma maneira apropriada para o processamento de recipientes C com um determinado diâmetro. Assim, aquando de uma mudança no diâmetro dos recipientes C que estão a ser processados pelo carregador 20 do forno de recozimento, é importante conseguir substituir rapidamente a barra impulsora 120 por outra cuja face para encaixe dos recipientes disponha de reentrâncias que estejam dimensionadas e afastadas entre si de forma diferente, e a ligação da barra impulsora 120 com o suporte de barra 146, conforme foi descrita, permite uma substituição muito rápida da barra impulsora 120. 9 PE1084969

As extensões 130, 132 estão articuladamente ligadas às respectivas vigas que se desenvolvem no sentido descendente 126, 128, rodando em torno de correspondentes eixos 138, 140. Peças de ajustamento roscadas 142, 144 encontram-se correspondentemente disponíveis, para permitir o ajustamento do ângulo da barra impulsora 120 em relação aos recipientes C onde encaixa, preferencialmente de maneira que a barra impulsora 120 contacte com a parte de baixo de cada recipiente C, um pouco antes de se encaixar numa parte superior de tal recipiente C, para transmitir uma ligeira inclinação ao recipiente C afastando-o da sua direcção de movimentação para dentro do forno de recozimento L, como se mostra na FIGURA 3.

As vigas que se desenvolvem no sentido descendente 126, 128 estão articuladamente ligadas às correspondentes vigas com extensão longitudinal 122, 124, rodando em torno dos respectivos eixos 148, 150. No decurso do funcionamento normal do carregador 20 do forno de recozimento, é oferecida resistência à rotação das vigas 126, 128 em relação às correspondentes vigas 122, 124 em torno dos respectivos eixos 148, 150, por intermédio dos pernos de corte 152, 154, respectivamente, para que não ocorra qualquer movimento de rotação. Porém, na eventualidade de um bloqueio na transferência dos recipientes C para dentro do forno de recozimento L, os pernos de corte 152, 154 irão quebrar devido ao aumento do esforço sobre a barra impulsora 120, e as vigas de que se desenvolvem no sentido descendente 126, 128 irão, nessas 10 PE1084969 circunstâncias, rodar ao longo de um arco limitado relativamente às correspondentes vigas 122, 124, para assim retirar a barra impulsora 120 do encaixe com os recipientes C. Para permitir ajustamentos no ângulo incluso, normalmente existente entre as vigas que se desenvolvem no sentido descendente 126, 128 em relação às correspondentes vigas com extensão longitudinal 122, 124 são disponibilizados batentes ajustáveis 156, 158 montados nas vigas 122, 124, respectivamente, para ajudar ao correcto posicionamento da barra impulsora 120 relativamente aos recipientes C a serem por ela encaixados.

Para permitir ajustamentos na posição do suporte de barra 146 e da barra impulsora 120 em relação às vigas que se desenvolvem no sentido descendente 126, 128, e consequentemente em relação aos recipientes C a serem encaixados pela barra impulsora 120, as extensões 130, 132 estão ligadas às vigas 126, 128 através de correspondentes montagens em disco 160, 162.

Para proteger o actuador linear 96 relativamente à radiação térmica proveniente do forno de recozimento L e dos recipientes C que estão a ser processados pelo carregador 20 do forno de recozimento, é preso um reflector de radiação 178 ao carrinho 94, preferencialmente à parte do carrinho que se desenvolve verticalmente, de preferência aos respectivos elementos 84, 88. Adicionalmente, para proteger muitas outras partes do carregador 20 do forno de recozimento, relativamente à radiação térmica proveniente 11 PE1084969 do forno de recozimento L e dos recipientes C, um reflector fixo 180 é posicionado entre o transportador transversal XC e tais partes do carregador 20 do forno de recozimento, por baixo e para o lado de trás das vigas com extensão longitudinal 122, 124 do carrinho 94.

Os servomotores de actuação horizontal 52, 80 conseguem fornecer elevados níveis de binário durante a rápida aceleração dos carrinhos 48, 76, respectivamente, e são capazes de travar muito rapidamente durante a rápida desaceleração de tais carrinhos. Os esforços resultantes de tais acelerações e desacelerações rápidas são bastante significativos, e têm tendência para fazer vibrar as pernas da estrutura 22, afastando-as das suas desejadas posições em relação ao forno de recozimento L, a menos gue sejam correctamente compensados aguando da instalação da estrutura 22. Para realizar esta adeguada compensação, as pernas da estrutura 22 são montadas respectivamente sobre os elementos roscados 182, 186. Estes elementos 182, 186 são por sua vez firmemente fixados no chão F da instalação para fabricação dos recipientes em vidro onde o carregador 20 do forno de recozimento está instalado.

Os pormenores do suporte de barra 146 são ilustrados através de um suporte de barra 246 na Figura 4. O suporte de barra 246 é usado para dar apoio a uma barra impulsora 220 gue desempenha as funções atribuídas à barra impulsora 120. Num típico carregador do forno de recozimento, para um forno de recozimento que é usado para 12 PE1084969 recozer recipientes de vidro recém formados, o suporte de barra 246, o qual tem de ser inerentemente bastante largo na sua dimensão lateral, encontra-se sujeito a temperaturas elevadas por causa de sua proximidade relativamente a uma entrada aberta para um forno de recozimento com temperatura relativamente elevada, e/ou relativamente aos recipientes recém formados que ainda retêm níveis significativos do calor latente proveniente da sua formação. Por exemplo, os recipientes de vidro que passam por um carregador do forno de recozimento, no seu caminho para um forno de recozimento, estão tipicamente a temperaturas de pelo menos 540°C (1000°F). Num tal ambiente, se o suporte de barra 246 não for continuamente arrefecido, no decurso do seu funcionamento, pode facilmente atingir uma temperatura de aproximadamente 200°C (400°F) e, em certas circunstâncias, alcançar temperaturas até aproximadamente 540°C (1000°F). Nestas circunstâncias, um não arrefecido suporte de barra para um forno de recozimento de recipientes de vidro ficaria sujeito a um grau considerável de distorção dimensional durante o funcionamento, devida por um lado ao nível da temperatura a que ele é capaz de chegar e por outro lado à sua substancial dimensão lateral.

Para evitar a distorção dimensional durante o funcionamento, o suporte de barra 246 é continuamente arrefecido, fazendo com que ar comprimido ou outro fluido de refrigeração se escoe através dele, a partir de uma linha de admissão 248 que recebe uma alimentação de ar limpo e seco atravessando um solenoide 250 a uma pressão 13 PEIO 84969 que é controlada por um manómetro 252. 0 ar de refrigeração proveniente da linha de admissão 248 escoa-se para dentro do suporte de barra 246, que apresenta uma secção transversal anelar, e flui para o lado de fora do suporte de barra 246 atravessando uma multiplicidade de aberturas 254 numa face frontal 246a, com desenvolvimento genericamente vertical, do suporte de barra 246. 0 efeito de arrefecimento do ar de refrigeração que flui atravessando o suporte de barra 246 é adiabaticamente aumentado ao mesmo tempo que a sua pressão vai baixando, com base na lei de Boyle segundo a qual o produto da pressão de admissão pelo volume à entrada a dividir pela temperatura de admissão é igual ao produto da pressão de saida pelo volume à saida a dividir pela temperatura de saida. 0 arrefecimento do suporte de barra 246 é ainda maior ao envolvê-lo com uma ou mais protecções de radiação, ilustradas como um par de protecções de radiação 256, 258. A protecção de radiação mais interna 256 encontra-se afastada relativamente ao lado de fora do suporte de barra 246 preferencialmente por uma distância de aproximadamente 3,175 mm (1/8 polegada), para evitar a transferência de calor por condução entre as duas peças. Igualmente, a protecção de radiação mais externa 258 encontra-se afastada relativamente à protecção de radiação mais interna 256, também preferencialmente por uma distância de aproximadamente 3,175 mm (1/8 polegada), para evitar a transferência de calor por condução entre as duas 14 PE1084969 protecções. O ar de refrigeração que atravessa as aberturas 254 no suporte de barra 246 passa para dentro do espaço entre o suporte de barra 246 e a protecção de radiação 256 e, por intermédio de aberturas 256a existentes nesta protecção de radiação 256, parte deste ar de refrigeração passa para dentro do espaço entre a mesma protecção de radiação 256 e a protecção de radiação 258. Estas correntes de ar de refrigeração fluem então, paralelamente, em redor do suporte de barra 246 em direcção às respectivas aberturas de escape 260, 262, por onde o ar de refrigeração já utilizado, que estará preferencialmente a uma temperatura de não mais do que 120°C (250°F), é expulso para a atmosfera. De preferência, as aberturas de escape 260, 262, conforme se ilustra, estão direccionadas no sentido do afastamento em relação aos recipientes de vidro recém formados que vão chegando, para evitar submeter tais recipientes a um efeito de arrefecimento não desejado.

Embora o inventor tenha aqui mostrado e descrito o melhor modo para realizar a presente invenção, à data em que este documento é preenchido, será compreensível para as pessoas especialistas nesta tecnologia que poderão ser introduzidas adequadas modificações, alterações e outras mudanças equivalentes, sem nos afastarmos do âmbito da invenção consoante se encontra definido nas reivindicações 15 PE 10 8 4 96 9 anexas.

Lisboa, 15 de Setembro de 2006

Claims

1 PE1084969 REIVINDICAÇÕES 1. Um carregador (20) de forno de recozimento para transferir recipientes de vidro recém formados (C) a temperaturas elevadas para dentro de um forno de recozimento (L), compreendendo: um suporte de barra (146, 246) para montagem de uma barra impulsora (120, 220), caracterizado por o suporte de barra (246) assumir o formato de um elemento alongado que apresenta uma secção transversal anelar e uma face frontal (246a) desenvolvendo-se genericamente na direcção vertical, com uma multiplicidade de aberturas (254) afastadas entre si na referida face frontal (246a); e meios (248) para introdução de uma corrente de ar de refrigeração ou outro fluido de refrigeração para dentro do referido suporte de barra (246) o qual se escoa atravessando o mesmo suporte de barra (246) e saindo pela referida multiplicidade de aberturas (254).

2. O carregador (20) do forno de recozimento de acordo com a reivindicação 1 em que do suporte de barra (246) compreende ainda: uma primeira fina protecção metálica de radiação (256) envolvendo o referido suporte de barra (246) e 2 PE1084969 afastada deste referido suporte de barra (246) para retardar a transferência de calor por condução entre o mesmo suporte de barra (246) e a referida primeira protecção de radiação (256), pelo menos uma parte do ar de refrigeração escoa-se da referida multiplicidade de aberturas (254) para um espaço entre a referida primeira protecção de radiação (256) e aquele suporte de barra (246) em direcção a uma saída (260) do espaço.

3. O carregador (20) do forno de recozimento de acordo com a reivindicação 2 em que a saída (260) do espaço é direccionada no sentido do afastamento em relação aos recipientes de vidro (C) recém formados que vão chegando ao carregador (20) do forno de recozimento para evitar submeter os recipientes de vidro (C) recém formados a um efeito de arrefecimento não desejado.

4. O carregador (20) do forno de recozimento de acordo reivindicação 2 em que do suporte de barra (246) compreende ainda: uma segunda fina protecção metálica de radiação (258) envolvendo a referida primeira protecção de radiação (256) e afastada desta referida primeira protecção de radiação (256) , apresentando esta referida primeira protecção de radiação (256) aberturas (256a) para permitir que pelo menos uma outra parte do ar de 3 PE1084969 refrigeração que se escoa proveniente da referida multiplicidade de aberturas (254) possa fluir atravessando um segundo espaço entre a referida segunda protecção de radiação (258) e a referida primeira protecção de radiação (256) em direcção a uma saida (262) do segundo espaço.

5. 0 carregador (20) do forno de recozimento de acordo com a reivindicação 4 em que a saida (262) do segundo espaço é direccionada no sentido do afastamento em relação aos recipientes de vidro (C) recém formados que vão chegando ao carregador (20) do forno de recozimento para evitar submeter recipientes de vidro (C) recém formados a um efeito de arrefecimento não desejado.

6. O procedimento para arrefecimento de um alongado suporte de barra (246) onde está montada uma barra impulsora (220) de um carregador (20) de forno de recozimento para transferir recipientes de vidro recém formados (C) a temperaturas elevadas, para dentro de um forno de recozimento (L), tal suporte de barra (246) apresenta uma secção transversal anelar e possui uma face frontal (246a) com desenvolvimento genericamente vertical com uma multiplicidade de aberturas (254), compreendendo o referido procedimento: introduzir uma corrente de ar de refrigeração ou de 4 PE1084969 outro fluido de refrigeração para dentro do referido suporte de barra (246) que vai fluir passando ao longo dele e sai do suporte de barra (246) através de uma multiplicidade de aberturas (254).

7. O procedimento de acordo com a reivindicação 6 em que o suporte de barra (246) compreende: uma fina protecção metálica de radiação (256) envolvendo o referido suporte de barra (246), mas dele afastada; do referido procedimento compreendendo ainda: obrigar a que pelo menos uma parte do ar de refrigeração ou de outro fluido de refrigeração que se escoa proveniente da multiplicidade de aberturas (254) do suporte de barra (246) flua em redor do suporte de barra (246) no espaço entre o suporte de barra (246) e a protecção de radiação (256) em direcção a uma saída (260) do espaço.

8. O procedimento de acordo com a reivindicação 7 em que o suporte de barra (246) inclui igualmente: uma segunda fina protecção metálica externa de radiação (258) envolvendo a primeira protecção interna de radiação (256), mas dela afastada; do referido procedimento compreendendo ainda: 5 PE1084969 obrigar a que pelo menos uma outra parte do ar de refrigeração ou de outro fluido de refrigeração que se escoa proveniente da multiplicidade de aberturas (254) do suporte de barra (246) flua em redor da primeira, protecção interna de radiação (256) num segundo, espaço exterior, entre a primeira protecção interna de radiação (256) e a segunda protecção externa de radiação (258) em direcção a uma saida (262) deste segundo, espaço externo entre a primeira protecção de radiação (256) e a segunda protecção de radiação (258) . Lisboa, 15 de Setembro de 2006