PT1597208E - Processo e aparelho para encurvamento e têmpera ou reforço por calor de um painel de vidro - Google Patents

Processo e aparelho para encurvamento e têmpera ou reforço por calor de um painel de vidro Download PDF

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PT1597208E
PT1597208E PT04712065T PT04712065T PT1597208E PT 1597208 E PT1597208 E PT 1597208E PT 04712065 T PT04712065 T PT 04712065T PT 04712065 T PT04712065 T PT 04712065T PT 1597208 E PT1597208 E PT 1597208E
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Pete Harjunen
Pauli Reunamaeki
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Tamglass Ltd Oy
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Description

ΕΡ 1 597 208/ΡΤ
DESCRIÇÃO "Processo e aparelho para encurvamento e têmpera ou reforço por calor de um painel de vidro" 0 invento refere-se a um processo para encurvamento e têmpera ou reforço por calor de um painel de vidro, compreendendo o dito processo: - aquecimento de um painel de vidro para encurvamento e têmpera ou reforço por calor, - transporte do painel de vidro no topo de rolos de transportador horizontais, constituindo os ditos rolos de transportador um aparelho de encurvamento, - utilização dos rolos de transportador de um aparelho de encurvamento para proporcionar um suporte de apoio para o painel de vidro substancialmente plano antes do encurvamento, - encurvamento do painel de vidro aquecido numa direcção de encurvamento principal paralela à direcção de avanço e numa direcção de flexão transversal à direcção de avanço, - sujeição painel de vidro curvo a um processo de arrefecimento de têmpera ou reforço por calor. 0 invento refere-se também a um aparelho para encurvamento e têmpera ou reforço por calor de um painel de vidro, compreendendo o dito aparelho: - uma fornalha de aquecimento dos painéis de vidro para uma temperatura de encurvamento, - uma estação de encurvamento de painéis de vidro, - rolos de transportador horizontais para transporte dos painéis de vidro através do aparelho de encurvamento, - meios para curvatura de um transportador de rolos, constituído pelos rolos de transportador dentro da estação de 2 ΕΡ 1 597 208/ΡΤ encurvamento na direcçao de avanço ou direcção principal de avanço de um painel de vidro, - meios para encurvamento de painéis de vidro presentemente na estação de encurvamento numa direcção de flexão transversal à direcção de avanço, e - meios para arrefecimento de um painel de vidro para têmpera ou reforço por calor.
Na direcção principal de encurvamento, o painel de vidro tem actualmente um raio de curvatura típico de encurvamento de 900 a 3 000 mm. Na direcção da flexão, o painel de vidro tem actualmente um raio de curvatura típico de 20 000 a 40 000 mm.
Em soluções conhecidas anteriormente, um painel de vidro é encurvado na direcção principal de encurvamento, pelo encurvamento uma fila de rolos constituída por rolos de transportador. A requerente à patente EP-261611 apresenta um mecanismo para encurvamento de uma fila de rolos numa estação de encurvamento e têmpera. A curvatura na direcção principal de encurvamento pode ser também executada com um conjunto descrito no pedido de patente do já referido requerente e publicada no pedido de patente internacional WO 02/074705.
No processo de encurvamento de um painel de vidro em duas direcções, é conhecido anteriormente curvar o painel de vidro numa direcção de flexão por meio das seguintes soluções: - são utilizados rolos duplos, sendo um côncavo e o outro convexo (publicações de patente US-4,820,327 e US-4, 139,359) , - os rolos são encurvados numa pluralidade de pontos de suporte e/ou pela deflexão a meio (publicações de patente US-6,363,753, US-5,094,679 e US-4,773,925), - o corpo do rolo é encurvado nas extremidades ou o corpo de rolo encurvado é virado e o corpo do rolo é encimado por uma "manga" rotativa (publicações de patentes US- 3
ΕΡ 1 597 2Ο8/PT 4,586,946, US-4,966,618, US-4,557,745, US-4,575,389 e EP- 909742 Bl), - a publicação de patente US-4,226,608 apresenta ainda uma outra solução para o encurvamento dos rolos por pressão axial aplicada nas extremidades.
Uma caracteristica comum nestas soluções conhecidas anteriormente, é que a curvatura ou a curva de um rolo é permanente durante a produção e sendo apenas ajustável se não se estiver a proceder à produção de vidro. A principal razão para isto é que, nestas soluções da arte anterior, a mudança do raio da curvatura ou raio de encurvamento de um rolo é um processo entediante e inconveniente ou não pode ser controlado com uma precisão suficiente durante um processo de encurvamento dinâmico. As citadas publicações US-4,557,745 e EP-909742 Bl propõem a eliminação deste inconveniente tornando os rolos curvos para trazer o arco gradualmente do plano horizontal para o plano vertical e aumentando, desse modo, gradualmente a curvatura transversal. Este tipo de estrutura de rolo é desajeitada porque o rolo deve ser encimado por uma manga rotativa. Um outro inconveniente é que a direcção de avanço vai mudando e é indefinida ao longo do comprimento de um rolo, porque a periferia de uma manga que rodeia o rolo está a rodar num plano, o qual é substancialmente perpendicular ao rolo. É um objecto do invento proporcionar um processo e um aparelho, pelos quais um painel de vidro, trazido para uma estação de encurvamento num estado plano, pode ser curvado em ambas as direcções de curvatura, de tal modo que os raios de curvatura de ambas as direcções de curvatura decrescem gradualmente. O objectivo é conseguido pelo processo de acordo com a reivindicação 1 e o aparelho de acordo com a reivindicação 8. As reivindicações dependentes apresentam concretizações preferidas para o invento. O processo e o aparelho do invento envolvem características especiais, tais como: 4 ΕΡ 1 597 208/ΡΤ 1. os rolos dos meios de encurvamento estão num estado plano no momento de chegada de um elemento de vidro a uma estação de encurvamento; 2. quando o elemento de vidro estiver substancial e completamente dentro da estação de encurvamento, os rolos são curvados simultaneamente, de tal modo que o momento de flexão e o raio de encurvamento aplicados aos rolos são mais ou menos constantes ao longo de todo o comprimento dos rolos; o peso próprio de um rolo, o peso de um elemento de vidro, e as forças de encurvamento são os únicos factores que causam um ligeiro desvio num raio de outro modo absolutamente consistente; 3. durante um processo de encurvamento, qualquer ponto do rolo encurva-se com uma velocidade de encurvamento substancialmente igual; 4. os meios de encurvamento encurvam os rolos com uma velocidade desejada sempre com precisamente um raio de encurvamento desejado.
Serão agora descritas duas concretizações exemplificativas do invento com mais pormenor com referência aos desenhos anexos, nos quais: a Fig. 1 mostra os meio de encurvamento de acordo com uma primeira concretização do invento, antes de se ter iniciado um processo de encurvamento, quando um painel de vidro plano tiver chegado ao topo de rolos rectilíneos; a Fig. 2 mostra os meios de encurvamento da Fig. 1 no fim de um processo de encurvamento com um elemento de vidro no estado encurvado; a Fig. 3A mostra um corte ao longo de uma linha A-A na Fig. 1, numa escala maior; a Fig. 3B mostra um pormenor, indicado por uma seta B na Fig. 1, numa escala maior; 5 ΕΡ 1 597 208/ΡΤ a Fig. 4 mostra os meios de encurvamento de acordo com uma segunda concretização do invento no começo de um processo de encurvamento com um painel de vidro plano no topo de rolos rectilineos 4; a Fig. 5 mostra os meios de encurvamento da Fig. 4 no fim de um processo de encurvamento com um elemento de vidro num estado encurvado; a Fig. 6 mostra os meios de encurvamento da Fig. 4 depois de um processamento de têmpera, quando um elemento de vidro encurvado e temperado estiver pronto para ser transferido para fora da estação de encurvamento e têmpera; a Fig. 7 mostra um pormenor num corte ao longo de uma linha VII-VII na Fig. 5, numa escala maior; a Fig. 8 mostra esquematicamente numa vista lateral uma estação de encurvamento e de têmpera do invento, a qual está provida com os meios de encurvamento das Figs. 4 a 7, e a Fig. 9 mostra esquematicamente a estação de encurvamento e de têmpera da Fig. 8 no fim do processo de encurvamento; as Figs. 8 e 9 ilustram apenas alguns dos aparelhos de encurvamento transversal, estando tais aparelhos evidentemente associados a cada rolo 4.
No que se refere ao invento, a sua novidade refere-se ao processo de curvatura de um painel de vidro numa direcção transversal à direcção de avanço, isto é, numa direcção de flexão.
As Figs. 1 a 3 mostram um aparelho de acordo com a primeira concretização do invento para curvatura de um painel de vidro numa direcção transversal à direcção de avanço, isto é, numa direcção de flexão. Os rolos de transportador 4 da estação de encurvamento têm ambas as suas extremidades providas com um elemento de alavanca 7, de montagem em chumaceira para rotação livre. A extremidade de cada elemento de alavanca 7 está provida com uma chumaceira 14, a qual é rodada pelo elemento de alavanca 7 quando o mesmo roda. 0 rolo 4 tem a sua extremidade de montagem em chumaceira na 6 ΕΡ 1 597 208/ΡΤ chumaceira 14, de modo que, durante a sua rotação, a chumaceira 14 aplica um momento de flexão ao rolo 4. Durante um processo de encurvamento de vidro, a curvatura do rolo 4 é mudada por encurvamento do rolo.
Para a outra extremidade dos elementos de alavanca 7 é montado em chumaceira um impulsor 8 (o qual funciona como um impulsor para o encurvamento convexo). 0 comprimento do impulsor 8 é rapidamente variável por meio de um actuador 9. Um único actuador 9 pode ser adaptado para encurvar dois rolos adjacentes 4. 0 actuador 9 pode compreender, por exemplo, um cilindro pneumático capas de mudar o comprimento do impulsor 8 até às esperas 10. A posição das esperas é ajustável, por exemplo, por meio de um veio roscado, rodado por um motor 11, estando a espera 10 montada no mesmo. O actuador 9 pode compreender também um actuador electromecânico ou hidráulico. Se o actuador 9 for um cilindro pneumático, a curvatura pode ser também requlada variando simplesmente a pressão de trabalho do cilindro.
Um accionamento rotativo para o rolo 4 é transmitida de uma roda dentada 16 por intermédio de meios de accionamento flexíveis 15, permitindo ligeiros movimentos para a extremidade de um rolo 4, tanto na direcção axial como na direcção radial. Um movimento axial ligeiro é necessário pela razão de que no processo de curvatura dos rolos 4, a distância entre as suas extremidades torna-se ligeiramente menor. Respectivamente, como os rolos sofrem expansão térmica como um resultado dos elementos de vidro quentes, a distância entre as extremidades do rolo torna-se ligeiramente maior. O conjunto de chumaceira é o que é referido como "flutuante", o que permite ligeiros movimentos do eixo em relação à caixa de chumaceira.
Na concretização das Figs. 1 a 3, o aparelho compreende também filas de rodas de pressão 13, as quais rodam livremente. As rodas de pressão 13 estão montadas numa barra 12 que pode deflectir, tendo as suas extremidades ligadas a uma aba de fixação 18, por intermédio de ligações 18a que permitem folga axial, estando a aba fixa ao elemento chumaceira 14 de uma extremidade de rolo. Assim, o rolo 4 e a barra 12 encurvam ao mesmo tempo com a mesma extensão. 7 ΕΡ 1 597 208/ΡΤ
Portanto, as filas das rodas de pressão 13 são encurvadas consistentemente com os rolos 4, de tal modo o encurvamento de uma fila de rodas 13 está de acordo com o do tolo 4, mantendo assim uma folga entre a superfície do fundo das rodas 13 e a superfície do topo dos rolos 4, pelo menos, igual à espessura de um elemento de vidro a ser encurvado/temperado. A fila das rodas de pressão 13 pode ser substituída por um outro rolo encurvável, o gual é rodado sincronamente com o rolo inferior 4. 0 aparelho de encurvamento das Figs. 1 a 3 é apenas usado em processos de encurvamento de vidro porgue a fila das rodas de pressão 13 está ligada a um mecanismo de encurvamento para os rolos 4. 0 elemento de vidro encurvado pode ser transferido para têmpera numa estação de têmpera a jusante da estação de encurvamento. 0 número de referência 20 representa os elementos de encurvamento nos meios de encurvamento no sentido do comprimento para encurvamento de uma fila dos rolos 4 de uma maneira convencional na direcção de transporte. Os rolos 4 têm os seus aparelho de encurvamento montados em chumaceiras nestes elementos de encurvamento 20.
Se os meios de encurvamento forem utilizando num sistema oscilante, no qual processos de encurvamento e têmpera para um elemento de vidro, forem executados numa única estação, os mecanismos de encurvamento para os rolos 4 e as rodas superiores 3 estão separadas umas das outras, apesar de funcionarem com um principio comum. Esta concretização do invento está ilustrada nas Figs. 4 a 9. O encurvamento do rolo 4 prossegue como descrito com referência às Figs. 1 a 3. No entanto, os elementos de encurvamento para uma fila (barra 12), constituída pelas rodas de pressão 13 são suportadas e suspensas nos actuadores 20' dos meios de encurvamento longitudinais superiores. A altura destes elementos de encurvamento longitudinais superiores 20' em relação aos respectivos elementos de encurvamento inferiores 20 podem ser ajustado de uma maneira não escalonada a fim de proporcionar entre as rodas de pressão 13 e os rolos 4 uma folga adequada igual à espessura de um elemento do vidro a ser temperado. 8 ΕΡ 1 597 208/ΡΤ
Os elementos de encurvamento superiores para curvatura longitudinal e transversal podem ser subidos depois de um processo de têmpera para a remoção de um elemento de vidro (Fig. 6).
As Figs. 4 e 8 representam uma situação, em que um elemento de vidro chega ao aparelho de encurvamento na estação de têmpera 2, sendo o dito aparelho de encurvamento plano tanto longitudinal como transversalmente.
As Figs. 5 e 9 representam uma situação, em que um elemento de vidro foi encurvado para formar uma flexão (Fig. 5) e numa direcção principal de encurvamento paralela a direcção de avanço (Fig. 9).
Na Fig. 4, são usados os mesmos números de referência para os componentes dos meios de encurvamento para a barra 12 consistentes com os dos elementos de encurvamento para o rolo 4, mas providos com plica. 0 elemento chumaceira 14 que transmite um binário para o braço 7 foi substituído por um elemento de torção 24. As alavancas 7 e 7' têm as suas extremidades fechadas dentro dos elementos 14 e 24 por meio de um pino 17/17". Os elementos de torção 24 estão montados nas abas de fixação 18' para as extremidades da barra deflectível 12. Um movimento giratório dos braços 7' é limitado por esperas interiores 10', cuja posição é ajustada por meio de um motor 21.
As Figs. 8 e 9 visualizam ainda as caixas de ar de arrefecimento superiores 5a e as caixas de ar de arrefecimento inferiores 5b, presentes na estação de encurvamento e têmpera 2, as quais estão associadas aos elementos de encurvamento longitudinais 20' e 20, ao longo dos quais as filas de caixas 5a e 5b estão a ser curvadas. Assim, também a fila superior de caixas 5a é elevável em conjunto com os elementos de encurvamento 20' e elementos de flexão associados à mesma, como é mostrado na Fig. 6. Adicionalmente, as Figs. 8 e 9 mostram esquematicamente uma extremidade a jusante da fornalha de aquecimento 1, os rolos de transportador 3 de uma fornalha de aquecimento, e os elementos de aquecimento 6 constituídos, por exemplo, por 9 ΕΡ 1 597 2Ο8/PT resistências eléctricas. A fornalha de aquecimento 1 pode ser de qualquer tipo convencional.
Lisboa,

Claims (15)

  1. ΕΡ 1 597 208/ΡΤ 1/4 REIVINDICAÇÕES 1 - Processo para encurvamento e têmpera, ou de reforço por calor de um painel de vidro, compreendendo o dito processo: aquecimento de um painel de vidro para encurvamento e têmpera ou reforço por calor, transporte do painel de vidro no topo do rolos horizontais de transportador (4), constituindo os ditos rolos de transportador um aparelho de encurvamento, utilização dos rolos de transportador(4) de um aparelho de encurvamento (2) para proporcionar um suporte de apoio para o painel substancialmente plano de vidro antes do encurvamento, curvatura do painel de vidro aquecido numa direcção de encurvamento principal paralela à direcção de avanço e numa direcção de flexão transversal à direcção de avanço, sujeição do painel de vidro curvado a um processo de arrefecimento de têmpera ou reforço por calor, caracterizado por a curvatura na direcção da flexão ser executado encurvamento dos rolos de transportador (4), durante um processo de encurvamento de vidro, e que os rolos do transportador (4) serem encurvados rodando os elementos de alavanca (7), nos quais as extremidades dos rolos de transportador estão montadas em chumaceiras para rotação livre e às quais se aplica, por intermédio dos ditos conjuntos de chumaceiras (14), um momento de flexão que aumenta gradualmente para os rolos em rotação.
  2. 2 - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o encurvamento de um painel de vidro na direcção de avanço é executado de tal modo que cada ponto do painel de vidro é curvado nesta direcção com uma taxa de curvatura substancialmente igual, e por a curvatura de um painel de vidro na direcção de flexão é também executada de ΕΡ 1 597 2Ο8/PT 2/4 tal modo que cada ponto do painel é curvado na direcçao de flexão com uma taxa de curvatura substancialmente igual.
  3. 3 - Processo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por o encurvamento de um painel de vidro ser auxiliado por rodas de pressão de rotação livre (13), as quais estão montadas numa barra (12) deflectida de uma maneira tal que as superfícies de fundo das rodas (13) montadas na mesma, formam um raio de curvatura, o qual coincide substancialmente o dos rolos de transportador (4) que curvam o painel de vidro na direcção de flexão.
  4. 4 - Processo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por o encurvamento de um painel de vidro ser auxiliado pelas rodas de pressão superiores, as quais estão dobradas e são rodadas na mesma extensão que os rolos de transportador (4).
  5. 5 - Processo de acordo com a reivindicação 3 ou 4, caracterizado por a distancia total das rodas de pressão explicadas (13) ou as rodas de pressão superiores da superfície dos rolos ser ajustada de acordo com a espessura do vidro.
  6. 6 - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a curvatura de um painel de vidro em ambas as direcções de encurvamento ser iniciada essencialmente em simultâneo.
  7. 7 - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a taxa de curvatura ser arbitrária e independentemente ajustável em ambas as direcções de curvatura de um painel de vidro.
  8. 8 - Aparelho para encurvamento e têmpera, ou reforço por calor, de um painel de vidro, compreendendo o dito aparelho: - uma fornalha de aquecimento (1) para aquecimento de painéis de vidro para uma temperatura de encurvamento, - uma estação de encurvamento (2) para encurvamento de painéis de vidro, ΕΡ 1 597 208/ΡΤ 3/4 - rolos de transportador horizontais (4) para transporte de painéis de vidro através da estação de encurvamento, - meios (20) para curvatura de um transportador de rolos constituído pelos rolos de transportador dentro da estação de encurvamento na direcção de avanço, ou direcção principal de encurvamento, de um painel de vidro, meios para encurvamento de painéis de vidro presentemente na estação de encurvamento numa direcção de flexão transversalmente para a direcção de avanço, e - meios (5a, 5b) para arrefecimento de um painel de vidro encurvado para têmpera ou reforço por calor, caracterizado por os meios para encurvamento de painéis de vidro na direcção da flexão compreenderem dois elementos de alavanca (7), os quais estão montados em chumaceiras (14) para rotação livre de ambas as extremidades dos rolos de transportador (4) e os quais estão associados a unidades de potência (9) para encurvamento dos rolos (4) por aplicação de um momento de flexão proporcionado pela giração dos elementos de alavanca (7) enquanto os rolos de transportador (4) rodam dentro das chumaceiras (14) dos elementos de alavanca (7).
  9. 9 - Aparelho de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por entre as outras extremidades dos elementos de alavanca (7), montados nas extremidades opostas dos rolos de transportador (4) encontrar-se um impulsor (8), que está provido com um actuador (9) capaz de ajustamento rápido do comprimento do impulsor (8).
  10. 10 - Aparelho de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por o aparelho estar provido com elementos de espera (10) para limitação de um movimento giratório dos elementos de alavanca (7), e por a posição dos elementos de espera ser rapidamente ajustável por meio de um accionamento motor (11).
  11. 11 - Aparelho de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por o impulsor (8) funcionar como um impulsor para encurvamento convexo. ΕΡ 1 597 208/ΡΤ 4/4
  12. 12 - Aparelho de acordo com qualquer das reivindicações 8 a 11, caracterizado por um único actuador (9) estar adaptado para encurvar dois rolos adjacentes (4).
  13. 13 - Aparelho de acordo com qualquer das reivindicações 8 a 12, caracterizado por acima dos rolos do transportador (4) se encontrarem filas de rodas de pressão, que compreendem rodas de pressão (13), as quais têm rotação livre e estão montadas numa barra de suporte (12) a qual é deflectivel para coincidir com um encurvamento dos rolos do transportador (4), de tal modo que a deflexão acompanha a dos rolos do transportador, mantendo uma folga entre a superfície do fundo das rodas (13) e a superfície de topo dos rolos de transportador (4) igual à espessura de um painel de vidro a ser encurvado.
  14. 14 - Aparelho de acordo com qualquer das reivindicações 8 a 12, caracterizado por acima dos rolos de transportador (4) se encontrarem rodas de pressão, as quais estão providas com um accionamento rotativo sincronizado com os rolos de transportador (4) e os quais são deflectíveis para coincidirem com um encurvamento dos rolos de transportador (4), de tal modo que a deflexão acompanha a dos rolos de transportador, mantendo uma folga entre a superfície do fundo das rodas de pressão e a superfície de topo dos rolos do transportador igual à espessura de um painel de vidro a ser encurvado.
  15. 15 - Aparelho de acordo com a reivindicação 13 ou 14, caracterizado por a barra suporte deflectivel (12) ou as rodas de pressão superiores estarem adaptadas para serem deflectidas com meios de encurvamento (7, 8, 9) para os rolos de transportador (4), ou com meios de encurvamento separados (7', 8', 9'), os quais são estrutural e funcionalmente semelhantes aos meios de encurvamento dos rolos de transportador de acordo com qualquer das reivindicações 8 a 12 . Lisboa,
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