PT96896B - Fornalha de aquecimento de chapas de vidro - Google Patents

Description

MEMÓRIA.....DESCRITIVA

1» Campo do invento presente invento refere-se a fornalhas de aquecimento de chapas de vidro., do tipo túnel alongado,, em que as .chapas de vidro são aquecidas à medida que as mesmas são transportadas através das rnesmas» sobre uma série de rolos alinhados» para preparação para passos de tratamento subsequente» tais como dobragem» têmpera e recosimento» Mais particularmente» o invento refere-se às fornalhas que incorporam meios aperfeiçoados de aquecimento e transporte de chapas de vidro»

2„ Descrição da arte anterior

As chapas de vidro para utilização na indústria automóvel são aquecidas» tipicamente» até ao seu ponto de amolecimento e depois são dobradas para uma configuração prescrita ditada pelo desenho do automóvel» no qual as mesmas são para ser instaladas» Após a dobragem» a chapas que são para ser empregues como vidros laterais e vidros traseiros são sujeitas tipicamente a um arrefecimento rápido» de modo a desenvolverem um grau desejado d© têmpera para produzirem um padrão de quebra aceitável» As chapas que são para serem empregues como pãra-brisas são arrefecidas gradualmente» de medo a serem recozidas» e depois laminadas a uma outra chapa ou chapas em várias combinações» por meio de uma camada intermédia de plástico»

As fornalhas de aquecimento de chapas de vidro anteriores» eram compostas por uma câmara refractária alongada» de secção transversal rectangular» através da qual as chapas eram transportadas em sucessão sobre uma série de rolos metálicos espaçados» 0 aquecimento era fornecido por elementos de aquecimento a gãs» ou .eléctricos» adequados dispostos no tecto e paredes laterais» para» por sua vez» aquecerem o interior da fornalha» As paredes e o tecto eram componentes fixos» construídos a partir de blocos refractários» Os rolos prolongavam-se através da fornalha e eram suportados em chumaceiras localizadas fora das paredes laterais»

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Uma engrenagem de parafuse sem-fim fixada numa extremidade de cada rolo engatada, de modo a ser accionada por uma roda de parafuso sem-fim num veio de accionamento, correndo ao longo de uma parede lateral da fornalha e montado para rotação adjacente á mesma.

Tais dispositivos transportadores, apesar de serem mecanicamente adequados, eram relativamente caros de construir e manter e não admitiam facilmente a alteração dos rolos individuais, quando tal fosse necessário. Adicionalmente, as fornalhas não eram facilmente adaptadas para produzirem padrões de aquecimento individualizados para chapas de vidro, tendo diferentes configurações e requerendo caracteristicas térmicas diferentes.

Verificou-se que os rolos, tendo superfícies de contacto de vidro cerâmico, apresentavam vantagens significativas em relação aos rolos metálicos, no transporte das chapas através da fornalha, Inicialmente, os rolos cerâmicos eram montados e accionados de uma maneira similar aos rolos metálicos. No entanto, verificou-se que tais rolos requeriam mais frequentemente reconstrução, para manterem a sua superfície de vidro de contacto num estado adequado, de modo que é necessário ocasionalmente remover e substituir rolos individuais ou grupos de rolos. Isto era muito difícil e demorado com o dispositivo de roda e parafuso sem-fim e accionador de veio em linha, resultando em períodos prolongados de perda de produção. Para facilitar a mudança dos rolos, foram propostos os chamados dispositivos de accionamento de fricção, nos quais os rolos assentam em cada extremidade, fora do invólucro da fornalha em correias prolongando-se longitudinalmente, As extremidades dos rolos são restringidas contra movimento longitudinal, de modo que os lanços das correias, sobre as quais os rolos assentam, são avançados e os rolos são accionados em rotação, A mudança dos rolos e o acesso ao interior da fornalha eram, além disso, melhorados, pelo desenvolvimento de fornalhas cujas secções superiores, isto é, a porção sobre a linha de rolos, compreendessem um conjunto retraível verticalmente. Para, entre outras coisas, aperfeiçoar a eficiência de aquecimento e controlo de temperatura, foi proposto construir tais fornalhas.

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nas quais qualquer ou ambas as secções inferior e superior têm configuração semicircular em secção transversal»

Sumário do invento

De acordo com o presente invento é proporcionada uma fornalha de aquecimento de chapa de vidro compreendendo um invólucro tipo túnel alongado em secções ou modular;, através do qual as chapas de vidro individuais são transportadas em sucessão» numa série de rolos alinhados» 0 invólucro de fornalha incluí uma secção inferior» geralmente rectangular em corte transversal» e uma secção superior» cuja superfície interior virada para a chapas de vidro trans- portadas através da fornalha, tem uma configuração geralmente elíptica em corte transversal» Apesar da secção inferior ser representada e descrita aqui como sendo rectangular em corte transversal» verificar-se-ã imediatamente que a mesma pode ter outras configurações e ser diferente em corte transversal» Os rolos alinhados são posicionados na. junção das secções superior e inferior da fornalha» e a secção superior é retraível verticalmente por meio de um mecanismo de macaco para proporcionar acesso aos rolos no interior da fornalha»

Os rolos são de material cerâmico e estão munidos, nas suas extremidades opostas» com.tampas de extremidade» incluindo veios tendo chumaceiras adaptadas» para serem recebidas em recessos abrindo para cima nas chapas de suporte d® rolos que se prolongam ao longo de cada lado da fornalha» Numa extremidade» cada rolo tem uma engrenagem dentada» ou carreto» fixada ao veio de extremidade» Os rolos são accionados em grupo por meios de corrente de sincronização» cujos lanços superiores se prolongam através das engrenagens dentadas e engatam nas mesmas» Conjuntos de sujeição» suportados de modo removível pelas chapas de suporte de rolos» incluem seguidores excêntrico posicionados entre cada par de engrenagens dentadas adjacentes, para forçarem as correntes de sincronização para baixo para engate de accionamento com as engrenagens dentadas» Os rolos individuais podem ser removidos e substituídos elevando a secção superior da fornalha» removendo o conjunto de sujeição apropriado» para desengatar a corrente de

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-6sincronização» elevando o rolo para extremidade dos recessos nas chapas rando o rolo e inserindo um outro no desengatar de suporte seu lugar.

as chumaceiras de laterais» e retiDe acordo com um outro aspecto do invento» é possibilitada a variação selectiva do padrão de aquecimento através da fornalha» Para este fim» pode se fornecido um conjunto de aquecimento diferencial» acima do transportador de rolos» sob a secção superior conformada elipticamente do invólucro de fornalha»

Descrição breve dos desenhos

Nos desenhos anexos:

a figura 1 é uma vista esquemática em alçado longitudinal» de uma fornalha de aquecimento de chapas de vidro» construída de acordo com o invento;

a figura 2 é uma vista em corte transversal» substancialmente pela linha 2-2 da figura 1;

a figura 3 é uma vista, em alçado lateral» parcial e ampliada» de uma porção do mecanismo de montagem e accíonamento dos rolos do invento;

a figura 4 é uma vista transversal e ampliada do transportador de rolos» parcialmente em corte» substancialmente pela linha 4-4 da figura 3;

a figura 5 é uma vista esquemática em alçado transversal» representando a configuração do invólucro de fornalha; e a figura 6 é uma vista similar à figura 5» representando um conjunto de aquecimento diferencial dentre do Invólucro da fornalha»

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7Descrição do invento

De acordo com o presente invento., é proporcionada uma fornalha para aquecimento de chapas de vidro, compreendendo uma secção de invólucro de fornalha superior e uma secção de invólucro de fornalha inferior, definindo conjuntamente uma câmara de aquecimento alongada, prolongando-se em geral horízontalmente, meios transportadores, incluindo uma pluralidade de rolos dispostos numa relação de alinhamento e espaçados através do comprimento da dita câmara de aquecimento, para transportarem chapas de vidro para dentro e através da dita câmara de aquecimento, e meios para suportarem rotatívamente os ditos rolos nas suas extremidades opostas fora da dita câmara de aquecimento; caracterizada por a dita secção de invólucro de fornalha superior incluir uma tampa, tendo uma superfície interior virada para os ditos rolos e chapas de vidro transportadas sobre os mesmos, sendo a superfície interior da dita tampa elíptica em secção transversal; e uma pluralidade de meios de aquecimento associados â dita superfície interior da dita tampa, dentro da dita secção de invólucro superior, para proporcionarem calor, pelo que as ditas chapas podem ser aquecidas de modo diferencial através da dita fornalha à medida que elas são transportadas através da mesma»

Também de acordo com o invento é proporcionado um processo de aquecimento de chapas de vidro de acordo com um padrão desejado não uniforme, através da sua largura à medida que as ditas chapas são transportadas através de uma fornalha de aquecimento fechada e alongada, sobre componentes de rolo alinhados; caracterizado por compreender os passos de proporcionar uma tampa refraotãria sobre os ditos rolos e ditas chapas de vidro transportas sobre os mesmos, tendo um perfil que é curvo a partir de um bordo lateral para o outro, coincidindo o dito perfil do dito padrão de aquecimento desejado, pelo que o grau de curvatura da dita tampa é maior em zonas opostas através das ditas chapas a serem aquecidas a altas temperaturas do que em zonas opostas, em que é desejado aquecimento menor, e fornecer calor radiante ao longo do dito perfil da dita tampa para as ditas chapas»

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-8Oescrição das concretizações preferidas

Referindo agora os desenhos e, em particular, a figura 1, nela está identificada, genericamente, em 10 uma fornalha de aquecimento, de acordo com o invento, para fornecimento de chapas de vidro aquecidas 11 adequadas a um aparelho de dobragem à pressão adjacente 12 ou outro aparelho (não mostrado) para dobrar e/ou temperar chapas aquecidas- A fornalha de aquecimento é formada por uma série de secções modulares individuais 13 dispostas numa relação topo a topo, para formar o invólucro tipo túnel» é contemplado que cada secção modular possa ter um comprimento da ordem de 0,91 m a 5,5 m ou mais» Tipicamente, podem ser empregues quatro dessas secções modulares, cada uma com um comprimento na ordem de 5,5 tn, apesar de, como será facilmente evidente, o número estará dependente de um certo número de factores, tais como o comprimento de cada módulo e diversos requisitos de operação da fornalha» Como melhor visto na figura 2, cada secção modular 13 compreende uma secção de invólucro inferior 14, uma secção de invólucro superior 15 suportada independentemente e uma secção de transportador 16, para transporte das chapas de vidro, para e através da fornalha- Na extremidade de saída 17 da fornalha,· as chapas 11 são recebidas numa série de rolos de transporte 18, pelos quais as mesmas são transportadas para o aparelho de dobragem à pressão 12.. Um anel de pressão fêmea, segmentado e inferior 19 eleva a chapas dos rolos de transporte e pressiona as mesmas contra uma superfície de pressão macho 20, da maneira convencional, e em seguida deposita as chapas dobradas e conformadas nos rolos transportadores, para avanço para fora da estação de dobragem â pressão A secção de invólucro inferior 14 compreende um invólucro metálico 21, suportado dentro de uma armação estrutural, incluindo componentes cruzados 22 e reforços laterais verticais 23- Os componentes transversais e o invólucro são suportados em vigas longitudinais 24, suportadas por pedestais 25 assentes numa superfície de suporte 26, tal como o chão de um edifício- São proporcionados componentes de reforço tubulares e longitudinais 27, ao longo dos topos dos reforços laterais 23- 0 invólucro 21

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está municio com uma camada de isolamento adequado 28 e um revestimento refractário 29 cobre a camada isoladora e define a superfície interior do invólucro» A superfície superior 30, da parede de fundo do revestimento refractário, pode ser munida com recessos prolongando-se longitudinalmente 31, tendo secções de garganta 32 de largura reduzida» Elementos de aquecimento de faixa de resistência eléctrica 33 são montados dentro dos recessos, para proporcionarem calor dentro do invólucro, por debaixo do transportador»

Como aqui indicado atrás, as secções de invólucro superior 15 da fornalha são montadas para movimento entre uma posição baixa de operação, como mostrado rios desenhos, e uma posição de acesso elevada (não mostrada). Para este fim, as secções de invólucro superior 15 são suspensas de uma armação de apoio livre, mostrada genericamente em 34, suportada no chão 26» Cada unidade ou módulo da secção de invólucro compreende um invólucro exterior 35, servindo como armação para a secção» Como será que descrito, um aspecto importante do invento é a nova configuração da secção, definindo a tampa interior ou tecto da secção de invólucro superior, que tem a forma da superfície voltada para as chapas de vidro à medida que elas avançam através da fornalha no transportador 16» Apesar da forma desta superfície interior ser ditada por certos parâmetros do invento, a configuração do invólucro 35 pode ter uma forma tal, que proporcionará de modo adequado, integridade estrutural económica â secção de invólucro» Assim, numa concretização preferida representada na figura 2, o invólucro 35 compreende um revestimento exterior 36, formado por uma chapa de cobertura de topo 37, chapas de canto anguladas 38 e chapas laterais verticais 39 dispostas em oposição» As secções de nervura de reforço 41 são fixadas à chapa de cobertura 37 por secções de nervura 41 em intervalos espaçados longitudinalmente através da mesma»

Os componentes de suporte de conformação angular 42, tendo membros horizontais dirigidos para dentro, são fixados ao longo das suas extremidades inferiores ao invólucro 35» Uma camada 34 de material de isolamento é disposta ao longo e acima de uma

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tampa., ou abóbada refractária, 45 posicionada por debaixo ^a cobertura 36. A camada conformada em abóbada 44 e a tampa 45 são suportadas nos seus bordos inferiores sobre o membro horizontal 43 do componente 42. Uma parede 46 em cada extremidade da fornalha (figura 1) envolve a secção de fecho superior 15, acima do transportador„ Um intervalo adequado 47 é proporcionado entre a parede e o transportador para permitir a passagem das chapas 11 para dentro e para fora da fornalha no transportador.

Uma tampa refractária inclui uma superfície exposta 48, virada para o interior da fornalha e, em particular, para as chapas de vidro, guando as mesmas se movem através da fornalha no transportador 16. Pode ser formado na superfície uma pluralidade de recessos, prolongando-se longitudinalmente e espaçados, tendo secções de garganta 50 de largura reduzida, para receberem e reterem elementos de aquecimento de faixa de resistência eléctrica alongados 51. Os elementos de aquecimento são ligados a uma fonte de energia eléctrica (não mostrada) da maneira convencional, para proporcionar calor à câmara de fornalha como será descrito.

Para suspender o invólucro 35, da armação de suporte 34, existem fixados, por debaixo da placa de cobertura de topo 37, reforços prolongando-se longitudinalmente 52. Anéis de elevação 53 são proporcionados acima dos reforços, em localizações seleccionadas, ao longo de secções modulares 13. Tais anéis podem, por exemplo, estar localizados adjacentes a cada extremidade de cada secção modular 13, como na concretização representada na figura 1, para permitirem a elevação de cada secção de módulo, independentemente das outras. Alternativamente, quando as secções modulares estão interligadas na fornalha montada para retracçâo simultânea, os anéis de elevação 53 podem estar localizados entre as extremidades, para reduzir o número requerido de macacos de elevação.

Como mostrado nas figuras 1 e 2, a armação de suporte 34 para a secção de invólucro superior, inclui colunas verticais 54 suportadas no chão 26, em ambos os lados da fornalha. Vxgas cru72 256

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zadas 55 que se prolongam através da fornalha são suportadas nas suas extremidades opostas sobre as colunas,. As vigas cruzadas 55 são interligadas por componentes de reforço longitudinais e espaçados 56. Os macacos de parafuso 57, suportados pelas vigas 55, e posicionados sobre anéis de elevação 53, têm hastes de elevação extensíveis 58, alinhadas verticalmente com os anéis de elevação 53. As hastes de elevação são ligadas nas suas extremidades inferiores, por meio de peças de articulação 5 e pinos 60, aos anéis de elevação. Assim, operando apropriadamente os macacos de parafuso, para retraírem ou prolongarem as hastes de elevação, a secção de invólucro superior pode ser elevada ou baixada.

São proporcionados meios de accionamento, para operarem um certo número de macacos de parafuso em sincronismo, para assegurar que a secção, ou as secções, de invólucro superior não ficam inclinadas quando as mesmas são elevadas ou abaixadas. A fornalha foi representada na figura 1 e será descrita aqui, como incluindo meios de accionamento separados, para elevação de cada secção modular 13. No entanto, compreendei—se-á e está completamente contemplado, que os meios de accionamento simples podem operar todos os macacos de parafuso para elevação e abaixamento de toda a secção de invólucro superior 15 como uma unidade.

Mais particularmente, está montada numa base 61, fixada a uma viga transversal 55 acima da secção de invólucro superior, uma unidade redutora de engrenagens, accionada por um motor reversível 62, tendo uma polia de accionamento de saída 63. Um veio oposto 64 montado em chumaceiras, suportadas por componentes transversais 66, fixados nos componentes de reforço longitudinais 56, prolonga-se longitudinalmente entre pares opostos de macacos de parafuso. Uma correia ou corrente adequada 67 liga em accionamento a polia de accionamento de saída 63, a uma polia 66 fixada no veio oposto 64, para accionar o veio oposto. Polias ou engrenagens 69 posicionadas, apropriadamente, ao longo do veio oposto, são, por sua vez, acopladas em accionamento a polias ou engrenagens semelhantes 70, aos veios de entrada dos macacos de parafuso 57 por correias ou correntes 71. Assim, operando a unidade 62 na direcção apropriada, todos os macacos de parafuso 57, acoplados

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ao veio oposto 64, serão simultaneamente accionados para elevarem ou abaixarem a secção de invólucro superior associada»

De acordo com o invento a superfície interior da secção de invólucro superior, isto é, o tecto virado para as chapas de vidro, à medida que as mesmas sâo transportadas através da fornalha no transportador, tem uma configuração nova- Até aqui, tais fornalhas tinham sido genericamente construídas, para a finalidade de proporcionarem aquecimento uniforme das chapas de vidro, através da largura da fornalha- Para esta finalidade, as fornalhas anteriores eram construídas com tectos planos, localizados a alguma distância acima do percurso das chapas de vidro, através da mesma- Antigamente, foram propostas fornalhas, tendo tectos localizados muito próximo do vidro, e com elementos de aquecimento radiantes, incluídos no tecto para o aquecimento da chapasForam propostas ainda outras concepções de fornalha, empregando um tecto o qual é semicircular em secção transversal, e o qual pode ter elementos de aquecimento radiantes, incorporados no mesmo ou utilizados em conjugação com o mesmo-

A configuração do tecto refraotãrío, virada para as chapas de vidro, quando as mesmas se deslocam através da fornalha tem uma correlação directa com o padrão, pelo qual o calor é distribuído nas chapas» Assim, o próprio refractário aquecido irradia calor para as chapas, que se adiciona ao aplicado directamente pelas unidades de aquecimento dentro da fornalha- Quando os elementos de aquecimento estão incluídos no tecto refraotãrío, ou seguem o contorno do mesmo, a configuração tem significado particular- Assim, a distribuição do calor que é recebido pelo vidro, em tais fornalhas, é uma função da forma em secção transversal da fornai ha Antigamente a intenção na concepção da fornalha foi, genericamente, utilizar a fornalha para aquecer o vidro, passando· através da mesma, uniformemente de lado a lado, ao longo da foi— nalha» 8e fosse desejada qualquer variação no perfil de temperatura através da chapa, a mesma era criada por meio do chamados aquecedores diferenciais, posicionados para a aplicação

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λ/ de calor adicional, directamente em zonas específicas,, quando necessário. Nas unidades de produção de vidro dobrado actuais, verificou-se que era desejável em muitos casos,, que as chapas de vidro tivessem perfis de temperatura variando de acordo com um padrão predeterminado,, quando as mesmas saíssem da fornalha de aquecimento, para facilitar a dobragem. Apesar desta variação de temperatura poder ser criada por meio de aquecedores diferenciais, verifioou-se que era vantajoso, de acordo com o presente invento, a própria fornalha em certos casos ser capaz de criar um perfil de temperatura não uniforme nas chapas. Se fosse desejada a modificação do perfil da temperatura produzida na fornalha, o mesmo podia então ser conseguido por meio de aquecedores diferenciais.

Sabe-se que, devido ao facto de um aquecedor num tecto de fornalha plano radiar a quantidade máxima de calor, para o vidro directamente por debaixo do mesmo, a configuração plana é relativamente ineficiente para a distribuição de calor uniforme. Assim, para se conseguir um perfil de temperatura específico, é necessária uma variação significativa nos requisitos energéticos, para os aquecedores individuais, através da secção transversal da fornalha. A criação e a manutenção da variação necessária em densidade de watt, indesejavelmente complica os controlos de potência do aquecedor e reduz a disponibilidade de escolhas na selecção de aquecedor. Em relação a isto, é mais efectívo um teoto de configuração semicircular, na distribuição de calor uniformemente dos aquecedores. Verificou-se, de facto, que a configuração de tecto semicircular ou semicilíndrica é tão eficaz na distribuição de calor uniformemente para as chapas, que a fornalha é ef ectivamerite incapaz de aquecer diferencíalmerite as chapas, sem terem em contra a variação da energia irradiada pelos elementos de aquecimento.

De acordo com o presente invento, foi determinado que um tecto, ou abóbada, de fornalha, como representado nas figuras 2 e 5, tendo uma configuração elíptica em secção transversal, é vantajoso para distribuir calor com relativa uniformidade a partir dos elementos de aquecimento, enquanto, simultaneamente permite a

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aplicação d© calor diferencialmente através da fornalha» Assim., a configuração elíptica do tecto proporciona um aquecimento relativamente uniforme na região central, e permite o aquecimento diferencial do vidro ao longo das regiões laterais da fornalha» Por motivos de clareza de representação, as secções de invólucro inferior e superior 14 e 15, respectivamente, foram mostradas na figura 5 sem os aquecedores, que estariam normalmente associados com as mesmas» No entanto, compreendei—se-ã que os aquecedores apropriados, tais como os elementos de aquecimento .51, mostrados na figura 2 podiam ser posicionados, de modo a seguirem o novo contorno da superfície 48 da tampa refractária 45»

A superfície 48 tem configuração elíptica, sendo definida por um segmento arqueado intermediário 72 e tendo um raio de curvatura relativamente grande, e segmentos arqueados 73 ao longo de qualquer lado, terido raios menores de curvatura» Mais particularmente, a superfície pode compreender o segmento 72, definido por um arco de círculo gerado a partir do centro 64 e tendo um raio como mostrado em 75 o qual, para uma elipse normal, é tangente nas suas extremidades 76 aos segmentos 73, definidos pelos arcos de círculo gerados a partir dos centros 77 e tendo raios como mostrado em 78»

A largura do arco, a distância do ponto rnédío do segmento arqueado 72, acima do percurso do vidro, e os raios 75 e 78 dos segmentos arqueados 72 e 73, são respectivamente, evidentemente, interrelacionados e o estabelecimento de quaisquer duas das dimensões fixará as outras» Apesar de uma superfície elíptica noi— mal ser preferível de um ponto do vista rendimento, pode também ser utilizada uma superfície elíptica não normal, caso em que os arcos não serão tangentes nas suas junções» As dimensões serão adequadamente seleccionadas com base num certo número de factores, Incluindo a máxima densidade de watt disponível nos elementos de aquecimento, a altura de fornalha mínima ditada pelos requisitos de produção para substituição do aquecedor, empilhamento de vidro e instalação de equipamento auxiliar, e economia de construção» Por meio de exemplo, uma concretização preferida de uma fornalha tendo uma largura interior de 213,36 om entre os

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79-8619 lados, tem uma altura no centro, acima da base da tampa refractária 45, isto é, acima dos membros horizontais 43 dos componentes de suporte 42, de 63,50 cm„ 0 raio 75 tem 173,57 cm e o raio 78 tem 47,11 cm»

Com referência agora particularmente ãs figuras 3 e 4, o transportador .16 do invento compreende uma pluralidade de rolos individuais espaçados 79, alinhados longitudinalmente e posicionados entre as secções de invólucro inferior e superior 14 e 15, de modo a transportarem chapas de vidro individuais desde uma estação de carregamento 80, na entrada para a fornalha 10, para e e através da fornalha, para transferência para os rolos 18, por meio dos quais as mesmas são transportadas para o aparelho de dobragem à pressão 12» Tais rolos, para as fornalhas actuais, como atrãs descrito, têm genericamente uma superfície de contacto de trabalho cerâmica e podem ser fabricados em sílica ou quartzo fundidos» Consequentemente, pode ser necessário remover e substituir periodicamente rolos individuais» A nova montagem de rolos e o dispositivo de accionamento do invento é, partícularmente, adaptada para proporcionar um accionamento interrelacionado efectivo a todo o conjunto de rolos, ao mesmo tempo que facilita a remoção e a substituição rápidas dos rolos individuais seleccíonados, quando tal é necessário»

Para esse fim os rolos 79 podem compreender cilindros cerâmicos 81, tendo tampas de extremidade 82, fixadas aos mesmos como descrito, por exemplo, na patente US» nQ 3,867,748 de Míller» A tampa de extremidade, numa extremidade, do rolo inclui um eixo de accionamento 83 e a tampa de extremidade, na outra extremidade, inclui um veio de montagem 84» Para suportar os rolos, é proporcionado ao longo de cada lado da fornalha uma viga de suporte longitudinal 85, fixada a colunas 86, suportadas em intervalos espaçados ao longo da mesma sobre o chão 26» Como se vê melhor na figura 4, os componentes angulares 87, fixados às vígas de supoi— te por parafusos de ligação 88, têm membros verticais 89 que servem como chapas de suporte para os rolos»

Mais particularmente, as chapas de suporte são proporciona

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—16— das» em intervalos espaçados» ao longo da fornalha» com pares opostamente dispostos de recessos semicirculares abrindo para cima 90» Os colares das chumaceiras 91» sobre os eixos de accionamento, e os veios de montagem 83 e 84» respectivamente» são recebidos dentro dos recessos 90 para o suporte dos rolos» Anéis de retenção â pressão 92» nos colares de chumaceiras» estão adaptados para a recepção em recessos cu ranhuras de anel de retenção correspondentes 93» formadas em torno dos recessos 90» em faces dirigidas para dentro da chapas de suporte 89« As chapas de retenção de chumaceira 84» posicionadas ao longo da face das chapas de suporte e anéis de retenção» restringem os colares de chumaceira contra movimente lateral» permitindo ao mesmo tempo que os rolos e as chumaceiras sobre as mesmas sejam elevadas das chapas de suporte» As mangas centrais 95» da chumaceiras nos eixos de accionamento 83» são fixadas ao eixo de accíonamento por um parafuso de regulação 96» para restringir o rolo contra movimento axial» As mangas 95» das chumaceiras nos veios de montagem 84» por outro lado» são livres de se moverem axialmente ao longo dos veios para acomodarem a expansão e a contracção axial dos rolos»

É altamente desejável que os rolos» através do comprimento da fornalha» sejam accionados de uma maneira efectiva a uma velocidade conhecida predeterminada» para minimizar danos nas chapas de vidro aquecidas» quando as mesmas são transportadas através da fornalha» Ao mesmo tempo» é imperativo que os rolos individuais sejam capazes de serem rápida e facilmente desengatados do dispositivo de accionamento e que o dispositivo de accíonamento não interfira com a remoção e deslocamento de rolos individuais» Para este fim» o transportador 16 estã munido com um dispositivo de accionamento» Identificado genericamente em 97, pelo qual os rolos são accionados em grupos, de uma maneira, efectiva e sincronizada» Mais partícularmente, está fixado ao eixo de accionamento 83 de cada rolo 79 um carreto dentado ou roda de accionamento 98» 0 lanço superior de uma correia de sincronização 59 prolonga-se através de uma série ou grupo de carretos, tendo a correia uma superfície dentada, correspondentemente adaptada para engate com encaixe com os dentes dos carretos 98» A correia é accíonada em

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torno de primeiras polias livres 100, fixadas à viga de suporte 85 por debaixo dos carretos de extremidade, do grupo de carretos dentados 98, e depois sobre polias livres 101, suportadas pela viga 85, e em torno de um carreto de accionamento dentado 102 de uma unidade de accionamento de carretos de ângulo reoto 103,, fixada à viga»

Uma ou ambas as segundas polias livres 101 podem ser utilizadas como esticadores de correia ajustáveis,, montando os mesmos de uma maneira convencional, para posicionamento selectivo, tal como sendo suportados num braço carregado por mola (nao mostrado) ou, de outro modo,, localizados em posições diferentes ao longo da viga 85» Qualquer número dos rolos 79 podem ser accíonados poleada uma das correias 99, sendo o número geralmente limitado pelos comprimentos e tipos de correias,, que estão facilmente disponíveis» Em fornalhas modulares do tipo previsto pelo invento o número será., genericamente, qualquer porção particular, tal como metade ou um quarto, do número total de rolos de um módulo» Na concretização da figura 3, por exemplo, a correia 99 acoiona 8 dos rolos 79»

Oe acordo com um aspecto importante do invento, é proporcionada, ao longo do lado de accionamento da fornalha, uma série de conjuntos de sujeição, prontamente removíveis, e identificados genericamente em 104 (figuras 3 e 4), para manterem a correia de sincronização 99 em engate de accionamento, com cada um dos carretos dentados 98, permitindo ao mesmo tempo que os carretos sejam rápida e simplesmente desengatados da correia, para remoção e substituição de rolos individuais 79» Cada conjunto de sujeição individual compreende uma chapa lateral alongada 105, ã qual está fixado um par de blocos de montagem espaçados 106» Os veios roscados 107 que se prolongam para baixo dos blocos de montagem, prolongam-se axialmente através de receptáculos tubulares 108, suportados por suportes 109 fixados nos componentes angulares 87» Os conjuntos de sujeição estão seguros no lugar, por exemplo, por volantes 110, recebidos enroscadamente nos veios 107, e que pressionam os blocos de montagem 106, para baixo contra os receptáculos tubulares 108» São proporcionados rnariípulos 111 nos

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79-8619 ri.

-18blocos de montagem para instalação e remoção manual dos conjuntos de sujeição»

Uma pluralidade de rolos excêntricos lívremente rodáveis 112 são suportados pela chapa lateral 105, em posições espaçadas ao longo da mesma, em eixos .113 fixados na chapa lateral, por exemplo, por parafusos de montagem 114- Os rolos excêntricos estão posicionados de modo a engatarem de modo rolante a superfície superior da correia 99, com um rolo excêntrico entre cada par adjacente dos carretos dentados, ou rodas de accionamento, 98, para pressionarem a correia entre as rodas de accionamento, e assegurarem que os dentes na correia de sincronização estarão continuamente engrenados nos dentes das rodas de accionamento» Uma chapa de proteeção 115, fixada à chapa lateral 105, prolonga-se através da linha de rolos excêntricos, como uma medida de segurança e para evitar que qualquer vidro, que possa despedaçai—se, enquanto sobre os rolos, voe para dentro do mecanismo de accionamento de correia e carreto» Os conjuntos de sujeição 104 estão posicionados topo-a-topo, ao longo da fornalha, de modo que um dos rolos excêntricos está posicionado entre cada par de carretos dentados adjacentes 98, e têm um comprimento tal que serão rapidamente instalados e/ou removidos por uma pessoa» Assim, como mostrado na figura 3, dois de tais conjuntos podem, vantajosamente, ser empregues com cada segmento dos rolos accíonados por uma única corrente de sincronização 99»

Apesar das unidades motoras separadas poderem ser proporcionadas para acclonarem cada uma das unidades de accionamento de engrenagem 103, todas, ou qualquer número, das unidades de accionamento podem ser vantajosamente accionadas por uma unidade motora comum» Na concretização preferida da figura 1, por exemplo, todos os rolos desde a extremidade de entrada da fornalha até à secção final, onde a chapas são transferidas para o aparelho de debragem à pressão, são accíonados por uma unidade de accionamento de transportador única 116» A secção final é. accionada por uma unidade de accionamento de secção de transf erêricía separada 117, de modo que a mesma pode ser, aproprladamerite, regulada para movimento acelerado das chapas aquecidas, para o aparelho de

5/¾ ÍS.

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79-8619

-19dobragem à pressão»

A unidade de accionamento 116 inclui um motor 118» ligado a uma unidade redutora de engrenagens 119» tendo um veio de saída e um carreto 120» 0 carreto de saída estã acoplado por meio de uma corrente ou correia de accionamento 121 a um carreto 122» num veio em linha 123, apoiado rotativamente em chumaceiras 124, fixadas às colunas de suporte 86» 0 veio em linha prolonga-se ao longo da fornalha e tem fixadas» em localizações apropriadas através do mesmo» rodas de carreto 125» As rodas de carreto estão .ligadas por correntes, ou correias, de accionamento, 126 para accionarem carretos 127 nos veios de entrada 128» das unidades de accionamento de engrenagens de ângulo recto 103» Assim» todo o corpo dos rolos» até à secção de transferencia» é accionado de uma maneira sincronizada pela unidade de accionamento 116»

Como explicado atrás e como será visto na figura 1» a secção final ou transferênoia dos rolos é acoionada independentemente do remanescente dos rolos, pela unidade de accionamento de secção de transferência 117» A unidade de accionamento» mais especificamente» compreende um caixa de engrenagens 129, tendo um carreto de accionamento dentado 130, o gual engata em accionamento na coi— reia de sincronização 99» A caixa de engrenagens é acoionada, por exemplo, por um motor de velocidade variável 131, tendo controlos convencionais adequados (não mostrados)» por meio dos quais os rolos da secção de transferência podem ser operados de modo a avançarem de modo expedito chapas de vidro aquecidos da fornalha, para o aparelho de dobragem à pressão»

É dada a possibilidade de se fechar a zona lateral da fornalha» em torno dos rolos 79 e entre as secções de invólucro superior e inferior, para isolar a fornalha interior da atmosfera externa ambiente» Para realizar isso, enquanto se permite que os rolos sejam facilmente removidos e substituídos, como se vê melhor na figura 2, um componente de empanque de rolo inferior 132 é disposto no topo de cada parede lateral da secção de invólucro inferior para fechar, em conjurigação com componentes de empanque de rolo superiores 133» a zona entre e em volta dos rolos indívi72 256

duais»

Como atrás descrito a construção da fornalha de acordo com o invento é tal, devido à nova configuração elíptica da tampa 45, de modo a facilitar o aquecimento diferencial da chapas, por meio dos elementos de aquecimento associados ã tampa» Seria necessário ou desejável modificar a capacidade de aquecimento diferencial da fornalha, para além do que pode ser conseguido com a estrutura básica, ou para suplementar o aquecimento em certas zonas, sendo contemplado que possam ser proporcionados meios de aquecimento diferencial adicionais» Assim, como mostrado na figura 6 é proporcionado por debaixo da tampa 45 e sobre o percurso das chapas de vidro 11, nos rolos 79, um conjunto de aquecimento diferencial suplementar, identificado genericamente em 134» Um tal conjunto de aquecimento diferencial é apresentado e descrito em detalhe na patente US nS 4»952„227, cuja descrição é aqui incorporada por referência, e referência que deve ser- dada para uma completa compreensão do dispositivo» Resumidamente e como mostrado na figura 6, o conjunto de aquecimento suplementar pode ser proporcionado em localizações seleccionadas, ao longo do comprimento da fornalha, e compreende, genericamente, componentes de suporte 135, prolongando-se transversalmente dentro da secção de invólucro superior .15, suspensos relativamente perto, acima do percurso das chapas de vidro, por exemplo, por suspensões 136, fixadas em suportes 137, na tampa de fornalha» Os elementos de aquecimento prolongando-se longitudinalmente 138, são suportados pelos componentes 135, em frente das chapas de vidro, para proporcionarem calor radiante às mesmas» Os elementos de aquecimento podem ser proporcionados individualmente, para proporcionarem calor, em quantidades seleccionadas, e por isso criarem um padrão de aquecimento predeterminado através da fornalha»

Claims (22)

1. R.....E.....I.....V.....I..........I.....

   1 - Fornalha de aquecimento de chapas de vidro, compreendendo uma secção de invólucro de fornalha superior e uma secção de invólucro de fornalha inferior, definindo conjuntamente uma câmara de aquecimento alongada, prolongando-se em geral horizontalmente, meios transportadores, incluindo uma pluralidade de rolos dispostos em relação de alinhamento e espaçados através do comprimento da dita câmara de aquecimento, para transportarem chapas de vidro para dentro e através da dita câmara de aquecimento, e meios para suportarem rotativamente os ditos rolos nas suas extremidades opostas fora da dita câmara de aquecimento; caracterizada por a dita secção de invólucro de fornalha superior incluir uma tampa, tendo uma superfície interior virada para os ditos rolos e chapas de vidro transportadas sobre os mesmos, sendo a superfície interior da dita tampa elíptica em secção transversal, e uma pluralidade de meios de aquecimento associados à dita superfície interior da dita tampa, dentro da dita secção de invólucro superior, para proporcionarem calor, pelo que as ditas chapas podem ser aquecidas de modo diferencial através da dita fornalha à medida que elas são transportadas através da mesma.
2. 2 - Fornalha de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por a dita superfície interior elíptica da dita tampa incluir um segmento intermediário, tendo um primeiro raio de curvatura, estando o dito segmento intermediário ladeado por segmentos laterais, tendo um segundo raio de curvatura menor do que o dito primeiro raio.
3. 3 - Fornalha de acordo com a reivindicação 2, caracterizada por o comprimento do dito primeiro raio de curvatura ser, pelo menos, 1,5 vezes o dito segundo ralo de curvatura,
4. 4 - Fornalha de acordo com a reivindicação 3, caracterizada por a largura da dita tampa ser cerca de 2,134 m, o ponto médio da dita tampa, com a secção de invólucro superior na sua posição de operação, estar cerca de 0,162 m acima dos topos dos ditos rolos, o dito primeiro raio ter cerca de 1,636 m, e o dito segun72 256

   79-8619

   -22do raio ter cerca de 0,47 m.

   V'
5. 5 - Fornalha de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 4, caracterizada por os ditos meios de aquecimento compreenderem uma pluralidade de elementos de aquecimento de resistência eléctrica alongados, prolongando-se longitudinalmente ao longo da dita superfície interior em relação espaçada entre si, seguindo os ditos elementos de aquecimento o contorno da dita superfície interior»
6. 6 - Fornalha de acordo com a reivindicação 5, caracterizada por compreender uma pluralidade de recessos espaçados, prolongando-se longitudinalmente na dita superfície da dita tampa, tendo os ditos recessos secções de garganta de largura reduzida, compreendendo os ditos elementos de aquecimento componentes de faixa dispostos nos ditos recessos»
7. 7 - Fornalha de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 6, caracterizada por compreender uma armação para suportar a dita secção de invólucro de fornalha superior, índependentemente da dita secção de invólucro de fornalha inferior e dos ditos rolos, e meios de macaco que ligam a dita secção de invólucro de fornalha superior à dita armação, para elevarem e baixarem selectivamente a dita secção de invólucro de fornalha superior em relação aos ditos rolos»
8. 8 - Fornalha de acordo com a reivindicação 7, caracterizada por o dito invólucro de fornalha superior compreender um revestimento exterior, uma pluralidade de secções de nervura fixadas no dito revestimento exterior em intervalos espaçados ao longo do mesmo e um componente de suporte que se prolonga longitudinalmente ao longo de cada bordo inferior do dito invólucro de fornalha superior, compreendendo a dita tampa uma abóbada refractária vazada, suportada rias suas extremidades nos ditos componentes de suporte longitudinais»
9. 9 - Fornalha de acordo com a reivindicação 8, caracterizada por compreender componentes de empanque dispostos por debaixo de

   72 256

   79-8619

   -23cada bordo lateral do dito invólucro de fornalha superior e entre os ditos rolos para tapar a zona entre as secções superior e inferior de invólucro de fornalha e em torno dos ditos rolos, com a dita secção de invólucro de fornalha superior na sua posição baixa operativa„
10. 10 - Fornalha de acordo com qualquer das reivindicações 8 ou 9, caracterizada por a dita secção de invólucro de fornalha superior incluir pares de colunas em lados opostos da dita câmara de aquecimento, em localizações espaçadas ao longo da mesma, prolongando-se vigas transversais acima da dita secção de invólucro superior e sendo suportadas pelas suas extremidades nos ditos pares de colunas, compreendendo os ditos meios de macaco, pelo menos, um macaco de parafuso suportado por cada viga transversal, incluindo cada dito macaco de parafuso uma haste de elevação ligada ao dito revestimento exterior para suportar a dita secção de invólucro superior
11. 11 - Fornalha de acordo com a reivindicação 10, caracterizada por compreender meios de accionamento ligados a uma pluralidade dos ditos macacos de parafuso para operarem selectivamente a dita, pluralidade de macacos em sincronismo, para elevar e baixar verticalmente a dita secção de invólucro superior
12. 12 - Fornalha de acordo com a reivindicação 11, caracterizada por os ditos meios de accionamento compreenderem um veio oposto, montado rotativamente e prolongando-se longitudinalmente ao longo da dita armação, uma unidade redutora de engrenagens acoplada ao dito veio oposto e operãvel para rodar selectivamente o dito veio oposto em qualquer direcção, e meios para acoplarem cada macaco da dita pluralidade de macacos ao dito veio oposto para operação simultânea pelo dito veio oposto
13. 13 - Fornalha de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 12, caracterizada por os ditos meios transportadores incluírem uma chapa de suporte de rolos vertical, prolongado-se ao longo de cada lado da câmara de aquecimento e fora da mesma, tendo as ditas chapas de suporte pares de recessos abrindo-se para cima.

    72 256

    79-8619 seg» em intervalos espaçados ao longo da mesma, compreendendo cada dito rolo uma secção intermédia de transporte de chapas, tendo um veio gue se prolonga axialmente a partir de cada uma das suas extremidades, um colar de chumaceira montado rotativamente em cada dito veio, estando os ditos colares de chumaceira adaptados para recepção no dito par dos ditos recessos abrindo-se para cima, para montagem rotativa do dito rolo, uma roda de accionamento fixada ao dito veio numa extremidade de cada um dos ditos rolos, meios de correia de accionamento prolongando-se através do topo de uma pluralidade das ditas rodas de accionamento em engate de accionamento com as mesmas, e uma disposição de accionamento associada operativamente aos ditos meios de correia de accionamento para accionarem a dita correia de accionamento e rodarem simultaneamente a dita pluralidade de rodas de accionamento e rolos.
14. 14 - Fornalha de acordo com a reivindicação 13, caracterizada por compreender um conjunto de sujeição removível compreendendo o dito conjunto de sujeição rolos excêntricos posicionados para, engatarem de modo rolante na superfície superior da dita correia de accionamento entre rodas adjacentes das ditas rodas de accionamento, para deprimirem a dita correia de accionamento e pressionarem a mesma para baixo para engate de accionamento nas ditas rodas de accionamento.
15. 15 - Fornalha de acordo com a reivindicação 14, caracterizada por as ditas rodas de accionamento terem periferias dentadas e a dita correia ser uma correia de sincronização, tendo dentes adaptados para engrenarem nas ditas periferias dentadas das ditas rodas de accionamento.
16. 16 - Fornalha de acordo com a reivindicação 13, caracterízada por compreender um anel de retenção envolvendo cada um dos ditos colares de chumaceira, recessos alargados numa face das ditas chapas de suporte em torno dos ditos recessos abrindo-se para cima, para receberem os ditos anéis de retenção, chapas retentoras de chumaceira que se prolongam ao longo da dita uma face, confinando os ditos anéis de retenção dentro dos ditos

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    79-8619

    A_a /;

    ~25~ recessos, pelo que os ditos colares de chumaceira são restringidos contra movimento lateral..
17. 17 - Fornalha de acordo com a reivindicação 16,, caracterizada por os ditos colares de chumaceira, nas extremidades dos ditos rolos tendo as ditas rodas de accionarnento, serem seguros contra movimento axial ao longo dos ditos veios e os ditos colares de chumaceira., nas extremidades opostas aos ditos rolos, serem livres de se moverem axialmente ao longo dos ditos veios, para acomodarem a expansão e a coritracção dos ditos rolos.,
18. 18 - Fornalha de acordo com a reivindicação 13, caracterizada. por compreender uma pluralidade ds meios de correia de accíon a m e n t o s e ρ a r ados,, c a d a u m e m e n g a t e d e a c c i o n a m e n to c o m u m a pluralidade das ditas rodas de accionarnento, compreendendo a dita disposição de accionarnento uma unidade de accionarnento individual para cada um dos ditos meios de correia de accionarnento separados, prolongando-se um veio em linha montado rotativamente, longitudinalmente ao longo da dita câmara de aquecimento, meios para accionarem rotativamente o dito veio em linha, e meios para acoplarem operativamente cada uma das unidades de accionarnento individuais ao dito veio em linha, pelo que as ditas unidades de accionarnento individuais são accionadas em sincronismo pelo dito veio em linha.,
19. 19 - Fornalha de acordo com a reivindicação 18, caracterizada por a dita fornalha incluir uma extremidade de saída, através da qual são descarregadas as chapas de vidro aquecidas para processamento subsequente, incluindo os ditos meios transportadores adicionalmente uma secção de transferência na dita extremidade de saída, compreendendo a dita secção de transferência meios de correia de accionarnento adicionais em engate de accionarnento numa pluralidade das ditas rodas de accionarnento e uma unidade de accionarnento da secção de transferência operãvel para accionar os ditos meios de correia adicionais, independentemente da dita pluralidade de meios de correia de accionarnento, para operarem os ditos rolos da dita secção de transferência a velocidades selec™ cionadas, diferentes das velocidades à frente da dita secção de

    72 256

    79-8619 transferência
20. 20 - Processo de aquecimento de chapas de vidro de acordo com um padrão desejado nao uniforme, através da sua largura à medida que as ditas chapas sao transportadas através de uma fornalha de aquecimento fechada e alongada, sobre componentes de rolo alinhados, caracterizado por compreender os passos des proporcionar uma tampa refractária sobre os ditos rolos e ditas chapas de vidro transportas sobre os mesmos, tendo um perfil que é curvo a partir de um bordo lateral para o outro, correspondendo o dito perfil ao dito padrão de aquecimento desejado, pelo que o grau d© curvatura da dita tampa e maior em zonas opostas através das ditas chapas a serem aquecidas a mais altas temperaturas do que em zonas opostas, em que é desejado aquecimento menor, e fornecer calor radiante ao longo do dito perfil da dita tampa para as ditas chapas.,
21. 21 - Processo de acordo com a reivindicação 20, caracterizado por o dito perfil ter forma elíptica,.
22. 22 - Processo de acordo com a reivindicação 21, caracterizado por compreender o passo de aplicar quantidades seleccionadas de calor radiante adicionalmente as ditas chapas através da dita fornalha por baixo da dita tampa, para modificar o padrão de aquecimento estabelecido, fornecendo calor radiante ao longo do dito perfil»