PT99907B - Processo e dispositivo de obtencao de chapas de vidro curvadas - Google Patents

Description

PROCESSO E DISPOSITIVO DE OBTENÇÃO DE CHAPAS

SE VIDRO CURVADAS»

A invenção trata de técnicas de obtenção de chapas de vidro encurvadas e eveníualmente temperadas térmicamente, nomeadamente curvadas de acordo com as formas complexas não cilíndricas. Mais particularmente a invenção diz respeito às técnicas nas quais as chapas de vidro são conduzidas por desfilamento sobre um leito de conformação constituído por hastes conformatizantes por exemplo elementos giratórios dispostos de acordo com um trajecto com perfil curvo na direcção de desfilamento das chapas de vidro. A invenção aplica-se por exemplo à realização de vidraças automóveis, por exemplo do tipo óculos, ou vidros laterais.

Estas técnicas de bambeamento—temperado são conhecidas por exemplo da patente francesa 2 442 2Í9 que propõe pré-aquecer as chapas de vidro à temperatura de amolecimento depois de as fazer desfilar sobre o transportador prolongando sem quebrar o caminho seguido pela chapa de vidro depois o forno, o dito transportador formando um leito de conformação passando através de uma zona terminal da têmpera e sendo constituído pelos elementos giratórios dispostos de acordo com um trajecto com perfil curvo, na ϊ

práctica um perfil circular com uma concavidade de perferência voltada para cima. Neste caso, a trajectória seguida pela chapa de vidro não é plana mas cilíndrica, as geratrizes do cilindro sendo horizontais e de preferência perpendiculares à direcção de chegada do vidro, este sendo conduzido plano na instalação. 0 raio do cilindro sobre o qual se apoia a trajectória da chapa de vidro corresponde ao raio da curvatura conferida ã chapa de vidro na direcção paralela à direcção do desfilamento.

Com os elementos giratórios constituídos pelas hastes direitas, obtem-se um cilindro direito. Outras formas tóricas de revolução são obtidas substituindo as hastes direitas por rolos em forma por exemplo do tipo guião, rolos curvados associados aos ^adiabolos ou ainda hastes contrafIexíveis. Seguindo a curvatura dos elementos giratórios, pode-se assim realizar formas de vidraças tóricas de revolução cujo raio de curvatura varia entre í metro e o infinito para a curvatura principal e entre 2& metros e o infinito para a curvatura secundária, o infinito correspondendo a rolos direitos e portanto a uma forma cilíndrica.

Se eles permitirem uma maior variedade de formas de vidraças, os rolos em forma apresentam contudo um número de inconvenientes. Primeiramente, é na prática muito difícil de os utilizar na ausência de contra-rolos superiores contràriamente ao caso das hastes direitas Cver EP-ft—2S3 Θ3Θ) ; pois cada contra—rolos superior deve ter uma forma rigorosamente complementar da do rolo inferior correspondente e a correção da forma do rolo é evidentemente mais complicada de obter de quanto esta forma se obtem da simples haste direita montada sem contraflexão. Por outro lado, são mais onerosos e o seu custo é acrescido pela necessidade do stock. Enfim, as considerações de ordem essencialmente tecnológicas limitam o raio mínimo da curvatura secundária a 20 metros o que é uma curvatura relativamente pouco pronunciada.

Os vidros laterais dos veículos automóveis constituiem hoje o objectivo priveiigiado dessas técnicas de bambeamento vantajosamente realizadas com cadências de produção muito grandes devido nomeadamente à possibilidade de fazei—se seguir as chapas de vidro espaçadas umas das outras de alguns centímetros únicamente, ftlém disso estas técnicas de bambeamento permitem uma muito grande reprodutividade do perfil e da qualidade óptica das vidraças finais o que é particularmente apreciado de um ponto de vista industrial.

Todavia, estas técnicas de bambeamento são excluídas em todos os casos em que a forma final prevista comporta ao menos uma linha de dobragem, como por exemplo as vidraças ditas integradas cuja superfície principal é tangente com o resto da carroceria apôs montagem no seu encaíxilhamento. Com efeito, estas vidraças de forma mais complexa não podiam nessa altura ser obtidas senão por aplicação contra uma forma de bambeamento e mais frequentemente uma prensagem complementar num quadro de bambeamento, o certamente uma interrupção do desfilamento da?

vidro e um espaçamento relativamente grande destas <enquanto uma primeira chapa está no decurso do bambeamento, a ferramenta de bambeamento está indisponível durante toda a duração do bambeamento ainda que uma instalação tal como descrita na patente francesa 2 242 219, o bordo exterior de uma chapa de vidro pode penetrar numa zona de conformação ainda que o bordo posterior da chapa de vidro se encontra aí ainda).

que supõe chapas de

Para além deste aspecto de limitação das cadências de produção, é-se igualmente confrontado com o problema da perfeita correcção da curvatura efectivamente conferida durante o bambeamento e da exclusão de todas as deformações

parasitas devido por exemplo à deformação do vidro sob o seu próprio peso nas zonas onde é sustentado. Estas deformações parasitas produzem-se geralmente durante a transferência da chapa de vidro da estação de bambeamento à estação de têmpera e são frequentemente tanto mais difíceis de evitar quanto a curvatura conferida à chapa de vidro é pequena, o que faz com que a chapa de vidro tenha ainda uma propensão ao bambeamento muito grande e dificilmente defenida.

O problema das curvaturas parasitas é particularmente incómodo no caso de vidros laterais equipados o mais frequentemente com dispositivos de subida-descida supóem que as chapas de vidro não apresentem — ou práticamente não apresentem - curvaturas parasitas de maneira a permeti-las deslizar para o interior do local da porta previsto para este efeito. Em compensação os processos de bambeamento—têmpera sobre um leito de conformação com perfil curvo permitem uma solução muito satisfatória deste problema da correcção da curvatura devido à permanente sustentação das chapas de vidro pelos rolos e ao facto que as chapas de vidro são temperadas directamente após o seu bambeamento sem terem de ser transferidas de um posto de bambeamento a um posto de têmpera.

Independentemente deste aspecto da correcção da curvatura, pode ser observado que estas técnicas com quadro de prensagem implicam cadências de produção bem menores que as obtidas com os processos de bambeamento onde as chapas de vidro desfilam de maneira contínua sem parar. Enfim, mesmo se tais vidraças possam ser consideradas como relativamente complexas pelo facto da sua dobragem muito perto de um bordo do volume, elas ficam globalmente com uma forma cilíndrica de modo que uma linha de bambeamento prevista para a produção de vidraças as mais complexas torna—se um pouco sub—dimensionada e portanto mal adaptada.

Deve, por outro lado, ser notado que é conhecido do pedido de patente FR—A—2 221 403 de curvar o vidro, apresentando-se em fita ou em chapas encaminhando-as sobre uma pluralidade de rolos transportadores repartidos em duas camadas de rolos paralelos entre eles, os planos contendo os eixos dos rolos de cada camada fazendo entre eles um ângulo e sua intersepção sendo perpendicular ao eixo dos rolos, o vértice do ângulo formado pelos seus dois planos sendo dirigido para baixo. Ho caso de uma chapa de vidro individual, recortada antecipadamente, conduz-se a chapa de vidro ao posto de bambeamento onde os rolos são mantidos na horizontal depois, quando a chapa está em posição, dá-se simultãneamente a inclinação determinada para a realização da enfermagem.

Um tal processo é destinado â obtenção de formas de uma superfície desenvolvida, os rolos de cada camada sendo dispostos sobre um mesmo plano. Ho caso de volumes visados pela invenção uma dobragem vêm-se juntar ou mais exactamente, precede uma curvatura principal — normalmente cilíndrica — de maneira que a forma visada não é desenvolvida. Ce é acessível únicamente em função da capacidade do vidro a fluir). For outro lado, esta curvatura principal rigidifica fortemente o volume, o que faz com que ele se torne muito difícil de dobrar transversalmente à linha de curvatura principal.

Por outro lado, no processo descrito no pedido de patente FR-A-2 221 403 já referido, a curvatura depende estritamente da temperatura adquirida pelo vidro. Ora, ê bem conhecido que esta pode — por diversas razães — variar ao longo do tempo de alguns degraus o que conduz a uma certa imprecisão das formas obtidas, imprecisão essa que deve ser compensada por uma passagem entre um par de rolos arqueados calibradores que apertam a chapa de vidro. Durante o bambeamento complementar entre estes rolos calibradores, o vidro continua a arrefecer de maneira que ele se torne

difícil de temperar têrmicamente, salvo se for sobreaquecido no forno o que tem um efeito nefasto sobre a qualidade óptica.

objectivo da presente invenção é de alargar o leque das formas de vidraças susceptíveis de serem produzidas industrialmente a partir de uma instalação de bambeamento-têmpera operando por desfilamento das chapas de vidro sobre um leito de conformação definindo uma trajectória com perfil curvo no sentido do desfilamento do vidro, isto por exemplo em vista da realização por este tipo de instalação da maior parte das vidraças curvadas e têmperas montadas sobre yeículos automóveis, e compreendendo as vidraças montadas integradas.

Conforme a reivindicação 1, este objectivo é alcançado fazendo desfilar as chapas de vidro prs—aquecidas à temperatura de bambeamento simultâneamente sobre um leito principal de conformação cuja trajectória longitudinal é substancialmente circular ou substancialmente cónica de revolução e um ou dois leitos secundários de conformação cujas geratrizes são inclinadas em relação às do leito principal. A chapa de vidro tem assim a sua parte principal, nomeadamente a sua parte central conformada de acordo com o leito principal enquanto que peio menos um destes lados suporta uma trajectória diferente ditada por um leito secundário de conformação. Os trajectos dos elementos giratórios definindo os dois tipos de leitos de conformação são idênticos, visto na direcção do desfilamento da chapa de vidro. Segundo cada caso, estes trajectos podem ser curvilíneos Ca parte principal da chapa de vidro adquire uma forma cílíndrica3 ou ainda substancialmente cónica de revolução seguindo este o ensino do pedido de patente europeia 31/402238.9 registada em 13 de Agosto de 1331, nome da requerente.

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O leito principal de conformação apoia-se de preferência sobre uma trajectôria tangente à trajectôria plana das chapas de vidro no forno de reaquecimento, este com o objectivo de evitar todas as quebras que se manifesta por uma desformação de acordo com uma linha essencialmente paralela ao bordo dianteiro da chapa de vidro. O ou os leitos secundários de conformação são pelo contrário reelevadas de maneira que a chapa de vidro apresente finalmente os bordos quebrados (modelo obtido com um leito de conformação rectílineo visto numa direcção perpendicular à direcção de desfilamento das chapas de vidro, os elementos de conformação dos leitos secundários são neste caso tipo rolos direitos) ou bordos arredondados (modelo obtido com um leito de conformação curvílxnea vista numa direcção perpendicular à direcção de desfilamento das chapas de vidro, os elementos de conformação de leitos secundários são neste caso curvos).

ft invenção tem igualmente por objecto uma máquina de bambeamento comportando um leito principal de conformação cuja trajectôria longitudinal é substâncialmente circular ou substâncialmente cónica de revolução e um ou dois leitos secundários de conformação cujas hastes conformatizantes são constituídas por elementos giratórios imbricados entre as hastes comformatisentes do leito principal de conformação e são inclinados em relação a estas últimas.

Ma grande maioria dos casos, os leitos de conformação secundários devem comportar duas séries de elementos giratórios entre os quais as chapas de vidro desfilam, esta configuração permitindo um bom respeito da localização da dobragem e/ou um arredondado que corresponde exactamente à desejada mesmo se a temperatura de vidro varia.

Outros detalhes e características vantajosas da invenção ressaltam da descrição detalhada feita de seguida em referência aos desenhos anexos que representam:

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. figura 1 : um esquema em perspectiva de uma máquina de bambeamento prevista para a realização de vidraças essencialmente cilíndricas com os cantos quebrados direitos, . figura 2 : uma vista de frente de uma máquina de bambeamento com um leito principal plano e dois leitos secundários direitos, • figura 3 : uma vista de frente de uma máquina de bambeamento com um leito principal plano e um leito secundário com os elementos giratórios em forma.

A figura 1 ilustra o principio do processo de bambeamento de acordo com a invenção aplicado no caso presente uma máquina de bambeamento comportando um leito principal de conformação cujas hastes conformatizantes 1, de preferência do tipo rolos cilíndricos direitos, são dispostos de acordo com um perfil circular 2 na direcção de desfilamento das chapas de vidro. A concavidade do leito é voltada para cima. A máquina de bambeamento está disposta imediatamente a jusante de um transportador plano de conduzir as chapas de vidro aquecidas à temperatura de bambeamento ϊ para evitar as deformações ópticas que resultariam de uma quebra do caminho seguido pelas chapas de vidro, a curva do leito principal de conformação ê tangente à do transportador 3 pelo facto da representação em perspectiva, aparece simplesmente sob a forma de um traço único.

Como indicado na patente FR-A-2 6Θ4 392, se as chapas de vidro desfilarem a uma velocidade elevada pelo menos igual a 10 cm/s e de preferência na ordem de 15 a 18 cas/s, vão adquirir o perfil correspondente ao leito de conformação sob o único efeito combinado da gravidade e da velocidade, sem o apoio de meios de manutenção superiores por exemplo do tipo rolos. Para as chapas de vidro de 3 mm de espessura, os rolos 1 são tipicamente espaçados de 50 a 100 mm. No caso presente, vão assim adquirir principalmente um perfil cilíndrico.

Neste leito principal Yêm juntar-se dois leitos de conformação secundários colocados sobre os lados e cujas hastes conformatizantes 4 são imbricadas entre os rolos 1 do leito principal. Estas hastes conformatizantes são dispostas de acordo com um perfil circular 5 semelhante ao perfil circular 2, mas inclinadas em relação ao leito principal de maneira que a chapa de vidro 6 tem os seus bordos 7 reelevadcs o que conduz a volumes ditos de cantos quebrados.

ft disposição relativa de hastes conformatizantes 4 e dos rolos i é mais especialmente visível sobre a figura 2 o que corresponde a uma vista de frente de uma máquina de bambeament-o cujo leito principal de conformação plano, ou mais geralmente tem um elemento de base de uma máquina tal como a representada na figura 1 .

Nesta figura 2, representou-se o rolo cilíndrico direito 1 e o seu eixo de rotação S num plano anterior de dois pares 9, 1© de rolos cilíndricos direitos pertencendo cada um a um leito de conformação secundário. Os rolos de cada par são inclinados em relação ao eixo 8 de um ângulo que pode ser compreendido entre © e 3© e é na ordem de 5 a 1© para o caso de uma vidraça automóvel destinada a ser montada integrada.

Tendo em conta a rampa elevada, os rolos superiores ii são necessários para ajudar ao avanço das chapas de vidro. Se a superfície reelevada da chapa de vidro é relativamente fraca e/ou se o ângulo visado é muito pequeno, por exemplo na ordem de 5, os leitos secundários 3, í© podem apresentar ura ângulo de inclinação constante, o arrastamento pelo leito principal sendo suficiente para forçar a progressão através dos primeiros pares de rolos. Nos casos contrários, é <3 preferível de proceder com uma certa progressividade, o ângulo de inclinação aumentado por exemplo para os três primeiros pares.

A máquina de bambeamento da figura 1 comporta na sua parte jusante meios para arrefecer de maneira suave e controlada as chapas de vidro curvadas. De maneira conhecida, pode ser igualmente munida de uma zona de têmpera térmica. Para isto, os bicos de sopragem de ar frio são dispostos entre as hastes conformatizantes do leito principal na parte jusante do caminho seguido pela chapa de vidro. De acordo com uma primeira variante da invenção, dispãe-se estes bicos sobre toda a largura da máquina de bambeamento e os leitos secundários não apoiam mais a chapa de vidro desde que esta penetre na zona de têmpera. De acordo com uma segunda variante da invenção, dispãe—se uma primeira série de bicos precisamente em frente da parte central da chapa de vidro, de maneira que o ar da têmpera vai-se, escapando sobre os lados, começando igualmente a arrefecer os bordos reelevados da chapa de vidro — arrefecimento por outro lado tanto mais intenso quanto maior o ângulo de inclinação e que os seus bordos se op3em por consequência ao espaçamento de ar. Esta primeira série de bicos de têmpera é completada por uma segunda série de bicos estendendo-se desta vez sobre toda a largura da máquina de bambeamento, substituindo—se entre os elementos dos leitos secundários de conformação. Esta segunda variante da invenção é mais especialmente preferida porque os bordos da chapa de vidro penetram na zona de têmpera um pouco rígidos e apresentam desta maneira uma menor tendência para a fuga de ar.

Nos exemplos esquematizados nas figuras 1 e 2 os leitos de conformação secundários são planos. Todavia, as hastes conformatizantes 4 podem ser igualmente constituídas pelos elementos em forma como os representados em lí na figura 3. Pode-se utilizar para estas hastes arqueadas à volta das quais são enfiadas uma série de argolas rodeadas por uma bainha colocada livre em rotação. Podem igualmente ser utilizados elementos em forma constituídos por hastes direitas sobre as quais são enfiadas as argolas que definem uma superfície de conformação análoga à dos rolos em forma de diabolo ou de fuso, mas que arrastam a chapa de vidro de maneira constante.

Enfim, a vidraça pode não comportar que um único canto reelevado. Neste caso, o carácter assimétrico das forças que se exercem sobre a chapa de vidro deve ser compensado pelos batentes, por exemplo constituídos por rolos 12 montados a 9®, de maneira a conduzir a chapa de vidro de acordo com a direcção do desfilamento desejado.

RESUMO

A invenção diz respeito a um processo e a um dispositivo de bambeamento de chapas de vidro pré-aquecidas à temperatura de bambeamento por desfilamento de chapas de vidro simultâneamente sobre um leito principal de conformação cuja trajectória longitudinal é substancialmente circular ou substancialmente cónica de revolução e uma ou dois leitos de conformação secundários cujas geratrizes são inclinadas em relação às do leito principal.

Aplica-se nomeadamente à produção de vidraças automóveis com os cantos quebrados.

Claims (7)

1. lã - Processo de bambeamento de chapas de vidro préaquecidas à temperatura de bambeamento por desfi lamento das chapas de vidro simultâneamente sobre um leito principal de conformação cuja trajectória longitudinal é substancialmente circular ou substanciaimente cónica de revolução e um ou dois leitos de conformação secundários cujas geratrizes sSo inclinadas em relação às do leito principal.

   í
2. 2ã - Processo de bambeamento de chapas de vidro de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de o leito principal de conformação ser tangente à trajectória plana das chapas de vidro no forno de reaquecimento.
3. 3ã — Processo da bambeamento de chapas de vidro de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo facto de o ou os ditos leitos de conformação secundários serem rectilineos vistas numa direcção perpendicular à direcção de desfilamento das chapas de vidro.
4. 4ã — Processo de bambeamento de chapas de vidro de « acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterízado pelo facto de o ou os ditos leitos de conformação secundários serem curvilíneos, vistas numa direcção perpendicular à direcção de desfilamento das chapas de vidro.
5. 5a _ processo de bambeamento de chapas de vidro de acordo com uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo facto de as chapas de vidro serem submetidas igualmente a uma têmpera térmica durante o seu desfilamento.

   \ ga _ processo de bambeamento de chapas de vidro de acordo com uma das reivindicações í a 4, caracterizado pelo facto de as chapas de vidro serem arrefecidas de maneira suave e controlada durante o seu desfilamento.
6. 7l — Máquina de bambeamento de chapas de vidro comportando um leito principal de conformação cuja trajectória longitudinal é substancialmente circular ou substancialmente cónica de revolução e um ou dois leitos de conformação secundários cujas hastes conformatizantes são constituídas por elementos giratórios que são imbricados entre as hastes conformatizantes do leito de conformação principal e são inclinadas em relação a estas últimas.

   S®. — Máquina de bambeamento de chapas de vidro de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo facto de o ou os ditos leitos de conformação secundários comportarem duas séries de elemtnios giratórios entre os quais as chapas desf ilam.

   3â. - Máquina de bambeamento de chapas de vidro de acordo com a reivindicação 7 ou 8, caracterizada pelo facto de os ditos elementos giratórios do ou dos ditos leitos de conformação secundária serem constituídos por hastes direitas.

   101. — Máquina de bambeamento de chapas de vidro de acordo com a reivindicação 7 ou 8, caracterizada pelo facto de os ditos elementos giratórios da ou dos ditos leitos de conformação secundária serem constituídos por hastes arqueadas sobre as quais são enfiadas nas argolas livres em rotação ou por hastes direitas sobre as quais são enfiadas as argolas com forma.

   íH — Máquina de bambeamento de acordo com uma das reivindicações 7 a 11, caracterizada pelo facto de que o ângulo de inclinação dos elementos giratórios do ou dos ditos leitos de conformação secundários ser aumentado a jusante do ou dos dits leitos de conformação.
7. 12®. — Máquina de bambeamento de acordo com uma das reivindicações 7 a 11, caracterizada pelo facto de que comporta por outro lado caixas de sopragem de têmpera, numa primeira parte da zona de têmpera, com bicos dirigidos entre os elementos giratórios do dito leito de conformação principal e, na segunda parte da dita zona de têmpera, com bicos suplementares em substituição dos elementos giratórios do ou dos ditos leitos de conformação secundária.