RO111358B1 - Instalatie de curbare a foilor de sticla - Google Patents

Description

Invenția se referă la o instalație de curbare a foilor de sticlă prin trecerea acestora peste un pat de conformare, alcătuit dintr-o serie de tije de conformare, dispuse după o traiectorie având un profil curb pe direcția deplasării foilor de sticlă. Invenția se aplică în mod particular la producerea geamurilor bombate și, eventual, călite pentru automobile.

Tehnica de curbare este cunoscută, în special din brevete FR B 2. 242.219 și FR B 2.549.465 și constă în realizarea deplasării foilor de sticlă, încălzite într-un cuptor orizontal, printre două sisteme de role - sau prin alte elemente rotitoare - dispuse după un profil curb, și în trecerea printr-o zonă terminală de căline, pentru obținerea de geamuri laterale, acoperișuri glisante sau alte geamuri de formă cilindrică. Sistemele de rulare sunt constituite în general din tije cilindrice drepte, dispuse după un profil circular. Această tehnică permite o capacitate de producție foarte ridicată deoarece, pe de o parte, foile de sticlă nu trebuie să fie foarte distanțate una față de cealaltă, o foaie de sticlă putând intra fără dificultate într-o zonă de formare, în timp ce tratamentul foii precedente nu este încă terminat, și pe de altă parte, în cazul în care lungimea rolelor permite aceasta, foile de sticlă pot fi tratate simultan, pe același front de lucru (două sau trei foi de sticlă).

In cele mai multe cazuri, geamurile automobilelor sunt prevăzute cu porțiuni glazurate pe fața interioară, adică pe fața lor concavă. Această glazură este depusă din oficiu pe o față a foilor de sticlă, orientată către în sus în cuptor, pentru a nu păta transportorul cuptorului și pentru a nu păta indirect, celelalte foi de sticlă. In consecință, traiectoria foilor de sticlă trebuie să fie ascendentă, iar patul de conformare să prezinte o concavitate orientată către în sus. In aceste condiții, foaia de sticlă urcă cu câte o treaptă la fiecare rulou al patului de conformare.

Pentru a sprijini operația de urcare a acestei trepte de către foaia de sticlă, se utilizează un ansamblu de role superioare, care funcționează în paralal cu patul de conformare (FR B 2.549.465). Aceste role superioare sunt montate elastic, sprijinindu-se pe niște arcuri pentru evitarea unui sprijin prea accentuat al acestora pe foaia de sticlă, scopul fiind stimularea doar a avansului foii și în nici un caz, o presare sau o laminare. Cu toate acestea, acest lucru nu este posibil decât în cazul în care rolele superioare sunt foarte bine reglate pe poziție, ceea ce ar presupune o mașină destul de complexă. In brevet EP B 260.030 se arată, de altfel, că rolele superioare pot fi suprimate dacă viteza de transport a plăcilor de sticlă este ridicată, mai precis, cel puțin egală cu Io cm/s și în mod preferențial, de ordinul, a 15 până la 18 cm/s.

Mărind viteza de transport, se scurtează perioada de timp în care un punct oarecare al foii de sticlă nu este susținut de role, acesta fiind situat între două role. Astfel, se reduce riscul apariției unor defecte optice și de forme semirotunde datorate formării denivelărilor. Fenomenul are loc ca și cum rolele sau celelalte elemente rotitoare echivalente acestora ar fi fost mai apropiate, această apropiere fizică a rolelor nefiind permisă în principal decât în limite tehnologice impuse, în special, de gabaritul pinioanelor și celorlalte mecanisme de transmitere a mișcării de rotație, diametrul minim fiind respectat în scopul evitării oricărei deformații a rolelor.

Viteza de transport preferată, de ordinul a 15...18 cm/s, permite totuși un contact bun între sticlă și role, limitând riscurile de alunecări a foii de sticlă față de role.

Creșterea vitezei de transport a foilor de sticlă este de altfel limitată și de un al doilea factor determinant. Intradevăr, dacă se impune o productivitate mare, nu trebuie ca din acest motiv sticla să iasă din mașina de curbare/călire fără a fi corect călită. Ori, după cum s-a precizat anterior, în acest gen de procedee de curbare/călire, călirea se realizează concomitent cu deplasarea, foile de sticlă deplasându-se cu aceeași viteză ca

RO 111358 Bl și în zona de curbare. In anumite condiții de suflare, date, timpul de călire este în mod direct dependent de viteza de transport a foii de sticlă, de lungimea zonei de călire și de temperatura sticlei la intrarea ei în zona de călire.

Lucrul cu o sticlă mai fierbinte în zona de călire implică în mod evident o sticlă mai fierbinte în zona de curbare ceea ce determină, în consecință o accentuare a fenomenelor de deformare sub formă de denivelări, menționate mai sus. De altfel, lungimea disponibilă pentru zona de călire, este, cel puțin pentru cazul acestui tip de instalație, cu atât mai scurtă cu cât raza de curbură care trebuie conferită foii de sticlă este mai mică, evacuarea foii de sticlă din mașina de curbare/călire trebuind să fie realizată cel mai târziu după ce foile de sticlă au parcurs un sfert de tură, deci înainte ca acestea să revină către înapoi. Pentru o rază de curbură de 1 m, știind că lungimea zonei de curbare trebuie să fie de ordinul a 30 cm, rămâne cel mult o lungime de aproximativ 1,25 m.

In condiții de suflare relativ standard și pentru o foaie de sticlă având o grosime de 3,2 mm, în condițiile în care trebuie respectate prevederile Regulamentului european Nr.43 referitor la omologarea geamurilor de securitate și a materialului pentru geamuri destinate a fi montate pe vehicule cu motor și pe remorcile acestora, tensiunile interne cauzate de călire trebuie să aibă asemenea valori, încât sticla să prezinte, în caz de spargere, un număr de fragmente care, într-un patrat de 5 x 5 cm, să nu fie nici inferior unui număr de 40 și nici mai mare de 350 (număr care poate ajunge la 400 pentru geamuri având o grosime mai mică sau egală cu 2,5 mm). Tot conform acestor prevederi, nici unul dintre fragmente nu trebuie să aibă o suprafață mai măre de 3,5 cm², cu excepția, eventual, a unei benzi cu o lățime de 2 cm situată la periferia geamului și, pe o rază de 7,5 cm în jurul punctului de impact. In plus, nu trebuie să existe nici un fragment alungit mai mult de 7,5 cm.

Zona de călire din mașina de curbare trebuie, în acest scop, să fie parcursă pe parcursul unei durate de cel puțin 5 s, ceea ce conduce la o valoare a vitezei limită de transport a foilor de sticlă egală cu 25 cm/s.

Față de viteza preferată de transport indicată mai sus, acest rezultat conduce aprioric la o marjă comodă de manevră. Acest lucru este respectat în mod efectiv în cazul geamurilor dreptunghiulare sau, esențial dreptunghiulare. In acest caz, distanța maximă între două puncte nesprijinite de role corespunde distanței dintre axele celor două role. Dimpotrivă, în cazul în care sticla prezintă o margine oblică, care formează un unghi față de direcția de transport a foilor de sticlă, pentru punctele acestei margini oblice, distanța în cauză crește invers proporțional cu cosinusul acestui unghi In cazul unei margini situată sub un unghi de 30°, o susținere identică a punctelor marginii ar presupune o viteză de transport cuprinsă între 30 și 36 cm/s, deci inadmisibilă. Calculul demonstrează de asemenea, că viteza limită de 25 cm/s este atinsă când unghiul este mai mic de 45°, ceea ce explică apariția defectelor de tip festonare a marginilor. Este evident că remedierea acestei probleme nu este posibilă modificând poziția foii de sticlă față de direcția dată de transport, deoarece aceasta din urmă determină în același timp și direcția principală a curburii conferite foii de sticlă.

Invenția are ca scop o modificare a tehnicii de curbare/călire, menționate mai sus, pentru a se realiza o îmbunătățire deosebită a calității formei cor».axe obținute și a calității optice a sticlelor produse, concomitent cu suprimarea efectului de festonare a marginilor cazul geamurilor triunghiulare sa orice altă formă care implică o mai _b.. oblică.

Această problemă este rezolvata conform invenției, prin curbarea foilor de sticlă, încălzite la temperatura de curbare. Transportul foilor de sticlă se efectuează peste un pat de conformare având un profil, practic circular sau conic de revoluție față de direcția longitudinală a patului de conformare. Patul de con

RO 111358 Bl formare este constituit dintr-un ansamblu de elemente rotitoare adecvate antrenării foilor de sticlă și din cel puțin o pernă de aer cald acționând asupra foilor de sticlă cel puțin în prima parte a zonei a curbare.

Așa cum s-a precizat mai sus, rezultă că foaia de sticlă este în esență conformată prin intermediul pernei de aer cald. Aceasta poate acționa asupra feței inferioare, asupra feței superioare sau asupra ambelor fețe ale foii de sticlă.

In cazul unei perne de aer cald care acționează numai asupra feței inferioare, este necesar să fie prevăzute mijloace tehnice de tipul unor role, situate în partea superioară a foii, capabile să mențină foaia de sticlă într-o poziție în care să poată fi antrenată de către elementele rotitoare în interiorul mașinii de curbare. Din motivele menționate mai sus, mijloacele tehnice superioare constituie un inconvenient dar, cu toate acestea, perna de aer cald contribuie la o mai bună calitate a formării. De remarcat că această pernă de aer cald inferioară poate fi constituită în mod practic dintr-o serie de perne de aer cald montate în interstițiile dintre elementele rotitoare, de exemplu constituite din niște tije drepte sau tije fațetate.

Intr-o variantă mai avantajoasă a instalației, o pernă de aer cald acționează asupra feței superioare a foii de sticlă. In această situație, este posibilă o oarecare creștere a efectului forței gravitaționale și din acest motiv, este îmbunătățită capacitatea de antrenare a elementelor rotitoare care intră în componența patului de conformare. Rezultă de aici că viteza de transport a sticlei va putea fi mărită fără a antrena creșterea riscului de alunecare (patinare), permițându-se astfel optimizarea în manieră sistematică a vitezei de transport a foilor de sticlă, în funcție de timpul susceptibil de a fi acordat operației de călire termică. In aceste condiții, viteza de transport a foilor de sticlă va putea atinge ca ordin de mărime 25 m/s, ceea ce este deosebit de favorabil calității sale optice. De altfel, perna de aer cald nu antrenează nici un risc în ceea ce privește marcarea optică a feței sticlei cu care aceasta este în contact, adică a feței orientate către în sus, care este în general glazurată. Prin aer cald, trebuie înțeles aerul adus la o temperatură învecinată temperaturii de curbare a foilor de sticlă. Acest aer cald conduce la un efect deosebit de avantajos realizat în instalația de curbare, conform invenției, minima răcire a foii de sticlă în timpul secvenței de curbare având drept consecință posibilitatea de lucru cu o sticlă ușor mai rece la ieșirea din cuptor, fără ca aceasta să afecteze călirea, dar diminuând riscul de ondulați datorită unei rigidități mai mari a foii de sticlă.

Trebuie subliniat faptul că, în cazul unei instalații de curbare la temperatura ambiantă, viteza de răcire a sticlei este cuprinsă între 7 și 8°C/s sau mai mult de 10°C/sîn timpul curbării. La temperaturile considerate, o asemenea răcire conduce la mai mult decât triplarea viscozității ceea ce este bineînțeles în detrimentul curbării.

Este important mai ales să se exercite o acțiune asupra foii de sticlă chiar în prima parte a zonei de curbare atunci când foaia de sticlă este în mare parte antrenată de către ultimele role ale cuptorului de încălzire, role care sunt dispuse, bineînțeles, într-un plan orizontal, astfel încât foaia de sticlă să prezinte o oarecare rigiditate datorată părții sale plane din spate. Cu toate acestea, pentru a profita la maximum de efectul termic al aerului cald, perna de aer cald superioară acoperă, de preferință, întreaga zonă de curbare.

Această variantă a instalatiei, conform invenției, este în mod deosebit preferată în cazul, de altfel cel mai frecvent, în care curbarea este urmată de o călire termică cu jeturi de gaz de răcire, suflate asupra celor două fețe ale sticlei prin intermediul unor ajutaje superioare și inferioare, intercalate între elementele rotitoare, dispuse în ultima parte a patului de conformare.

Conform unei variante de realizare deosebit de avantajoasă a instalatiei, conform invenției, două perne de aer cald acționează de o parte și de cealaltă a foii

RO 111358 Bl de sticlă. In acest mod, se îmbunătățesc în mod suplimentar efectul termic și în mod special, se furnizează un sprijin suplimentar pentru sticla care nu este susținută de role, fără a determina 5 defecte de antrenare a foii de sticlă care rămâne în contact cu rolele datorită pernei de aer cald superioare. Perna de aer cald inferioară va crea astfel un anumit număr de puncte de sprijin suplimentare, io care limitează festonarea marginilor. In plus, calitatea optică este asigurată de către viteza ridicată permisă de către perna de aer cald superioară. In această variantă de realizare a instalației, se 15 poate considera că foaia de sticlă este conformată între pernele de aer cald, rolele neservind decât la antrenarea mecanică a acesteia, greutatea sticlei fiind suportată de către pernele de aer 2C cald. Drept consecință, rolele constituie punct de referință precis, precizia mecanică a poziționării dată de așezarea unei role neavând un echivalent simplu în cazul susținerii de către o pernă de aer. 25

In mod avantajos, pernele de aer cald pot prezenta o oarecare curbură transversală, identică cu curbura transversală care se dorește a fi conferită foii de sticlă. 30

Instalația de curbare, conform invenției, este prevăzută cu un pat de conformare, format dintr-un ansamblu de elemente rotitoare și anume de tipul unor role, dispuse după un anumit profil, 35 practic, circular sau practic conic, de revoluție față de direcția longitudinală a patului de conformare menționat și din cel puțin un mijloc de generare a unei perne de aer cald, deasupra și/sau 40 dedesubtul patului de conformare menționat.

Aceste mijloace de generare a pernelor de aer cald sunt, de exemplu, · ansambluri de corpuri dreptunghiulare 4 5 alungite, prevăzute cu câte o cavitate, eventual alăturate pentru a forma perna de aer cald superioară și închise cu ajutorul unui perete realizat dintr-un material poros, susceptibil de a putea fi prelucrat, 50 în forma dorită, prin așchiere, corpurile dreptunghiulare alungite menționate fiind de preferință protejate în cazul spargerii sticlei în zona peretelui poros prin întrețeserea acestora într-o pânză din fibre rezistente la temperaturi înalte.

Pernele de aer cald utilizate, din instalația conform invenției, trebuie să prezinte o mică înălțime, de preferință cuprinsă între 0,2 și 2 mm și trebuie să prezinte o oarecare duritate. Cu alte cuvinte, trecerea foii de sticlă nu trebuie să afecteze în mod practic înălțimea pernei de aer.

Se dă, în continuare, un exemplu de realizare a instalației, conform invenției, în legătură și cu fig.1 și 2, care reprezintă :

- fig.1, vedere parțială în perspectivă a instalației de curbare;

- fig.2, detaliu din fig.1.

Fig.1 ilustrează principiul curbării foilor de sticlă, aplicate în cazul unei instalații de curbare prevăzute cu un pat de conformare, ale cărui tije conformatoare 1, de preferință constând din niște role cilindrice drepte, sunt dispuse după un profil circular, definit de către niște elemente arcuite 2 în direcția transportului foilor de sticlă indicată de către o săgeată F. Concavitatea patului de conformare este orientată către în sus. Instalația de curbare este amplasată imediat în aval de un transportor plan de alimentare cu foi de sticlă, încălzite la temperatura de curbare. Pentru a se evita deformațiile optice care ar rezulta dintr-o eventuală spargere (întrerupere] a căii de transport pe care se deplasează foile de sticlă, curba patului de conformare este tangentă la acest transportor de alimentare, în figură, ne re prezentat. Rolele sunt dispuse, în acest caz, paralel unele față de celelalte, pentru obținerea unui geam cilindric. Acestea sunt puse în mișcare de rotație, de exemplu, prir intermediul unui ansamblu de lanțuri care acționează asupra unor roți de lanț amplasate la extremitățile rolelor și antrenate de către un arbore motor.

Primele șapte role din alcătuirea mașinii definesc zona de formare. Rolele următoare aparțin zonei de călire, iar între acestea sunt dispuse ajutaje de suflare 3, alimentate prin niște camere de suflare 4 care proiectează un gol de

RO 111358 Bl răcire, în general aer, în direcția feței inferioare a foii de sticlă. Față în față cu ajutajele de suflare inferioare sunt prevăzute ajutaje de suflare superioare, nereprezentate în figură, în scopul unei mai mari clarități a acesteia și care proiectează gaz de răcire în direcția feței superioare a foii de sticlă. Pentru a se permite o bună evacuare a aerului de călire, rolele din zona de călire sunt mai distanțate cu o distanță mai mică în aval de aceasta zonă de călire, deci începând din momentul în care sticla este deja suficient de mult răcită, încât forma să se fi solidificat. De altfel, în această zonă de călire, fiecărei role din patul de conformare îi corespunde o rolă superioară, nici aceste role nefiind reprezentate. In această zonă de călire, este într-adevăr preferabil ca rolele superioare să nu fie suprimate, deoarece avansul foii de sticlă este frânat prin suflarea gazului de răcire și în orice caz, sticla este în această zonă mai rece, deci rolele superioare nu mai pot avea efecte dăunătoare.

După cum se poate observa în fig. 1, primele șapte role ale instalației de curbare nu sunt asociate unor role superioare, absența acestora fiind, după cum s-a indicat în brevet EP-B 263.030, compensată printr-o viteză de transport a foilor de sticlă cel puțin egală cu 10 cm/s și, de preferință, cuprinsă între 15 și 25 cm/s, viteză permisă mai ales de către perna de aer superioară care evită patinarea, viteza de transport fiind cu atât mai mare cu cât foaia de sticlă este mai subțire. In toate cazurile, atunci când foaia de sticlă prezintă o margine oblică și/sau atunci când raza de curbură a instalației de curbare este foarte mică, pot apare anumite defecte ale formei convexe obținute, care, conform prezentei invenții, s-au dovedit a putea fi compensate prin ușoara mărire a efectului forței gravitaționale prin intermediul pernei de aer superioare 5, obținută, în cazul de față, prin alăturarea a mai multor elemente 6 alimentate prin intermediul unui tub comun 7.

In vecinătatea zonei de călire, perna de aer superioară trebuie întreruptă pentru a permite poziționarea rolelor superioare situate pe aceeași verticală cu rolele inferioare, acestea având rolul de a sprijini pătrunderea sticlei în zone de călire împotriva forței de sens contrar generate de gazele de răcire care sunt suflate în mod continuu. Este de menționat faptul că, la limită, este prevăzută în prima parte a zonei de călire, numai câte una dintre cele două role superioare, acestea servind ca barieră împotriva pătrunderii gazelor de răcire în zona de curbare. Se pot de asemenea, prevedea role superioare inclusiv în zona de curbare, dar menținând în această situație o pernă de aer între fiecare dintre rolele superioare situate în această porțiune. Pentru o curbare cilindrică, această soluție nu este de preferat, oricum, putându-se dovedi avantajoasă în cazul în care rolele au forma corespunzătoare sau, în cazul, în care sunt prevăzute role suplimentare și anume, în scopul obținerii de geamuri având colțuri rotunjite.

Această ultimă variantă este deosebit de importantă, în cazul în care, după cum este arătat în varianta de realizare ilustrată în fig. 1, sunt prevăzute perne de aer 8 și între rolele inferioare ale patului de conformare. Aceste perne de aer inferioare au în realitate tendința de a ridica foaia de sticlă, ceea ce ar conduce la riscul sprijinului acesteia pe rolele superioare, în cazul în care nu se exercită nici o forță contrară.

Ultima rolă 9 a patului de conformare este prevăzută cu un ansamblu basculant, de exemplu, ca cel descris în brevet FR-A 2.549.465, ansamblu care trimite foile de sticlă curbate și călite pe un transportor sensibil plan, care traversează eventual o zonă de suflare pentru o răcire secundară.

După cum se poate observa mai în detaliu, în fig.2, perna sau diferitele perne de aer sunt de preferință, obținute din elemente prevăzute cu o cavitate, de formă dreptunghiulară alungită, 10, legate la un dispozitiv de alimentare 11 cu aer cald, și închise printr-un perete poros 12, eventual prelucrat prin așchiere, în vederea obținerii formei finale.

RO 111358 Bl

Utilizarea unui asemenea material permite realizarea foarte ușoară a pernelor de aer, adaptate unor paturi de conformare având o formă cilindrică imperfectă și prezentând, de exemplu, o ușoară curbură transversală, paturile de conformare, în acest caz, fiind formate nu din tije cilindrice drepte, ci, de exemplu, din role butoi sau având un profil longitudinal concav.

Poate fi, de asemenea, menționat, în acest caz, faptul că instalația este deosebit de avantajoasă deoarece permite în mod efectiv eliminarea elementelor superioare, eliminarea acestora din urmă nefiind realizabilă decât în măsura în care antrenarea de către rolele inferioare este suficient de eficientă.

Pentru evitarea deteriorării acestui perete poros, în cazul spargerii unui geam în timpul operației de călire, elementele dreptunghiulare alungite sunt de preferință întrețesute într-o pânză protectoare 13, permeabilă la aer, constituită din fibre rezistente la temperatură înaltă.

Aceste elemente dreptunghiulare alungite sunt, de preferință, realizate întrun mod standard, perna de aer superioară în zona de formare fiind obținută prin simpla alăturare a numărului dorit de elemente. 0 asemenea alcătuire permite simplificarea problemelor de înlocuire a pieselor uzate.

Cu titlu ilustrativ, se constituie o instalație, o mașină de curbare având elemente dreptunghiulare alungite, cu o lățime de 15 cm (lățimea peretelui care formează perna de aer) dispuse la 5 mm de foaia de sticlă, între role drepte cu un diametru de 30 mm, montate la o distanță între axe de 50 mm. In cazul pernelor de aer, inferioare și superioare, această distanță între axe poate fi mărită suplimentar fără ca aceasta să afecteze calitatea sticlei, rolele servind în principal pentru fixarea punctelor de referință. Pernele de aer utilizate au o rigiditate mare, având un raport între presiunea aerului în cheson și presiunea aerului în perna de aer de cel puțin egal cu 4.

Claims (6)

1. Revendicări

   1. Instalație de curbare a foilor de sticlă cuprinzând un pat de conformare, alcătuit dintr-un ansamblu de elemente rotitoare, în special de tipul unor role dispuse după un profil practic, circular sau conic de revoluție față de direcția longitudinală a patului de conformare, caracterizată prin aceea că este constituită din corpuri dreptunghiulare alungite, prevăzute cu câte o cavitate (10), închise printr-un perete poros (12), care generează un curent de aer, prin perne de aer (5, 8) dispuse superior, respectiv inferior, patului de conformare.
2. 2. Instalație de curbare a foilor de sticlă, conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că, corpurile dreptunghiulare prevăzute cu cavități (10) sunt înfășurate într-o țesătură de fibre, rezistente la temperatură înaltă.
3. 3. Instalație de curbare a foilor de sticlă, conform revendicărilor 1...3, caracterizată prin aceea că, distanța dintre peretele poros (12) și fața corespunzătoare a foii de sticlă, aflată către acesta, este cuprinsă între 0,2 și 2 mm.
4. 4. Instalație de curbre a foilor de sticlă, conform revendicărilor 1...3, caracterizată prin aceea că, corpurile dreptunghiulare prevăzute cu cavități (10) generează un curent de aer calc prin intermediul pernelor de aer (5, 8).
5. 5. Instalație de curbare a foilor de sticlă, conform revendicărilor 1...4, caracterizată prin aceea că, curentul de aer generat de corpurile dreptunghiulare (10) acoperă întreaga zonă de curbare.
6. 6. Instalație de curbare a foilor d? sticlă, conform revendicărilor 1...U caracterizată prin aceea că, pentru răcirea foilor de sticlă în vederea călirii termice prin jeturi de gaz suflat, între elementele turnante (1), dispuse în ultima parte a patului de conformare, sunt intercalate niște ajutaje inferioare (3).