PT94435B

PT94435B - Dispositivo para a tempera por contacto de vidracas

Info

Publication number: PT94435B
Application number: PT94435A
Authority: PT
Inventors: Luc Vanaschen; Hans-Werner Kuster; Carsten Bremer
Original assignee: Saint Gobain Vitrage
Priority date: 1989-06-22
Filing date: 1990-06-20
Publication date: 1996-09-30
Also published as: DK0404677T3; PT94435A; YU47149B; EP0404677A1; SK311890A3; UA13217A; LTIP1863A; FI903167A0; SK279216B6; KR910000549A; RU1828452C; CZ311890A3; JP2820778B2; ES2048456T3; CA2019487C; FI90339B; LT3786B; KR0160761B1; CZ284274B6; EP0404677B1

Description

MEMÓRIA DESCRITIVA

DA

PATENTE DE INVENÇÃO

NQ 94.435

NOME: SAINT-GOBAIN VITRAGE INTERNATIONAL, francesa, industrial, com sede em Les Miroirs, 18, avenue d'Alsace, 92400 Courbevoie, França.

EPÍGRAFE: DISPOSITIVO PARA A TÊMPERA POR CONTACTO DE VIDRAÇAS

INVENTORES: LUC VANASCHEN - HANS-WERNER KUSTER CARSTEN BREMER

Reivindicação do direito de prioridade ao abrigo do artigo 4Q da Convenção da União de Paris de 20 de Março de 1883.

Patente N2 89.08311, depositada em 22 de Junho de 1989, em França.

Memória descritiva referente ao pedido de patente de invenção em nome de Saint-Gobain Vitrage International, francesa,industrial, com sede em Les Miroirs, 18, avenue d'Alsace, 92400 Courbevoie, França, para :

DISPOSITIVO PARA A TEMPERA POR CONTACTO DE VIDRAÇAS í

presente invento refere-se a um dispositivo para a têmpera por contacto duma chapa de vidro com tensões de bordo reforçadas, a referida chapa sofrendo eventualmente também um encurvamento por contacto. O invento aplica-se nomeadamente à produção de vidraças temperadas térmicamente, planas ou apresentando uma certa curvatura e destinadas por exemplo a veículos automóveis.

Habitualmente, a têmpera térmica de vidraças efectua-se por sopragem de ar frio sobre as duas faces das chapas de vidro aquecidas anteriormente a uma temperatura apta. Em certos casos, pode ser no entanto mais vantajoso proceder a uma têmpera, chamada por contacto, colocando as vidraças em contacto superficial directo com as placas de compressão arrefecidas por exemplo com água, do tipo pratos de compressão ou moldes de compressão. 0 contacto directo com placas de compressão e arrefecimento permite evitar nomeadamente deformações ou empenamentos da vidraça que aparecem por vezes quando a vidraça não é mantida senão ao longo dos seus bordos e/ou dum só lado durante a têmpera. 0 processo de têmpera por contacto pode ser igualmente vantajoso para a fabricação de vidraças encurvadas e

temperadas em vidro muito delgado. Com efeito, o vidro delgado arrefece muito ràpidamente e quando, de acordo com os processos de encurvamento-têmpera tradicionais, a chapa de vidro é primeiramente encurvada antes de ser transferida ao posto de têmpera por sopragem de ar frio, o arrefecimento do vidro durante a transferência pode ser tal que a sua temperatura é então insuficiente para uma têmpera térmica de qualidade. 0 emprego de placas de compressão constituídas por moldes cuja forma corresponde àquela que se pretende conferir à vidraça permite suprimir essa transferência, encurvamento e têmpera da vidraça efectuando—se em certa forma numa única operação.

No pedido de patente EP—A 277 074, é conhecido reduzir a fragilidade das bordas das vidraças temperadas por contacto de forma usual, conhecida por exemplo por FR—A 1 580 305, criando uma diferença de temperatura entre as bordas e o centro da vidraça, sobretudo soprando um gás de arrefecimento sobre as bordas da vidraça. No pedido supracitado, está descrito um dispositivo no qual as superfícies periféricas das vidraças são arrefecidas por meio de jactos de ar durante o prosseguimento da operação de têmpera por contacto. Ainda segundo EP-A 277 074, estes jactos de ar são produzidos por calços tubulares dispostas paralelamente à borda do vidro, no exterior das placas de arrefecimento e de compressão. Estes calços estão munidas de embocaduras com fentas para a emissão de jactos de ar.

Esta sopragem de ar frio sobre as superfícies periféricas permitem as três configurações concebíveis para as placas de compressão e de arrefecimento e a vidraça. A vidraça pode ser assim maior do que estas placas, de forma que as suas extremidades ultrapassem as placas ; pode ser do mesmo tamanho que estas, tendo então uma superfície periférica que termina ao nível das placas ou ainda menor do que as placas de tal forma que a superfície periférica da vidraça a arrefecer por ar fique disposta mais atrás em relação às superfícies de delimitação laterais das placas de arrefecimento e de compressão e que entre as placas se forma assim uma garganta cuja superfície de base é constituída pela superfície periférica da vidraça.

έ igualmente conhecido pelo pedido de patente DE-A 1 771 790, um dispositivo de têmpera por contacto por meio de placas de compressão, a primeira das quais é constituída por uma placa metálica rígida arrefecida por água e a outra das quais é formada por uma caixa fechada por uma membrana estanque resistente ao calor, que pode ser alimentada por meio de água sob pressão e cuja membrana estabelece o contacto com a vidraça.

Neste caso igualmente, as placas de compressão são maiores do que as vidraças. O arrefecimento das superfícies periféricas das vidraças deve efectua,—se então pelo facto de as vidraças serem chanfradas do lado que se aplica contra a membrana duma maneira tal que a membrana arrefecida possa aplicai—se sobre a superfície chanfrada. Esse chanfro das bordas das vidraças não pode ser realizado no entanto senão no caso de vidraças de automóveis.

Por diversas razões, esta técnica mostra-se muitas vezes mais económica, um único jogo das placas de arrefecimento e de compressão podem servir para vidraças de tamanhos diferentes, mas com o mesmo raio de curvatura. Por outro lado, é mais fácil obter tensões de bordo reforçadas com placas de arrefecimento e de compressão maiores do que a chapa de vidro, porque neste caso a intensidade de sopragem sobre as bordas pode ser bastante fraca, enquanto que com placas menores do que a chapa de vidro, a sopragem serve ainda para a têmpera própriamente dita das zonas marginais não cobertas pelas placas de arrefecimento, é vantajoso para a têmpera por contacto, utilizar dispositivos que comportem placas de compressão maiores do que as vidraças a temperar. Os dispositivos conhecidos não permitem todavia que seja atingido um estado de tensão satisfatório das vidraças, quer seja na proximidade imediata das suas bordas quer no conjunto da sua superfice periférica.

invento visa aperfeiçoar um dispositivo do tipo descrito em EP—A 277 074 duma maneira tal que permita uma têmpera satisfatória das vidraças sobre toda a sua superfície, com uma tensão de borda reforçada.

□ dispositivo de têmpera por contacto segundo o invento comporta duas placas de arrefecimento e de compressão entre as quais estão dispostos calços de sopragem paralelipipédicas, comportando as referidos calços por um lado canais para os jactos de ar de arrefecimento dirigidos para a superfície periférica da vidraça e, por outro lado, entre esses canais de sopragem, aberturas de evacuação do ar, as quais têm um diâmetro pelo menos igual a 1 mm e no máximo igual à espessura da vidraça e as referidas aberturas tendo uma secção transversal que se situa pelo menos em 3 vezes a dos canais, sendo as dimensões das placas de arrefecimento e de compressão assim como o arranjo e/ou largura dos calços tais que a distância entre os orifícios dos canais e a superfície periférica da vidraça que lhes está oposta compreendida entre 2 e 6 vezes o diâmetro dos referidos canais.

Segundo o arranjo proposto pelo invento, os calços paralelipipédicas de sopragem fecham o espaço intercalar entre as duas placas de compressão e de arrefecimento e fornecem canais com dimensões definidas para a emissão dos jactos de ar de arrefecimento e canais de evacuação com dimensões igualmente definidas para o ar aquecido que reflue da superfície periférica da vidraça. Este arranjo oferece assim condições constantes e controladas para o arrefecimento

ao ar da superfície periférica da vidraça. Desta fornia e graças ao dimensionamento, de acordo com o invento, das secções dos canais de sopragem e das aberturas de evacuação, assim como da distância entre as aberturas de evacuação e a superfície periférica da vidraça, ficam cumpridas as condições que garantem um estado de têmpera óptimo na região marginal da vidraça e, em particular, na região da sua superfície periférica.

□s canais de sopragem e as aberturas de evacuação estão dispostos vantajosamente em sucessão alternante. Neste caso, a secção duma abertura de evacuação ascende, de preferência, a quase perto de quatro vezes a dum canal de sopragem.

No caso dos canais ε orifícios de evacuação não poderem alternar de maneira rigorosa, é preciso que a soma das secções dos canais de evacuação seja, pelo menos, três vezes e de preferência quatro vezes a soma das secções dos canais de embocaduras.

Os calços de sopragem são constituídas, por exemplo, por secções individuais que, sendo esse o caso, estão reunidas, deixando um pequeno intervalo, numa barra com embocaduras periférica. De preferência, no entanto, os calços de sopragem constituem uma armação fechada ao redor da vidraça que se encontra assim totalmente encerrada num alojamento definido, por um lado, pelas placas de arrefecimento e, por outro lado, pela armação que constitui os calços de sopragem, tendo por únicas comunicações com o exterior as aberturas de evacuação do ar.

Outras realizações preferidas do invento fazem o objectivo das reivindicações dependentes e serão evidentes, ainda, da descrição que se segue segundo um exemplo de realização dum dispositivo de acordo com o invento, feito em referência aos desenhos anexos que representam :

a figura 1 : uma vista em perspectiva duma parte suprimida dum exemplo de realização dum dispositivo de têmpera por contacto de acordo com o invento,

- ^a figura 2 : uma vista em corte vertical do dispositivo representado na figura 1, estando as placas de arrefecimento e de compressão em posição fechada, . a figura 3 : uma vista, numa escala maior, dum fragmento da figura 2, a figura 4 : uma vista igualmente em corte vertical dum outro exemplo de realização dum dispositivo.

Por questão de simplicidade, o exemplo de realização representado na figura 1 mostra um dispositivo para a fabricação de vidraças têmperas planas, isto é, um dispositivo no qual as superfícies de contacto das duas placas de arrefecimento e de compressão são planas. No entanto, é evidente que é possível realizar placas de arrefecimento e de compressão sob a forma de pratos de moldagem com superfície de contacto curva, de forma que as ) vidraças podem ser simultâneamente encurvadas e temperadas por meio dos pratos de moldagem.

dispositivo compreende uma placa de arrefecimento ε de compressão inferior 1 de estrutura rigida e uma placa de arrefecimento e de compressão superior 2, apresentando uma superfície de contacto flexível. A placa de arrefecimento e de compressão inferior 1 é constituída por uma placa metálica 11 num metal de boa conductibi1 idade térmica, como cobre ou alumínio. A placa metálica 11 está provida de canais 12 nos quais passa a água de arrefecimento. A água de arrefecimento é alimentada por uma conduta de alimentação 13 e é evacuada

pela conduta 14. Sobre a superfície de compressão da placa metálica, está prevista uma camada 15 num material que apresenta uma resistência à transmissão de calor, de preferência, compreendida entre 0, 1 x 10“3 e θ,25 x 10“^ m- x K x W^-*, isto é, boas propriedades de conductibi1 idade térmica e ao mesmo tempo um certo poder de deformação elástica. Esta camada 15 tem como tarefa garantir um contacto óptimo de toda a superfície com a vidraça. Tem vantajosamente uma espessura de aproximadamente 1 a 2 mm e pode ser, por exemplo, à base de grafite lamelar. Um material desta natureza é comercializada, por exemplo, sob a marca SIQRAFLEX. Sobre a camada elástica 15 está disposta uma tela delgada metálica 15 cujas regiões marginais 17 estão fixadas sobre as suas faces periféricas do prato metálico 11. A tela metálica 16 forma uma camada de protecção mecânica para a camada elástica 15 e garante a fixação desta camada elástica 15 sobre o prato metálico 11. A tela metálica 16 é neste caso uma tela de malhas muito finas que na direcção perpendicular ao seu comprimento superficial deve apresentar uma resistência fraca à transmissão de calor, de preferência, compreendida entre 0,25 x 10^-^ e 5 x 10^-^ m- χ K x W”*, e

e de cuja espessura está compreendida de preferência entre 0,1 0,3 mm. A tela metálica 16 pode ser feita, por exemplo, fibras duma liga de ferro—cromo-níquel ou duma liga de cromo— níquel, de alta resistência ao calor. A placa metálica 11 está fixada duma maneira adequada sobre um suporte 18.

A placa de arrefecimento e de compressão superior 2 é constituída por uma caixa metálica 21 fechada de maneira estanque na sua parte inferior por uma membrana flexível 22 e cheia dum líquido de arrefecimento, tal como água. A água é introduzida sob uma pressão regulada e a uma velocidade de escoamento regulada pela conduta de alimentação 23 para a caixa 21 e sai da caixa 21 pela conduta 24. Um dispositivo de regulação, aqui não representado, garante que a pressão interna necessária na caixa 21, pressão que é por exemplo da

ordem de 5 bars, n3o seja estabelecida senSo depois da prensa estar fechada, isto é, logo que a membrana flexível 22 é aplicada contra a vidraça 30. A membrana flexível 22 deve apresentar uma fraca resistência à transmissão de calor, cujo valor exacto depende da espessura da vidraça a temperar. Para uma espessura de vidraça de 3 mm, por exemplo, a resistência à transmissão de calor da membrana flexível deve ser inferior a 1,6 x 10^-3 m³ x K x W^-*. Além disso, o material constitutivo da membrana flexível deve apresentar uma boa conductibi1 idade térmica, assim como uma boa resistência ao calor. Uma estrutura em camadas constituída por uma película 25 de 0,1 a 0,2 mm de espessura em politetrafluoroetileno, que é coberta na sua face externa por uma tela metálica 26, demonstrou-se satisfatória. A tela metálica 26 é neste caso a mesma tela metálica delgada de 0,1 a 0,3 mm de espessura que serve para cobrir a camada elástica 15 no molde de compressão inferior 1. As regiões marginais 27 da película 25 e da tela metálica 26 estão fixadas lateralmente à caixa metálica 21. A caixa metálica 21 está montada sobre um suporte 28. Os suportes 18 e 28 fazem parte duma prensa que, como tal, não está representada.

Calços de sopragem 32 estão dispostos à volta da vidraça, no espaço intercalar entre as duas placas de í arrefecimento e de compressão. Estes calços 32 formam assim um enquadramento continuo à volta da vidraça e estão montadas sobre a placa 1 rigída, ao longo de toda a periferia desta placa. A armação é formada duma barra com embocaduras num metal apropriado, por exemplo, em aço resistente à corrosão, tendo uma altura H correspondente à espessura da vidraça 30. A largura B da rampa 32 em princípio não é critica ; deve ser escolhida, no entanto, de tal maneira que a distância A entre a superfície interna 33 da rampa sobre a qual se encontram os orifícios dos canais 34 e a superfície periférica 35 da vidraça 30 seja duas a seis vezes o diâmetro dos canais 34. Os canais 34 estão ligados por tubuladuras 36 a uma conduta afastados, apresentam

de distribuição 37 que está ligada, por intermédio de condutas, nâo representadas, a um ventilador de potência adequada que fornece o ar necessário ao arrefecimento da superfície periférica da vidraça. Os canais 34 estão por exemplo, de 10 a 25 mm um do outro e um diâmetro pelo menos de 1 mm e inferior à espessura da vidraça 30.

Entre dois canais 34 vizinhos encontra-se, de cada vez, uma abertura 40 de secção maior que se estende paralelamente aos canais e que serve de abertura de evacuação para o ar de sopragem. A secção transversal duma abertura de evacuação é aproximadamente quatro vezes a dum canal 34 ; como a espessura da rampa 32 é a da vidraça 30, as aberturas de evacuação se for necessário, tôm a forma de fendas a1ongadas.

No caso da forma de execução ilustrada nas figuras 2 e 3, as dimensões da caixa 21 da placa superior são escolhidas de tal maneira que a secção transversal do interior oco da caixa 21, cheio de água de arrefecimento, seja maior do que a superfície da vidraça 30, de maneira que a membrana flexível 22 se estenda desta forma para além da superfície periférica 35. Nos limites da distância A entre a > superfície periférica da vidraça 30 e a superfície interna 33 da armação 32, a membrana flexível 22 não é sustida. Nesta forma de execução, é preciso portanto que a distância A tenha um valor que se situe na proximidade do limite inferior do domínio, de acordo com o invento. Senão, a membrana flexível fica muito exposta ao risco de ser submetida a uma carga mecânica excessivamente elevada sob a pressão do liquido de arrefec imento.

Para evitar este tipo de solicitação mecânica da membrana flexível, pode escolhei—se uma forma de execução tal como a representada na figura 4. Neste caso, as dimensões da

caixa que formam o prato de compressSo superior são escolhidas de tal maneira que o diâmetro interior da caixa seja inferior às dimensões correspondentes da superfície da vidraça 3®, de forma que as paredes laterais 29 se apoiem sobre a vidraça 3®. Na regi3o alimentada de água sob pressão, a membrana flexível 22 é sustida sobre toda a sua superfície pela vidraça 3®. Nesta forma de execução igualmente, o efeito de arrefecimento produzido pelo arrefecimento por contacto e pelo arrefecimento com ar simultâneo é suficiente, na regiSo marginal imediata da vidraça, para produzir uma têmpera satisfatória na região da superfície periférica 35 e nas regiões marginais adjacentes.

1®

RESUMO

O invento refere-se a um dispositivo para a têmpera por contacto duma vidraça, comportando dois pratos de compressão arrefecidos e um dispositivo para arrefecer a superfície periférica da vidraça por meio de jactos de ar.

Este dispositivo destinado a arrefecer as superfícies periféricas (35) da vidraça (30) é constituído de rampas de sopragem paralelepipédicas (32) dispostas entre as placas de arrefecimento e de compressão (1, 2) e nas quais estão providos, dum lado canais (34) para os jactos de ar de arrefecimento, dirigidos para a superfície periférica (35) da vidraça (30) e, por outro lado, aberturas de evacuação (40) dispostas entre esses canais (34), os referidos canais (34) tendo um diâmetro pelo menos igual a 1 mm e no máximo igual à espessura das vidraças e as aberturas de evacuação (40) tendo uma secção transversal que é, pelo menos, três vezes a dos canais (34), sendo as dimensSes das placas de arrefecimento e de compressão (1, 2) assim como o arranjo e/ou largura (B) das rampas (32) tais que a distância (A) entre os orifícios dos canais de embocaduras (34) e a superfície periférica (35) da vidraça (30) que se lhe opõe, vale pelo menos duas vezes e no máximo seis vezes o diâmetro dos canais de embocaduras (34).

Claims

REIVINDICAÇÕES

1ϋ — Dispositivo para a têmpera por contacto duma vidraça, comportando dois pratos de compressSo arrefecidos e um dispositivo para arrefecer a superfície periférica da vidraça por meio de jactos de ar, caracterizado pelo facto de o dispositivo destinado a arrefecer as superfícies periféricas (35) da vidraça (30) ser constituído por rampas (calços) de sopragem paralelepipédicas (32) dispostas entre as placas de arrefecimento e de compressão (1, 2) e nas quais j estão previstos, por um lado, canais (34) para os jactos de ar de arrefecimento dirigidos para a superfície periférica (35) da vidraça (30) e por outro lado, aberturas de evacuação (40) dispostas entre esses canais (34), tendo os referidos canais (34) um diâmetro pelo menos igual a 1 mm e no máximo igual à espessura das vidraças e tendo as aberturas de evacuação (40) uma secção transversal que é pelo menos três vezes a dos canais (34), sendo as dimensões das placas de arrefecimento e de compressão (1, 2) assim como o arranjo e/ou a largura (B) das rampas (calços) (32) tais que a distância (A) entre os orifícios dos canais de embocaduras (34) e a supei— fície periférica (35) da vidraça (30) que se lhe opõe, é pelo menos duas vezes e no máximo seis vezes o diâmetro dos canais ) de embocaduras (34).
2st - Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de a secção transversal das aberturas de evacuação (40) ser aproximadamente quatro vezes a dos canais (34).
3â. - Dispositivo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo facto de a distância (A) entre os orifícios dos canais de embocaduras (34) e a superfície periférica (35) da vidraça (30) ser três vezes a quatro vezes o diâmetro dos canais de embocaduras (34).
4ã - Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo facto de os canais (34) estarem afastados um do outro de 10 a 25 mm.
5â. - Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo facto de as rampas (calços) de sopragem (32) formarem uma armação fechada que cerca a vidraça.
6â. — Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo facto de cada canal j (34) estar ligado, por intermédio duma tubuladura (36) a uma

I conduta de distribuição (37) de ar frio, que rodeia a placa inferior (1) ligada a um ventilador.
7ã - Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo facto de a placa de arrefecimento e de compressão (1) ser uma placa metálica rigída (11) e a outra placa de arrefecimento e de compressão (2) ser constituída por uma caixa metálica (21) que é fechada por uma membrana flexível (22) e pode ser alimentada por meio de água sob pressão.

Sâ. - Dispositivo de acordo com a reivindicação 7, ) caracterizado pelo facto de a placa metálica rigída (11) estar munida por um revestimento constituído por uma camada elásticamente flexível (15) cuja resistência à transmissão do calor está compreendida entre 0, 1 x 10~θ e 0,25 x 10-3 χ K x .
9ê. - Dispositivo de acordo com a reivindicação 7 ou 3, caracterizado pelo facto de a caixa metálica (21) que forma a placa de arrefecimento e de compressão superior (2) estar fechada por uma película elásticamente deformável (25) em politetrafluoroetileno com uma espessura de 0,1 a 0,4 mm e com uma resistência à transmissão de calor compreendida entre

0,25 χ 10—3 _e 5 χ 10~3 m² χ K x W~
10â. - Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 9, caracterizado pelo facto de a camada elásticamente flexível (15) e a película (25) estarem cobertas ambas por uma tela delgada metálica (26, 16) que apresenta uma espessura de 0,1 a 0,3 mm e na direcção perpendicular ao seu comprimento superficial, uma resistência à transmissão de calor compreendida entre 0,25 x 10“3 e 5 x IO^-3 m² χ K x W¹.

>

Correspondente pedido foi depositado em França, sob o n^ 89.08311, em 22 de Junho de 1989, cuja prioridade reivindica.

Foram inventores: Luc Vanaschen, belga, domicilado em Binsterweg 113, B-4700 Eupen, Bélgica ;

Hans-Werner Kuster, alemão, domiciliado em Schervierstrasse 20, D-5100 Aachen, República Federal da

Alemanha ; e

Carsten Bremer, alemão, domiciliado em Muhlenstrasse ) 46, Uassenberg 4, República Federal da Alemanha.

Lisboa,

20 de Junho/de