Zariadenie na tepelné spracovanie výrobkov zo skla a krištáľu

Číslo patentu: 281050

Dátum: 02.02.1994

Autor: Biebuyck Léon

Je ešte 1 strana.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Zhrnutie / Anotácia

Zariadenie na tepelné spracovanie výrobkov (2) zo skla a krištáľu v rovine (3) spracovania kolmej na os (4) rotácie, pozostávajúce z ústnika (1) na pridržiavanie výrobku (2) na jeho spracovanie počas rotácie okolo osi (4) rotácie kolmo na rovinu (3) spracovania. Zariadenie obsahuje tepelný zdroj (14) na spracovanie výrobku (2) upevnený na držiaku (15) na presúvanie v smere (9) rovnobežne s rovinou (3) spracovania, ďalej obsahuje prvý snímač (7) a druhý snímač (10), pričom prvý snímač (7) je usporiadaný na meranie polohy priesečníka (6) vonkajšej steny (5) rotujúceho výrobku (2) a roviny (3) spracovania ako funkcie uhlovej polohy výrobku (2) meranej druhým snímačom (10) v priebehu zberu predchádzajúcich údajov a ďalej obsahuje pamäťovú a riadiacu jednotku (13) na zápis a spracovanie údajov z prvého snímača (7) a z druhého snímača (10) a na riadenie polohy a presúvania tepelného zdroja (14) počas tepelného spracovania a na udržiavanie konštantnej vzdialenosti presuvného tepelného zdroja (14) od priesečníka (6) pri akejkoľvek uhlovej polohe výrobku (2) počas jeho priebežnej rotácie okolo osi (4).

Text

Pozerať všetko

Vynález sa týka zariadenia na tepelné spracovanie výrobkov zo skla a krištáľu v rovine kolmej na os rotácie.Účelom tepelného opracovania výrobkov zo skla či krištáľu v rovine kolmej na os rotácie je potreba vpravíť do základnej krehkej hmoty výrobku prechodné mechanické napätie, alebo previesť celú základnú hmotu, či jej časť,nachádzajúcu sa v blízkosti roviny spracovania, do tvárneho stavu.Pracovný postup, ktorý umožňuje vznik prechodného napätia, je odťah za studena. Napätie v danom prípade spôsobuje širenie pukliniek, ktoré možno kvalifikovať ako tepelné trhliny, pomocou ktorých sa od vlastného výrobku oddeľuje sklenená alebo krištáľová hmota, ďalej nazvaná hlavica, ktorá bola základom výrobku počas fázy jeho tvárnenia trvalou defomiáciou za tepla. Vlastnému odťahu predchádza operácia vyznačenia. Jej účelom je vyznačiť na povrchu krehkého materiálu a v požadovanej rovine, ďalej nazvanej rovina odťahu, na oddelenie hlavice štrbinu obmedzenej hĺbky. To sa vykonáva pomocou tupého nástroja. Štrbina pôsobí ako vodidlo, spôsobuje dôkladné prelomenie materiálu za tepelného napätia a zároveň zaisťuje, aby kdôkladnćmu prelomeniu došlo vtesnej blízkosti roviny odťahu.Operácia, pri ktorej časť materiálu tvámeného výrobku je uvedená do tvámeho stavu, je otavovanie okrajov servisov, napr. pohárov, ktoré boli spracované odťahom. V danom pripade ide o to, aby sa jednak vylúčili prípadne nežiaduce zvyškové napätia vzniknute predchádzajúcimi operáciami, jednak o to, aby došlo k žiaducemu zaobleniu okrajov výrobkov z hľadiska ich praktickej úžitkovosti.Tepelné spracovanie výrobkov zo skla a krištáľu v rovine kolmej na os rotácie je klasicky realizované pomocou tepelných zdrojov, z kalorických alebo chladiacich generátorov, napr. jedným alebo niekoľkými bežne použivanými horákmi, zväzkom alebo zväzkami laserov, infražiaričmi alebo inými vhodnými gencrátormi tepla, ktoré sú rozmiestnené okolo výrobku tak, aby v jeho príslušnej častí bola dosiahnutá potrebná teplota. Výrobky sa V takomto pripade otáčajú okolo osi rotácie a predpokladá sa, že tepelne pole bude pôsobiť rovnomeme na spracovávané časti rotujúceho výrobku. Spracovanie sa realizuje na jednom alebo niekoľkých pracoviskách pravidelným pootáčaním alebo postupne a nepretržite, s využitím tepelného zdroja umiestneného na rovnej alebo zakrivenej rampe v tomto prípade prechádzajú spracovávané výrobky pred uvedenou rampou vhodnou rýchlosťou a poloha tepelného zdroja umiestneného na rampe je obvykle určená projekciou relatívneho pohybu výrobku v rovine kolmej na rampuPoloha tepelného zdroja proti výrobkom je bežne regulovaná pre každý typ výrobku, hlavne proti výrobkom v rovine prechádzajúcou osou rotácie spracovávaného výrobku. Je dôležité a taktiež sa bežne vykonáva, vychyľovanie tepelného zdroja proti rôznym typom výrobkov, ak je zdroj prísne smerový.Prax tepelného spracovania výrobkov zo skla a krištáľu v rovine kolmej na os rotácie ukazuje, že vo väčšine pripadov sa docieli najlepší výsledok, ak medzi tepelným zdrojom a stranou spracovávaného výrobku je udržiavaná konštantná vzdialenosť. Prax tepelného spracovania, pri ktorej sa používa žíhací horák alebo iný prísne smerový tepelný zdroj, taktiež ukázala, že vo väčšine prípadov sa najlepšívýsledok dosiahne za predpokladu, ked plameň alebo všeobecne tepelný zdroj je kolmý na os rotácie a na stenu výrobku.V bežnej praxi je tepelný zdroj nasmerovaný ručne alebo špeciálnym mechanizmom len na určitý typ spracovávaného výrobku a nie sú hrané do úvahy rozdiely medzi jednotlivými výrobkami, alebo zvláštnosti ich tvarov. Z toho vyplýva, že optimálne podmienky počas kompletného spracovania jednotlivého výrobku možno len vtedy dosiahnuť,ak je tento výrobok guľatý a jeho os súmernosti splýva presne s jeho osou rotácie.Ako je však známe z praxe, aj keby boli výrobky rovnakého typu zjavne podobné, nie sú prísne identické. Za profesionálnu chybu sa považuje rozmerové diferencia medzi hotovým výrobkom a jeho ideálnym modelom. Výrobky zhotovené na automatických tvárniacich strojoch za tepla majú spravidla rozmerové chyby niekoľko desatín milimetra, kým výrobky remeselnej malovýroby môžu mať významnejšie geometrické chyby, rádovo niekoľko milimetrov. Známe sú prípady, keď je nutné spracovať výrobky, ktorých profil nie je kruhový, ale majú tvar pravidelného mnohostenu alebo iný, pravidelný alebo nepravidelný tvar.Odchýlka vzdialenosti medzi tepelným zdrojom a stenou rotujúceho spracovávaného výrobku, či už pri jednotlivom výrobku alebo pri výrobkoch spracovávaných za sebou, vyvoláva v ich rôznych častiach odchýlky tepelného poľa. Navyše, v praxi tepelného spracovania, pri použití žihacieho horáka alebo iného prísne smerového tepelnéhozdroja, v prípade, že tepelný zdroj je vychýlený od osi rotá-cie výrobku, striedanie vzdialenosti medzi stenou výrobkua tepelným zdrojom-vyvoláva posúvanie bodu styku steny atepelného toku proti zvolenej rovine spracovania je to krajne nevhodné, lebo pri odťahu potom vznikajú nepravidelné praskliny, ktoré výrobok bud znehodnotia, alebo spôsobia, že na jeho opravu bude potrebná ďalšia dlhá operácia spracovania.Dokument FR 164 526 opisuje stavebnicovú linku s horákmi umiestnenými na jednej alebo viacerých zakrivených rampách sledujúcich dráhu pohybu spracovávaných výrobkov. Uvedené horáky sú situované vrovine spracovania a smerované kolmo na stenu výrobkov. Rampa alebo rampy sú nastavované pomocou jednoduchého mechanického zariadenia a prevádzkovú polohu nemenia bez msahu operátora.Dokument US 2 704 418 opisuje linku s jediným pracovným stanovišťom sniekoľkými horákmi rozmiestnenými oproti osi ústnika do kruhu. Tieto horáky sú naklonene krovine spracovania a ich smer tvori mierny uhol so stenou výrobku. Vtomto dokumente je poloha horákov ručne nastaviteľná a po celý čas spracovania výrobkov zostáva nezmenenà.Ďalej dokument FR l 136 999 opisuje stavebnicovú linku na delenie sklenených rúrok. Táto linka má najmenej jedno stanovište na vyznačenie rezu a jedno žeraviace stanovište. stanovište vyznačenia má palec zrtačenia, ktorý pružne dolieha na stenu rúrky. Žeraviaca stanica má jediný horák, ktorý je umiestnený v rovine spracovania a je tangenciálny k stene rúrky. Podľa uvedeného dokumentu je horák upevnený na držiaku, ktorý je prostredníctvom mechanizmu spojený s dráhou udržiavajúcou pružný kontakt so stenou rúrky. Chyby sústrednosti alebo oválnosti výrobku vyvolávajú posun uvedenej dráhy kontaktu a tak aj posun horáka. Následkom toho zostáva plameň proti trubici v dotyčnicovej polohe. V danom prípade ide o prvý pokus,keď tepelný zdroj pomocou jednoduchého mechanizmu a len v jedinom prípade, totiž pri rúrkových výrobkoch, sle SK 281050 B 6duje výrobok v závislosti od jeho výrobných chýb. Kým v uvedenom prípade udržiava horák polohu tangenciálnu,jeho vzdialenosť od bodu kontaktu na stene rúrky sa môže voľne meniť.Nedostatky súčasného stavu techniky sú odstránené zariadením na tepelné spracovanie výrobkov zo skla a krištáľu v rovine spracovania kolmej na os rotácie podľa vynálezu, pozostávajúcom z ústnika na pridržiavanie výrobku na jeho spracovanie počas rotácie okolo osi rotácie kolmo na rovinu spracovania, ktorého podstata spočíva v tom, že obsahuje tepelný zdroj na spracovanie výrobku, keď tepelný zdroj je upevnený na držiaku na presúvanie v smere rovnobežne s rovinou spracovania. Ďalej obsahuje prvý snímač a druhý snímač, pričom prvý snímač je usporiadaný na meranie polohy priesečníka vonkajšej steny rotujúceho výrobku a roviny spracovania ako funkcie uhlovej polohy výrobku meranej dnmým snímačom v priebehu zberu predchádzajúcich údajov. Dalej obsahuje pamäťovú a riadiacu jednotku na zápis a spracovanie údajov z prvého snímača a z druhého snímača a na riadenie polohy a presúvanie tepelného zdroja počas tepelného spracovania a na udržiavanie konštantnej vzdialenosti presuvného tepelného zdroja od priesečníka pri akejkoľvek uhlovej polohe výrobku počas jeho priebežnej rotácie okolo osi.Pamäťová a riadiaca jednotka je umiestnená na prvom pracovnom stanovišti a tepelný zdroj je umiestnený na samostatnom druhom pracovnom stanovišti.Podstalným znakom je taktiež to, že pamäťová a riadiaca jednotka obsahuje systém na záznam údajov, tvorený jednak riadiacou jednotkou spojenou so snímačom na meranie vzdialenosti medzi vonkajšou stenou každého výrobku a tepelným zdrojom v každej uhlovej polohe každého výrobku zo skla alebo krištáľu v prvom časovom úseku a jednak ovládacou jednotkou spojenou so servomechanizmom na riadenie polohy jedného pohyblivćho tepelného zdroja, a to v priebehu druhého časového úseku.Uhlová poloha prvého snímača môže byť odlišná od uhlovej polohy tepelného zdroja vzhľadom na os rotácie ústnika, alebo je totomá s uhlovou polohou tepelného zdroja vzhľadom na os rotácie ústnika a tepelný zdroj je upevnený na držiaku na presúvanie vo dvoch vzájomne nerovnobežrlých smeroch v rovine spracovaniaVýhoda vynúlezu spočíva predovšetkým vtom, že tepelné pole pochádzajúce z tepelného zdroja pôsobí takmer konštantne na všetky časti výrobku, ktoré v dôsledku rotácie prechádzajú zvolenou rovinou spracovania, takže efekt spracovania je zjavne konštantný na všetkých častiach výrobku, ktorý svojou osou rotácie prechádza zvolenou rovinou spracovania.Prehľad obrázkov na výkreseZariadenie na tepelné spracovanie výrobkov zo skla a krištáľu podľa vynálezu je v prikladnom uskutočnení vyobrazené na priložených výkresoch, kde predstavuje obr. l nárys časti zariadenia na získavanie geometrických údajov,obr. 2 nárys vlastného zariadenia na spracovanie výrobkov,obr. 3 schému možnej realizácie pamäťovej a riadiacej jednotky znázomenej na obr. l a 2, obr. 4 schému časti možnej realiúcie pamäťovej a riadiacej jednotky znázomenej na obr. l, 2 a 3, obr. 5 schému časti ďalšej možnej realizácie pamäťovej a riadiacej jednotky znázomenej na obr. l, 2a 3, obr. 6 nárys veľmi jednoduchého uskutočnenia zariadenia podľa predpokladaného vynálezu a obr. 7 pôdorys možnej realizácie zariadenia vpripade, ked výrobok je kruhovćho alebo kruhu podobného tvaru a tepelný zdroj je prstencovćho tvaru.Zariadenie na tepelné spracovanie výrobkov zo skla a krištáľu v rovine kolmej na os rotácie pozostáva z ústnika 1, ktorý pridržiava výrobok 2 určený na tepelné spracovanie V rovine 3 spracovania kolmej na os rotácie 4 ústnika 1. Priesečník 6 linie vonkajšej steny 5 výrobku 2 s rovinou 3 spracovania v stanovenom smere 9, ktorý je súbeàiý s rovinou 3 spracovania, sa obvykle meni s uhlovou polohou výrobku 2. Priesečnik 6 označuje iný okamih rotácie výrobku 2.Vo fáze merania geometrických údajov zaznamenáva prvý snímač 7, ktorý je súčasťou meracieho reťazca 8,okamžitú polohu priesečníka 6 v smere 9 presúvania kolmom na os rotácie 4. V rovnakom okamihu druhý snímač 10, ktorý je súčasťou iného meracieho reťazca 11, Zamamenáva uhlovú polohu 12 ústnika 1 a tak aj polohu výrobku 2. Záznamy sú prenášané vedením 34 a 35 clo pamäťovej a riadiacej jednotky 13. .Vlastné spracovanie je realizované tepelným zdrojom 14. Tepelný zdroj 14 je umiestnený na držíaku 15, ktorý je oproti základni 16 navádzacej jednotky pohyblivý v smereposunu 17, súbežnom so smerom presúvania 9. lntbrrnácie.nevyhnutné na posun držiaka 15 proti základni lúvąsmere posunu 17 sú prenašané v príslušných intervaloch pamäťo vou a riadiacou jednotkou 13 na linke 20 v závislosti od . uhlovej polohy 22 ústnika 1 a teda v závislosti odlgmxlohyvýrobku 2. Uhlová poloha 22 je meraná v rovnakýçłąintervaloch druhým snímačom 18, ktorý je súčasťou mesacieho.reťazca 19, a prenášaná linkou 21 do pamäťovej ariadiacej jednotky 13.Ako je schematicky znázomené na obr. 3 v priebehu , fázy zberu informácií sú údaje prichádzajúce z druhého snímača 10 linkou 35 a týkajúce sa uhlovej polohy. 12 ústnika 1, vkladané do pamáťovćho média 23. Informácie prichádzajúce zprvého snímača 7 linkou 34 a týkajúce sa geometrickej polohy priesečnika 6 v smere 9 presúvania,V danom prípade je smer 9 presúvania súbežný so smerom posunu 17, sú vkladané do pamäťového média 24. Pamäťové médiá 23 a 24 sú tak koncipované, aby medzi údajmi súčasne snimanými bol vzájomne jednoznačný vzťah.V priebehu vlastného spracovania výrobku je informácia z druhého snímača 18, týkajúca sa uhlovej polohy 22 ústnika 1, porovnávané. s predchádzajúcimi informáciami,registrovanými v pamäťovom médiu 23. informácie o aktuálnej hodnote uhlovej polohy 22 výrobku 2, ktorá bola predtým registrovaná na pamäťovom médiu 24 a týkala sa geometríckej polohy priesečníka 6 vsmere posunu 17, je zaslaná linkou 20 na základňu 16, ktorá tvorí navádzaciu jednotku.Vtom prípade, že je spracovàvaných viac výrobkov súčasne na rôznych pracoviskách, čo je prípad stavebnicavej linky, ktorá má viac pracovných stanovíšť na postupné operácie, je potom nutné, aby sa v pamäti uehovali súčasne informácie o niekoľkých výrobkoch 2 memorizácia informácií o každom novom výrobku 2, ktorý je ďalej spracovávaný, je teda realizovaná pomocou párov nasledujúcich pamäťových médií 23 a 24 podľa princípu prvý vstup, pr vý výstup.Obr. 4 schematicky znázorňuje prípad, keď smer alebo veľkosť posunu držiaka 15 tepelného zdroja 14 v smere posunu 17 nie je úplne rovnaký ako veľkosť posunu priesečníka 6, ktorá je registrovaná prvým snímačom 7 v smere 9 presúvania. V tomto prípade sa predpokladá zaradiť výpočtovú jednotku 25 medzi pamäťové médium 24 a základňu 16 tvoriacu navádzaciu jednotku.Obr. 5 schematicky znázorňuje situáciu, kde posun držiaka 15 tepelného zdroja 14 prebieha v niekoľkých združených smeroch 17, 17, 17 V danom prípade potom výpočtová jednotka 25 je vybavená niekoľkými výstupmi 20, 20, 20 , z ktorých každý odovzdáva informáciu o rôznych osiach nastavenia tepelného zdroja 14.Obr. 6 znázorňuje veľmi jednoduchú realizáciu zariadenia na tepelné spracovanie výrobkov 2 zo skla a krištáľu vrovine kolmej na os 4 rotácie. Vtomto prípade je prvý snímač 7 nahradený palcom 36, ktorý je upevnený na ten istý mechanický držiak 26 ako tepelný zdroj 14 mechanický držiak 26 má oproti pevnému podstavcu 27 jeden stupeň voľností v smere 30 kolmom na os rotácie 4, je pružne prítlačný na vonkajšiu stenu 5 výrobku 2 v blízkosti bodu 6,ktorý je pretnutím línie vonkajšej steny 5 výrobku 2 a roviny spracovania 3. Pritlačenie je zaistené pôsobením systému pružiny 28 a tlmiča 29. Vzhľadom na tento systém zostáva tepelný zdroj 14 proti priesečniku fixný, pokiaľje odklon steny 5 výrobku 2 od osi rotácie 4 počas rotácie výrobku 2 v blízkosti bodu 6 takmer konštantný.Obr. 7, na ktorom je výrobok 2 znázomený v pôdoryse obrysom 31 pretnutia jeho vonkajšej steny 5 s rovinou spracovania 3, predstavuje príklad, keď má výrobok 2 kruhový alebo kruhu podobný tvar a tepelný zdroj 14 tvar prstencový. V danom prípade sa predpokladá zachovanie sústrednosti výrobku 2 a tepelného zdroja 14 v priebehu celého času doby spracovania. V tom prípade, ked geometrický stred 32 pretnutia 31, ktorý je taktiež kruhového tvaru, nesplýva s osou rotácie 4, spočíva potom možný spôsob realizácie zariadenia na tepelne spracovanie výrobkov zo skla a krištáľu v rovine kolmej na os rotácie vtom, že držiak 15 tepelného zdroja 14 sa premiestni oproti základni 16 v dvoch smeroch 17 a 17 tak, aby pretnutíe bolo stále udržiavane sústredne s tepelným zdrojom 14 vtomto pripade informácie odovzdávané prvým snímačom 7 a uložené vpamaťovej a riadiacej jednotke 13 sú spracovâvané výpočtovou jednotkou 25, ako je znázomené na obr. 5, tak,aby počas rotácie výrobku 2 okolo osi rotácie 4 kombinácia posunov v smeroch 17 a 17 opisovala kruh 33 - miesto posunu stredu 32.l. Zariadenie na tepelné spracovanie výrobkov (2) zo skla a krištàľu vrovine (3) spracovania kolmej na os (4) rotácie, pozostávajúce z ústnika (l) na pridržiavanie výrobku (2) na jeho spracovanie počas rotácie okolo osi (4) rotácie kolmo na rovinu (3) spracovania, v y z n a č u j ú c e s a t ý m , že obsahuje tepelný zdroj (14) na spracovanie výrobku (2) upevnený na držiaku (15) na presúvanie v smere (9, 17) rovnobežne s rovinou (3) spracovania,ďalej obsahuje prvý snímač (7, 36) a druhý snímač (10,18), pričom prvý snímač (7, 36) je usporiadaný na meranie polohy priesečnika (3, 31) vonkajšej steny (5) rotujúceho výrobku (2) a roviny (3) spracovania ako funkcie uhlovej polohy výrobku (2) meranej druhým snímačom (10, 18) v priebehu zberu predchádzajúcich údajov a ďalej obsahuje pamäťovú a riadiacu jednotku (13) na zápis a spracovanie údajov z prvého snímača (7, 36) a z druhého snímača (10, 18) a na riadenie polohy a presúvania tepelného zdroja (14) počas tepelného spracovania a na udržiavanie konštantnej vzdialenosti presuvného tepelného zdroja (14) od priesečníka (6, 31) pri akejkoľvek uhlovej polohe výrobku (2) počas jeho priebežnej rotácie okolo osi (4). 2. Zariadenie podľa nároku l, v y z n a č u j ú c e s a t ý m , že pamäťová a riadiaca jednotka (13) je umiestnená na prvom pracovnom stanovišti a tepelný zdroj(14) je umiestnený na samostatnom druhom pracovnom stanovišti. 3. Zariadenie podľa nároku l alebo 2, v y z n a č u j ú c e s a t ý m , že pamäťová a riadiaca jednotka (13) obsahuje systém na záznam údajov, tvorený jednak riadiacou jednotkou spojenou so snímačom (7, 36) na meranie vzdialenosti medzi vonkajšou stenou každého výrobku (2) a tepelným zdrojom (14) vkaždej uhlovej polohe každého výrobku (2) zo skla alebo krištáľu v prvom časovom úseku a jednak ovládacou jednotkou spojenou so servomechanizmom na riadenie polohy jedného pohyblivého tepelného zdroja (14) v priebehu druhého časového úseku. 4. Zariadenie podľa nároku l alebo 2, v y z n n č u j ú c e s a t ý m , že pamäťová a riadiaca jednotka (13) obsahuje systém na záznam údajov, tvorený jednak riadiacou jednotkou spojenou so snímačom (7, 36) na mcranie vzdialenosti medzi vonkajšou stenou každého výrobku (2) a tepelným zdrojom (14) v každej uhlovej polohe každého výrobku (2) zo skla alebo krištáľu a jednak ovládacou jednotkou spojenou so servomechanizmom na súčasné riadenie polohy jedného pohyblivého tepelného zdroja (14). 5. Zariadenie podľa nároku 4, v y z n a č u j ú c e s a t ý m , že uhlová poloha prvého snímača (7, 36) je odlišné od uhlovej polohy tepelného zdroja (14) vzhľadom na os (4) rotácie ústníka (l). 6. Zariadenie podľa nároku 4, v y z n a č u j ú c e s a t ý m , že uhlová poloha prvého snímača (7, 36) je totožné s uhlovou polohou tepelného zdroja (14) vzhľadom na os (4) rotácie ústnika (l). 7. Zariadenie podľa nároku l, v y z n a č u j ú c es a t ý m , že tepelný zdroj (14) je upevnený na držiaku(26) na presúvanie vo dvoch vzájomne nerovnobežných smeroch (17, 17) v rovine (3) spracovania.

MPK / Značky

MPK: C03B 33/06, C03B 29/00

Značky: zariadenie, krištáľu, výrobkov, spracovanie, tepelně

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/9-281050-zariadenie-na-tepelne-spracovanie-vyrobkov-zo-skla-a-kristalu.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Zariadenie na tepelné spracovanie výrobkov zo skla a krištáľu</a>

Podobne patenty