Система формования листов стекла
GLASS SHEETS FORMING SYSTEM

[0001] Настоящее изобретение относится к системе формования листов стекла, обладающей универсальностью при использовании для экономного формования различных стеклянных листовых заготовок разных размеров и форм.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0002] Системы формования листов стекла обычно содержат печь для нагрева листов стекла, подлежащих формованию, станцию формования, на которую циклическим образом поступают нагретые листы стекла из печи с целью выполнения формования, и станцию охлаждения, расположенную дальше по ходу технологического процесса относительно станции формования с целью выполнения охлаждения, которое может представлять собой медленное охлаждение с целью отжига, более быстрое охлаждение с целью термического упрочнения или быстрое охлаждение с целью закалки. Наиболее эффективная работа таких станций формования листов стекла осуществляется при как можно меньшем времени простоя между сменой одной заготовки на другую. Указанная смена заготовок первоначально выполнялась путем замены одной или нескольких форм, используемых для обеспечения формования листов стекла, но такие замены сменных форм требуют значительного времени простоя, от четырех до шести часов или более, что неизбежно увеличивает себестоимость каждого полученного формованного листа стекла. С целью сокращения времени простоя, ранее использовалась пара станций формования, которые могут перемещаться сбоку по длине системы формования листов стекла для использования одной или другой из них, что является более экономным, чем наличие двух систем, поскольку стоимость станций формования относительно стоимости печей и станций охлаждения намного меньше, и это сокращает время простоя, поскольку любую замену форм можно выполнять во время выполнения другой производственной операции.
[0003] Системы формования листов стекла известного уровня техники раскрыты в следующих документах: патент США №6573484, Bennett и др., в котором раскрыто, что печь может также содержать станцию гибки в валках с наклонными валками, осуществляющими предварительное формование листа стекла перед транспортировкой на станцию формования с целью дальнейшего формования; патент США №6543255, Bennett и др., в котором раскрыта станина с рольгангом, содержащая съемные узлы ведущих шкивов, позволяющие использовать при формовании нижнее нажимное кольцо с переменной формой; и патент США №6513348, Shetterly и др., в котором раскрыто охлаждение формованного листа стекла после формования; все эти три патента принадлежат патентообладателю данной заявки и включены в данный документ посредством ссылки.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0004] Целью настоящего изобретения является предоставление усовершенствованной системы формования листов стекла, обладающей универсальностью при использовании для выполнения различных листовых стеклянных заготовок разных размеров и форм с сокращенным временем простоя с целью обеспечения экономии и, таким образом, уменьшения себестоимости формованного стеклянного изделия.
[0005] При осуществлении вышеуказанной цели система формования листов стекла, выполненная в соответствии с настоящим изобретением, содержит пару линий формования листов стекла, проходящих рядом друг с другом в направлении транспортировки системы формования. Каждая из линий формования содержит: нагревательную печь для нагрева листов стекла; участок формования дальше по ходу технологического процесса в направлении транспортировки относительно печи, из которой происходит циклическая подача нагретых листов стекла на участок формования; и станцию охлаждения, расположенную дальше по ходу технологического процесса в направлении транспортировки относительно участка формования и на которую циклическим образом с него поступают формованные листы стекла с целью охлаждения. Система формования также содержит три станции формования, любые две из которых могут, соответственно, располагаться на участках формования пары линий формования. С тремя станциями формования соответственно связаны три соединительных узла, и каждый из них содержит: проходящую вверх стойку, имеющую верхний конец; горизонтальную балку, имеющую увеличенную длину, содержащую дальний конец, имеющий шарнирное соединение с соответствующей ему станцией формования; подшипниковый узел, посредством которого горизонтальная балка установлена на верхнем конце стойки для шарнирного перемещения относительно соответствующей вертикальной оси и горизонтального перемещения по ее длине; и жгут проводов петлевого типа, соединенный с соответствующей ему станцией формования на дальнем конце горизонтальной балки и проходящий от него к стойке для обеспечения управления станцией формования. Система управления системы формования соединена со жгутами проводов для управления парой линий формования, содержащих нагревательные печи, выбранные две станции формования, соответственно, на участках формования и станции охлаждения.
[0006] Как раскрывается, станция формования содержит пару участков хранения, на любом из которых может храниться какая-либо одна из станций формования, которая не используется, и на которых могут храниться любые две из станций формования, которые не используются.
[0007] Что также раскрывается, верхний конец стойки одного из соединительных узлов расположен выше верхних концов стоек двух других соединительных узлов, и, таким образом, горизонтальная балка одного соединительного узла является подвижной над горизонтальными балками двух других соединительных узлов в ходе перемещения станции формования.
[0008] В дополнение, станция формования содержит направляющий узел, содержащий направляющие и поворотную платформу, на которой станции формования являются подвижными в пределах системы формования. Стойки двух из соединительных узлов описаны как расположенные, соответственно, раньше и дальше по ходу технологического процесса относительно поворотной платформы в направлении транспортировки линий формования, а стойка еще одного соединительного узла расположена рядом со стойкой одного из указанных двух соединительных узлов. Конкретнее, стойки двух соединительных узлов, расположенных раньше и дальше по ходу технологического процесса относительно поворотной платформы, находятся на одной линии с поворотной платформой в направлении транспортировки, а стойка еще одного соединительного узла расположена сбоку относительно направления транспортировки с одной из сторон от стойки одного из указанных двух соединительных узлов, и ее верхний конец находится выше верхних концов стоек указанных двух соединительных узлов, и, таким образом, его горизонтальная балка является подвижной над горизонтальными балками указанных двух соединительных узлов в ходе перемещения станции формования. Кроме того, раньше и дальше по ходу технологического процесса относительно поворотной платформы в направлении транспортировки линий формования расположена пара участков хранения для обеспечения хранения одной или двух из станций формования, которые не используются.
[0009] Раскрытая система формования листов стекла имеет систему управления, содержащую первый и второй ПЛК (т.е. программируемые логические контроллеры) для управления, соответственно, парой линий формования, панель управления, соединенную с соответствующим жгутом проводов каждой станции формования для управления ее работой, и третий ПЛК для управления тремя станциями формования посредством соответствующих им панелей управления в соответствующем взаимодействии с линиями формования.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
[0010] На фиг. 1 показан схематический вид сверху в плане системы формования листов стекла, выполненной в соответствии с настоящим изобретением, которая содержит пару линий формования листов стекла, проходящих рядом друг с другом, а также содержит три станции формования, любые две из которых могут использоваться совместно с двумя линиями формования в любой заданный момент времени, три соединительных узла, используемых в работе станций формования, и систему управления, осуществляющую управление линиями формования.
[0011] На фиг. 2 показан схематический перспективный вид соединительных узлов, управляющих станциями формования системы формования.
[0012] На фиг. 3 показан более подробный перспективный вид соединительных узлов.
[0013] На фиг. 4 показан в некоторой степени схематический вид одного из соединительных узлов, показанного с его горизонтальной балкой в выдвинутом положении, соединенной с соответствующей станцией формования в удаленном положении от соответствующей стойки узла.
[0014] На фиг. 5 показан вид, аналогичный виду, показанному на фиг. 4, но с горизонтальной балкой во втянутом положении, проходящей от стойки к соответствующей станции формования в более близком положении.
[0015] На фиг. 6 показан схематический вид, полученный в направлении линии 6-6, показанной на фиг. 5, для иллюстрации подшипникового узла на верхнем конце стойки для обеспечения опоры горизонтальной балки при горизонтальном и шарнирном перемещении.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
[0016] В данном описании изобретения в необходимом объеме раскрыты подробные варианты осуществления настоящего изобретения; однако следует понимать, что раскрытые варианты осуществления являются только примерами осуществления изобретения, которые могут быть реализованы в различных и альтернативных вариантах. Фигуры не обязательно выполнены с соблюдением масштаба; некоторые признаки могут быть преувеличены или преуменьшены для того, чтобы показать подробности конкретных компонентов. Вследствие этого конкретные конструктивные и функциональные подробности, раскрытые в данном описании изобретения, должны быть истолкованы не в качестве ограничения, а только в качестве иллюстрации принципов для изучения специалистом в области техники, к которой относится изобретение, различных способов использования настоящего изобретения.
[0017] На фиг. 1 графических материалов система формования листов стекла, являющаяся объектом настоящего изобретения, в общем показана ссылочной позицией 10 и содержит пару линий 12 формования листов стекла, проходящих рядом друг с другом в направлении транспортировки С системы формования, которая циклическим образом выполняет формование листов стекла G. Каждая линия 12 формования содержит: нагревательную печь 14 для нагрева листов стекла, участок 16 формования, расположенный дальше по ходу технологического процесса в направлении транспортировки С относительно печи 14, и станцию 17 охлаждения, расположенную дальше по ходу технологического процесса в направлении транспортировки С относительно участка 16 формования и на которую с него циклически поступают формованные листы стекла с целью охлаждения. Следует отметить, что с печи 14 могут подаваться листы стекла на участок формования или она может содержать сторону формования валками с целью предварительного формования листов стекла, что раскрыто в ранее упомянутом патенте США №6573484, Bennett и др., включенном в данный документ посредством ссылки, а также следует отметить, что станция 17 охлаждения может выполнять медленное охлаждение с целью отжига, более быстрое охлаждение с целью термического упрочнения или быстрое охлаждение с целью закалки формованных листов стекла.
[0018] Снова обратимся к фиг. 1, на которой система 10 формования листов стекла также содержит три станции 18 формования, любые две из которых могут, соответственно, располагаться на участках 16 формования пары линий 12 формования. Эти станции 18 формования предпочтительно представляют собой гибочные станции, раскрытые в патенте США №6573484, Bennett и др., включенном в данный документ посредством ссылки. С тремя станциями 18 формования, соответственно, связаны три соединительных узла 20 системы 10 формования. Каждый из соединительных узлов 20 содержит проходящую вверх стойку 22, которая, как показано на фиг. 3, имеет верхний конец 24, расположенный над полом 26 предприятия. Горизонтальная балка 28 каждого соединительного узла 20 имеет увеличенную длину и содержит дальний конец 30, имеющий шарнирное соединение 32 с соответствующей ему станцией 18 формования, как показано на фиг. 4 и 5, и каждый соединительный узел 20 также содержит подшипниковый узел 34, посредством которого горизонтальная балка 28, как схематически показано на фиг. 4 и 5, установлена на верхнем конце 24 соответствующей стойки 22 для шарнирного перемещения относительно соответствующей вертикальной оси и горизонтального перемещения по ее длине между выдвинутым положением, показанным на фиг. 4, и втянутым положением, показанным на фиг. 5. Жгут 36 проводов петлевого типа каждого соединительного узла 20 связан с соответствующей ему станцией 18 формования на дальнем конце 30 горизонтальной балки 28 и содержит традиционную гибкую опору, ограничивающую изгиб на участке 38 изгиба. На другом конце 39 горизонтальной балки жгут 36 проводов на своей гибкой опоре проводов проходит вокруг поворота 40 обратно к стойке 22, обеспечивая управление станцией формования и по-прежнему допуская перемещение станции формования между различными положениями в системе ближе и дальше от стойки. Жгуты 36 проводов содержат провода, обеспечивающие электрическую связь, и необходимые вакуумные или напорные газовые трубки для управления станцией формования в ходе операции формования стекла.
[0019] Снова обратимся к фиг. 1, на которой система 42 управления системы 10 формования соединена с вышеописанными жгутами 36 проводов для управления парой линий 12 формования, содержащих нагревательные печи 14, выбранные две станции 18 формования, соответственно, на участках 16 формования и станции 17 охлаждения.
[0020] Как показано на фиг. 1, система 10 формования листов стекла также содержит пару участков 44 хранения, на любом из которых может храниться какая-либо одна из станций формования, которая не используется, и на которых могут храниться любые две из станций станции формования, которые не используются.
[0021] Как показано на фиг. 2 и 3, одна из стоек 22, верхний конец которой указан на фиг. 2 ссылочной позицией 24, находится выше верхних концов двух других стоек 22, и, таким образом, горизонтальная балка 28 данного соединительного узла является подвижной над горизонтальными балками 28 двух других соединительных узлов 20 в ходе перемещения станций 16 формования, что обеспечивает возможность расположения любых двух из станций формования на любой линии формования, тогда как еще одна станция формования находится на одном из участков 16 хранения, и, в то же время, по-прежнему имеется связь посредством вышеописанных жгутов проводов с целью обеспечения работы станций формования на обеих линиях формования. Следует упомянуть, что в любой заданный момент времени возможна работа лишь одной из линий 12 формования, тогда как две другие станции формования находятся на участках хранения и расположены таким образом, что взаимодействие между их соединительными узлами 20 отсутствует.
[0022] Станция формования содержит направляющий узел 46, содержащий направляющие 48 и поворотную платформу 50, на которой станции формования являются подвижными в пределах станции формования между участками 16 формования линий 12 формования и участками 44 хранения. Каждая станция 18 формования содержит колеса 49 с механическим приводом (фиг.4 и 5) для их перемещения по направляющим 48.
[0023] Стойки 22 двух из соединительных узлов 20 расположены, соответственно, раньше и дальше по ходу технологического процесса относительно поворотной платформы 50 в направлении транспортировки линий формования, как показано на фигурах, а стойка еще одного соединительного узла расположена рядом со стойкой одного из указанных двух соединительных узлов. Конкретнее, стойки 22 двух соединительных узлов 20, расположенных раньше и дальше по ходу технологического процесса относительно поворотной платформы 50, находятся на одной линии в направлении транспортировки С с поворотной платформой 50, а стойка 22 еще одного соединительного узла 20 расположена сбоку относительно направления транспортировки С с одной из сторон от стойки одного из двух соединительных узлов, находящихся на одной линии с поворотной платформой, и ее верхний конец находится выше верхних концов двух других стоек, и, таким образом, горизонтальная балка стойки с более высоким верхним концом является подвижной над горизонтальными балками двух других соединительных узлов в ходе перемещения станции формования, что делает возможным перемещение в различные положения, как описано выше. Данная конструкция допускает использование для работы, соответственно, любых двух из станций 18 формования на двух линиях 12 формования на связи с системой управления. Кроме того, пара участков 44 хранения расположена раньше и дальше по ходу технологического процесса относительно поворотной платформы 50 в направлении транспортировки линий формования с целью обеспечения хранения одной или даже двух из станций формования, которые не используются.
[0024] Как показано на фиг. 1, система 42 управления системы 10 формования содержит первый и второй программируемые логические контроллеры 52 (ПЛК) для управления, соответственно, парой линий 12 формования, а также содержит панели 54 управления, соответственно, соединенные с соответствующими жгутами проводов каждой станции 18 формования с целью управления их работой под управлением третьего ПЛК 55 посредством жгутов 56 проводов для управления тремя станциями формования посредством соответствующих им панелей управления в соответствующем взаимодействии с линиями формования.
[0025] Как показано на фиг. 6, верхний конец 24 каждой стойки 22 содержит шарнирную опору 58, на которой установлен каркас 60 в форме перевернутой буквы «U», содержащий нижние опорные ролики 62, на которых установлена горизонтальная балка 28, и верхние опорные ролики 64, обеспечивающие боковое направляющее действие. Оба набора роликов 62 и 64 могут быть предусмотрены в разнесенных на расстояние положениях по длине горизонтальной балки, чтобы способствовать ее поддержке и направленному перемещению.
[0026] За счет конструирования вышеописанной станции формования с соединительными узлами, могут выполняться любые две операции формования листов стекла, в то время в третьей станции формования происходит замена форм, с целью сокращения времени переключения с одной операции на другую на одной из линий формования. Таким образом, за счет планирования расходов времени на выполнение операций формования листов стекла можно сокращать время смены и посредством этого уменьшать себестоимость каждого полученного формованного листа стекла.
[0027] Несмотря на то что выше описан примерный вариант осуществления, не имеется в виду, что этот вариант осуществления описывает все возможные формы настоящего изобретения. Скорее, слова, употребляемые в описании изобретения, представляют собой слова, носящие описательный, а не ограничительный характер, и следует понимать, что различные изменения могут быть внесены без выхода за пределы объема изобретения и без отхода от его сущности.