ИЗЛУЧАТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ОБЛУЧЕНИЯ МНОГОСЛОЙНЫХ СТЕКЛОПАНЕЛЕЙ РАЗНОЙ ШИРИНЫ, УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕЗКИ СТЕКЛА С ПОМОЩЬЮ ИЗЛУЧАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ, СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗЛУЧАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ И ЕЕ ПРИМЕНЕНИЕ
EMITTING SYSTEM FOR IRRADIATING MULTILAYER GLASS PANES OF DIFFERENT WIDTHS, APPARATUS FOR CUTTING GLASS USING THE EMITTING SYSTEM, METHOD FOR PRODUCING THE EMITTING SYSTEM, AND APPLICATION THEREOF

Область техники
Настоящее изобретение относится к излучательной системе для облучения многослойных стеклопанелей разной ширины, к устройству для резки стекла для обработки многослойных стеклопанелей разной ширины с помощью такой излучательной системы, к способу получения такой излучательной системы и к применению такой излучательной системы для облучения многослойных стеклопанелей разной ширины.
Многослойная стеклопанель может представлять собой композит или пакет, состоящий из стеклянного листа, полимерной пленки и, при необходимости, еще одного стеклянного листа. Полимерная пленка может быть многослойной пленкой. Многослойная пленка может состоять из нескольких полимерных слоев. Многослойную пленку можно также назвать ламинатом из полимерных пленок.
Излучательная система может представлять собой последовательный инфракрасный обогреватель для нагрева и размягчения или же для разрезания пленки в многослойной стеклопанели. Устройство для резки стекла может представлять собой стол для резки стекла, предназначенный для машинной обработки стекла.
Уровень техники
Многослойные стеклопанели или многослойные безопасные стеклопанели (VSG-панели) изготавливают из стеклянных листов размерами, например, 3,2х6 м, с меньшими или большими отклонениями. Многослойные стеклопанели должны резаться на установке для резки многослойного стекла на соответствующие желаемые форматы, например, для получения стекол для окон, элементов конструкции и т.д. Альтернативно, многослойные стеклопанели могут изготавливаться из стеклянных листов с размерами, например, 1,5х3 м или 2,5×3 м. Например, чтобы разрезать многослойное стекло на соответствующие форматы, верхний и нижний стеклянные листы надрезаются снаружи, разделительный ролик проводится под давлением по стеклянному листу вдоль линии надреза, чтобы разломать нижний стеклянный лист, а затем верхний стеклянный лист разламывают путем сгибания вниз, образуя сквозную трещину. Затем стеклянные листы отодвигают друг от друга по линии трещины, при этом пленку нагревают с помощью нагревательного устройства, а затем разрезают ножом.
2
Обычные нагревательные устройства простираются на всю ширину стола для резки стекла, например, на шесть метров. Нагревательные устройства включаются после того, как многослойное стекло было надрезано и согнуто, чтобы облучить полимерную пленку вдоль линии надреза и создать разделительный зазор под действием растягивающего усилия, приложенного к частям панели. Если на таком устройстве для резки стекла обрабатываются значительно более короткие многослойные стеклопанели, излучатель неизбежно включается на всю длину, так что при меньших форматах тепловая энергия и время нагрева расходуются без пользы. Кроме того, такое нагревательное устройство из-за ограничений на допустимый ток или напряжение примерно 16-20 А, соответственно примерно 400-700 В может иметь плотность тока всего 20-25 Вт/см. Однако для сокращения продолжительности облучения необходимо увеличивать плотность тока.
В WO 2015/117172 A1 описывается способ разделения многослойного стекла. Чтобы разделить многослойную стеклянную панель на листы стекла, в зоне разделительной линии в стеклянных листах панели путем локального подвода тепла в стекле панели создаются термические напряжения, чтобы разделить многослойную стеклянную панель на две части, при необходимости при дополнительном силовом воздействии. Для локального нагрева, в частности, действующего по всей длине разделительной линии, можно использовать нагревательные элементы, излучающие инфракрасные или лазерные лучи. Нагревательные элементы предпочтительно расположены с обеих сторон многослойной стеклянной панели.
В WO 2015/081351 A1 описываются способ и устройство для нагревания пленки в многослойном стекле. При нагревании пленки в многослойном стекле, при ее разделении и для плавления или размягчения пленки тепловое излучение нагревательного элемента, в частности, инфракрасное излучение, направляется на пленку. Тепловое излучение фокусируется отражателем, сопряженным с нагревательным элементом. Тепловое излучение, проходящее сквозь многослойное стекло и пленку, отражается другим отражателем на стороне многослойного стекла, противоположной нагревательному стержню, в направлении пленки.
В EP 2942330 A1 описывается устройство для резки и разделения стеклянных панелей с опорным устройством для поддержки стеклянной панели по существу в горизонтальной ориентации. Стеклянная панель имеет верхнюю и нижнюю поверхности. Устройство содержит установочный мост с проходящим горизонтально позиционирующим участком, который находится на расстоянии по вертикали от нижней и верхней сторон стеклянной панели и опорных средств, а режущее средство, находящееся на участке позиционирования, содержит режущий элемент, способный перемещаться вдоль участка позиционирования по нижней или верхней поверхности стеклянного листа, разрезая соответствующую поверхность таким образом, чтобы получить прямую разметочную линию. Кроме того, участок позиционирования снабжен разделительным устройством для разделения стеклянной панели листа на две разные части вдоль прямой разметочной линии. Разделительное устройство имеет конструкцию, позволяющую ему перемещаться вдоль участка позиционирования и вдоль прямой разметочной линии, оказывая при этом контролируемое давление, изменяющееся пульсирующим образом, на стеклянную панель вдоль прямой разметочной линии.
В EP 2783785 A1 описывается способ резки плоского стекла. Плоское стекло разламывают вдоль по меньшей мере одной заданной линии реза в результате совмещения разметочной линии с линией реза по меньшей мере на одной из поверхностей плоского стекла и направления на разметочную линию теплового луча, испускаемого электрической лампой накаливания в направлении разметочной линии, вследствие чего в одной точке разметочной линии создается фронт излома, и тепловой луч перемещается вдоль линии излома, вызывая непрерывное продвижение фронта излома вдоль разметочной линии.
В EP 1323681 A2 описывается способ разделения многослойных стеклянных панелей, согласно которому многослойную стеклянную панель размечают вдоль желаемой линии разделения и затем многослойную стеклянную панель ломают вдоль линии разметки, после чего нагревательное устройство посредством теплоизлучающего элемента воздействует теплом на пленочный материал в области линии разделения многослойной стеклянной панели. Используется нагревательное устройство, которое в зависимости от длины линии разделения подводит тепло к зоне линии разделения на соответствующей длине нагрева.
В DE 10164070 B4 описывается устройство для разделения многослойных стеклянных панелей, содержащее устройство для разметки и разламывания многослойной стеклянной панели, а также нагревательное устройство, которое посредством теплоизлучающего элемента воздействуют теплом на пленочный материал в зоне линии разделения многослойной стеклянной панели. Теплоизлучающий элемент для нагрева частей стеклянных листов разной ширины имеет набор радиационных нагревателей разной длины.
В EP 3208245 A1 описано устройство и способ резки многослойного стекла. Многослойное стекло с двумя стеклянными листами и промежуточной пленкой из термопластичного материала режут на резальной машине, снабженной устройством для ломки для разделения многослойного стекла на две части, которые соединены друг с другом вытянутым промежуточным участком пленки. Устройство содержит также нагревательную систему для нагрева вытянутого промежуточного участка, причем нагревательная система снабжена по меньшей мере одной лампой накаливания, которая поддерживается кареткой устройства для ломки.
В DE 1919673 A1 описан способ и устройство для термической ломки стекла.
В WO 02/23591 A1 описывается источник излучения для электромагнитного облучения для формирования протяженной зоны облучения, при этом основная активная составляющая источника излучения находится в ближнем инфракрасном диапазоне, в частности, в диапазоне длин волн от 0,8 мкм до 1,5 мкм. Источник излучения содержит вытянутую в длину галогеновую лампу, которая имеет трубчатый стеклянный корпус, снабженный на концах цоколем, и по меньшей мере одну электролампу, и вытянутый в длину отражатель.
В WO 02/054452 A1 описывается устройство для термообработки. Для осуществления процесса термообработки объекта обрабатываемый объект нагревается множеством двухпатронных ламп. Несколько отражателей отражают лучистое тепло двухпатронных ламп на обрабатываемый объект. Каждая из двухпатронных ламп содержит прямолинейную светоизлучающую часть. По меньшей мере две двухпатронные лампы из множества двухпатронных ламп расположены в продольном направлении светоизлучающей части. Множество двухпатронных ламп размещено так, чтобы светоизлучающие части были параллельны друг другу и располагались по меньшей мере двумя ступенями.
В EP 2003677 A2 описывается лампа накаливания с несколькими конфигурациями нитей накаливания. В DE 1589271 A описана электрическая лампа накаливания. В US 5600205 описана изогнутая лампа. В DE 1929622 A описана электролампа удлиненной формы с отогнутым концом. В DE 29702002 U1 описывается узел осветителя для сканера. В DE 19822829 A1 описан плоскостной излучатель, излучающий в коротковолновом инфракрасном диапазоне, в котором рядом и параллельно друг другу установлено несколько соединенных друг с другом инфракрасных излучателей, образующих общую плоскость излучения. В DE 8434317 описана установка для облучения в форме портика, в частности, в качестве канальной сушилки и отжигательного канала для автомобильной промышленности.
Сущность изобретения
Задачей настоящего изобретения является разработать излучательную систему для облучения многослойных стеклопанелей различной ширины и/или толщины, которая потребляет меньше энергии.
Эта задача решена посредством описанных в независимых пунктах формулы изобретения излучательной системы для облучения многослойных стеклопанелей разной ширины, устройства для резки стекла для обработки многослойных стеклопанелей разной ширины такой излучательной системой, способа получения такой излучательной системы и применения такой излучательной системы для облучения многослойных стеклопанелей разной ширины. Предпочтительные варианты осуществления и усовершенствования изобретения являются предметом зависимых пунктов и представлены в последующем описании.
Излучательная система согласно настоящему изобретению для облучения многослойных стеклопанелей разной ширины содержит несколько, в частности, по меньшей мере три удлиненных излучателя. Удлиненные излучатели расположены друг за другом на общей продольной оси. Каждый излучатель имеет по два конца, изогнутых под углом к общей продольной оси. Излучательная система установлена в устройстве для резки стекла.
Многослойная стеклопанель или многослойная безопасная стеклопанель может представлять собой композит или пакет из, например, двух стеклянных листов и находящейся между ними полимерной пленки. Многослойная стеклопанель может также содержать дополнительные слои.
Излучательная система может представлять собой инфракрасный обогреватель для нагрева и размягчения или же для разрезания и/или разделения пленки в многослойной стеклопанели. Излучатель может испускать, в частности, коротковолновое инфракрасное излучение, предпочтительно в диапазоне от 0,8 до 1,5 мкм. Чтобы разделить многослойную стеклопанель, пленку нагревают. Согласно одному варианту осуществления, путем обогрева пленку можно нагреть до температуры ниже температуры плавления пленки и выше температуры размягчения пленки. Затем части многослойной стеклопанели можно отделить друг от друга при небольшом сопротивлении, оказываемом полимерной пленкой. Согласно другому варианту осуществления, температуру пленки можно повысить путем нагрева выше температуры плавления пленки. В последнем случае после плавления в фокальной зоне излучателя практически не остается пленки. Затем части многослойной стеклопанели можно отделить друг от друга без сопротивления полимерной пленки. Полимерная пленка может иметь толщину по меньшей мере 0,2 мм и/или не более 10 мм, в частности, по меньшей мере 0,38 мм и/или не более 3,8 мм, или не более 4,56 мм. Устройство для резки стекла может представлять собой резательный стол для машинной обработки стекла.
Выражение "удлиненный излучатель" означает, что длина излучателя больше, чем его ширина. В одном варианте осуществления все удлиненные излучатели имеют одинаковую длину. Геометрически они расположены друг за другом в ряд. Излучатели могут активироваться и регулироваться независимо друг от друга, таким образом, они могут подключаться к напряжению параллельно. Направление излучения излучателей может быть по существу перпендикулярным облучаемой многослойной стеклопанели. Излучатели могут размещаться по ширине облучаемой многослойной стеклопанели поперек направлению перемещения стеклопанели.
Концы или ножки отдельных излучателей изогнуты под углом к общей продольной оси, так что токоподводы не лежат в плоскости излучателя. В частности, ножки излучателей направлены относительно продольной оси излучателей от рабочей плоскости, в которой лежит обрабатываемая многослойная стеклопанель. Выражение "изогнутый под углом" следует понимать так, что оно относится к изогнутости излучателя, а не к наклонному положению излучателя. Благодаря изогнутости или изгибу чувствительные концы излучателей защищены от теплового воздействия, оказываемого излучателями, что повышает их срок службы. Кроме того, использование нескольких излучателей обеспечивается однородное и непрерывное излучение.
Размещение вдоль общей продольной оси по меньшей мере трех излучателей позволяет использовать только столько излучателей, сколько необходимо для текущей ширины детали или длины обработки. Предпочтительно использовать от 3 до 10 излучателей. Из-за большего по сравнению с уровнем техники числа излучателей можно уменьшить длину отдельных излучателей. Более короткие излучатели намного проще в обращении, чем более длинные. Кроме того, в отличие от предшествующего уровня техники, излучатель длиной 6 м не используется для облучения деталей длиной, например, 1,5 м. Как результат, можно сэкономить много энергии и времени.
В одном варианте осуществления оба конца излучателя изогнуты под углом от 50° до 140° относительно общей продольной оси в направлении изгиба наружу. Предпочтительно они изогнуты под углом от 80° до 100°, более предпочтительно под углом 90°. В результате токоподводы могут быть выведены из плоскости излучателей, например, вверх. Это означает, что токоподводы могут находиться вне зоны прямого излучения и оставаться более холодными, что увеличивает срок их службы.
В одном варианте осуществления излучательная система содержит от 3 до 10 удлиненных излучателей. Предпочтительно, излучательная система содержит от 6 до 8 удлиненных излучателей, более предпочтительно 7 излучателей. Поскольку число отдельных излучателей больше, чем обычно, для каждого конкретного компонента можно сделать правильный выбор излучателей и выбрать идеально подходящее число излучателей.
Излучатели могут иметь форму круглой трубки.
Излучатели могут быть выполнены как двухтрубные излучатели, при этом только одна из трубок снабжена нагревательной спиралью. Благодаря конструкции с двумя трубками излучатель механически стабилизирован аналогично двутавровой балке.
В частности, излучатели имеют длину по меньшей мере 200 мм или 300 мм и/или не более 1200 мм, или не более 1500 мм. В одном варианте осуществления каждый излучатель имеет длину по меньшей мере 400 и/или не более 500 мм. Согласно одному варианту осуществления, излучатели имеют длину по меньшей мере 850 и/или не более 950 мм. В частности, предпочтительными являются излучатели с длиной примерно 450 мм и излучатели с длиной примерно 950 мм. Указанные здесь длины измеряются, если смотреть сверху на свободные концы ножек излучателя, от средней точки свободного конца одной ножки излучателя до средней точки свободного конца другой ножки излучателя. В одном варианте осуществления все удлиненные излучатели имеют одинаковую длину. Длина излучателей согласно изобретению значительно короче, чем у излучателей согласно уровню техники, имеющих, например, длину 6 м. При длине излучателей согласно изобретению можно точно обрабатывать стекло обычных форматов на длине резки примерно 3300 мм /3700 мм /4700 мм /6100 мм путем облучения, незначительно или вообще не выходящего за размеры конструктивного элемента. В результате экономится энергия и снижается внесение тепла в конструктивный элемент и, как следствие, повреждение материала. Кроме того, конструктивный элемент не нагревается настолько, чтобы его нельзя было позиционировать вручную. Далее, благодаря небольшой длине облегчается транспортировка, сборка и в целом обращение с излучателями. Согласно одному варианту осуществления, излучательная система содержит исключительно излучатели одинаковой длины. В другом варианте осуществления излучательная система содержит по меньшей мере два излучателя разной длины.
В одном варианте осуществления каждый излучатель имеет длину, которая меньше ширины подлежащей обработке многослойной стеклопанели. Благодаря меньшей по сравнению с уровнем техники длине излучательной системе согласно изобретению нет необходимости, в отличие от уровня техники, подавать высокий ток с повышенным напряжением с помощью специальных соединений и трансформатора. Напротив, излучательная система согласно изобретению может работать при обычном напряжении сети и достигать мощности излучения до 45 Вт на сантиметр длины излучателя. Излучатели согласно предшествующему уровню техники достигают мощности излучения всего до 25 Вт на сантиметр длины излучателя.
В одном варианте осуществления излучатели имеют нагревательную спираль или нить накала, подходящую для нагрева и размягчения полимерной пленки внутри многослойной стеклопанели. Кроме того, нагревательная спираль может быть рассчитана так, чтобы излучатель путем внесения тепла от нагревательной спирали мог прорезать насквозь полимерную пленку, в частности, так, чтобы стеклянные листы можно было разделить без использования дополнительного отрезного инструмента. Полимерная пленка может иметь толщину по меньшей мере 0,2 мм и/или не более 10 мм, в частности, по меньшей мере 0,38 мм и/или не более 4,56 мм.
В одном варианте осуществления изогнутые под углом концы или ножки излучателя имеют радиус изгиба относительно общей продольной оси, а нагревательные спирали в излучателях проходят вдоль общей продольной оси и за пределы верхних точек радиусов изгиба. Выражение "изогнутый под углом" следует понимать как относящееся к изогнутости, а не к наклонному положению излучателя. "Радиус изгиба" относится к кривизне, которую излучатель имеет после изгиба в направлении наружу. "Верхняя точка" является точкой на изогнутым под углом излучателе, в которой изгиб имеет локальный экстремум, здесь локальный минимум. Радиус изгиба может иметь значения между R20 и R30. Специалист в данной области знает, что "Rx" обозначает радиус изгиба, рассчитанный на основе постоянного вдоль изгиба радиуса кривизны "x" (в мм) относительно воображаемого центра кривизны радиуса изгиба. За счет "втягивания" нагревательной спирали в радиусы кривизны и за его пределы достигается однородное облучение компонента вдоль нескольких излучателей и уменьшается или устраняется возможная неоднородность перехода между двумя соседними излучателями.
В этом варианте осуществления нагревательная спираль заканчивается после двух верхних точек, но еще перед концами ножек излучателя. Таким образом, эти концы ножек, которые могут содержать элементы электрического подсоединения излучателя, не имеют нагревательной спирали и поэтому не нагреваются напрямую. Другими словами, зона накала нагревательной спирали начинается только на некотором расстоянии от необогреваемого конца ножки излучателя. Это расстояние может составлять от 60 до 90 мм. Расстояние может составлять, например, 75 мм. Эти численные значения могут относиться к ножке длиной 90-120 мм, в частности, ножке длиной 107 мм. Отсутствие нагревательной спирали на концах ножек излучателя защищает от тепла элементы подключения к сети на концах ножек, и их срок службы увеличивается. Указанные здесь верхние пределы расстояния обусловлены установочным пространством излучателя, которое обычно ограничено, например, режущими и транспортирующими устройствами.
Отдельные излучатели или их нагревательные спирали могут регулироваться и, в частности, включаться и выключаться, независимо друг от друга. Деталь и ее размеры можно также распознать (например, на основе маркировки, например, с помощью RFID-метки) или измерить (например, лазером), и в зависимости от этого выбрать подходящие излучатели и их число и включать и выключать их или регулировать их мощность.
2
2
2
В одном варианте осуществления удельная мощность излучательной системы составляет от 30 до 50 Вт/см. Предпочтительно, удельная мощность излучательной системы составляет от 40 до 50 Вт/см. С обычными излучателями могут достигаться лишь значительно меньшая удельная мощность. Благодаря высокой удельной мощности излучательной системы согласно изобретению можно обеспечить более короткое время облучения, что уменьшает нагрев и термические повреждения полимерной пленки, оставшейся в окружающем многослойном стекле. Продолжительность облучения или нагрева зависит от толщины пленки и может составлять примерно от 5 до 40 с. Теоретически возможны также удельные мощности около 200 Вт/см.
В одном варианте осуществления по меньшей мере один из излучателей имеет щель для выхода света и отражатель. Щель для выхода света в излучателе остается свободной для выпуска излучения в сторону многослойной стеклопанели. Отражатель может отражать излучение, испускаемое излучателем в сторону отражателя, в направлении щели для выхода света. Отражатель может представлять собой покрытие, в частности, золотое покрытие по периметру излучателя. Альтернативно или дополнительно отражатель может быть выполнен из алюминия или пористого кварцевого стекла (например, Heraeus QRC "Quartz Reflektive Coating"). Отражатель может обеспечить фокусировку излучения на максимально узкой линии вдоль полимерной пленки в многослойном стекле и, тем самым, также максимально узкую зону нагрева или плавления. Как результат, можно уменьшить удельную мощность излучателя. Кроме того, отражатель уменьшает или предотвращает нагрев периферии излучателя, окружающих компонентов устройства для резки стекла и многослойной стеклопанели вне линии реза.
Излучатели могут иметь диаметр от 1 до 2 см. Предпочтительно они имеют диаметр от 1,2 до 1,5 см, более предпочтительно диаметр 13,7 мм. Такой диаметр позволяет легко сгибать ножку излучателя. Излучатели могут иметь одинаковые или разные размеры.
Щель для выхода света может иметь ширину около 8 мм. Она может проходить по всей длине излучателя. Диаметр излучателя может составлять примерно 13 мм. Нагревательная спираль может иметь диаметр примерно 2 мм. Щель для выхода света является более узкой, чем в предшествующем уровне техники. Согласно изобретению, низкие значения диаметра излучателя, щели для выхода света и/или диаметра нагревательной спирали позволяют лучше фокусировать излучение на максимально узкой линии вдоль полимерной пленки в многослойном стекле.
Изогнутые концы или ножки соседних излучателей могут находиться в прямом физическом контакте друг с другом. Изогнутые концы соседних излучателей могут также находиться на некотором (малом) расстоянии друг от друга, например, максимум на 1см, максимум на 5мм или максимум на 2 мм.
Настоящее изобретение относится также к устройству для резки стекла для обработки многослойных стеклопанелей разной ширины или их частей с помощью излучательной системы, которая содержит по меньшей мере три излучателя. Излучательная система находится в устройстве для резки стекла. Излучательная система предпочтительно представляет собой систему, описанную выше.
В одном варианте осуществления устройство для резки стекла содержит блок управления, который предназначен для включения и выключения лишь одного или нескольких из общего числа излучателей, и/или для регулирования их мощности. Так, например, можно включить ровно один, ровно два, ровно три излучателя. В одном варианте осуществления устройство для резки стекла содержит определенное число излучателей, настраиваемых по отдельности и/или индивидуально.
В одном варианте осуществления устройство для резки стекла дополнительно содержит датчик, предназначенный для определения ширины обрабатываемой многослойной стеклопанели и предоставления ее в качестве входного параметра на блок управления, например, для управления подходящим числом излучателей.
В одном варианте осуществления устройство для резки стекла содержит также резательное устройство для резки многослойных стеклопанелей разной ширины вдоль оси резания, параллельной общей продольной оси удлиненных излучателей излучательной системы.
Кроме того, устройство для резки стекла может содержать транспортер для перемещения многослойной стеклопанели относительно излучателей.
Устройство для резки стекла может содержать вторую излучательную систему, которая размещена на стороне обрабатываемой многослойной стеклопанели, противоположной первой (описанной ранее) излучательной системы.
В столе для резки стекла предпочтительно отсутствует активное охлаждение, такое, например, как вентилятор, для охлаждения излучателя или периферии излучателя. Охлаждение может быть исключено, среди прочего, потому что продолжительность облучения может быть меньше, чем при обычных излучателях, благодаря относительно высокой удельной мощности излучателей. Без охлаждения конструкция стола для резки стекла является более простой и требует меньше энергии.
Настоящее изобретение относится также к способу получения излучательной системы для облучения многослойных стеклопанелей разной ширины. Способ получения включает следующие этапы:
- предоставление по меньшей мере трех удлиненных излучателей и
- размещение излучателей в устройстве для резки стекла друг за другом на общей продольной оси.
Удлиненные излучатели имеют по два конца, изогнутые под углом относительно общей продольной оси.
Настоящее изобретение относится также к применению описанных в здесь излучательных систем для облучения многослойных стеклопанелей разной ширины.
Применение излучательной системы и обработка многослойной стеклопанели могут быть реализованы, например, следующим образом:
a) позиционировать многослойную стеклопанель на столе для резки стекла,
b) разрезать верхний стеклянный лист,
c) разрезать нижний стеклянный лист и
d) размягчить и/или расплавить пленку.
В частности, обработка проводится в последовательности этапов (a), затем (b) и (c), причем в частности, сначала провидится этап (b), затем (c), а после него этап (d). Альтернативно можно, чтобы этапы (b) и (c) перекрывались по времени, в частности, проводились одновременно. Резка стеклянной панели на этапах b) и c) проводится в общей плоскости разметки перпендикулярно плоскости стеклянной панели. Размягчение и/или расплавление пленки проводится путем нагрева с помощью излучательной системы, предпочтительно по линии разметки, предпочтительно сфокусированно на зону плоскости разметки. Затем многослойную стеклопанель можно разделить на несколько частей, воздействуя на части многослойной стеклопанели противоположно направленным силами растяжения для разделения многослойной стеклопанели по плоскости разметки. Если пленка вдоль плоскости разметки лишь размягчилась, но не расплавилась полностью, пленку можно прорезать.
Другая возможность состоит в том, чтобы надрезать верхний стеклянный лист и нижний стеклянный лист многослойного стекла, попеременно изгибать или согнуть вдоль линии разметки, чтобы полностью разломить надрезанные стеклянные листы, и затем разделить или прорезать пленку. Пленка может быть нагрета и размягчена излучателями излучательной системы настолько, чтобы в результате механического оттягивания частей многослойной стеклянной панели друг от друга мог быть создан зазор, и пленка могла быть разрезана вдоль зазора, например, с помощью разъединительного ножа.
Другие признаки, преимущества и возможности применения настоящего изобретения выявляются из нижеследующего описания, примеров осуществления и фигур. Все описанные и/или проиллюстрированные признаки могут комбинироваться друг с другом независимо от описания в отдельных пунктах формулы изобретения, фигурах, предложениях или абзацах. На фигурах одинаковые позиции относятся к одинаковым или похожим объектам.
Краткое описание
чертежей
Фигуры 1a и 1b показывают излучательную систему согласно настоящему изобретению для облучения многослойных стеклопанелей разной ширины и устройство для резки стекла с использованием такой излучательной системы.
Фигуры 2a-2e показывают несколько видов отдельного излучателя излучательной системы по настоящему изобретению.
Фигура 3 показывает схему устройства для резки стекла согласно настоящему изобретению для обработки многослойных стеклопанелей разной ширины.
Фигура 4 показывает схему способа получения излучательной системы для облучения многослойных стеклопанелей разной ширины.
Подробное описание примеров осуществления
На фигурах 1a и 1b показана излучательная система 10 согласно настоящему изобретению для облучения многослойных стеклопанелей 20 разной ширины и устройство 30 для резки стекла, содержащее такую излучательную систему 10. В данном случае излучательная система 10 содержит четыре удлиненных излучателя 11. Понятие "удлиненный" означает, что длина излучателя 11 больше, чем его ширина. В частности, длина удлиненного излучателя по меньшей мере в десять раз больше диаметра излучателя. Удлиненные излучатели 11 расположены друг за другом на общей продольной оси L. Излучатели 11 имеют по два конца 12, изогнутые под углом относительно общей продольной оси L, так что токоподводы на концах 12 не лежат в плоскости излучателя 11. На фигурах 1a и 1b показана также многослойная стеклянная панель (многослойная безопасная стеклопанель) 20 из двух стеклянных листов и промежуточной полимерной пленки.
Излучатели 11 могут быть ИК-излучателями, которые испускают коротковолновое инфракрасное излучение, чтобы нагреть, размягчить и при необходимости разрезать полимерную пленку. Геометрически излучатели 11 расположены друг за другом в ряд и могут активироваться и управляться независимо друг от друга, то есть они подключаются электрически параллельно. Каждый отдельный излучатель 11 имеет длину, которая короче, чем ширина облучаемой многослойной стеклопанели 20. Все излучатели 11 имеют одинаковую длину. Направление излучения излучателя 11 по существу перпендикулярно облучаемой многослойной стеклопанели 20. Излучатели 11 снабжаются энергией по линии питания 17.
Так как вдоль общей продольной оси L размещено четыре излучателя 11, можно использовать лишь столько излучателей 11, сколько требуется для текущей ширины многослойной стеклопанели. Если бы обрабатывалась более узкая многослойная стеклопанель 20 (не показано), то можно было бы включить, например, ровно один, ровно два или ровно три из четырех излучателей 11. Этим можно сэкономить энергию и время. Большое число излучателей 11 позволяет уменьшить длину отдельного излучателя 11. Более короткие излучатели 11 намного проще в обращении, чем более длинные.
Два конца 12 излучателя 11 изогнуты под углом 90° относительно общей продольной оси L. В результате токоподводы выведены из плоскости излучателя 11, так что токоподводы находятся вне прямого облучения и остаются более холодными, что увеличивает их срок службы. Изогнутые концы 12 или ножки соседних излучателей 11 находятся в прямом физическом контакте друг с другом.
2
Каждый из излучателей 11 имеют диаметр около 13,7 мм. Удельная мощность излучательной системы 10 составляет от 30 до 50 Вт/см. Высокая удельная мощность излучательной системы 10 согласно изобретению позволяет использовать более короткую продолжительность облучения, что снижает нагрев и термическое повреждение полимерной пленки, оставшейся в окружающем многослойном стекле.
Излучатели 11 удерживаются в держателе 16, который, как показано на фигуре 1b, может перемещаться между положением нагрева (сплошные линии) и положением ожидания (пунктирные линии).
На фигурах 2a-2e показано несколько видов отдельного излучателя 11 излучательной системы 10 согласно настоящему изобретению. Излучатель 11 имеет длину 950 мм от средней точки одного электрического подсоединения до средней точки другого электрического подсоединения. Общая длина излучателя 11 от внешней окружности одной ножки до внешней окружности другой ножки составляет примерно 964 мм. Длина ножки между свободным концом ножки и внешним диаметром удлиненной части излучателя может составлять, например, около 107 мм.
Излучатель 11 представляет собой круглую трубу из кварца с нагревательной спиралью 13 внутри. Нагревательная спираль 13 или нить накаливания подходит для нагревания, размягчения и, при необходимости, разрезания полимерной пленке в многослойной стеклопанели 20.
Два конца 12 или ножки излучателя 11, которые здесь изогнуты под углом примерно 90°, имеют радиус изгиба относительно продольной оси L излучателя 11. Радиус изгиба здесь составляет, например, примерно R25 с обеих сторон. Каждый из двух концов 12 излучателя 11 образует электрическое соединение в форме гибкого провода, при необходимости с изолирующим участком.
Нагревательная спираль 13 проходит в излучателе 11 вдоль продольной ось L и заходит за верхние точки S обоих изгибов R. Таким образом, нагревательная спираль 13 заканчивается в излучателе 11 после обеих верхних точек S, но еще перед двумя свободными концами ножек 12 излучателя. Таким образом, свободные концы ножек 12 излучателя 11 не имеют нагревательной спирали 13 и поэтому не нагреваются или по меньшей мере на нагреваются напрямую. Зона накала нагревательной спирали 13 начинается только на расстоянии x, например, около 75 мм от ненагретого конца ножки излучателя. Общая обогреваемая длина может составлять, например, около 979 мм. За счет "втягивания" нагревательной спирали 13 в радиусы кривизны R и за его пределы достигается однородное облучение детали вдоль нескольких излучателей 11 и уменьшается или устраняется возможная неоднородность перехода между двумя соседними излучателями 11.
Излучатель 11 имеет щель 14 для выхода света и содержит отражатель 15. Щель 14 для выхода света проходит по всей длине излучателя 11 и предназначена для выпуска излучения в направлении многослойной стеклопанели 20. Отражатель 15 отражает излучение, испущенное излучателем 11 в сторону отражателя 15, в направлении щели 14 для выхода света. В данном примере отражатель 15 представляет собой покрытие золотом по периметру излучателя 11, при этом свободной оставлена только щель 14 для выхода света. Отражатель 15, например, в форме золотого покрытия, может проходить вдоль продольной оси L и за пределы радиусов изгиба R наклонных концов 12 излучателя 11. Отражатель 15 может также проходить по всей обогреваемой длине, то есть вдоль нагревательной спирали 13 и за нее. Например, отражатель 15 на каждом конце может простираться еще примерно на 10 мм за обогреваемую длину. Отражатель 15 позволяет фокусировать излучение на максимально узкой линии вдоль полимерной пленки в многослойном стекле и, таким образом, максимально узкой зоне плавления. Благодаря этому отражатель 15 позволяет уменьшить удельную мощность излучателя 11. Кроме того, отражатель 15 предотвращает или уменьшает нагрев периферии излучателя и окружающих компонентов устройства 30 для резки стекла.
При диаметре излучателя около 13,87 мм щель 14 для выхода света может иметь ширину примерно 8 мм. Она может проходить по всей длине излучателя. Нагревательная спираль 13 может иметь диаметр примерно 2 мм. Щель 14 для выхода света уже, чем в предшествующем уровне техники. Возможные в соответствии с изобретением низкие значения диаметра излучателя, щели 14 для выхода света и/или диаметра нагревательной спирали позволяют лучше фокусировать излучение на максимально узкой линии вдоль полимерной пленки в многослойном стекле.
На фигуре 3 показана схема предлагаемого настоящим изобретением устройства 30 для резки стекла для обработки многослойных стеклопанелей 20 разной ширины. Устройство 30 для резки стекла может включать в себя описанную выше излучательную систему 10 с несколькими излучателями 11.
Устройство 30 для резки стекла содержит блок управления 31, который предназначен для включения и выключения только одного или нескольких из всего количества излучателей 11. Отдельные излучатели 11 или их нагревательные спирали 13 могут управляться и включаться и выключаться независимо друг от друга. Кроме того, устройство 30 для резки стекла содержит датчик 32, предназначенный для определения ширины обрабатываемой многослойной стеклопанели 20 и предоставления ее в качестве входного параметра на блок управления 31. Деталь и ее размеры можно распознать, например, с помощью RFID-метки или, например, измерить лазером. В зависимости от этого блок управления 31 может выбирать подходящие излучатели 11 и их число и включать и выключать их или регулировать их мощность.
Кроме того, устройство 30 для резки стекла содержит резательное устройство 33 для резки многослойных стеклопанелей 20 разной ширины вдоль оси резки параллельной общей продольной оси L удлиненных излучателей 11 излучательной системы 10.
Фигура 4 показывает схему способа получения излучательной системы 10 для облучения многослойных стеклопанелей 20 разной ширины. Способ получения включает следующие этапы:
- предоставление по меньшей мере трех удлиненных излучателей 11 (S1) и
- размещение излучателей 11 друг за другом на общей продольной оси L (S2).
Удлиненные излучатели 11 имеют по два конца 12, изогнутые под углом относительно общей продольной оси L.
В дополнение следует отметить, что слова "содержащий" и "имеющий" не исключают каких-либо других элементов или этапов, а использование единственного числа не исключают множественности. Кроме того, следует отметить, что признаки или этапы, которые были описаны в связи с одним из вышеописанных примеров осуществления, могут применяться также в сочетании с другими признаками или этапами других описанных выше примеров осуществления. Позиции для ссылок в формуле изобретения не следует рассматривать как ограничительные.
Следующие варианты осуществления:
1. Излучательная система (10) для облучения многослойных стеклопанелей (20) разной ширины,
содержащая несколько, в частности, по меньшей мере три удлиненных излучателей (11),
причем удлиненные излучатели (11) расположены друг за другом на общей продольной оси (L), и
причем каждый излучатель (11) имеет два конца, изогнутых под углом к общей продольной оси (L).
2. Излучательная система (10) в соответствии с вариантом осуществления 1, причем каждый излучатель (11) имеет нагревательную спираль (13) для нагрева и/или размягчения полимерной пленки (21) внутри многослойной стеклопанели (20).
3. Излучательная система (10) в соответствии с вариантом осуществления 1 или 2, причем изогнутые под углом к общей продольной оси (L) концы (12) излучателей (11) имеют радиус изгиба (R), и нагревательные спирали (13) в излучателях (11) проходят вдоль общей продольной оси (L) и за пределы верхних точек (S) радиусов изгиба (R).
4. Излучательная система (10) в соответствии с одним из предыдущих вариантов осуществления, причем излучательная система (10) содержит по меньшей мере 3 и/или не более 10 удлиненных излучателей (11), предпочтительно по меньшей мере 6 и/или не более 8 удлиненных излучателей (11).
5. Излучательная система (10) в соответствии с одним из предыдущих вариантов осуществления, причем каждый излучатель (11) имеет длину (l) по меньшей мере 200 мм и/или не более 1200 мм.
6. Излучательная система (10) в соответствии с одним из предыдущих вариантов осуществления, причем несколько удлиненных излучателей (11) имеют одинаковую длину.
2
2
7. Излучательная система (10) в соответствии с одним из предыдущих вариантов осуществления, причем удельная мощность излучательной системы (10) составляет от 30 до 50 Вт/см, предпочтительно от 40 до 50 Вт/см.
8. Излучательная система (10) в соответствии с одним из предыдущих вариантов осуществления, причем по меньшей мере один из излучателей (11) имеет щель (14) для выхода света и содержит отражатель (15), при этом отражатель (15) отражает излучение, испущенное излучателем (11) в направлении отражателя (15), в направлении щели (14) для выхода света.
9. Устройство (30) для резки стекла для обработки многослойных стеклопанелей (20) разной ширины с помощью излучательной системы (10), в частности, в соответствии с одним из предыдущих вариантов осуществления, причем излучательная система (10) установлена в устройстве (30) для резки стекла и содержит по меньшей мере три излучателя (11).
10. Устройство (30) для резки стекла в соответствии с предыдущим вариантом осуществления, дополнительно содержащее блок управления (31), который предназначен для включения и выключения отдельных, в частности, только одного или нескольких из всего количества излучателей (11), в частности, по отдельности.
11. Устройство (30) для резки в соответствии с предыдущим вариантом осуществления, дополнительно содержащее датчик (32), предназначенный для определения ширины обрабатываемой многослойной стеклопанели (20) и предоставления ее в качестве входного параметра на блок управления (31).
12. Устройство (30) для резки стекла в соответствии с одним из вариантов осуществления 9-11, дополнительно содержащее резательное устройство (33) для резки многослойных стеклопанелей (20) разной ширины вдоль оси резки параллельной общей продольной оси (L) удлиненных излучателей (11) излучательной системы (10).
13. Устройство (30) для резки стекла в соответствии с одним из вариантов осуществления 9-12, причем каждый излучатель (11) имеет длину, которая меньше ширины облучаемой многослойной стеклопанели (20).
14. Способ получения излучательной системы (10) для облучения многослойных стеклопанелей (20) разной ширины, включающий следующие этапы:
- предоставление нескольких, в частности, по меньшей мере трех удлиненных излучателей (11) и
- размещение излучателей (11) в устройстве (30) для резки стекла друг за другом на общей продольной оси (L),
причем каждый удлиненный излучатель (11) имеет два конца (12), изогнутые под углом относительно общей продольной оси (L).
15. Применение излучательной системы (10) в соответствии с одним из предыдущих вариантов осуществления для облучения многослойных стеклопанелей (20) разной ширины.