СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ НЕПРЕРЫВНОЙ СТЕКЛЯННОЙ ЛЕНТЫ
METHOD AND DEVICE TO SEPARATE CONTINUOUS GLASS BAND

Изготовление флоат-стекла происходит путем непрерывного слива стеклянного расплава на нагретое в длинной ванне расплавленное олово и получения при этом стеклянной ленты (полотна).
Последующая обработка флоат-стекла происходит путем продольной резки и поперечной резки стеклянной ленты, выходящей с определенной скоростью подачи из технологического оборудования для производства флоат-стекла. При этом продольная резка осуществляется с помощью стационарно установленных в соответствующем положении дисков для продольной резки, а поперечная резка осуществляется с помощью режущих мостов и движущихся поперек к ним по стеклянной ленте дисков для поперечной резки.
При изготовлении стеклянных панелей флоат-методом полное предотвращение посторонних включений частиц или, соответственно, загрязнений в стекло, хотя и, возможно, технически, но с помощью экономически приемлемых мероприятий почти невозможно. Поэтому неудивительно, что, например, в листовом стекле в виде сопутствующих стеклу веществ могут встречаться загрязнения, а в матрице стекла имеются посторонние включения. Среди этих посторонних включений, в частности, следует выделить включения сульфида никеля и включения тугоплавких материалов, которые чаще всего составляют наибольшую долю этих загрязнений и которые часто могут иметь размер приблизительно до 600 мкм.
Посторонние включения или, соответственно, частицы сульфидов никеля или тугоплавких материалов в субмиллиметровом диапазоне не воспринимаются человеческим глазом и поэтому не влияют на эстетические свойства стеклянных панелей или подобных им изделий. Впрочем, такие посторонние включения представляют собой инородные тела, которые обладают отличающимися по сравнению со стеклом свойствами материала и поэтому в определенных обстоятельствах, например после процесса закалки, могут привести к спонтанному разрушению стекла. Такие спонтанные разрушения, которые, в частности, наблюдаются на облицовках фасадов, могут повлечь за собой значительные травмы и материальный ущерб. Поэтому прилагаются усилия к тому, чтобы с помощью соответствующего способа уже до последующего применения получить информацию о возможных посторонних включениях, чтобы можно было своевременно отбраковать соответствующие стеклянные компоненты.
Для подтверждения наличия посторонних включений в листовом стекле уже были предложены оптические методы исследований, которые, в основном, опираются на рассеивание лазерного света в аморфном стекле и анализ рассеянного света. Благодаря этому возможно, в общем, достаточно надежное подтверждение наличия посторонних включений, однако недостаток заключается в том, что для этого метода постоянно необходим лазерный свет и вместе с тем относительно большие расходы на аппаратуру. К тому же используемое поперечное сечение лазерного луча ограничено и поэтому требует, с учетом больших подлежащих исследованию поверхностей, либо применения нескольких лазеров, либо увеличения времени, затрачиваемого на выборочные исследования небольших поверхностей. Поэтому способ, известный из WO 2007/051582 A1, ставит перед собой цель подтверждения наличия частиц в стеклянном предмете простым способом и без внешнего источника света.
Описанный в ней способ основан, по существу, на том, что во время отверждения жидкого стекла до температуры окружающий среды улавливается испускаемое стеклянным предметом электромагнитное излучение с одновременным определением места испускания, и определенное таким образом зарегистрированное излучение подвергается аналитической обработке для определения наличия посторонних включений (см. пункт 1 формулы изобретения).
Для этого стеклянный предмет равномерно перемещается и осуществляют восприятие испускаемого излучения с помощью одного или нескольких линейных детекторов или поверхностных детекторов, таких как телекамера на приборах с зарядовой связью или КМОП-камера. При этом время облучения поверхностного детектора устанавливается в зависимости от скорости движения предмета (см. пункт 4 формулы изобретения).
Обнаруженные посторонние включения должны быть затем промаркированы и вырезаны. Этот процесс по очевидным причинам должен происходить с наименьшим возможным количеством отхода при резании и быстро, без нарушения текущего производственного процесса.
При известном, например, из DE 10 2004025329 A1 изготовлении автомобильных стекол получают значительное количество отходов при резании, когда из полученных прямоугольных заготовок вырезаются трапециевидные автомобильные стекла.
Чтобы уменьшить количество отхода при резании, схема раскроя должна принципиально выбираться так, чтобы каждые две ориентированные с поворотом на 180° друг относительно друга стеклянные панели располагались, непосредственно упираясь друг в друга соответствующей наклонной кромкой, а своими параллельными кромками трапеции располагались выравненно, образуя полосу, направленную поперек ленты флоат-стекла, и в направлении ленты флоат-стекла следующие друг за другом пары стеклянных панелей непосредственно граничили друг с другом. При этом проходящие наклонно кромки трапеции должны обрезаться посредством инструментов для продольной резки, а параллельные кромки трапеции - посредством инструментов для поперечной резки (см. здесь пункт 1 формулы изобретения). Каким образом обрезанные режущим инструментом части стекла, представляющие собой отход, отделяются от полезных поверхностей, из DE 10 2004025329 A1 не известно.
Из EP 1475356 B1 известен способ разделения стеклянных панелей на стеклянные листовые заготовки по заданному образцу, при котором стеклянные панели, по меньшей мере, в одном первом шаге разделения разделяются в одном направлении (X-резы) на стеклянные листовые заготовки, а затем эти заготовки, по меньшей мере, в одном втором шаге разделения разделяются на стеклянные листовые заготовки в перпендикулярном первому шагу разделения направлении (Y-резы).
При этом защите подлежит то, что полученные после разделения в направлении X стеклянные листовые заготовки на предусмотренном после первого места разделения (A) столе вместе передаются во второе место разделения (B), где стеклянные листовые заготовки разделяются вдоль Y-резов.
Собственно, на процесс раскроя и отделения в этом документе ссылок не имеется.
Кроме того, предусмотрены устройства для разделения стеклянной ленты, которые снабжены роликами, соответственно изменяющими свое положение на роликовом транспортере. Например, из US 1861665 A, см. пункт 1 формулы изобретения и фиг.4, из BE 392056 A, см. фиг.10 - 12 и пункты 7 - 9 формулы изобретения, а также из FR 2 530612 A1, см. фиг.1 и пункты 7 и 8 формулы изобретения.
Поэтому задачей настоящего изобретения является создание устройства и способа для быстрого и надежного разделения и отвода маркированных стеклянных панелей, которые могут применяться в непрерывном производственном процессе, при котором отход минимален.
Эта задача решается с помощью устройства по любому из пунктов 1-4 формулы изобретения и, соответственно, способа по любому из пунктов 12-15 формулы изобретения.
Ниже предлагаемое изобретением разделительное устройство поясняется более подробно. В частности, показано:
фиг.1 - изображение в поперечном сечении;
фиг.2 - 1-й вариант процесса разделения;
фиг.3 - 2-й вариант процесса разделения;
фиг.4 - 3-й вариант процесса разделения;
фиг.5 - 4-й вариант процесса разделения.
На фиг.1 изображены основные части установки в поперечном сечении. Позицией (1) здесь обозначена охлажденная стеклянная лента, которая подводится с левой стороны по ходовым роликам. Ходовым роликом (4) на этой фигуре назван ряд ходовых роликов, которые расположены на равных расстояниях и транспортируют стеклянную ленту дальше по конвейеру (11).
Детектором (2) ошибок на этом изображении названы множество детекторов и возможностей распознавания таких нежелательных или, соответственно, более не приемлемых посторонних включений. При этом, в соответствии с качеством или специальными требованиями к соответствующему стеклу, происходит подразделение по классам дефектов, какие из посторонних включений еще допустимы и в каком количестве. Если проверка показывает, что определенные области стеклянной ленты (1) не соответствуют поставленным требованиям, эти области маркируются с помощью маркировочного устройства (3). Такая маркировка заключается, например, в том, что путем надреза наносится ограничительная линия соответствующего участка стекла, и после последующей транспортировки стеклянной ленты (1) эта часть стеклянной ленты (1) отламывается по этой ограничительной линии с помощью средств (5) для нажатия. На фиг.1 начерчена такая маркировка (12), проходящая через стоящий на вершине треугольник позади ходового ролика (4). В качестве средства для нажатия на нежелательную область на движущейся стеклянной ленте может применяться ролик (5), как изображено на фиг.1. Для этого, однако, может применяться и любое другое устройство достаточной длины.
Нажимной ролик (5) может активироваться не ранее, чем когда соответствующая ограничительная надрезанная линия стеклянной ленты (1) будет находиться в области наивысшей точки отламывающего ролика (6) для ломки, так как только тогда от нажимного ролика (5) при установке на стеклянную ленту (1) на эту ленту может быть передан момент изгиба, который приводит к отламыванию нежелательной полосы (10) стекла, являющейся браком.
На фиг.2 показан 1-й вариант последующей обработки или, соответственно, быстрого отвода отломанного куска (10) стекла.
Другие ролики конвейера (11), перемещающего всю стеклянную ленту в области отвода подлежащего отламыванию куска (10) стекла, названы передним пропускающим роликом (7) и задним пропускающим роликом (8). Последующий ходовой ролик (9) также представляет собой обычную часть конвейера (11). Начерченной на фиг.2 линией, которая соединяет оси вращения переднего пропускающего ролика (7) и заднего пропускающего ролика (8) с осью вращения ходового ролика (9), эскизно показано, что оси вращения двух пропускающих роликов (7, 8) механически соединены друг с другом и могут устанавливаться с возможностью вращения вокруг оси вращения ходового ролика (9).
Как видно в нижней части фиг.2, в этом варианте пропускающие ролики (7, 8) откидываются книзу под действием силы тяжести, чтобы освободить путь куску (10) стекла. В этот процесс может быть также включен ходовой ролик (9).
После удаления куска (10) стекла откинутые пропускающие ролики (7, 8 или 9) возвращаются вверх и снова становятся интегрированной частью конвейера (11).
Изображенный на фиг.3 2-й вариант отличается от 1-го варианта, по существу, тем, что пропускающие ролики (7, 8) хотя и остаются соединенными между собой, однако совершают принципиально иное движение расхождения, чем в 1-м варианте.
В верхней части фиг.3 это видно уже благодаря тому, что хотя оси вращения пропускающих роликов (7, 8) еще продолжают оставаться соединенными, однако их механическое соединение с ходовым роликом (9) отсутствует. Из нижней части фиг.3 видно, что для процесса выгрузки куска (10) стекла передний пропускающий ролик (7) движется вправо, и одновременно задний пропускающий ролик (7) движется вниз. Так как пропускающие ролики соединены между собой, этот процесс вызывает связное уклоняющее движение пропускающих роликов (7, 8), необходимое в итоге для более быстрого и широкого открытия свободного пространства для падения куска (10) стекла.
В показанном на фиг.4 3-м варианте пропускающие ролики (7, 8) снова механически соединены между собой и движутся аналогично 2-му варианту, однако в этот раз происходит сначала горизонтальное перемещение двух пропускающих роликов (7, 8), прежде чем затем задний пропускающий ролик (8) дополнительно передвинется вниз.
Как можно понять из последовательности движений, показанных на фигурах 4a), 4b) и 4c), в 3-м варианте дополнительно отламывающий ролик (6) движется с одинаковой скоростью с перемещающейся горизонтально вправо стеклянной лентой (1) и таким образом поддерживает ее по всей протяженности в течение всего времени процесса отламывания куска (10) стекла. После отламывания куска (10) стекла отламывающий ролик (6) снова возвращается в исходное положение.
Показанный на фиг.5 4-й вариант описывает похожее на жалюзи отверстие конвейера (11) для отделения и отвода нежелательных частей стеклянной ленты (1).
Для всех описанных вариантов характерно, что средства для нажатия могут двигаться одновременно с движущейся стеклянной лентой (1), так как иначе в определенных случаях может возникнуть угроза заклинивания частей стекла.
Равным образом дополнительно предусмотрено поддерживающее процесс отламывания движение отламывающего ролика. Это движение может представлять собой, в зависимости от особых условий, дополнительное движение отламывающего ролика, перекрывающееся с описанными движениями.
При выборе оптимального в каждом случае способа ориентируются как на толщину стеклянной ленты (1) и вместе с тем скорость стеклянной ленты (1), так и на вид и последующее назначение изготовленного стекла.
Все процессы движения регистрируются соответствующими датчиками, выходные сигналы которых служат основой для расчета времени включения приводных средств роликов. В качестве приводных средств применяются предпочтительно серводвигатели.
С помощью предлагаемой изобретением системы предоставляется возможность отделения очень коротких полос стекла даже в быстрой последовательности.
Перечень позиций
(1) Стеклянная лента
(2) Детектор ошибок для нахождения посторонних включений стекла
(3) Маркировочное устройство (Процесс надреза)
(4) Ходовой ролик (сторона отламывания)
(5) Средство для нажатия (нажимной ролик)
(6) Отламывающий ролик
(7) Передний пропускающий ролик
(8) Задний пропускающий ролик
(9) Ходовой ролик (сторона выгрузки)
(10) Отломанный кусок стекла (брак)
(11) Конвейер
(12) Маркировочная линия