Способ резки листового стекла и устройство для его осуществления

 

1. Способ резки листового стекла путем нанесения линии реза с образованием сквозной трещины, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и снижения энергозатрат, при нанесении линии реза осуществляют подачу струй сжатого воздуха со скоростью 0,8-1,7а из кольцеобразного сопла Лаваля.

2. Устройство для резки листового стекла, содержащее камеру со штуцером и подпружиненный режущий ролик, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности и снижения энергозатрат, камера снабжена шарикоподшипником, в котором эксцентрично установлен режущий ролик, и системой тангенциального подвода сжатого воздуха в полость камеры, причем камера выполнена в виде кольцеобразного сопла Лаваля. Изобретение относится к промышленности стройматериалов, в частности к стекольной промышленности, а именно к способам резки плоского стекла на заготовки, и может быть использовано при изготовлении изделий из листового стекла, например автомобильных стекол, зеркал, приборных стекол для резки стекла тонких номиналов и т.п. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ резки листового стекла путем нанесения линии реза с образованием сквозной трещины [1] По известному способу образование сквозной трещины осуществляют вакуумом одновременно с нанесением линии реза. Недостатком этого способа являются повышенные энергозатраты, расходуемые на перемещение стеклорезного ролика по поверхности стекла, который размещен внутри вакуумной камеры. Известно устройство для резки листового стекла, содержащее камеру со штуцером и подпружиненный режущий ролик [I] Недостатком устройства является неудовлетворительная производительность и высокие энергозатраты в процессе производства. Цель изобретения повышение производительности и снижение энергозатрат при резке. Поставленная цель достигается тем, что в способе резки листового стекла путем нанесения линии реза с образованием сквозной трещины, при нанесении линии реза осуществляют подачу струй сжатого воздуха со скоростью 0,8 1,7 а, из кольцеобразного сопла Лаваля, а в устройстве для резки листового стекла, содержащем камеру со штуцером и подпружиненный режущий ролик, камера снабжена шарикоподшипником, в котором эксцентрично установлен режущий ролик, и системой тангенциального подвода сжатого воздуха в полость камеры, причем камера выполнена в виде кольцеобразного сопла Лаваля. На фиг.1 показано устройство для резки листового стекла; на фиг.2 сопло Лаваля; на фиг.3 схема, поясняющая взаимодействие стеклорезного ролика с поверхностью стекла при максимальных условиях аэродинамического воздействия; на фиг.4-6 диаграмма зависимостей и М по оси сопла Х; на фиг.7 - предлагаемое устройство, вид сбоку; на фиг.8 то же, вид сверху; на фиг.9 - узел крепления ролика, разрез. Устройство для осуществления способа содержит камеру 1, стеклорезный ролик 2, перемещающийся по стеклу 3, пружину 4, гайку 5, внутреннюю обечайку 6,внешнюю обечайку 7, штуцер 8, винт 9, шайбу 10, шарикоподшипник 11, заглушку 12, ось стеклорезного ролика 13 и втулку 14. Сущность способа резки плоского стекла заключается в том, что полость камеры 1 (фиг. 1-3) подают избыточное давление воздуха, а т.к. волость со стороны обращенной к стеклу, переходит в кольцеобразное сопло, то скоростной поток воздуха, истекающий по периметру кольцеобразного сопла, создает аэродинамические силы, взаимодействие которых с корпусом камеры и стеклом обеспечивает стеклорезному ролику, закрепленному в корпусе, необходимые условия для получения сквозной трещины при перемещении его по стеклу. Зависимость параметров скоростного потока от площади поперечного сечения сопла определяется по общеизвестным уравнениям газовой динамики; так, зависимость между площадью поперечного сопла, числом Л и давлением Р определяется по формуле Q массовый расход воздуха; F площадь выхода кольцевого сопла; F_* площадь критического сечения; К постоянный коэффициент (для воздуха К 1,4); P давление на выходе из сопла; P_o давление в полости сопла; ρ_o плотность воздуха; М отношение скорости потока и скорости звука (M=V/a); γ_o удельный вес воздуха; g ускорение земного притяжения. Если поперечное сечение кольцеобразного сопла выполнить с учетом требований геометрии сопла Лаваля (фиг. 4), то в критическом сечении при расходе воздуха меньше своего критического значения его истечение в сопле будет всюду дозвуковым (кривые I и I¹ на фиг. 5 и 6). Когда расход достигает своего максимального значения, в критическом сечении сопла устанавливается звуковая скорость, а за критическим сечением сопла в зависимости от давления на выходе из сопла устанавливается дозвуковая скорость (кривые II и II¹) или сверхзвуковая скорость (кривые III и III¹). Рассмотренные режимы истечения создают различные аэродинамические силы взаимодействия между корпусом камеры 1, а следовательно и ролика 2 со стеклом 3. Результирующая действия аэродинамических сил N замкнута в точке касания кинематической системы: ролик поверхность стекла и обеспечивает поджатие стеклорезного ролика по нормали к стеклу при упругом воздушном зазоре h. Режим, отвечающий кривой I и I¹, обеспечивает минимальное давление на стеклорезный ролик при максимальном значении воздушного зазора h. В этом режиме стеклорезный ролик перекатывается по стеклу, не разрушая его поверхности. При режиме, отвечающем кривым II и II¹, результирующие аэродинамические силы сжимая пружину 4 (фиг. 3) обеспечивают стеклорезному ролику нанесение неглубокой трещины на поверхности стекла. Режим, соответствующий кривым III и III¹, отвечает максимальным усилиям аэродинамического воздействия. При этом ролик не только наносит трещину, но и изгибает поверхность стекла, которая, восстанавливаясь после его прохождения, обеспечивает возникновение сквозной трещины при резе. Описанный способ резки плоского стекла реализуется устройством, представленным на фиг. 7 9. Работает оно так: сжатый воздух при давлении 4 10 атм через штуцера 8 тангенциально подводится в полость камеры 1, которая образована обечайками 6 и 7, скрепленными посредством гайки 5. Обечайка 6 несет подвижно закрепленный подшипник 11, внутри которого посредством втулки 14 и оси 13 эксцентрично закреплен стеклорезный ролик 2. Осевое перемещение подшипника ограничено шайбой 10, а регулировка давления пружины 4 на стеклорезный ролик 2 организована посредством заглушки 12 и винта 9. Со стороны стекла 5 внутренняя и внешняя обечайки образуют кольцеобразное сопло Лаваля, через которое происходит истечение тангенциально закрученных струй сжатого воздуха с дозвуковыми скоростями при давлении в полости 4 6 атм или сверхзвуковыми скоростями при давлении 7 10 атм. Такое истечение струй создает аэродинамические силы, обеспечивающие упругое взаимное поджатие стеклорезного ролика и стекла, а вследствие того, что результирующая аэродинамических сил замыкается на взаимодействующей системе: поверхность стекла стеклорезный ролик, усилия затрачиваемые на его перемещение в процессе резки, незначительны и ограничиваются только трением качения ролика 2 на оси 13. Это дает возможность применять устройство для резки стекла толстых и тонких номиналов в любом положении, не пользуясь традиционными опорами в виде резных столов.

Формула изобретения

1. Способ резки листового стекла путем нанесения линии реза с образованием сквозной трещины, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и снижения энергозатрат, при нанесении линии реза осуществляют подачу струй сжатого воздуха со скоростью 0,8-1,7а из кольцеобразного сопла Лаваля, 2. Устройство для резки листового стекла, содержащее камеру со штуцером и подпружиненный режущий ролик, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности и снижения энергозатрат, камера снабжена шарикоподшипником, в котором эксцентрично установлен режущий ролик, и системой тангенциального подвода сжатого воздуха в полость камеры, причем камера выполнена в виде кольцеобразного сопла Лаваля.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9