ITTO20090614A1 - Metodo per la smussatura di un bordo perimetrale di una lastra di vetro - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

del brevetto per invenzione industriale dal titolo:

“METODO PER LA SMUSSATURA DI UN BORDO PERIMETRALE DI UNA LASTRA DI VETROâ€

La presente invenzione à ̈ relativa ad un metodo per la smussatura di un bordo perimetrale di una lastra di vetro.

Nel campo della lavorazione di lastre di vetro, a seguito del troncaggio, i semilavorati in lastra o i prodotti finiti ottenuti presentano sempre almeno un bordo perimetrale tagliente. Tale bordo, sia per ragioni di sicurezza durante la manipolazione o l’utilizzo, sia per evitare l’innesco e/o la propagazione di cricche durante il successivo trattamento di tempra deve essere smussato o sfiletato.

A tale scopo vengono, normalmente, utilizzati utensili abrasivi, ad esempio mole o frese raffreddati mediante liquidi refrigeranti, normalmente a base acquosa.

Sebbene universalmente utilizzata, la modalità di smussatura nota sopra descritta risulta essere scarsamente soddisfacente per diverse ragioni. Prima di tutto, gli utensili abrasivi si usurano, a volte, in maniera imprevedibile per cui à ̈ indispensabile un attento e continuo monitoraggio dell’usura per evitare errori dimensionali o di forma del prodotto molato e/o per mantenere invariato l’aspetto estetico della superficie smussata.

Inoltre, essendo le lavorazioni di cui sopra ad asportazione di truciolo, sulla lastra sono sempre presenti particelle abrasive che permangono, almeno in parte, a contatto della lastra. Gli stessi liquidi lubrificanti contaminano, a loro volta, la lastra e per di più trattengono le particelle abrasive rendendo indispensabile sottoporre la lastra stessa ad operazioni di lavaggio a seguito dell’asportazione del materiale.

Infine, durante la molatura, la lastra deve essere bloccata in posizione fissa o movimentata lungo un percorso predefinito per evitare spostamenti relativi indesiderati tra la lastra e l’utensile abrasivo a seguito del contatto e di inevitabili urti tra lastra e utensile e vibrazioni della stessa lastra. Le macchine utilizzate risultano pertanto relativamente complesse dovendo adattarsi a lastre di qualsiasi dimensioni.

Gli stessi urti sono, poi, in molti casi, causa di rottura o di scheggiatura del particolare lavorato che deve essere scartato con perdite rilevanti in termini economici e di produzione.

Scopo della presente invenzione à ̈ quello di fornire un metodo per la smussatura di un bordo perimetrale di una lastra di vetro.

Secondo la presente invenzione viene fornito un metodo per la smussatura di un bordo perimetrale di una lastra di vetro, il metodo comprendendo le fasi di generare almeno una fiamma mediante combustione di ossigeno e idrogeno o idrocarburi, di investire un tratto del detto bordo perimetrale con detta fiamma, e di spostare la fiamma parallelamente al detto bordo longitudinale provocando il progressivo distacco di un truciolo di vetro dalla detta lastra.

Preferibilmente, il metodo sopra definito comprende l’ulteriore fase di allontanare il detto truciolo dalla detta lastra; l’allontanamento venendo effettuato spostando la detta fiamma in modo da provocare un distacco continuo del detto truciolo ed il progressivo arrotolamento a ricciolo di almeno un tratto di detto truciolo.

Preferibilmente, inoltre, la detta fiamma viene spostata in modo da formare un unico ricciolo continuo di vetro a sezione trasversale costante.

L'invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano alcuni esempi di attuazione non limitativi, in cui:

la figura 1 à ̈ una vista prospettica schematica e parziale di una apparecchiatura per l’attuazione del metodo secondo i dettami della presente invenzione.

la figura 2 illustra, in elevazione laterale ed in scala ingrandita, un particolare della figura 1;

la figura 3 à ̈ una figura analoga alla figura 1 ed illustra l’apparecchiatura di figura 1 disposta in una diversa posizione funzionale sempre per attuare il metodo secondo i dettami della presente invenzione;

la figura 4 Ã ̈ una figura analoga alla figura 2, ed illustra, in elevazione laterale ed in scala ingrandita, un particolare della figura 3;

la figura 5 à ̈ una vista frontale dell’apparecchiatura di figura 3; e

la figura 6 Ã ̈ una figura analoga alla figura 4 ed illustra una variante di un particolare della figura 4.

Nella figura 1, con 1 Ã ̈ indicata, nel suo complesso, una apparecchiatura per la smussatura termica di un bordo 2 perimetrale di una lastra 3 di vetro. La lastra 3 Ã ̈ semplicemente appoggiata su un supporto 4 e presenta una superficie estesa 3a opposta a quella a contatto del supporto 4 ed una superficie laterale o frontale 3b unite fra loro lungo il bordo 2.

L’apparecchiatura 1 comprende una testa erogatrice 5 di fiamma accoppiata ad un dispositivo 6 di supporto e movimentazione, di per sé noto e parzialmente visibile nelle figure allegate, atto a consentire il posizionamento della testa erogatrice 5 rispetto alla lastra 3 ed a spostare la testa erogatrice 5 stessa lungo un percorso 8 di avanzamento parallelo al bordo 2 della lastra 3. Nel particolare esempio descritto, il bordo 2 à ̈ un bordo perimetrale esterno rettilineo e, conseguentemente, il percorso 8 di avanzamento della testa erogatrice 5 à ̈ anche rettilineo e parallelo al bordo 2; secondo varianti non illustrate, il bordo, esterno o interno alla lastra da smussare, presenta uno o più tratti curvi raccordati direttamente fra loro o tramite tratti rettilinei ed il percorso di avanzamento presenta la medesima curvatura dei bordi.

Nel particolare esempio descritto, la testa 5 presenta una porzione 9 di supporto ed unico ugello 10 di fiamma, di per sé noto, il quale à ̈ accoppiato alla porzione 9 in maniera regolabile attorno ad un asse 11 di fulcro parallelo al percorso 8 di avanzamento ed à ̈ atto a ricevere in ingresso una miscela di idrogeno ed ossigeno in proporzione rigorosamente stechiometrica ottenuta da generatori elettrolitici comunemente noti come “common duct†, oppure una miscela di ossigeno e idrogeno o idrocarburi, ed a generare una fiamma 15 lunga e sostanzialmente cilindrica avente un asse 16 di simmetria e dimensioni esterne dipendenti dal diametro dell’ugello utilizzato. La tipologia di ugello e, conseguentemente, le dimensioni della fiamma vengono determinati principalmente in funzione della prevista velocità di avanzamento della testa 5 lungo il percorso 8. Sperimentalmente si à ̈ potuto constatare che con velocità di avanzamento minori di 2 m/sec, convenientemente di 1.0 m/sec à ̈ possibile operare in condizioni di fiamma stabile. In tali condizioni, ad ugelli di diametro variabile tra 0.3 e 1 millimetro corrispondono lunghezze di fiamma variabili tra 15 e 220 millimetri e temperatura di fiamma diverse. Ad esempio, per un ugello di 0.7 millimetri e diametro di circa 3 millimetri, la temperatura di fiamma à ̈ variabile tra 3500-3650°C in prossimità dell’ugello, ossia a valle di una zona libera di fiamma di circa 1 millimetro, a circa 1400°C in prossimità del tratto terminale libero della stessa fiamma.

Preliminarmente all’operazione di smussatura del bordo 2, l’apparecchiatura 1 viene settata in funzione della tipologia e del materiale della lastra 3 e delle dimensioni dello smusso da realizzare.

Definite le caratteristiche dell’ugello 10, lo stesso ugello viene posizionato rispetto alla lastra 3.

Secondo una preferita modalità operativa graficamente illustrata nelle figure 1 e 2, l’ugello 10 viene disposto in una posizione operativa, in cui l’asse 16 della fiamma interseca il bordo 2 e giace su di un piano di giacitura, la cui traccia à ̈ indicata con P in figura 2; il piano P forma un angolo A di sostanziali 90° con la superficie 3a. L’asse 16 della fiamma 15 viene, inoltre, regolato nello stesso piano P e disposto ortogonalmente alla superficie 3a ed al bordo 2.

La distanza tra l’ugello 10 e la lastra 3 viene, infine, regolata disponendo l’uscita 10a dello stesso ugello 10 ad una distanza H dal bordo 2 (fig.2) variabile tra circa 4 e 50 mm e, in ogni caso tale per cui la temperatura nella zona di contatto fiamma-lastra sia tale da portare parte dello spigolo allo stato plastico/semiplastico.

Secondo una diversa modalità operativa illustrata con linea tratteggiata in figura 2, l’ugello 10 viene disposto traslato in modo tale per cui l’asse 16 della fiamma giace su di un piano P’ parallelo al piano P ma trasversalmente distanziato dal piano P stesso cosicché l’asse 16 à ̈ disposto da una parte o dall’altra del bordo 2 ad una distanza D dal bordo 2 stesso.

Secondo una ulteriore modalità operativa, l’asse 16 della fiamma 15 viene ulteriormente inclinato in avanti o all’indietro attorno ad un asse ortogonale al piano P o ai piani P’ così da formare nel piano P o nei piani P’ e con il bordo 2 un angolo B diverso da 90° e convenientemente variabile tra 20°e 90° (figura 1).

Ultimato il settaggio, la testa 5 viene avanzata lungo il percorso 8 ad una velocità costante che dipende dal diametro dell’ugello, dalla distanza H dell’ugello dal bordo 2 e dalla grandezza dello smusso desiderato. Nel caso in cui all’ugello 10 vengano affiancati altri ugelli di riscaldo, la velocità di avanzamento dipende anche dal numero di ugelli presenti.

In tali condizioni, quando la fiamma 15 incontra il bordo 2, la stessa fiamma si divide in due parti o rami, indicati con 15a e 15b, di cui la parte 15a incide sulla superficie 3a, mentre la parte 15b, non intersecando la lastra 3, avanza liberamente oltre la lastra 3 stessa, come illustrato nella figura 2 mantenendosi tangente alla superficie 3b. Le parti 15a e 15b saranno sostanzialmente uguali nel caso in cui l’asse 16 interseca il bordo 2 e diverse fra loro a seconda della distanza D dell’asse 16 dal bordo 2 stesso.

Durante l’avanzamento, la fiamma 15 provoca un progressivo distacco del bordo 2 di un truciolo 16a di vetro e la formazione di una superficie piana 3c (fig. 1) di raccordo delle superfici 3a e 3b. A seconda delle condizioni impostate, il truciolo 16a può presentare geometrie diverse e, in particolare, risultare spezzettato oppure essere un truciolo continuo che si avvolge per formare un unico ricciolo R o più riccioli a spirale ed a sezione traversale costante disposti all’esterno delle superfici 3a-3c, come illustrato nella figura 1.

Operando su una lastra di vetro cosiddetto “float†di spessore 3 mm utilizzando un solo ugello 10 avente diametro 0.6 mm e potenzialità termica di circa 0.0495 Kcal/sec alimentato ad idrogeno ed ossigeno, e regolando la posizione dell’ugello 10 stesso in modo da portare l’asse 16 della fiamma perpendicolare alla superficie 3a ed al bordo 2 ed intersecante il bordo 2 stesso, e lo stesso ugello 10 ad una distanza H di 8 mm dal bordo 2, muovendo la fiamma ad una velocità di 8 m/min lungo il percorso 8, si ottiene uno smusso di dimensioni 0.3x45° circa e le formazione di un truciolo continuo avvolto a ricciolo.

Secondo una ulteriore variante non illustrata, la testa comprende due ugelli fra loro affacciati per smussare simultaneamente o con breve ritardo rispetto allo smusso del bordo 2 anche in bordo 2’ opposto della lastra 2.

Alternativamente, secondo una diversa modalità realizzativa graficamente illustrata nelle figure da 3 a 5, l’ugello 10 à ̈ ruotato rispetto alla porzione 9 di supporto e, quindi, rispetto alla superficie 3a della lastra di un angolo A variabile tra 20°e 250° con preferenza per i valori canonici di geometria più consona di 120°,135° (figura 4),150° e 180°.

Sperimentalmente si à ̈ comunque potuto constatare che la scelta della distanza dell’uscita 10a dal bordo 2 così come il diametro dell’ugello 10 determinano l’estensione della superficie 3c stessa.

Anche in tale modalità realizzativa, quando la fiamma 15 incontra il bordo 2 si divide nelle due parti o rami, 15a e 15b, i quali si spostano mantenendosi tangenti alla superficie 3a e, rispettivamente, alla superficie 3b. Anche in tale modalità operativa, si formano trucioli spezzettati o uno o più riccioli R di vetro a sezione costante avvolti a spirale e formati all’esterno delle superfici 3a,3b e 3c.

Operando su una lastra di vetro cosiddetto “float†di spessore 8 mm ed utilizzando un solo ugello 10 di diametro 1 mm e potenzialità termica di circa 0.140 Kcal/sec alimentato ad idrogeno ed ossigeno e disposto ad una distanza di 8 mm dal bordo 2 ed in posizione tale per cui l’asse 16 della fiamma à ̈ perpendicolare al bordo 2, interseca il bordo 2 stesso e forma un angolo A di 135°, muovendo la fiamma ad una velocità di 8 m/min lungo il percorso 8 si ottiene uno smusso di 1x45° circa e la formazione di un truciolo continuo avvolto a ricciolo.

Secondo la variante illustrata nella figura 6, la testa 5 comprende due ugelli 10 ad assi convergenti fra loro e verso la lastra 3 per effettuare simultaneamente la smussatura dei bordi perimetrali 2 e 2’. Al fine di evitare surriscaldamenti localizzati della lastra 3, i due ugelli vengono avanzati in posizioni longitudinalmente distanziate lungo il percorso 8.

Da quanto precede appare evidente che la modalità di smussatura descritta avviene in assenza di contatto fisico con la lastra 3, ossia non esercita forze o azioni meccaniche sulla lastra 3 stessa che, pertanto, non necessita più di essere trattenuta in posizione fissa mediante ventose o elementi pressori e può, quindi, essere semplicemente appoggiata su un supporto qualsiasi, anche di tipo a rulli.

L’assenza di forze meccaniche scambiate tra unità smussante e lastra consente, pertanto, di semplificare le unità di supporto e rende la smussatura indipendente dal peso e dalla geometra della lastra da smussare.

Inoltre, a differenza delle modalità utilizzanti utensili abrasivi, la smussatura termica descritta permette di raggiungere elevati ed invarianti livelli qualitativi sia dimensionali, ma anche di forma e finitura superficiale.

Sempre rispetto alle modalità note, le lastre lavorate risultano “pulite†già al termine dell’operazione di smussatura e non necessitano più di lavaggio e pulizia addizionali in quanto, da un lato, non vi à ̈ più presenza di contaminanti esterni conseguenti all’usura degli utensili abrasivi e, dall’altra, la smussatura avviene in assenza di liquidi lubrificanti o refrigeranti. Oltre a questo, la smussatura viene effettuata in assenza di polveri di vetro in quanto, a seguito del passaggio della fiamma, vengono formati trucioli e riccioli di vetro che, a smussatura ultima, cascano all’esterno della lastra senza interessare la zona smussata.

Per queste ragioni il processo di smussatura descritto risulta essere, nel suo complesso, più economico ed affidabile dei processi noti.

Da quanto precede appare evidente che al metodo e all’apparecchiatura 1 descritti possono essere apportate modifiche e varianti senza per questo uscire dall’ambito protettivo definito dalle rivendicazioni. In particolare, il processo di smussatura termica descritto potrebbe essere realizzato utilizzando più fiamme libere non necessariamente uguali fra loro per geometria e potenza termica. Non solo, ma potrebbero essere utilizzate fiamme di pre-trattamento seguite da una o più fiamme di distacco del truciolo.

Claims (13)

1. RIVENDICAZIONI 1. Metodo per la smussatura di un bordo perimetrale di una lastra di vetro, il metodo comprendendo le fasi di generare almeno una fiamma mediante combustione di ossigeno ed idrogeno o idrocarburi, di investire un tratto del detto bordo perimetrale con detta fiamma e di spostare la fiamma parallelamente al detto bordo longitudinale provocando il progressivo distacco di un truciolo di vetro dalla detta lastra.
2. 2. Metodo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere l’ulteriore fase di allontanare il detto truciolo dalla detta lastra; l’allontanamento venendo effettuato spostando la detta fiamma lungo il detto bordo perimetrale in modo da provocare un distacco continuo di detto truciolo ed il progressivo arrotolamento a ricciolo di almeno un tratto di detto truciolo.
3. 3. Metodo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che la detta fiamma viene spostata in modo da formare un unico ricciolo continuo di vetro.
4. 4. Metodo secondo una delle rivendicazioni da 1 a 3, caratterizzato dal fatto che il detto bordo perimetrale viene investito mantenendo un asse della detta fiamma su un piano di giacitura del detto asse; il detto piano di giacitura formando un angolo variabile tra 20° e 250° con una superficie estesa di detta lastra delimitata da detto bordo.
5. 5. Metodo secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che il detto piano di giacitura si estende in posizione ortogonale alla detta superficie estesa e dal fatto che il tratto di detto bordo perimetrale viene investito portando una parte di detta fiamma contro la detta superficie estesa e lasciando avanzare liberamente la restante parte della fiamma oltre la lastra.
6. 6. Metodo secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che il detto piano di giacitura viene posizionato in modo da formare un angolo diverso da 90° con la superficie estesa per dividere la detta fiamma in due rami di fiamma che lambiscono la detta superficie estesa ed una superficie laterale o frontale della lastra di vetro unita alla detta lastra estesa da detto bordo.
7. 7. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il detto asse interseca il detto bordo perimetrale.
8. 8. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 6, caratterizzato dal fatto che il detto asse si estende a lato del detto bordo perimetrale senza intersecare il bordo perimetrale.
9. 9. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere l’ulteriore fase di regolare l’angolo tra l’asse di detta fiamma ed il detto bordo in detto piano di giacitura attorno ad un asse ortogonale al piano di giacitura.
10. 10. Metodo secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che il detto angolo viene variato in modo da mantenere il detto asse in posizione sostanzialmente ortogonale al detto bordo.
11. 11. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il ricciolo formato dal detto truciolo di vetro si forma all’esterno delle superficie laterali delimitanti la detta lastra di vetro.
12. 12. Uso di almeno una fiamma ottenuta dalla combustione di una miscela di ossigeno e idrogeno o idrocarburi per rimuovere almeno parte di un bordo perimetrale di una lastra di vetro realizzando sulla lastra stessa un tratto smussato.
13. 13. Uso di almeno una fiamma ottenuta dalla combustione di una miscela di ossigeno e idrogeno o idrocarburi per rimuovere almeno parte di un bordo perimetrale di una lastra di vetro realizzando almeno un ricciolo continuo di vetro.