PL191232B1 - Sposób i urządzenie do pomiaru grubości co najmniej jednej warstwy szkła, zwłaszcza w ścianie bocznej pojemnika szklanego - Google Patents

Abstract

1. Sposób pomiaru grubosci co najmniej jednej warstwy szkla, zwlaszcza w scianie bocznej pojemnika szklanego, majacego uksztaltowana glówke i korpus, w którym wiazke swiatla ze zródla kieruje sie na pojemnik uformowany z co najmniej jednej warstwy szkla o róznym skladzie i umiesz- czony na drodze tej wiazki, po czym analizuje sie odczytany obraz swiatla odbitego od scian pojemnika dla okreslenia grubosci zewnetrznej warstwy szkla, znamienny tym, ze wiazke swiatla kieruje sie na sciane boczna korpusu po- jemnika (22) oraz obraca sie za pomoca mechanizmu……. 7. Urzadzenie do pomiaru grubosci co najmniej jednej warstwy szkla, zwlaszcza w scianie bocznej szklanego po- jemnika majacego korpus i glówke, zawierajace mise z ka- piela olejowa, przy czym olej ma wskaznik zalamania fali swietlnej dopasowany do wskaznika zalamania fali swietlnej sciany bocznej pojemnika, zas korpus pojemnika jest zamo- cowany obrotowo w uchwycie, a ponadto urzadzenie zawie- ra zródlo swiatla usytuowane w polozeniu, w którym wiazka swiatla pada stycznie na boczne sciany pojemnika, zas przeciwlegle do misy z kapiela jest usytuowana kamera ustalajaca obraz energii swietlnej jako funkcje grubosci szkla w scianie bocznej korpusu pojemnika, znamienne tym, ze wewnatrz miski z kapiela (26) jest usytuowane loze (24), w którym jest podparty korpus pojemnika (22), przy czym korpus pojemnika (22) osadzony w lozu (24) jest ruchomy… PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób i urządzenie do pomiaru grubości co najmniej jednej warstwy szkła, zwłaszcza w ścianie bocznej pojemnika szklanego.

Sposób i urządzenie są stosowane, zwłaszcza do pomiaru grubości ściany bocznej wydrążonych szklanych pojemników, a w szczególności do pomiaru grubości warstw szkła pojemników z wielowarstwowego szkła.

Przy produkcji znanych pojemników z wielowarstwowego szkła, pożądanym jest pomiar grubości warstw szklanych w celu kontroli jakości pojemników. W pojemnikach ze szkła powlekanego, wewnętrzna, gruba warstwa szkła rdzeniowego jest otoczona przez zewnętrzną cienką warstwę szkła okładzinowego. Właściwości cieplne rdzeniowego i okładzinowego szkła są związane ze sposobem rozmieszczania warstw, przy czym zewnętrzna warstwa szkła okładzinowego jest nakładana pod działaniem naprężeń ściskających, podczas stygnięcia pojemnika szklanego. Zewnętrzna warstwa, ze sprężonego szkła, wzmacnia wytrzymałość całego pojemnika, przez co można zastosować mniejsze ilości szkła doich produkcji przy zachowaniu dużej wytrzymałości.

W celu kontrolowania procesu wytwarzania od strony zarówno kosztów jaki i jakości, koniecznym jest pomiar i kontrola grubości zewnętrznej warstwy szkła okładzinowego. Znany jest sposób pomiaru grubości warstwy szkła okładzinowego w którym wycina się fragmenty pojemnika ze ściany bocznej i mierzy się grubości ich warstwy szklanej, za pomocą mikroskopu lub tym podobnego urządzenia. Ta technika jest kosztowna w masowej produkcji pojemników.

Znane jest zastosowanie pomiarów za pomocą technik elektrooptycznych, w których mierzy się grubość wewnętrznie naprężonej warstwy szkła okładzinowego za pomocą spolaryzowanego światła. Transmisja spolaryzowanego światła stycznie poprzez warstwę szkła okładzinowego ściany bocznej pojemnika powoduje, że naprężenia w warstwie okładzinowej wywołują obraz dwójłomności, który analizuje się w celu określenia grubości warstwy szkła okładzinowego. Pojemnik w czasie testu umieszcza się pionowo w misce oleju, przy czym główka pojemnika jest sprzężona z odpowiednim mechanizmem do obracania pojemnika w misce, dookoła jego centralnej osi. Ze źródła spolaryzowanego światła kieruje się jego wiązkę wzdłuż osi, poprzez miskę z olejem do czujnika, stycznie do ściany bocznej pojemnika. Olej jest konieczny do tego, aby dopasować współczynnik załamania światła w szkle ścian bocznych zbiornika, tak aby energia świetlna biegła raczej stycznie poprzez ściany boczne zbiornika do czujnika, niż odbijała się od ścian bocznych na ścianę miski zawierającej kąpiel olejową. Czujnik zawiera odpowiednie środki, reagujący na dwójłomność energii świetlnej padającej na niego w celu zmierzenia grubości wewnętrznie naprężonej zewnętrznej warstwy zbiornika.

Ta znana technika nie przynosi satysfakcjonujących wyników. Pojemniki szklane nie są zawsze symetrycznie ukształtowane względem osi obrotu, a korpus pojemnika nie jest zawsze współosiowy z główką pojemnika. W ten sposób, gdy pojemnik nie jest okrągły lub ma oś korpusu, która nie jest zgodna z osią główki, ściana boczna pojemnika będzie się chybotać w odniesieniu do ścieżki światła, kiedy pojemnik jest obracany w oleju wskaźnikowym. To chybotanie może być rzędu 1,27 cm w porównaniu do pożądanej dokładności pomiarowej rzędu 0,0025 cm. Ponadto, opisana technika prowadzi do istotnej straty kosztownego oleju wskaźnikowego.

Sposób pomiaru grubości co najmniej jednej warstwy szkła, zwłaszcza w ścianie bocznej pojemnika szklanego, według wynalazku, mającego ukształtowaną główkę i korpus, w którym wiązkę światła ze źródła kieruje się na pojemnik uformowany z co najmniej jednej warstwy szkła o różnym składzie i umieszczony na drodze tej wiązki, po czym analizuje się odczytany obraz światła odbitego od ścian pojemnika dla określenia grubości zewnętrznej warstwy szkła, charakteryzuje się tym, że wiązkę światła kieruje się na ścianę boczną korpusu pojemnika oraz obraca się za pomocą mechanizmu do obracania główkę pojemnika, którego korpus wspiera się na łożu i obraca się wokół osi niezależnej od osi obrotu główki, przy czym przepuszcza się energię świetlną stycznie poprzez korpus pojemnika oraz ustala się obraz energii świetlnej jako funkcję grubości co najmniej jednej warstwy szkła, po czym określa się grubość co najmniej jednej warstwy szkła jako funkcję obrazu energii świetlnej.

Korzystnym jest, gdy prześwietla się dwie warstwy szkła różniące się wskaźnikami załamania fali światła, po czym bada się obraz światła zawierający informacje wskazujące odbicie energii świetlnej z powierzchni przylegania pomiędzy warstwami.

Podczas przepuszczania energii świetlnej stycznie poprzez korpus pojemnika, korzystnie poddaje się ją polaryzacji w kierunku prostopadłym do osi obrotu pojemnika, przy czym odczytany obraz

PL 191 232 B1 energii świetlnej zawiera obraz dwójłomności energii świetlnej jako funkcję naprężeń szczątkowych w jednej z warstw.

Główkę obraca się wokół poziomej oś obrotu.

Podczas przepuszczania energii świetlnej stycznie poprzez korpus pojemnika, korzystnie tłumi się energię świetlną skierowaną poprzez korpus pojemnika i dostosowuje się ją do różnej przezroczystości szkła.

Podczas obracania główką pojemnika, jego korpus wspiera się na łożu umieszczonym w misce wypełnionej olejem, którego wskaźnik załamania światła jest dopasowany do wskaźnika załamania światła szkła zewnętrznej powierzchni pojemnika.

Urządzenie do pomiaru grubości warstwy szkła, zwłaszcza w ścianie bocznej szklanego pojemnika, według wynalazku, mającego korpus i główkę, zawierające misę z kąpielą olejową, przy czym olej ma wskaźnik załamania fali świetlnej dopasowany do wskaźnika załamania fali świetlnej ściany bocznej pojemnika, zaś korpus pojemnika jest zamocowany obrotowo w uchwycie, a ponadto urządzenie zawiera źródło światła usytuowane w położeniu, w którym wiązka światła pada stycznie na boczne ściany pojemnika, zaś przeciwlegle do misy z kąpielą jest usytuowana kamera ustalająca obraz energii świetlnej jako funkcję grubości szkła w ścianie bocznej korpusu pojemnika, charakteryzuje się tym, że wewnątrz miski z kąpielą jest usytuowane łoże, w którym jest podparty korpus pojemnika, przy czym korpus pojemnika osadzony w łożu jest ruchomy obrotowo wokół swojej osi, a nieruchomy poprzecznie do niej.

Korzystnym jest, gdy łoże zawiera płytki kolebowe umieszczone wewnątrz miski z kąpielą oleju zazębiające się ślizgowo od zewnątrz ze ścianą boczną pojemnika, przy czym to ślizgowe zazębienie zawiera warstwę smaru.

Płytki kolebowe stanowią zewnętrzne podparcie ślizgowe dla pojemnika w poziomym położeniu w misce z kąpielą.

Łoże zawiera parę płytek kolebowych, przy czym każda z płytek, posiada krawędź przesuwnego, zewnętrznego wspierania ściany bocznej pojemnika o ukształtowanym zarysie.

Co najmniej jedna płytka kolebowa łoża jest nastawnie ruchoma względem innej płytki kolebowej, w zależności od różnych wymiarów osiowych pojemników.

Obie płytki są nastawnie ruchome w misce z kąpielą niezależnie jedna od drugiej.

Miska z kąpielą zawiera parę optycznie przezroczystych ścian bocznych, które są ułożone pomiędzy odległymi ścianami końcowymi, a pomiędzy ścianami końcowymi jest umieszczona para prętów, które są obrotowo wsparte przez ściany końcowe, zaś każdy z prętów jest sprzężony ruchomo z jedną z płytek kolebowych, przy czym wzdłużne położenie płytki jest funkcją obrotu pręta.

Miska z kąpielą zawiera parę klocków, przy czym każdy z klocków jest obrotowo sprzężony z jednym z prętów, zaś każda z płytek kolebowych jest osadzona ruchomo na jednym z klocków.

Pręty są zamocowane równolegle do siebie i ponad końcem jednej ze ścian miski z kąpielą, przy czym płytki kolebowe są ułożone poprzecznie iw dół do miski z kąpielą.

Korzystnym jest, gdy zarys krawędzi płytek kolebowych jest łukowaty, a w szczególności gdy zarys krawędzi płytek kolebowych jest V kształtny.

Miska z kąpielą zawiera parę optycznie przezroczystych ścian bocznych, parę ścian końcowych i ścianę dolną.

Nad łożem jest umieszczony wspornik , który podtrzymuje pojemnik w łożu.

Wspornik jest zamocowany obrotowo na jednej ze ścian końcowych i ma ramię zazębiające ściany boczne pojemnika na łożu.

Wspornik jest usytuowany w położeniu zazębienia z dolną część pojemnika, który jest umieszczony na łożu, przy czym ramie wspornika jest oparte na zbiorniku.

Ramię rozciąga się od wspornika ponad pojemnik umieszczony na łożu, przy czym ramię jest oparte na pojemniku za pośrednictwem podkładki zamocowanej do ramienia.

Pomiędzy podkładką i ramieniem jest osadzona sprężyna.

Ramię jest ruchomo osadzone na wsporniku, a jego położenie zależy od wymiarów pojemnika.

Na wsporniku jest osadzona przeciwwaga sprzęgnięta obrotowo ze wspornikiem i ramieniem, które są ruchome obrotowo od położenia zazębienia ze ścianą boczną pojemnika do położenia jego uwolnienia.

Przeciwwaga jest ruchomo osadzona na wsporniku.

Po jednej stronie ściany miski z kąpielą jest umieszczone źródło światła, zaś umieszczona przeciwlegle kamera zawiera czujnik świetlny odbierający energię świetlną przekazywaną poprzez miskę z kąpielą.

PL 191 232 B1

Źródło światła zawiera polaryzator energii świetlnej przekazywanej do miski z kąpielą.

Polaryzator jest polaryzatorem pionowo polaryzującym światło.

Źródło światła zawiera tłumik zmiennego osłabienia natężenia energii świetlnej.

Miska z kąpielą jest ruchoma względem źródła światła, a ponadto miska z kąpielą jest ruchoma w dwóch kierunkach prostopadłych do źródła światła.

Miska z kąpielą jest poziomo i pionowo ruchoma za pomocą płytki nośnej.

Płytka nośna jest zamocowana na misce z kąpielą za pomocą liniowych podpór, przy czym miska z kąpielą jest ruchoma wzdłuż liniowych podpór.

Miska z kąpielą jest sprzęgnięta obrotowo ze śrubą pociągową.

Śruba pociągowa jest usytuowana poniżej płytki nośnej, a miska z kąpielą jest sprzężona ze śrubą pociągową poprzez wzdłużną szczelinę usytuowaną w płytce nośnej.

Płytka nośna jest podparta na szeregu śrubach pociągowych, usytuowanych na płycie bazowej.

Korzystnym jest, gdy na płycie bazowej jest zamocowane obrotowo koło centralne, które jest otoczone wieloma kołami zębatymi, przy czym za pośrednictwem kół zębatych koło centralne jest sprzężone obrotowo ze śrubami pociągowymi.

Centralne koło jest ruchome obrotowo ruchem zależnym od zmienności stosunku przebiegu do położenia ustawienia ostatecznego w pionowej pozycji płyty nośnej.

Korzystnie o miskę z kąpielą jest oparty uchwyt odłączalnie sprzęgnięty z szyjką pojemnika.

Uchwyt zawiera tuleję zazębioną z szyjką pojemnika, która jest nieruchoma w kierunku bocznym.

Tuleja jest sprężysta osiowo i promieniowo rozciągliwa oraz ma kształt dopasowany do wnętrza szyjki pojemnika.

Tuleja jest sprzężona jednym końcem z wydłużoną tuleją, zaś na jej przeciwległym końcu jest usytuowany pręt, który rozciąga się poprzez wydłużoną tuleję, przy czym z prętem i wydłużoną tuleją jest sprzęgnięty tłok krzywkowy na ich końcach oddalonych od sprężystej tulei.

Uchwyt jest odłączalny i ręcznie obracalny.

Z uchwytem jest sprzężona ruchoma gałka.

Kamera zawiera wyświetlacz.

Miska z kąpielą jest połączona z zespołem kontroli temperatury oleju.

Zespół kontroli temperatury zawiera pompę obiegu oleju poza miską.

Pomiędzy źródłem światła i miską z kąpielą jest usytuowany polaryzator, zaś po przeciwnej stronie miski z kąpielą, na drodze wiązki światła jest usytuowana kamera.

Zaletą proponowanego rozwiązania jest to, że mierzy się naprężenia w ścianie bocznej pojemnika, który jest umieszczony i utrzymany w określonej pozycji podczas pomiaru, przy czym ilość użytego oleju wskaźnikowego jest znacząco obniżona, zaś urządzenie jest przystosowane do pomiaru grubości szkła okładzinowego w różnych pozycjach zarówno osiowo jaki i obwodowo wokół pojemnika. Pomiar jest szybki i dokładny.

Pojemniki mogą być szybko testowane w wytwarzanym środowisku w celu kontroli jakości. Grubość szkła okładzinowego może być mierzona obwodowo w jakiejkolwiek pożądanej pozycji pojemnika lub osiowo. Proponowane rozwiązanie może być zautomatyzowane poprzez sprzęgnięcie, nastawienia obwodowego i osiowego ze zautomatyzowanym mechanizmem nastawiającym, takim jak silniki elektryczne. W szczególności, podatny mechanizm uchwytu nie tylko zapobiega dostaniu się oleju do wnętrza pojemnika, ale także dostosowuje chybotanie i nie prostoliniowość korpusu pojemnika w odniesieniu do główki, utrzymując integralność procesu pomiarowego.

Przedmiot wynalazku jest opisany w przykładzie wykonania na rysunku na którym fig. 1 jest schematem urządzenia do pomiaru naprężenia w ścianie bocznej pojemnika szklanego według wynalazku, fig. 2 jest widokiem perspektywicznym urządzenia pomiarowego, przedstawionego schematycznie na fig. 1, fig. 3 jest widokiem perspektywicznym urządzenia z fig. 1, uchwyconego z innego kierunku, fig. 4 i 5 są częściowymi widokami perspektywicznymi, pokazującymi szczegóły części urządzenia, przedstawionego na fig. 2-3, fig. 6 jest końcowym rzutem pionowym urządzenia, przedstawionego na fig. 2-, fig. 7 i 8 są przekrojami, wzdłuż linii 7-7 i 8-8 oznaczonymi na fig. 6, fig. 9 jest częściowym końcowym rzutem pionowym urządzenia, przedstawionego na fig. 2-8, fig. 10 jest częściowym rzutem pionowym uchwytu pojemnika z urządzenia z fig. 1-9, fig. 11 i 12 przedstawiają grubość pojemnika wyświetlaną w urządzeniu z fig. 1, fig. 13 przedstawia miskę olejową.

Figura 1 przedstawia urządzenie 20 do pomiaru naprężenia w ścianie bocznej pojemnika 22. Pojemnik 22 jest wsparty na łożu 24 wewnątrz miski z kąpielą 26, zawierającej olej wskaźnikowy 28. Ze źródła światła 30 umieszczonego po jednej stronie miski z kąpielą 26 kieruje się wiązkę energii

PL 191 232 B1 świetlnej poprzez przezroczyste ściany miski 26 do kamery 32. Miska z kąpielą 26 jest umieszczona, tak aby wiązka światła ze źródła 30 przeszła stycznie poprzez ścianę boczną pojemnika. Olej 28 dopasowuje współczynnik załamania światła zewnętrznych powierzchni ścian bocznych zbiornika, tak że energia świetlna nie jest odbita od ścian bocznych zbiornika ale raczej wędruje stycznie poprzez ściany boczne do kamery 32. Właściwości współczynnika załamania oleju 28 są ściśle sterowane poprzez obiegający zewnętrznie olej wskaźnikowy i pompowany pompą 36, a jego temperatura jest kontrolowana poprzez zespół kontroli temperatury 34. W ten sposób, właściwości załamania wiązki świetlnej w oleju wskaźnikowym mogą być ściśle kontrolowane i utrzymane, tak aby odpowiadały właściwościom załamania światła padającego na i odbitego od pojemnika 22. Polaryzator 38 może być selektywnie umieszczony na ścieżce światła dla pionowego spolaryzowania energii świetlnej padającej na miskę z kąpielą 26, przy czym zastosowany tłumik 40 jest przeznaczony dla akomodacji szkła o różnym pochłanianiu. Tłumik 40 jest w przybliżeniu dostosowany do znormalizowania natężenia światła, padającego na kamerę 32 dla szkieł o różnych współczynnikach pochłaniania -na przykład flint, który jest istotnie czystym przeciwieństwem szkła brunatnego, które jest bardziej nieprzezroczyste. Teleobiektyw 41 skupia pole widzenia kamery 32 na zewnętrznej powierzchni pojemnika 22 umieszczonego w łożu 24 w punkcie stycznego przecięcia się z wiązką oświetlenia. Kamera 32 jest sprzężona z wyświetlaczem 42 dla przedstawienia informacji dotyczącej naprężeń w ścianach bocznych i odczytania przez operatora.

W odniesieniu do fig. 2-3, miska z kąpielą 26 ma postać zazwyczaj prostokątnego korytka, w którym jest zamocowana para przezroczystych ścian bocznych 44, 46. Korytko ma także ściany końcowe 28 i zamkniętą dolną część, która jest uszczelniona i jest wypełniona dużą ilością oleju wskaźnikowego 28. Górna część miski z kąpielą 26 jest otwarta i umieszcza się w niej pojemnik 22 poddawany testowi.

Pomiędzy ścianami końcowymi 48 miski rozciąga się równolegle do wzdłużnych osi miski para prętów 50, 52 i jest obrotowo wsparta ponad i w kierunku do miski z kąpielą 26 przez parę wsporników końcowych 54 przymocowanych od zewnątrz do ścian końcowych 48. Pręt 50 jest sprzężony z pokrętłem 56 usytuowanym przy przeciwległej ścianie do ściany końcowej 48, podczas gdy pręt 52 jest sprzężony z pokrętłem 58 przyległym do przeciwległej ściany końcowej 48. W ten sposób, pręty 50, 52 mogą być swobodnie obracane ręcznie, a przez to utrzymane w ustalonej pozycji przylegle do miski z kąpielą 26.

Łoże 24 zawiera parę płytek kolebowych 60, 62, umieszczonych wewnątrz miski z kąpielą 26. Każda płytka kolebowa 60, 62 ma wklęsłą górną krawędź, dopasowaną do oparcia owalnego korpusu pojemnika 22. Te wspierające pojemnik krawędzie, w przykładzie wykonania, przedstawionym na figurach, mają kształt kołowy. Alternatywnie, wspierające pojemnik krawędzie mogą mieć kształt V, jak pokazano schematycznie na fig. 13. Taki kształt V płytek kolebowych 60a, 62a zapewnia dodatkowe boczne wsparcie pojemnika podczas obrotu. Płytka kolebowa 62 jest zamocowana ruchomo od strony klocka przytrzymującego 64, który jest obrotowo sprzężony z prętem 50 i poprzez który swobodnie przechodzi pręt 52. Wten sam sposób, płytka kolebowa 60 jest wsparta od strony klocka przytrzymującego 66, który jest obrotowo sprzężony z prętem 52, podczas gdy pręt 50 przechodzi swobodnie przez niego. Wzdłużne ustawienie płytek kolebowych 60, 62 wewnątrz miski z kąpielą 26 może być niezależne i dokonane za pomocą pokręteł 58, 56. Płytki kolebowe 60, 62 są usuwane z klocków 66, 64 i w ten sposób mogą być zastąpione przez płytki kolebowe o różnych konturach, w celu dopasowania do pojemnika 22 o różnych średnicach.

W odniesieniu do fig. 2-4 i 6, wspornik dociskający 68 zawiera płaską płytkę, zamontowaną obrotowo do jednej ściany końcowej 48 miski z kąpielą 26. Wspornik 68 zawiera parę współpłaszczyznowych, równoległych nóg 70, 86, które rozciągają się do góry od miski z kąpielą 26. Ramię 72 w kształcie „L^” jest nastawnie zamontowane na nodze 70 za pomocą pary mocujących śrub 74, rozciągających się poprzez parę równoległych szczelin 76 uformowanych w ramieniu 70. Ramię 72 rozciąga się z płytki 68 ponad miskę 26. Klocek 77 jest przesuwnie zamontowany na ramieniu 72 za pomocą śrub, które są umieszczone we wzdłużnej szczelinie 75 ukształtowanej na ramieniu 72. Podstawka 78 ma gwintowany wał 80, który jest nastawnie zamocowany na klocku 77 za pomocą nakrętki 82. (Podstawka 78a w kształcie „L”na fig. 13 może być użyta dla dodatkowego bocznego wsparcia podczas obrotu). Sprężyna 84 jest usytuowana wokół wału 80, pomiędzy podstawką 78 i klockiem 77. Druga noga 86 wspornika 68 zawiera wydłużoną szczelinę 88, wewnątrz której jest zamocowana przeciwwaga 90za pomocą śruby i nakrętki 92. Dolny koniec wspornika 68 jest sprzęgnięty przez dolną część pojemnika 22, kiedy pojemnik jest umieszczony na łożu 24, jak pokazano na fig. 4. Umiejscowienie

PL 191 232 B1 pojemnika 22 wewnątrz łoża 24 i dociśnięcie dolnej części pojemnika wobec wspornika 68, obraca wspornik na skutek ciężaru przeciwwagi 90 z pozycji otwartej, pokazanej na fig. 4, w której podstawka 78 jest obracana do góry na odległość od pojemnika 22 do położenia zamknięcia, pokazanego na fig. 2 i 3, w której podstawka 78 jest usytuowana na pojemniku 22. Podstawka 78 w ten sposób przytrzymuje pojemnik 22 na łożu 24. W przypadku usunięcia pojemnika z łoża 24, wycofuje się go osiowo z łoża co powoduje zanik siły oddziaływania pojemnika na wspornik 68, przy czym wspornik 68 jest automatycznie obracany przez ciężar przeciwwagi 90 z pozycji przedstawionej na fig. 2 i 3 do tej, pokazanej na fig. 4.

Ramię 72 jest ruchomo osadzone na wsporniku 68, a przeciwwaga 90 jest ruchomo zamocowana na wsporniku 68, w celu dopasowania do pojemników 22 o różnych średnicach i różnych ciężarach. Klocek 77 jest ruchomo osadzony na ramieniu 72, i dostosowuje się do pojemników o różnych długościach. Sprężyna 84 działa na podkładkę 8 w ślizgowym zazębieniu z pojemnikiem 22, zapobiegając nadmiernej sile dociskania. Ślizgowe zazębienie pomiędzy podkładką 73 i zewnętrzną powierzchnią pojemnika 22 jest smarowane przez olej wskaźnikowy, który również ślizgowe zazębienie pomiędzy pojemnikiem 22 i płytkami kolebowymi 60, 62.

Miska z kąpielą 26 jest zamontowana na płaskiej panewce 100 (fig. 2-3, 6 i 8-9). Panewka 100 jest zamontowana na pośredniej płytce nośnej 102 poprzez parę bocznie rozstawionych, liniowych podpór 104, które regulują ruch panewki 100 i miski z kąpielą 26 we wzdłużnym kierunku miski -jak to pokazano na fig. 6 - zapobiegając ruchowi w bok miski z kąpielą - patrz fig. 6. Liniowe podpory 104 mogą być dowolne. Płytka nośna 102 przenosi wzdłużnie rozstawione podpory 106 (fig. 8 i 9), które obrotowo wspierają śrubę pociągową 108. Śruba pociągowa 108 jest sprzężona przez współpracujące koła zębate czołowe 109, 111 z uchwytem 110 z przodu urządzenia. Noga 112 jest połączona z panewką 100 poprzez szczelinę 114 uformowaną w płytce nośnej 102 (fig. 8), i kończy się w nakrętce 115, która otacza śrubę pociągową 108. W ten sposób, pozioma pozycja panewki 100, i przenoszonej przez nią miski z kąpielą 26, może być przemieszczona wzdłużnie do płytki nośnej 102 przez obrót uchwytu 110 i śruby pociągowej 108.

Płytka bazowa 120 (fig. 2-3, 6-7 i 9) jest wsparta na nóżkach 122 ponad powierzchnią roboczą 124. Cztery śruby pociągowe 126 wsparte na płytce bazowej 120 w rogach kwadratu (jak najlepiej widać to na fig. 8) są obracane wokół równoległych pionowych osi. Na śrubach pociągowych 126 są umieszczone obrotowo cztery nakrętki 128, przenoszonych przez płytkę 102 (fig. 2 i 6-9). Każda śruba pociągowa 126 jest sprzężona z czołowym kołem zębatym 130 przyległym do płytki bazowej 120. Kilka kół zębatych 130 zazębia się z centralnym kołem zębatym 132, które jest obracane na pionowej osi ponad powierzchnią płytki bazowej 120. Koło zębate 132 jest sprzężone poprzez stożkowe koła zębate 134, 136 z poziomym wałem 138. Wał 138 jest obrotowo wsparty przez płytki nośne 140, które rozciągają się do góry z płytki podstawowej 120, i jest połączony z pokrętłem 142. Drugie pokrętło 144 jest sprzężone poprzez płytkę 146 usytuowaną na płytce bazowej 120 ze współpracującymi stożkowymi kołami zębatymi 148, 150. Stożkowe koło zębate 150 (fig. 9) jest połączone przez wał 151 z kołem zębatym czołowym 149, które jest zazębione z kołem zębatym 132. W ten sposób, śruby pociągowe 126 są obracane, a płytka mocująca 120 jest podnoszona i opuszczana, przez obrót albo pokrętła 142 albo 144. Koło 142 zapewnia nastawienie zgrubne pionowej pozycji płytki 102, podczas gdy koło 144 zapewnia nastawienie dokładne pionowej pozycji płytki 102. Źródło światła 30 (fig. 1), teleobiektyw 41 (fig. 1 i 2) i wyświetlacz 42 są zamocowane na powierzchni roboczej 124 za pomocą wsporników, które są oddzielone od płytki 120.

Uchwyt 160 do zazębienia i obracania pojemnika jest przedstawiony na fig. 2-3, 5-6 i 10. Uchwyt 160 zawiera tuleję 162 z materiału elastomerowego takiego jak guma.

Tuleja 162 jest umieszczona pomiędzy parą podkładek 164, 166. Wydłużona, wydrążona tuleja 168 rozciąga się pomiędzy podkładką 164 i drugą podkładką 170. Pręt 172 jest przymocowany w jednym końcu do podkładki 166 i rozciąga się poprzez wnętrze tulei 168. Na odległej stronie podkładki 170, pręt 172 jest przymocowany przez obrotowy sworzeń 174 do dźwigni uchwytu 176. Dźwignia 176 ma wydłużony wypukły tłok krzywkowy 178, który zazębia przeciwległą powierzchnię podkładki 170 i współpracuje z osiową sprężystą tuleją 162, tworząc zacisk przegubowy. W pozycji otwartej uchwytu i zacisku, przedstawionej na fig. 10, tuleja 162 nie jest ściśnięta, a uchwyt dźwigni 176 rozciąga się osiowo na zewnątrz. Kiedy dźwignia 176 jest obrócona zgodnie z kierunkiem wskazówek zegara (w kierunku na fig. 10), tuleja 162 jest sprężona pomiędzy podkładkami 164, 166, dopóki powierzchnia 180 tłoka krzywkowego 178 nie stawi oporu podkładce 170, w którym to punkcie zacisk przegubowy jest w pozycji zamkniętej. Aby zazębić szyjkę pojemnika, i z dźwignią 176 w pozycji z fig. 10, tuleja

PL 191 232 B1

162 i podkładka 166 są wkładane do otwartego końca szyjki pojemnika, aż powierzchnia uszczelniająca pojemnika oprze się o podkładkę 164. Dźwignia 176 jest wtedy obrócona (zgodnie ze wskazówkami zegara na fig. 10), aby rozciągnąć tuleję 162 promieniowo na zewnątrz i przez to ściśle zazębić wewnętrzną średnicę szyjki pojemnika. Z uchwytem ściśle zazębionym z pojemnikiem i dźwignią 176 w zamkniętej pozycji z fig. 2 i 6, pojemnik jest teraz wkładany do urządzenia i umieszczany na płytkach nośnych 62, 66 w oparciu bocznym ze wspornikiem 68. Wspornik 68 dociskowy i podkładka 78 są przez to obrócone do dołu do pozycji zazębienia z powierzchnią zewnętrzną pojemnika.

Zewnętrzna wydłużona tuleja 168 spoczywa w V kształtnej szczelinie 182 wspornika 184 mocującego uchwyt (fig. 2, 5 i 8), który rozciąga się do góry z płytki mocującej 102. Łukowaty zacisk 186 (fig. 5) jest obrotowo zamocowany na wsporniku 184, i ma promieniowo wystający uchwyt 188, który za pomocą zacisku 186 może zostać obrócony, tak aby ująć uchwyt 160, jak pokazano na fig. 5. Koło zębate czołowe 190 jest umieszczone na tulei 168 i zazębia się w zestawie z kołami zębatymi 192, 194, przenoszonymi przez wspornik 184. Koło zębate 194 jest sprzężone z czujnikiem zegarowym 196, przenoszonym na zewnętrznej powierzchni wspornika 184. W ten sposób, operator może obracać uchwyt 160, i jednocześnie obracać pojemnik 22 wewnątrz urządzenia testującego gałką 196 o stopień kątowego obrotu, wskazanym operatorowi na czujniku. Sprężystość tulei 162 w uchwycie 160 dopasowuje niewielką nie prostoliniowość osi główki w odniesieniu do osi korpusu pojemnika, tak aby korpus był nadal utrzymywany w ustalonej pozycji względem łoża 24 wewnątrz miski z kąpielą 26.

Podczas działania na urządzeniu 20 jest najpierw umieszczany pojemnik 22 o znanych właściwościach. Uchwyt 160 jest dopasowywany do główki pojemnika 22, który jest umieszczany na łożu 24 miski z kąpielą 26. Po zamocowaniu pojemnika 22 na łożu 24, wspornik 53 i ramię 72 są obrócone do dołu, a podkładka 78 zazębia się i przytrzymuje pojemnik 22 na łożu 24. Wtedy uchwyt 160 jest umieszczany na wsporniku 184, a zacisk 186 zamyka się ponad uchwytem 160. Przy działającym źródle światła 30, uruchomioną kamerą 32 i wyświetlaczem 42, oraz olejem 28 w misce z kąpielą 26 mającym pożądaną temperaturę, nastawia się w pionowej pozycji miskę z kąpielą 26 za pomocą pokręteł nastawnych 142, 144, dotąd aż wyświetlacz nie pokaże przecięcia wiązki światła z obszarem pomiarów na pojemniku. Koło 110 następnie nastawia się, tak aby wiązka przecięła pojemnik 22 w pożądanej osiowej pozycji, a uchwyt 160 obraca się aż wiązka przetnie ścianę boczną pojemnika w pożądanej kątowej pozycji. Z urządzeniem ustawionym do pracy, nowy pojemnik 22, który ma być testowany, jest następnie umieszczany na uchwycie 160 i wkładany do urządzenia.

Jeśli wskaźniki załamania szkła okładzinowego i rdzeniowego są wystarczająco różne (na przykład, 1,520 do 1,522), można wykorzystać odbicie światła od okładzinowo-rdzeniowej powierzchni styku warstw szkła, przy czym polaryzator 38 (fig. 1) nie musi być zastosowany. Jak to przedstawiono na fig. 11, niewielkie załamanie w dolnej części stycznej do zewnętrznej powierzchni wytwarza ciemną linię 200 względem jasnego tła w kamerze 32i wyświetlaczu 42. Niedopasowanie wskaźników w okładzinowo-rdzeniowej powierzchni styku warstw szkła powoduje wytwarzanie drugiej ciemnej linii 204, ponieważ promienie światła są odbite z powierzchni styku z dala od kamery. Warstwa okładzinowa wytwarza względnie gruby, jasny obszar 202, a warstwa rdzeniowa wytwarza względnie jasny obszar 206. Grubość warstwy okładzinowej może zostać zmierzona przez porównanie szerokości obszaru 202 z odpowiadającymi obrazami o znanych grubościach. Wiązka i wyświetlacz nie są na tyle szerokokątne względem pojemnika, aby pokazać szklano-powietrzną powierzchnię styku we wnętrzu powierzchni rdzeniowej. Figura 12 przedstawia potencjalny problem, w którym linia 202c pomiędzy obrazami szkła okładzinowego 202a, 202b wskazuje możliwe nawarstwienie wewnątrz warstwy szkła okładzinowego. W sytuacji, w której wskaźniki załamania w warstwach szklanych są bardziej dokładnie dopasowane, może zostać użyte spolaryzowane światło, aby uzyskać wzór dwójłomności, wskazujący grubość wewnętrznie naprężonej warstwy szkła okładzinowego.

Claims (49)

1. Sposób pomiaru grubości co najmniej jednej warstwy szkła, zwłaszcza w ścianie bocznej pojemnika szklanego, mającego ukształtowaną główkę i korpus, w którym wiązkę światła ze źródła kieruje się na pojemnik uformowany z co najmniej jednej warstwy szkła o różnym składzie i umieszczony na drodze tej wiązki, po czym analizuje się odczytany obraz światła odbitego od ścian pojemnika dla określenia grubości zewnętrznej warstwy szkła, znamienny tym, że wiązkę światła kieruje się na ścianę boczną korpusu pojemnika (22) oraz obraca się za pomocą mechanizmu do obracania

PL 191 232 B1 główkę pojemnika (22), którego korpus wspiera się na łożu (24) i obraca się wokół osi niezależnej od osi obrotu główki, przy czym przepuszcza się energię świetlną stycznie poprzez korpus pojemnika (22) oraz ustala się obraz energii świetlnej jako funkcję grubości co najmniej jednej warstwy szkła, po czym określa się grubość co najmniej jednej warstwy szkła jako funkcję obrazu energii świetlnej.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że prześwietla się dwie warstwy szkła różniące się wskaźnikami załamania fali światła, po czym bada się obraz światła zawierający informacje wskazujące odbicie energii świetlnej z powierzchni przylegania pomiędzy warstwami.

3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że podczas przepuszczania energii świetlnej stycznie poprzez korpus pojemnika (22) poddaje się ją polaryzacji w kierunku prostopadłym do osi obrotu pojemnika, przy czym odczytany obraz energii świetlnej zawiera obraz dwójłomności energii świetlnej jako funkcję naprężeń szczątkowych w jednej z warstw.

4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że główkę obraca się wokół poziomej oś obrotu.

5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że podczas przepuszczania energii świetlnej stycznie poprzez korpus pojemnika (22) tłumi się energię świetlną skierowaną poprzez korpus pojemnika (22) i dostosowuje się ją do różnej przezroczystości szkła.

6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że podczas obracania główką pojemnika (22), jego korpus wspiera się na łożu (24) umieszczonym w misce wypełnionej olejem, którego wskaźnik załamania światła jest dopasowany do wskaźnika załamania światła szkła zewnętrznej powierzchni pojemnika (22).

7. Urządzenie do pomiaru grubości co najmniej jednej warstwy szkła, zwłaszcza w ścianie bocznej szklanego pojemnika mającego korpus i główkę, zawierające misę z kąpielą olejową, przy czym olej ma wskaźnik załamania fali świetlnej dopasowany do wskaźnika załamania fali świetlnej ściany bocznej pojemnika, zaś korpus pojemnika jest zamocowany obrotowo w uchwycie, a ponadto urządzenie zawiera źródło światła usytuowane w położeniu, w którym wiązka światła pada stycznie na boczne ściany pojemnika, zaś przeciwlegle do misy z kąpielą jest usytuowana kamera ustalająca obraz energii świetlnej jako funkcję grubości szkła w ścianie bocznej korpusu pojemnika, znamienne tym, że wewnątrz miski z kąpielą (26) jest usytuowane łoże (24), w którym jest podparty korpus pojemnika (22), przy czym korpus pojemnika (22) osadzony w łożu (24) jest ruchomy obrotowo wokół swojej osi, a nieruchomy poprzecznie do niej.

8. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że łoże (24) zawiera płytki kolebowe (60, 62, 60a, 62a) umieszczone wewnątrz miski z kąpielą (26) oleju (28) zazębiające się ślizgowo od zewnątrz ze ścianą boczną pojemnika (22), przy czym to ślizgowe zazębienie zawiera warstwę smaru.

9. Urządzenie według zastrz. 8, znamienne tym, że płytki kolebowe (60, 62, 60c, 62a) stanowią zewnętrzne podparcie ślizgowe dla pojemnika (22) w poziomym położeniu w misce z kąpielą (26).

10. Urządzenie według zastrz. 8, znamienne tym, że łoże (24) zawiera parę płytek kolebowych (60, 62, 60c, 62a), przy czym każda z płytek (60, 62, 60c, 62a), posiada krawędź przesuwnego, zewnętrznego wspierania ściany bocznej pojemnika (22) o ukształtowanym zarysie.

11. Urządzenie według zastrz. 10, znamienne tym, że co najmniej jedna płytka kolebowa (60, 62, 60c, 62a) łoża (24) jest nastawnie ruchoma względem innej płytki kolebowej (60, 62, 60c, 62a), w zależności od różnych wymiarów osiowych pojemników (22).

12. Urządzenie według zastrz. 11, znamienne tym, że obie płytki (60, 62, 60c, 62a) są nastawnie ruchome w misce z kąpielą (26) niezależnie jedna od drugiej.

13. Urządzenie według zastrz. 12, znamienne tym, że miska z kąpielą (26) zawiera parę optycznie przezroczystych ścian bocznych (44, 46), które są ułożone pomiędzy odległymi ścianami końcowymi (48), a pomiędzy ścianami końcowymi (48) jest umieszczona para prętów (50, 52), które są obrotowo wsparte przez ściany końcowe (48), zaś każdy z prętów (50, 52) jest sprzężony ruchomo z jedną z płytek kolebowych (60, 62, 60a, 62a), przy czym wzdłużne położenie płytki jest funkcją obrotu pręta (50, 52).

14. Urządzenie według zastrz. 13, znamienne tym, że miska z kąpielą (26) zawiera parę klocków (64, 66), przy czym każdy z klocków (64, 66) jest obrotowo sprzężony z jednym z prętów (50, 52), zaś każda z płytek kolebowych (60, 62, 60c, 62a) jest osadzona ruchomo na jednym z klocków (64, 66).

15. Urządzenie według zastrz. 14, znamienne tym, że pręty (50, 52) są zamocowane równolegle do siebie i ponad końcem jednej ze ścian miski z kąpielą (26), przy czym płytki kolebowe (60, 62, 60a, 62a) są ułożone poprzecznie i wdół do miski z kąpielą (26).

16. Urządzenie według zastrz. 10, znamienne tym, że zarys krawędzi płytek kolebowych (60, 62) jest łukowaty.

PL 191 232 B1

17. Urządzenie według zastrz. 10, znamienne tym, że zarys krawędzi płytek kolebowych (60a, 62a) jest V kształtny.

18. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że miska z kąpielą (26) zawiera parę optycznie przezroczystych ścian bocznych (44, 46), parę ścian końcowych (48) i ścianę dolną.

19. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że nad łożem (24) jest umieszczony wspornik (68), który podtrzymuje pojemnik (22) w łożu (24).

20. Urządzenie według zastrz. 19, znamienne tym, że wspornik (68) jest zamocowany obrotowo na jednej ze ścian końcowych (48) i ma ramię (72) zazębiające ściany boczne pojemnika (22) na łożu (24).

21. Urządzenie według zastrz. 20, znamienne tym, że wspornik (68) jest usytuowany w położeniu zazębienia z dolną częścią pojemnika (22), który jest umieszczony na łożu (24), przy czym ramię (72) wspornika (68) jest oparte na zbiorniku (22).

22. Urządzenie według zastrz. 21, znamienne tym, że ramię (72) rozciąga się od wspornika ponad pojemnik (22) umieszczony na łożu (24), przy czym ramię (72) jest oparte na pojemniku (22) za pośrednictwem podkładki (78, 78a) zamocowanej do ramienia (72).

23. Urządzenie według zastrz. 22, znamienne tym, że pomiędzy podkładką (78) i ramieniem (72) jest osadzona sprężyna (84).

24. Urządzenie według zastrz. 23, znamienne tym, że ramię (72) jest ruchomo osadzone na wsporniku (68), a jego położenie zależy od wymiarów pojemnika (22).

25. Urządzenie według zastrz. 24, znamienne tym, że na wsporniku (68) jest osadzona przeciwwaga (90) sprzęgnięta obrotowo ze wspornikiem (68) i ramieniem (72), które są ruchome obrotowo od położenia zazębienia ze ścianą boczną pojemnika (22) do położenia jego uwolnienia.

26. Urządzenie według zastrz. 25, znamienne tym, że przeciwwaga (90) jest ruchomo osadzona na wsporniku (68).

27. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że po jednej stronie ściany miski z kąpielą (26) jest umieszczone źródło światła (30), zaś umieszczona przeciwlegle kamera (32) zawiera czujnik świetlny odbierający energię świetlną przekazywaną poprzez miskę z kąpielą (26).

28. Urządzenie według zastrz. 27, znamienne tym, że źródło światła (30) zawiera polaryzator (38) energii świetlnej przekazywanej do miski z kąpielą (26).

29. Urządzenie według zastrz. 28, znamienne tym, że polaryzator (38) jest polaryzatorem pionowo polaryzującym światło.

30. Urządzenie według zastrz. 28, znamienne tym, że źródło światła (30) zawiera tłumik (40) zmiennego osłabienia natężenia energii świetlnej.

31. Urządzenie według zastrz. 30, znamienne tym, że miska z kąpielą (26) jest ruchomą względem źródła światła (30).

32. Urządzenie według zastrz. 31, znamienne tym, że miska z kąpielą (26) jest ruchomą w dwóch kierunkach prostopadłych do źródła światła (30).

33. Urządzenie według zastrz. 32, znamienne tym, że miska z kąpielą (26) jest poziomo i pionowo ruchoma za pomocą płytki nośnej (102).

34. Urządzenie według zastrz. 33, znamienne tym, że płytka nośna (102) jest zamocowana na misce z kąpielą za pomocą liniowych podpór (104), przy czym miska z kąpielą (26) jest ruchoma wzdłuż liniowych podpór (104).

35. Urządzenie według zastrz. 34, znamienne tym, że miska z kąpielą (26) jest sprzęgnięta obrotowo ze śrubą pociągową (108).

36. Urządzenie według zastrz. 35, znamienne tym, że śruba pociągowa (108) jest usytuowana poniżej płytki nośnej (102), a miska z kąpielą (26) jest sprzężona ze śrubą pociągową (108) poprzez wzdłużną szczelinę (114) usytuowaną w płytce nośnej (102).

37. Urządzenie według zastrz. 36, znamienne tym, że płytka nośna (102) jest podparta na szeregu śrubach pociągowych (126), usytuowanych na płycie bazowej (120).

38. Urządzenie według zastrz. 37, znamienne tym, że na płycie bazowej (120) jest zamocowane obrotowo koło centralne (132), które jest otoczone wieloma kołami zębatymi (130), przy czym za pośrednictwem kół zębatych (130) koło centralne (132) jest sprzężone obrotowo ze śrubami pociągowymi (126).

39. Urządzenie według zastrz. 38, znamienne tym, że centralne koło (132) jest ruchome obrotowo ruchem zależnym od zmienności stosunku przebiegu do położenia ustawienia ostatecznego w pionowej pozycji płyty nośnej (102).

PL 191 232 B1

40. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że o miskę z kąpielą (26) jest oparty uchwyt (160) odłączalnie sprzęgnięty z szyjką pojemnika (22).

41. Urządzenie według zastrz. 40, znamienne tym, że uchwyt (160) zawiera tuleję (162) zazębioną z szyjką pojemnika (22), która jest nieruchoma w kierunku bocznym.

42. Urządzenie według zastrz. 41, znamienne tym, że tuleja (162) jest sprężysta osiowo i promieniowo rozciągliwa oraz ma kształt dopasowany do wnętrza szyjki pojemnika (22).

43. Urządzenie według zastrz. 42, znamienne tym, że tuleja (162) jest sprzężona jednym końcem z wydłużoną tuleją (168), zaś na jej przeciwległym końcu jest usytuowany pręt (172), który rozciąga się poprzez wydłużoną tuleję (168), przy czym z prętem (172) i wydłużoną tuleją (168) jest sprzęgnięty tłok krzywkowy (178) na ich końcach oddalonych od sprężystej tulei (162).

44. Urządzenie według zastrz. 40, znamienne tym, że uchwyt (160) jest odłączalny i ręcznie obracalny.

45. Urządzenie według zastrz. 44, znamienne tym, że z uchwytem (160) jest sprzężona ruchoma gałka (196).

46. Urządzenie według zastrz. 27, znamienne tym, że kamera (32) zawiera wyświetlacz (42).

47. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że miska z kąpielą (26) jest połączona z zespołem kontroli temperatury (34) oleju.

48. Urządzenie według zastrz. 47, znamienne tym, że zespół kontroli temperatury zawiera pompę (36) obiegu oleju poza miską.

49. Urządzenie według zastrz. 27, znamienne tym, że pomiędzy źródłem światła (30) i miską z kąpielą (26) jest usytuowany polaryzator (38), zaś po przeciwnej stronie miski z kąpielą (26), na drodze wiązki światła jest usytuowana kamera (32).