close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY9263

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
BY (11) 9263
(13) C1
(19)
(46) 2007.06.30
(12)
7
(51) B 60J 1/00, 10/02,
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
СПОСОБ ВЫСВОБОЖДЕНИЯ СТЕКЛЯННОЙ ПАНЕЛИ ИЗ РАМЫ
И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
(21) Номер заявки: a 20010107
(22) 1999.07.01
(31) 9817441.0 (32) 1998.08.11 (33) GB
(85) 2001.03.11
(86) PCT/GB99/02086, 1999.07.01
(87) WO 00/09302, 2000.02.24
(43) 2001.09.30
(71) Заявитель: КАРГЛАС ЛЮКСЕМБУРГ САРЛ - ЦУГ БРАНЧ (CH)
BY 9263 C1 2007.06.30
B 26F 3/16
(72) Авторы: КИЕРНАН Михель Ноэль;
ДАВИЕС Кристофер; КЛЕМЕНТ Роберт Марк (GB)
(73) Патентообладатель: КАРГЛАС ЛЮКСЕМБУРГ САРЛ - ЦУГ БРАНЧ (CH)
(56) WO 96/17737, A1.
US 5895589 A, 1999.
US 5269868 A, 1993.
EP 0521825 A2, 1993.
DE 4320341 A1, 1994.
(57)
1. Способ высвобождения стеклянной панели из рамы, к которой эта панель прикреплена с помощью связующего материала, находящегося между панелью и рамой, согласно
которому размещают рядом со стеклянной панелью средство подачи света и приводят
средство подачи света в действие так, чтобы подать свет сквозь стеклянную панель для
высвобождения стеклянной панели из рамы, отличающийся тем, что сквозь стеклянную
панель подают некогерентный несфокусированный свет с помощью электрического газоразрядного устройства в импульсном режиме, заданном заранее и обеспечивающем высвобождение панели без создания перегрева в объеме панели.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что подаваемый свет имеет длину волны, по
существу лежащую в диапазоне 300-1500 нм.
3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что подаваемый свет имеет длину волны, по
существу лежащую в диапазоне 400-700 нм.
4. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что подаваемый свет включает
множество длин волн.
Фиг. 3
BY 9263 C1 2007.06.30
5. Способ по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что на расстоянии 5 см или
меньше от средства подачи света плотность световой энергии не превышает 50 % от ее
максимальной величины.
6. Способ по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что длительность светового импульса (Ton) по существу лежит в диапазоне 1-100 мс.
7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что длительность светового импульса по существу лежит в диапазоне 1-2 мс.
8. Способ по любому из пп. 1-7, отличающийся тем, что импульсным режимом
управляют, запрещая подачу следующего светового импульса, если после предыдущего
светового импульса прошло менее заранее заданного времени.
9. Способ по любому из пп. 1-8, отличающийся тем, что импульсным режимом
управляют, запрещая подачу следующего светового импульса, если после предыдущего
светового импульса прошло более заранее заданного времени.
10. Способ по любому из пп. 1-9, отличающийся тем, что длительность (Ton) импульса меньше, чем минимально допустимый интервал (Toff) между импульсами.
11. Способ по любому из пп. 1-10, отличающийся тем, что энергии поданного одиночного светового импульса достаточно для отделения панели от рамы вдоль определенной длины связующего материала.
12. Способ по любому из пп. 1-11, отличающийся тем, что средство подачи света является ручным устройством, устанавливаемым оператором относительно стекла вручную.
13. Способ по любому из пп. 1-12, отличающийся тем, что работой газоразрядного
устройства управляют, ограничивая частоту следования импульсов и/или длительность
светового импульса.
14. Способ по п. 13, отличающийся тем, что работой газоразрядного устройства
управляют посредством:
а) зарядки конденсаторного устройства,
б) подачи запускающего импульса для разряда конденсаторного устройства, и
в) разряда конденсаторного устройства через катушку индуктивности и газоразрядное
устройство.
15. Способ по п. 13 или 14, отличающийся тем, что в течение времени, когда не вырабатывается импульс, через газоразрядное устройство пропускают ток утечки.
16. Способ по п. 15, отличающийся тем, что наличие тока утечки контролируют для
определения работоспособности газоразрядного светоизлучающего устройства.
17. Устройство для высвобождения стеклянной панели из рамы, к которой эта панель
прикреплена с помощью связующего материала, находящегося между панелью и рамой,
содержащее средство подачи света, выполненное с возможностью размещения рядом со
стеклянной панелью и с возможностью подачи света сквозь стеклянную панель для высвобождения стеклянной панели из рамы, отличающееся тем, что средство подачи света
содержит электрическое газоразрядное устройство и выполнено с возможностью подачи
некогерентного несфокусированного света в импульсном режиме, заданном заранее и
обеспечивающем высвобождение панели без создания перегрева в объеме панели.
18. Устройство по п. 17, отличающееся тем, что содержит средства управления для
регулировки и/или ограничения:
частоты повторения световых импульсов, и/или
длительности световых импульсов, и/или
интенсивности подаваемого света.
19. Устройство по п. 18, отличающееся тем, что содержит средства управления для
управления одним или более параметром устройства, включая минимальное допустимое
время между последовательными разрядными импульсами электрического газоразрядного
устройства.
2
BY 9263 C1 2007.06.30
20. Устройство по любому из пп. 17-19, отличающееся тем, что средство подачи света содержит ручной пусковой механизм для инициации подачи светового импульса, когда
средство подачи света установлено оператором в требуемое положение.
21. Устройство по любому из пп. 17-20, отличающееся тем, что снабжено защитной
блокировкой, требующей, чтобы по меньшей мере два устройства пуска были приведены
в действие, прежде чем свет может быть подан из средства подачи света.
22. Устройство по п. 21, отличающееся тем, что средство подачи света содержит подающую головку, из которой подается свет, содержащую по меньшей мере два устройства
пуска, обеспечивающие защитную блокировку, причем оба устройства пуска требуется
привести в действие для разрешения подачи света из средства подачи света.
23. Устройство по п. 21 или 22, отличающееся тем, что устройства пуска содержат
электрические устройства пуска, такие, как выключатели.
24. Устройство по любому из пп. 21-23, отличающееся тем, что устройства пуска,
обеспечивающие блокировку, после приведения в действие возвращаются в неактивное
состояние.
25. Устройство по любому из пп. 17-24, отличающееся тем, что содержит средства
регулировки интенсивности подаваемого света по выбору.
26. Устройство по любому из пп. 17-25, отличающееся тем, что содержит средства
регулировки:
интенсивности света, и/или
длительности импульса, и/или
интервала между импульсами.
27. Устройство по п. 26, отличающееся тем, что электрическое газоразрядное устройство содержит светоизлучающую газоразрядную трубку.
28. Устройство по п. 27, отличающееся тем, что электрическое газоразрядное устройство содержит две светоизлучающие газоразрядные трубки, установленные рядом друг с
другом.
29. Устройство по любому из пп. 17-28, отличающееся тем, что дополнительно содержит средство охлаждения светоизлучающего элемента средства подачи света.
30. Устройство по п. 29, отличающееся тем, что средство охлаждения содержит средство воздушного охлаждения, такое, как электрический вентилятор.
31. Устройство по любому из пп. 17-30, отличающееся тем, что содержит схему формирования импульсов, включающую конденсаторное устройство и катушку индуктивности, в которой конденсаторное устройство разряжается через катушку индуктивности,
возбуждая электрическое газоразрядное устройство для формирования светового импульса.
32. Устройство по п. 31, отличающееся тем, что содержит пусковую схему для инициации разряда конденсаторного устройства схемы формирования импульсов.
33. Устройство по любому из пп. 17-32, отличающееся тем, что содержит рефлектор
для направления испускаемого света в заданном направлении.
34. Устройство по любому из пп. 17-33, отличающееся тем, что содержит окно,
сквозь которое испускаемый свет направляется для прохождения сквозь стеклянную панель.
35. Устройство по любому из пп. 17-34, отличающееся тем, что содержит краевую
направляющую, предназначенную для установки в упор к краю стеклянной панели, вдоль
которого перемещают устройство.
36. Устройство по любому из пп. 17-35, отличающееся тем, что средство подачи света содержит:
а) подающую свет головку, содержащую электрический светоизлучающий элемент,
б) главный блок, удаленный от подающей свет головки и содержащий источник электропитания для электрического светоизлучающего элемента подающей свет головки, и
3
BY 9263 C1 2007.06.30
в) шланг, проходящий между главным блоком и подающей свет головкой для их соединения.
37. Устройство по п. 36, отличающееся тем, что главный блок содержит электрическую схему, включающую конденсаторное устройство, которое разряжается через электрическое газоразрядное светоизлучающее устройство в головке через шланг.
Настоящее изобретение относится к высвобождению стеклянных панелей из опорных
рам.
В настоящем описании термин "стеклянные панели" подразумевает панели, ветровые
стекла или окна из стекла, пластмассы или любого другого материала, по существу прозрачного для длин волн видимого спектра.
Ветровые стекла транспортных средств обычно содержат панели из закаленного стекла или слоистые структуры (обычно включающие внешний стеклянный слой, внутренний
стеклянный слой и промежуточный слой, расположенный между внешним и внутренним
стеклянными слоями). Стеклянная панель может быть окрашена (тонирована), если требуется поглощение конкретных длин волн (в особенности, в ультрафиолетовой области
спектра). Обычно в слоистых ветровых стеклах окрашен промежуточный слой.
В заявке WO-A-9617737 раскрыты способ и устройство для высвобождения закрепленных прозрачных экранов (например, ветровых стекол транспортных средств) из опорных рам, в которых эти экраны закреплены. При этом для высвобождения экрана из рамы
используется энергия лазера. Преимущество этого способа заключается в том, что энергия
лазера направляется от лазерной головки на стык между соединительным валиком и стеклянной панелью. Однако при этом трудно обеспечить подачу энергии в количестве, точно
необходимом для высвобождения панели без ее перегрева, а кроме того, использование
мощного лазерного устройства делает актуальными вопросы, связанные со здоровьем и
защитой обслуживающего персонала.
Предлагаются усовершенствованные способ и устройство.
Согласно первому аспекту настоящего изобретения, предлагается способ высвобождения стеклянной панели из рамы, к которой эта панель прикреплена с помощью связующего материала, находящегося между панелью и рамой, согласно которому:
а) размещают рядом со стеклянной панелью средство подачи света и
б) приводят средство подачи света в действие так, чтобы подать свет через стеклянную панель для высвобождения стеклянной панели из рамы.
Согласно второму аспекту, изобретение обеспечивает создание устройства для высвобождения стеклянной панели из рамы, к которой эта панель прикреплена с помощью связующего материала, находящегося между панелью и рамой, содержащее средство подачи
света, выполненное с возможностью размещения рядом со стеклянной панелью и с возможностью подачи света через стеклянную панель для высвобождения стеклянной панели
из рамы.
Подаваемый свет предпочтительно имеет длину волны, по существу лежащую в диапазоне от 300 нм до 1500 нм (более предпочтительно - в диапазоне 400-700 нм).
Желательно, чтобы свет подавался импульсами с заранее заданными параметрами, а
длительность (Тon) импульса была меньше, чем интервал (Toff) между импульсами.
Желательно, чтобы энергия поданного единичного светового импульса была достаточной для отделения стеклянной панели от рамы вдоль некоторой длины связующего материала.
Предпочтительно, чтобы устройство содержало схему формирования импульсов (которая может содержать конденсатор и катушку индуктивности), обеспечивающую формирование устройством световых импульсов. Предпочтительно, чтобы устройство дополнительно включало пусковую схему для запуска схемы формирования импульсов.
4
BY 9263 C1 2007.06.30
Предпочтительно, чтобы имелись средства управления для управления одним или более параметром устройства, включая минимально допустимое время между последовательными импульсами света. Поэтому предпочтительно, чтобы средства управления были
связаны с пусковой схемой и/или схемой формирования импульсов. Предпочтительно,
чтобы имелась защитная блокировка, снижающая опасность случайной подачи светового
импульса. Предпочтительные особенности срабатывания защитной блокировки приведены в настоящем описании в формуле изобретения.
Предпочтительно, чтобы имелись средства регулировки интенсивности подаваемого
света по выбору. Это важно, поскольку в рассматриваемом диапазоне длин волн поразному окрашенные стеклянные панели неодинаково поглощают свет. Предпочтительно,
чтобы в устройстве были предусмотрены различные предварительные установки, которые
можно было бы переключать для изменения одного или более параметра подаваемого света в зависимости от окраски отсоединяемой стеклянной панели.
Свет может поглощаться на стыке между связующим материалом и панелью либо непосредственно самим связующим материалом, либо поглощающим слоем, входящим в
состав панели (например слоем фритты, обычно имеющимся в стеклянных панелях транспортного средства), или же подходящим светопоглощающим покрытием, имеющимся на
этом стыке.
Средство подачи света может перемещаться по периферии стеклянной панели, предпочтительно с заданной скоростью, зависящей от мощности средства подачи света и режима подачи импульсов. Для этой цели могут использоваться средства перемещения
(предпочтительно, снабженные двигателем).
Альтернативно, средство подачи света может быть ручным и вручную устанавливаться в нужном месте оператором. Поэтому средство подачи света может иметь ручной пусковой механизм для инициации подачи светового импульса, когда средство подачи света
установлено оператором в требуемое положение.
Предпочтительно, чтобы устройство имело защитную блокировку, требующую, чтобы
по меньшей мере два устройства пуска были приведены в действие, прежде чем свет может быть подан из средства подачи света. Одно из устройств пуска, обеспечивающих блокировку, может включать (главный) ручной пусковой механизм.
Предпочтительно, чтобы устройство включало подающую головку (желательно, снабженную светоизлучающим устройством), из которой подается свет, причем желательно,
чтобы эта подающая свет головка включала по меньшей мере два устройства пуска, обеспечивающие защитную блокировку, и оба устройства пуска необходимо было бы привести в действие, чтобы разрешить подачу света из средства подачи света.
Предпочтительно, чтобы устройства пуска, обеспечивающие защитную блокировку,
содержали электрические устройства пуска (например выключатели). Предпочтительно,
чтобы после приведения их в действие устройства пуска, обеспечивающие блокировку,
возвращались в неактивное состояние.
В одном из вариантов выполнения настоящего изобретения подаваемый свет включает
множество длин волн, наиболее предпочтительно - лежащих в области видимого спектра.
В одном из вариантов выполнения изобретения предпочтительно, чтобы свет был некогерентным. Предпочтительно, чтобы интенсивность света быстро уменьшалась с расстоянием, так что на расстоянии в несколько сантиметров (предпочтительно - менее 10 см, более
предпочтительно - менее 5 см) от средства подачи света плотность световой энергии значительно уменьшалась бы по сравнению со своей максимальной величиной (предпочтительно до 50 % от максимальной величины или ниже).
Предпочтительно, чтобы управление подачей импульсов осуществлялось так, чтобы
подача следующего светового импульса была запрещена в пределах заданного промежутка времени после подачи предыдущего светового импульса. Это предотвращает слишком
интенсивную работу устройства (что может вызвать перегрев стеклянной панели и/или
5
BY 9263 C1 2007.06.30
газоразрядных трубок). Если пусковой механизм (или другое устройство приведения в
действие) постоянно удерживается оператором в рабочем состоянии, то средства управления устройством обеспечивают выработку последовательности импульсов с заранее заданным интервалом между ними (обычно большим, чем минимально допустимый интервал времени). Заранее заданный интервал времени устанавливается средствами управления и зависит от установки уровня энергии разряда. Обычно заранее заданный интервал
времени для "непрерывной" работы по существу находится в диапазоне 0,5-5 с (более
предпочтительно 1-3 с). Чем выше энергия разряда в импульсе, тем продолжительнее минимально допустимый интервал, а также установленный уровень заданного интервала
времени при "непрерывной" работе.
Желательно, чтобы управление подачей импульсов происходило так, чтобы подача
последующего светового импульса была запрещена, если время, прошедшее после предыдущего импульса, превышает заранее заданное время. Это дает гарантию, что устройство
не сможет быть случайно оставлено в действующем состоянии после серии импульсов.
Например устройство может перейти в режим ожидания.
Предпочтительно, чтобы подаваемая энергия по существу лежала в диапазоне 10010000 Дж на один импульс (более предпочтительно - в диапазоне 500-1500 Дж на импульс). Длительность импульса (Тon) лежит предпочтительно в диапазоне 1-100 мкс, более
предпочтительно - в диапазоне 1-2 мкс.
В предпочтительном варианте выполнения настоящего изобретения средство подачи
света включает газоразрядное устройство. Желательно управлять работой газоразрядного
устройства так, чтобы ограничивать частоту и/или длительность световых импульсов.
Работой газоразрядного устройства предпочтительно управляют посредством:
а) зарядки конденсаторного устройства,
б) подачи запускающего импульса для разряда конденсаторного устройства и
в) разряда конденсаторного устройства через катушку индуктивности и газоразрядное
устройство.
Соответственно, в этом предпочтительном варианте выполнения настоящего изобретения предлагаемое устройство содержит средство подачи света, которое включает электрическое газоразрядное устройство.
Электрическим газоразрядным устройством управляют так, чтобы ограничить частоту
следования подаваемых световых импульсов. Устройство предпочтительно включает схему формирования импульсов, содержащую конденсатор и катушку индуктивности, где
разряд конденсатора через катушку индуктивности заставляет электрическое газоразрядное устройство формировать световой импульс. Предпочтительно, чтобы устройство дополнительно содержало пусковую схему для инициации разряда конденсатора схемы
формирования импульсов.
Предпочтительно, чтобы имелись средства управления одним или более параметром
устройства, включая минимально допустимое время между последовательными разрядными импульсами электрического газоразрядного устройства.
Электрическое газоразрядное устройство предпочтительно содержит электрическую
газоразрядную лампу.
Желательно, чтобы электрическое газоразрядное устройство включало рефлектор
(предпочтительно, параболический рефлектор) для направления испускаемого света в заданном направлении. Рефлектор предпочтительно имеет отражающее покрытие из термостойкого материала, предпочтительно включающего серебро.
Предпочтительно, чтобы в устройстве имелось окно, через которое испускаемый свет
направляется для прохождения через стеклянную панель. Окно может отсутствовать, так
как отсутствие окна способствует лучшему охлаждению светоизлучающего устройства
(газоразрядной трубки).
6
BY 9263 C1 2007.06.30
Желательно, чтобы устройство включало краевую направляющую (предпочтительную
съемную и закрепленную с помощью защелки), устанавливаемую в упор к внешнему краю
стеклянной панели. Краевая направляющая помогает оператору вручную правильно расположить устройство относительно соединительного валика, крепящего стеклянную панель.
Устройство может включать средства фокусировки для фокусировки света в заданном
месте.
В одном из вариантов выполнения настоящего изобретения перемещение средства подачи света и подача им импульсов могут быть скоординированы так, чтобы последовательные импульсы света пространственно перекрывались в некоторой части стеклянной
панели. Работа в таком режиме обеспечивает хорошее отделение панели от рамы на стыке
между связующим материалом и внутренним слоем панели.
Было обнаружено, что для стеклянных панелей (в частности, включающих окрашенный промежуточный слой) работа средства подачи света в импульсном режиме имеет преимущества, поскольку поглощение энергии в объеме ветрового стекла или панели (особенно в промежуточном слое слоистых стеклянных панелей) сводится к минимуму.
В предпочтительном варианте выполнения настоящего изобретения устройство включает:
а) подающую свет головку, содержащую электрический светоизлучающий элемент,
б) главный блок, удаленный от подающей свет головки и содержащий источник электропитания для электрического светоизлучающего элемента подающей свет головки, и
в) шланг, проходящий между главным блоком и подающей головкой для их соединения.
Ниже изобретение описано на примерах его выполнения со ссылками на сопровождающие чертежи, где:
на фиг. 1 схематично представлены световые импульсы и их влияние на температуру
стеклянной панели и фритты,
на фиг. 2 показана диаграмма, аналогичная приведенной на фиг. 1 и иллюстрирующая
воздействие непрерывного лазерного излучения и его влияние на температуру фритты и
стеклянной панели в известном способе,
на фиг. 3 схематично представлен первый вариант выполнения средства подачи света
согласно изобретению,
на фиг. 4 показан вид в перспективе предпочтительного варианта выполнения устройства согласно изобретению,
на фиг. 5 показан вид в перспективе головки для подачи света в устройстве, изображенном на фиг. 4,
на фиг. 6 показан вид в перспективе элементов головки, изображенной на фиг. 5,
на фиг. 7 изображена блок-схема устройства, включая средство подачи света, изображенное на предыдущих чертежах,
на фиг. 8 изображена схема формирования импульсов для системы, показанной на
фиг. 7,
на фиг. 9 показана пусковая схема для системы, изображенной на фиг. 7.
Устройство 1 используется для высвобождения стеклянной панели транспортного
средства (ветрового стекла 16) из опорной рамы 7, к которой панель прикреплена расположенным между рамой и панелью полиуретановым соединительным валиком 8 темного
цвета, который идет по всей периферии панели 16 и находится в контакте с рамой 7.
Панель 16 ветрового стекла включает внешний стеклянный слой 9, внутренний стеклянный слой 10 и промежуточный слой 11 между ними, который включает окрашенный
листовой материал, прозрачный для некоторых длин волн видимого света, но непрозрачный для других длин волн, а также для ультрафиолетового излучения. Назначение промежуточного слоя 11 состоит в обеспечении такой прочности ветрового стекла 16, чтобы
7
BY 9263 C1 2007.06.30
при ударе оно не разрушалось, а также в создании преграды для ультрафиолетового излучения.
Непосредственно к соединительному валику 8 примыкает внутренний слой 10 панели
16 ветрового стекла со стеклянным слоем 12 фритты, обычно темного цвета (чаще - черного). Цель слоя фритты состоит в предотвращении попадания проходящего через экран
ультрафиолетового излучения на полиуретановый соединительный валик 8, который под
действием ультрафиолетового излучения обычно разрушается.
Хотя изобретение описано на примере конкретных вариантов его выполнения, связанных со слоистыми ветровыми стеклами, оно подходит также и для использования с другими стеклянными панелями, например из закаленного стекла и т.п.
На фиг. 1 и 2 сравнивается использование импульсного режима освещения, согласно
предпочтительному варианту настоящего изобретения (который подробно описан ниже), с
непрерывным воздействием лазерным излучением в известной системе, раскрытой в WOA-9617737, и соответствующее воздействие излучения на температуру слоя 12 фритты,
показанную относительно порога разрушения стеклянной панели (в частности, порога отслаивания промежуточного слоя панели 11 в случае слоистого ветрового стекла).
Использование непрерывного лазерного излучения приводит к накоплению избыточного тепла в объеме панели 16 (в особенности в промежуточном слое 11 в слоистых панелях). В этом случае требуется избыточный расход энергии по сравнению с ситуацией, когда тепло в объеме панели 16 не накапливается. Кроме того, было обнаружено, что
накопление тепла в объеме панели 16 приводит к появлению трещин внутри этой стеклянной панели (или в промежуточном слое 11 в слоистых стеклах). Это приводит к повышению поглощения энергии в объеме панели 16, что вызывает "цепную реакцию", в результате которой все больше и больше падающей энергии поглощается в объеме панели
16. Следовательно, меньше энергии достигает стыка между слоем 12 фритты и соединительным валиком 8, что снижает эффективность их разделения.
Такое избыточное поглощение в объеме стеклянной панели может происходить и в
неслоистых ветровых стеклах, например в закаленных ветровых стеклах (особенно тонированных). Как известно, дополнительной проблемой, связанной с использованием лазеров, является то, что использование мощного лазерного устройства при отсутствии надлежащего контроля может представлять собой опасность и нанести значительный вред
здоровью. Кроме того, лазерные системы и устройства относительно дороги.
Использование импульсного светового воздействия позволяет подать на стык между
слоем 12 фритты и соединительными валиком 8 большую порцию энергии за относительно короткий промежуток времени, что обеспечивает поглощение достаточного количества
энергии в стыке между слоем 12 фритты и соединительным валиком 8 без нежелательного
накопления тепла в объеме стеклянной панели 16. Энергия, достаточная для локального
высвобождения стеклянной панели, может быть передана в течение одной импульсной
вспышки; альтернативно, может быть предпочтительным использование последовательных импульсов/вспышек, особенно в случае более темных тонированных стеклянных панелей. При использовании последовательных импульсов/вспышек они разделены временным промежутком (Toff), что позволяет рассеяться теплу, поглощенному объемом стеклянной панели (включая промежуточный слой 11). Использование несфокусированного
светового излучения обеспечивает быстрое уменьшение интенсивности света с расстоянием
и делает устройство более подходящим с точки зрения безопасности и охраны здоровья.
Как показано на фиг. 3, устройство, в целом обозначенное позицией 1, включает подающую головку 4, содержащую электрическую газоразрядную трубку 2, в которой под
высоким давлением находится инертный газ, например ксенон или криптон. Газоразрядная трубка выдает вспышку света в видимом диапазоне длин волн (приблизительно в диапазоне от 400 нм до 700 нм). Типичная величина энергии в импульсе составляет 500-1500 Дж,
однако эта энергия быстро рассеивается при удалении от трубки (как описано ниже, это является важным эксплуатационным качеством).
8
BY 9263 C1 2007.06.30
Газоразрядная трубка окружена корпусом/кожухом 3, который включает боковые экранирующие стенки 5, 6 и окно 7, прозрачное для видимого света. Напротив окна 7 имеется параболическая отражательная стенка 8, отражающая световое излучение, которое идет
от газоразрядной трубки 2 в обратном направлении, и направляющая его в окно 7. Отражательная стенка 8 имеет термостойкое отражающее покрытие, обычно из материала,
включающего серебро.
В процессе работы подающую свет головку размещают, как показано на фиг. 3, и приводят в действие ручной пусковой механизм для формирования одиночного импульса света, который проходит через окно 7 и поглощается в слое 12 фритты и/или в соединительном валике 8. Фритта 12 или соединительный валик быстро нагревается и отделяется от
стекла, обычно за счет абляции стекла, температурной карбонизации валика 8 или других
термических процессов. Обычно единичного "выстрела"/импульса достаточно для высвобождения панели на длине экрана, приблизительно равной длине газоразрядной лампы 2
(типично 5-15 см), но можно использовать и подачу нескольких импульсов (например,
меньшей мощности для минимизации повреждения фритты или в случае темной панели).
В типичной системе на стеклянную панель проецируется световое пятно размером 5×2 см.
Затем оператор переходит к соседней области вдоль периферии экрана и подает новый
световой импульс. Процедуру повторяют по всему периметру панели до полного ее высвобождения.
В предпочтительной конфигурации (как показано на фиг. 4-6) подающая свет головка
4 связана с главным блоком 40 шлангом 41. Главный блок 40 содержит источник питания
и систему 29 управления для управления работой устройства, включающую пусковую
схему 30, схему 31 формирования импульсов, батарею 32 конденсаторов, катушку 34 индуктивности и источник 33 для зарядки конденсаторов. Источник питания и система
управления подробно описаны ниже в связи с фиг. 7-9. Шланг 41 содержит электрический
кабель для подачи электроэнергии к компонентам головки 4, включая газоразрядные
трубки 2а, 2b и охлаждающие вентиляторы 45, 46.
Как показано на фиг. 6, головка содержит две лампы-вспышки (электрические газоразрядные трубки) 2а, 2b, расположенные параллельно (но электрически соединенные последовательно), которые установлены между концевыми соединителями и проходят через
отверстия в корпусе 3. Параллельное размещение ламп-вспышек 2а, 2b обеспечивает подачу световой энергии, необходимой для высвобождения стеклянной панели, а также повышает тепловую/электрическую эффективность. Обычно система, в которой используются две параллельные трубки (электрически соединенные последовательно), может
выдать от 20000 импульсов до 1 миллиона импульсов (в зависимости от цвета панели);
отдельная же трубка до выхода из строя способна выдать лишь приблизительно 200-500
импульсов. Последовательное подключение к источнику питания обеспечивает оптимальное использование конденсаторов, поскольку заряд через последовательно соединенные
трубки проходит последовательно.
Внутренние стенки корпуса 3 покрыты термостойким отражающим материалом
(обычно содержащим серебро) и образуют изогнутую поверхность рефлектора, предназначенную для отражения света ламп-вспышек 2а, 2b вниз через открытый конец 48 корпуса 3. Корпус 3 вставляется в экран 49, выступающий из нижней части кожуха 50. В самой нижней части выступающего экрана 49 имеется кварцевое окно 54, закрепленное в
установочной пластине 55 с отверстием. Окно 54 выводит свет, созданный лампамивспышками 2а, 2b, из корпуса 3. На нижней стороне установочной пластины 55 имеется
съемная защелкивающаяся пластина 56 с отверстием, причем в этой пластине имеется
продольный наружный выступ 57. Выступ 57 играет роль краевой направляющей, устанавливаемой в упор к краю стеклянной панели и помогающей правильно расположить головку относительно соединительного валика 8.
9
BY 9263 C1 2007.06.30
Верхняя часть корпуса 3 прикреплена к литой детали 51, на противоположных концах
которой расположены охлаждающие вентиляторы 45, 46, установленные в соответствующих наклонных каналах 52, 53 для подачи воздуха для охлаждения трубок лампывспышки 2а, 2b. Охлаждение трубок лампы-вспышки важно для продления их срока
службы. Обычно для охлаждения трубок ламп-вспышек (в других применениях) используется водяное охлаждение. Однако для устройства, согласно настоящему изобретению,
водяное охлаждение неудобно, поскольку головка должна быть относительно легкой и
маневренной, чтобы оператор мог управлять ею вручную. Если бы было необходимо подводить охлаждающую воду к головке, шланг 41 стал бы слишком тяжелым, а если бы конструкция головки предусматривала наличие заполненного водой кожуха, эта головка была
бы громоздкой. Кроме того, охлаждающая вода в головке по всей вероятности поглотила
бы часть полезной световой энергии, испускаемой трубками ламп-вспышек 2а, 2b. Поэтому описанное размещение охлаждающих вентиляторов, наличие параллельных трубок
лампы и рефлектора являются важными и новыми признаками как порознь, так и в комбинации.
Литая деталь 58 установлена на литой детали 53 и выступает от нее вверх. Литая деталь 58 включает полую втулку 59, в который закреплен шланг 41, и имеет верхнее продольное ребро 60. К верхней литой детали 58 одним концом прикреплен с возможностью
поворота выпуклый колпачок 61 (шарнирное соединение 62). В колпачке 61 имеются разнесенные вентиляционные отверстия 68, 69, обеспечивающие подачу вентиляторами 45,
46 воздуха внутрь устройства.
Когда оператор рукой надавливает на колпачок 61 вниз, происходит небольшой поворот в направлении «закрытия» колпачка на литой детали 58 (с отводом упругого элемента,
который не показан), в результате чего внутренний рельеф на колпачке 61 зацепляется с
концевым выключателем 63 на литой детали 58. В результате концевой выключатель замыкается. Система 29 управления выполнена так, что запрещает выдачу импульса лампывспышки, если концевой выключатель 63 не замкнут. Таким образом, концевой выключатель 63 и поворотный колпачок 61 обеспечивают защитную блокировку, предотвращая
работу лампы-вспышки при невыполнении заранее заданных условий (в данном случае,
если не приложено достаточное давление к колпачку 61). Даже при преодолении блокировки требуется привести в действие внешний выключатель 66 на колпачке 61, прежде
чем система 29 управления инициирует выдачу лампой-вспышкой последовательности
световых импульсов. Следовательно, устройство блокировки выполнено так, что для
включения лампы-вспышки требуется, чтобы в систему 29 управления поступили по
меньшей мере два входных сигнала. Другие возможные блокировки могут использовать,
например, датчик давления или другой датчик, установленный на головке, для обнаружения контакта со стеклянной панелью, и/или второй ручной выключатель 67, установленный на кожухе (для подачи запускающей лампу-вспышку последовательности необходимо привести в действие оба выключателя).
Было обнаружено, что значительно лучшие результаты достигаются, когда подаваемый свет находится в видимой части спектра, а последовательность световых импульсов
имеет следующие параметры: длительность импульса (Тon) по существу лежит в диапазоне от 1 мкс до 100 мс (более предпочтительно - в диапазоне 1 мс-2 мс), а частота следования импульсов по существу лежит в диапазоне 0,1 Гц-10 Гц (более предпочтительно - в
диапазоне от 0,3 Гц до 1 Гц).
Было обнаружено, что использование описанного здесь импульсного режима и света с
меньшими длинами волн (в видимом спектре) обеспечивает значительно лучшие результаты, то есть большая часть подаваемой энергии концентрируется в стыке между слоем 12
фритты и соединительным валиком 8, а накопление избыточного тепла (и связанное с
этим растрескивание) в промежуточном слое 11 удается предотвратить или по меньшей
мере уменьшить.
10
BY 9263 C1 2007.06.30
Подающая головка 4 используется для подачи света через стеклянную панель и для
его концентрации в слое 12 фритты. Отделение панели 6 от рамы 7 происходит в результате поглощения энергии в стыке между слоем 12 фритты и соединительным валиком 8,
которое приводит к быстрому нагреву и либо раскалыванию, либо разрушению материала
фритты 12, входящего в состав панели 6, или к разрушению материала, входящего в состав соединительного валика 8 (или разрушению первичного покрытия, нанесенного на
стеклянную панель до приведения ее в контакт с соединительным валиком). Механизм
высвобождения панели может включать комбинацию вышеописанных механизмов.
Как показано на фиг. 7, трубками 2а, 2b управляют посредством блока 29 управления,
действующего в соответствии с заданной программой, в комбинации с ручным пусковым
механизмом, чтобы эти трубки вырабатывали мощные световые импульсы согласно заранее заданному импульсному режиму. Блок 29 управления управляет работой пусковой
схемы 30, запускающей схему 31 формирования импульсов, которая подает ток в трубки
2а, 2b (в соответствии с вышеописанной работой системы блокировки) для выработки ими
светового импульса с желательными параметрами.
Дополнительной особенностью устройства является использование так называемой
схемы «подогрева», обеспечивающей по существу непрерывное протекание небольшого
начального тока подпитки через лампы-вспышки 2а или 2b в период, когда устройство
включено или находится в режиме ожидания. Это предотвращает избыточный заряд конденсатора и продлевает ресурс лампы-вспышки. Такие схемы "подогрева" известны в технике газоразрядных устройств. Уникальной особенностью настоящей конструкции является то, что ток утечки используется для повышения надежности устройства, поскольку
ток, текущий через лампы-вспышки 2а, 2b, непрерывно контролируется (блоком 29 управления), и в случае прекращения тока (из-за выхода из строя лампы или ее разрушения) источник тока отключается от ламп-вспышек 2а, 2b.
Как показано на фиг. 8, схема 31 формирования импульсов содержит батарею 32 конденсаторов, заряжаемую до заданного напряжения от источника 33. Батарея 32 конденсаторов остается заряженной до тех пор, пока поступивший из пусковой схемы запускающий импульс не вызовет разряд в газоразрядной трубке 2, в результате чего заряд,
запасенный в батарее 32 конденсаторов, проходит через катушку 34 индуктивности и вторичный запускающий трансформатор 35 в трубку 2.
Постоянная времени разряда (и, следовательно, длительность светового импульса и
его форма) определяются номиналами катушки 34 индуктивности и батареи 32 конденсаторов. Было обнаружено, что для работы системы подходит длительность импульса 1-2
мс. В настоящем описании длительностью импульса считается временной интервал между
точкой, в которой световая энергия достигает половины пикового значения, и точкой, соответствующей последующему спаду энергии до половинного значения. Требуемая длительность импульса изменяется в зависимости от оптических свойств извлекаемой стеклянной панели. Например, для высвобождения стеклянных панелей различной окраски
требуются различные уровни подаваемой энергии и, следовательно, различные по мощности импульсы. Поэтому параметры батареи 32 конденсаторов и катушки 34 индуктивности могут быть установлены в зависимости от параметров извлекаемой стеклянной панели, что приведет к изменению формы и мощности подаваемого импульса. Ручные или
автоматические органы 70 управления в главном блоке 40 позволяют изменять выходную
мощность и/или длительность импульса, подаваемого на лампы-вспышки 2а, 2b, в зависимости от окраски стеклянной панели. Устройство может иметь предварительные установки, выбираемые оператором (или автоматически) и соответствующие обычно применяемым окраскам стекла или другим известным переменным. Для регулировки оптической мощности устройства можно подстраивать источник питания, предназначенный
для заряда конденсатора.
11
BY 9263 C1 2007.06.30
Частота повторения импульсов (соответствующая промежутку между импульсами
Toff) является важным параметром, обеспечивающим промежуток между последовательными импульсами, достаточный для рассеивания тепла, поглощенного в объеме панели,
до того как поступит новая порция энергии.
Кроме того, с помощью этого устраняется перегрев трубок 2а, 2b, что продлевает ресурс лампы. Блок 29 управления отменяет сигнал ручного пускового механизма, запрещая
пусковой схеме 30 инициировать разряд до истечения заданного периода времени. Минимальный интервал между вспышками обычно лежит в диапазоне 0,3-1 Гц. Максимальный
интервал между вспышками также устанавливается системой управления и обычно лежит
в диапазоне 10-20 секунд или более. Если в течение максимального интервала после последней вспышки оператор не производит новую вспышку, система управления автоматически разряжает конденсаторы до нуля и переключает источник питания в режим ожидания; впоследствии, чтобы вновь начать работу, источник питания на главном блоке 40
необходимо перевести в активный режим. Этот параметр "максимального времени задержки" гарантирует, что устройство не сможет быть оставлено в рабочем состоянии и
впоследствии сработать случайным образом. Это является важной особенностью этого
варианта выполнения настоящего изобретения, относящейся к безопасности пользования
устройством.
Величину энергии, подаваемой в световом импульсе, выбирают в зависимости от окраски или других параметров стеклянной панели, но обычно 500-1500 Дж на импульс. Поскольку используется нелазерное излучение, интенсивность света быстро уменьшается
при увеличении расстояния от оптической головки 4, и поэтому она достаточна для высвобождения стеклянной панели, но не так опасна при несанкционированном использовании и при случайной ошибке оператора. Это является важной особенностью данного варианта выполнения настоящего изобретения, относящейся к безопасности устройства.
В одном из вариантов выполнения настоящего изобретения подающая головка 4 может быть установлена на снабженной двигателем системе перемещения (не показана) для
перемещения головки 4 по всей периферии стеклянной панели 6, что обеспечивает полное
высвобождение панели 6 из рамы 7. Работу системы перемещения и подачу света головкой 4 координируют (с помощью непоказанных средств управления) так, что скорость перемещения головки относительно рамы поддерживается на заранее заданном уровне.
Для оптимальной работы устройства предпочтительно, чтобы последовательные импульсы света пространственно перекрывались.
Фиг. 1
12
BY 9263 C1 2007.06.30
Фиг. 2
Фиг. 4
Фиг. 5
13
BY 9263 C1 2007.06.30
Фиг. 6
Фиг. 7
14
BY 9263 C1 2007.06.30
Фиг. 8
Фиг. 9
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
15
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
266 Кб
Теги
by9263, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа