|
Стремление к повышению
производительности труда при шлифовке и полировке листового стекла и необходимость
рационального расширения производства привели технологов и конструкторов к
созданию непрерывных шлифовальных и полировальных поточных линий —
конвейеров. Конвейеры представляют собой крупные машинные комплексы, которые
даже при высокоразвитой технике предъявляют большие требования к их
использованию и управлению. Главной характеристикой конвейеров является то,
что все стадии шлифовки и полировки проходят одновременно, хоти и местными
отдельными процессами, па подвижной ленте стекла. При этом отдельные
шлифовальные или полировальные инструменты всегда выполняют
специализированную операцию,
В настоящее время в различных странах работают конвейеры
111 ПС разнообразных типов, отличающиеся технологическими процессами.
Тем кип различает конвейеры ШПС по непрерывное™
производства н по линиям обработки стекла. Он классифицирует конвейеры
следующим образом:
1)
однолинейный с периодическим выпуском стекла;
2)
двухлинейный с периодическим выпуском готовой продукции;
3)
двухлинейный с непрерывным выпуском стекла;
4)
четырехлинейный с непрерывным выпуском полированного стекла;
5)
одновременной двухсторонней шлифовки и полировки ленты стекла.
Однолинейный конвейер ШПС с периодическим выпуском стекла.
На этом оборудовании станки для шлифовки и полировки расположены по одной
липни; стекло после шлифовки ]] полировки одной стороны снимается,
переносится обратно к исходной позиции и снова укладывается на стол уже
другой стороной. Пустые столы, очищенные от гипса и остальных на- 1ря.чнений,
возвращаются специальной транспортной линией, которая проложена параллельно
главной линии или находится в подвальном помещении под конвейером.
Совершенное оборудование этого типа работает на заводах фирмы St. Gobain
Шлифовальная часть конвейера имеет 15 станков, разделенных
на три группы. В первой группе находится три шлифовальных станка с траверсой,
несущей три шлифовальные головки. На каждом шпинделе смонтирован чугунный
шлифовальиик небольшого диаметра. Траверса -периодически передвигается noire
ре к ленты стекла. Во второй группе имеется десять шлифовальных станков с
одним большим шлифовальником диаметром, превышающим ширину обрабатываемого
стекла. Третья группа, в которой находятся последние два станка, в
конструктивном отношеии-и подобна первой группе и отличается только тем, что
траверса не совершает возвратного движения поперек лепты стекла, но помещена
под острым углом к направлению движения стекла.
Стекло укладывается не на гипс, а прямо на байку; его
закрепляют по краю стола специальными шипами. Байка, па ко- торую
укладывается стекло, протянута по всей длине конвейера, в начале которого она
сматывается с барабана, а в конце - наматывается на барабан.
Первая группа и^ 15 станков устроена так, что каждый
станок имеет две полировальные звездочки, размещенные па самостоятельных
шпинделях попеременно с пятью и с тремя полировальными шайбами. Траверса
полировального станка также составляет острый угол с продольной осыо линии.
Вторая группа станков в конструктивном отношении решена подобным же образом;
траверса несет две шпиндельные головки е одним большим полировальным диском
на каждой. В этой группе траверса перпендикулярна к продольной оси линии.
Ширина обрабатываемого стекла 'Л ли После полировки стекло снимают со стола;
если оно обработано только с одной сто роны, то его возвращают к началу
линии, а если с двух сторон, то отправляют на резку и п склад готовой
продукции. Вычищенные столы поступают на подъемник, который опускает ]гх на
транспортную линию, помещенную под уровнем рабочей части липни.
Производительность такого конвейера достигает 1,5 млн. м2
стекла в год.
Двухлинейный конвейер с периодическим выпуском готовой
продукции. В этом типе конвейера шлифовальные станки расположены в
самостоятельной линии, параллельной полировальной. Процесс обработки стекла
организован так, что стекло, уложенное па столах, проходит прежде по
шлифовальной линии. Затем столы перемещают па полировальную линию, где они
передвигаются в обратном направлении. После полировки одной стороны стекло
переворачивают специальным краном и укладывают на стол для обработки другой
стороны. Процесс повторяется.
Другим представителем оборудования этого типа является
советский конвейер IUC 1000.
Четырехлинейный конвейер с непрерывным выпуском
полированного стекла. Этот тип конвейера отличается тем, что он имеет две
параллельно размещенные шлифовальные линии и две полировальные.
Технологический процесс протекает таким образом, что листы стекла
накладываются на столы первой шлифовальной линии, где обрабатывается одна
сторона листа. Стол с таким отшлифованным листом подается транспортером па
третью линию конвейера, т. е. па первую линию полировки, где полируется
отшлифованная сторона. После этого лист снимается со стола и специальным
устройством переворачивается необработанной стороной вверх. Стекло
укладываете и снова на стол, который поступает на вторую линию шлифовки, а
оттуда на четвертую линию, т. е. на вторую полировальную. С этой последней
линии стекло выходит отполированным с двух сторон, поступает на моющее
устройство, затем на резку и в склад.
Этим способом работает фирма Ford Motor Со в США.
Шлифовальные линии оснащены 30 шлифовальными станками, каждая полировальная
линия имеет 50 полировальных станков. Стекло передвигается со скоростью 3—4
м[мин; ширина обработанного стекла составляет 2,4 м. Годовая
производительность достигает 3 млн, м2 зеркального стекла.
Этот конвейер отличается высокой механизацией и
автоматизацией всех процессов, однако он сложен по конструктивному решению и
поэтому не нашел широкого распространения.
Конвейер одновременной двусторонней полировки и шлифовки.
Последней ступенью развития r обработке листового стекла являются конвейеры,
которые шлифуют бесконечную лепту стекла одновременно с двух сторон.
Технология этого способа отличается высокой эффективностью и дает
максимальную производительность. Технологический процесс включает не
только шлифовку и полировку, по охватывает весь комплекс
про изводства — от варки стекла до его формовки, охлаждения п окончательной
обработки
Стекломасса варится в ванной печи и формуется в
непрерывную ленту прокатного стекла. Из прокатной машины лента поступает в
отжигательную печь, а затем после охлаждения— ля шлифовальную часть
конвейера. Эта часть состоит из ряда шлифовальных станков, имеющих один
нижний и один верхний шлифовал ышк, которые сжимают с обеих сторон ленту
стекла, продвигающуюся между ними. По окончании шлифовки лента стекла
поступает на полировальные станки такой же кон
струкции, где полируются одновременно обе стороны ленты.
Однако в большинстве случаев отшлифованная лента разрезается на стандартные
форматы и идет на промежуточный склад. Оттуда стекло поступает па
полировальный конвейер, аналогичный двух имеет много преимуществ по сравнению
со всеми вышеописанными типами оборудования. Он обрабатывает непрерывную
ленту стекла, причем отпадают такие промежуточные операции, как
транспортировка стекла к конвейеру, укладка на стол, подготовка столов,
переворачивание Листов и т. д. Отпадают также операции приготовления
гипсового раствора и заливки листов, промывки и подготовки байки. При
непрерывном производстве путь стекла будет короче. Отсутствуют различные
массивные и конструктивно сложные устройства, такие как столы,
вакуум-присосные краны для переворачивания стекла, поперечные транспортеры
для столов и т. п., что заметно снижает капитальные расходы и ускоряет
монтаж производственного оборудования. Отпадают расходы на
гипс п байку, упрощается и улучшается обслуживание оборудования н существенно
повышается качество выпускаемого зеркального стекла.
Однако овладение технологией этого производства требует
большой точности регулировки и соответствующей квалификации обслуживающего
персонала. Все участки комплексной технологии должны быть взаимно связаны
высокой степенью автоматизации. Здесь требуется совершенная система
классификации абразива и применения высокоэффективных шлифовочных п
полировочных материалов. Стекло должно обрабатываться возможно меньшим
количеством станков, так как от эффективности обработки зависит длина
конвейера; чем длиннее конвейер, тем труднее им управлять, так как
непрерывная лента стекла имеет тенденцию отклоняться от своей продольной оси.
Это отклонение вызвано, вероятно, небольшой разностью температур в поперечном
сечении стекла. При определенной величине отклонения может Произойти разрыв
ленты, что представляет опасность для всего производства.
Конструкция отдельных шлифовальных и полировальных станков
очень сложна и требует большой точности изготовления монтажа. Вес одной
шлифовальной системы при ширине л chin 2,5 м достигает 58 т. Проектировщики и
конструкторы должны решить проблему смены инструмента при работе конвейера.
Скорость конвейера соответствует определенной толщине стекла. Изменение
толщины прокатного стекла влияет на скорость его движения и тем самым на
технологию шлифовки и полировки. Таким образом, при расчете
производительности станка надо всходить из наименьшей толщины обрабатываемого
стекла; увеличение толщины замедляет весь процесс, и мощность обору- дования
используется не полностью. При непрерывном способе двусторонней шлифовки и
полировки стекла дефекты, обусловленные нарушением технологии варки стекла,
могут быть обнаружены только после окончания обработки, в результате чего нея
лента будет бракованной. Все это в значительной степени влияет на
проектирование конвейера двусторонней обработки.
В настоящее время предпочтение отдают комбинации
двусторонней шлифовки с односторонней полировкой. Определенную роль играет
здесь и коммерческая сторона вопроса, так как комбинированное решение
позволяет быстрее реагировать на требования заказчика. Комбинация этих двух
способов до некоторой степени теряет выгоды непрерывной обработки и
становится вынужденным компромиссом технической и коммерческой точек зрения.
За границей усиленно работают над усовершенствованием управления линией
двусторонней шлифовки и полировки. Недавно бельгийская фирма Les Glaciers rlc
ia Sambrc Auvclais установила новую опытную линию двусторонней обработки
стекла.
Конвейеры одновременной двусторонней шлифовки непрерывной
ленты стекла распространены в западных государствах, прежде всего в Англии,
Бельгии и США.
В качестве примера производства зеркального стекла этим
способом можно привести оборудование фирмы St. Go bain в Шаитерене. Этот конвейер
имеет 12 шлифовальных станков. Лента стекла шириной 3,2 м проходит между
верхним и нижним шлифовальниками. Шлифовальные станки смонтированы на
специальной конструкции на монолитном основании. Вертикальность'осей можно в
определенном диапазоне регулировать, так как даже небольшое отклонение от
вертикали при диаметре шлифовальника 3,7 м дает значительное отклонение на его
периферии. Абразив подается через чашу в центр шлифовальщиков. Нижний
шлифовальник имеет такую же конструкцию, как и верхний, и работает от общего
двигателя. Шлифовочная суспензия подводится к нижним шлифовальникам гибким
шлангом, проходящим через центр шпинделя. Положение осей обоих шлифовальников
автоматически регулируется в зависимости от износа шлифовальных каблуков. Для
замены шлифовальников используют специальный выездной путь; конвейер при этом
останавливают. Шлифовальники для грубой шлифовки меняют раз в месяц, а
концевые- приблизительно через каждые два месяца. В качестве абразива
используется песок с постепенно уменьшающимися размерами зерен. При
зернистости последней фракции 14—10 мк матовость имеет глубину пыколок 2 мк.
Бельгийский конвейер Sambre является кап бол ее
совершенным типом двустороннего шлифовального конвейера. От предшествующего
он отличается тем, что шлифовальники имеют небольшой диаметр и подвешены к
поперечной балке. Шлифовальники, совершающие вращательное движение, имеют
также колебательное движение поперек ленты стекла, правда, очень
незначительное. Соседние станки совершают всегда движение противоположного
направления со скоростью около 30 koaJmuh, Шлифовальники легче по весу и
легко сменяются во время движения конвейера. Поперечное движение
шлифовальников улучшает распределение абразива и тем самым повышает оптиче-
сиие качества отполированного стекла. Па конвейере этого типа можно
обрабатывать и тонкое стекло толщиной примерно 3 мм.
Шлифовальная линия имеет 18 станков, из которых первые 5 п
последние 5 снабжены двумя шлифовальниками диаметром 1400 мм, а средние —имеют
по три шлифовалышка диаметром около 1000 мм. Лента стекла на конце линии
автоматически разрезается на форматы X 2,6 м и переносится вакуумным краном на
специальный транспортер для перевозки на склад. Полировка осуществляется на
двухлинейном конвейере на столах. Каждая линия имеет 12 полировальных
станков. Схема обработки аналогична схеме подобного типа конвейеров.
Б 1958 г.
введена в действие одна из наиболее современных линий производства
зеркального стекла фирмой Plate Glass Со, тлвод Cumberland в Мериленде, США.
Ее оборудование имеет производительность 5 млн. м2 зеркального стекла в год
при ширине ленты около 3 м.
Все процессы от подготовки шихты л о упаковки и отгрузки стекла полностью
механизированы и автоматизированы. Стекло после охлаждения шлифуют с обеих
сторон песком, классифицированным на 14 фракций. После шлифовки лента стекла
автоматически нарезается на листы длиной 4,5 м, которые поступают на
полировальную линию. Полировка производится на -столах двухлииейного
конвейера, который также механизирован и автоматизирован.
Экономичность такого конвейера благодаря механизации и
автоматизации процесса производства достигает очень высокой степени.
Двусторонне работающий конвейер обслуживает 8—10 рабочих в смену, так что
продукция в квадратных метрах на одного рабочего чрезвычайно высока.
Производство зеркального стекла конвейерным способом в
настонщсе время достигло вершины своего развития. Однако появляются и новые
технологии производства, которые станут важным конкурентом классическому
процессу шлифовки и полировки стекла.
|