Patents
Search within
Search within the title, abstract, claims, or full patent document: You can restrict your search to a specific field using field names.
Use TI= to search in the title, AB= for the abstract, CL= for the claims, or TAC= for all three. For example, TI=(safety belt).
Search by Cooperative Patent Classifications (CPCs): These are commonly used to represent ideas in place of keywords, and can also be entered in a search term box. If you're searching forseat belts, you could also search for B60R22/00 to retrieve documents that mention safety belts or body harnesses. CPC=B60R22 will match documents with exactly this CPC, CPC=B60R22/low matches documents with this CPC or a child classification of this CPC.
Learn More
Title
Abstract
Claims
Full Document
Find patents
Keywords and boolean syntax (USPTO or EPO format): seat belt searches these two words, or their plurals and close synonyms. "seat belt" searches this exact phrase, in order. -seat -belt searches for documents not containing either word.
For searches using boolean logic, the default operator is AND with left associativity. Note: this means safety OR seat belt is searched as (safety OR seat) AND belt. Each word automatically includes plurals and close synonyms. Adjacent words that are implicitly ANDed together, such as (safety belt), are treated as a phrase when generating synonyms.
Learn More
Search by
Chemistry searches match terms (trade names, IUPAC names, etc. extracted from the entire document, and processed from .MOL files.)
Substructure (use SSS=) and similarity (use ~) searches are limited to one per search at the top-level AND condition. Exact searches can be used multiple times throughout the search query.
Searching by SMILES or InChi key requires no special syntax. To search by SMARTS, use SMARTS=.
To search for multiple molecules, select "Batch" in the "Type" menu. Enter multiple molecules separated by whitespace or by comma.
Learn More
Patent numbers
Search specific patents by importing a CSV or list of patent publication or application numbers.
Způsob řezání ingotů z tvrdých materiálů na desky a pila k provádění tohoto způsobu
CZ283541B6
Czechia
- Other languages
English - Inventor
Karel Rndr. Vojtěchovský
Worldwide applications
Application CZ96669A events
1996-03-06
1997-12-17
1998-04-15
Description
translated from
Způsob řezání ingotů z tvrdých materiálů na desky a pila k provádění tohoto způsobu
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu řezání ingotů z tvrdých materiálů na desky, zejména z ingotů polovodičů, skla a keramiky, a řeší rovněž konstrukci pily k provádění tohoto způsobu.
Dosavadní stav techniky
K. řezání ingotů z tvrdých materiálů, např. polovodičových ingotů, keramiky a bloků skla, se nejčastěji používá metoda využívající působení volného brusivá a pohybujícího se pevného nosiče, nejčastěji nekonečného drátu, na členěný materiál. Metoda je charakteristická tím, že brusivo rozptýlené v kapalině, např. v oleji, je do místa řezu dopravováno drátem pomocí soustavy drážkovaných válců, přičemž řezaný materiál je postupně protláčen přes osnovu běžících drátů. Tloušťka řezaných desek je určena vzdáleností drážek ve válcích, tloušťkou drátu či zrnitostí abraziva a kvalita řezu je určena materiálem brusivá i řezaného ingotu a dalšími technologickými parametry.
Je známa řada metod a zařízení, např. dle patentů US 4,494,523, US 4,574,769, US 4,640,259, US 4,903,682, US 5,201,305, US 5,269,285 nebo GB 2 216 441, které popisují konkrétní zařízení a chrání jejich různá provedení využívající daný princip. Společným znakem všech dosud známých řešení je, že drát je v soustavě drážkovaných válců veden tak, že se během řezání pohybuje ve všech řezech ingotu v daném časovém okamžiku jedním směrem. To způsobuje, že vyráběné desky nemají podél řezu stejnou tloušťku, tj. že ve směru pohybu drátu vykazují úkos způsobený postupně se snižujícími účinky a množstvím brusivá ulpělého na drátu během jeho průchodu řezem ingotu. Velikost úkosu se dá částečně korigovat pomocí obousměrného pohybu drátu, kdy je pohybující drát po určitou dobu řezání pomocí reverzního přepínání pohybu veden ve všech řezech ingotu opačným směrem. Nevýhodou tohoto způsobu je však skutečnost, že se značně zpomaluje proces řezání, činnost zařízení není plynulá, je charakteristická velkými energetickými ztrátami při zastavování a spouštění pohybu drátu, přičemž se zvětšuje pravděpodobnost vzniku poruch cyklicky přepínaných a namáhaných uzlů zařízení.
Podstata vynálezu
Uvedené nevýhody odstraňuje do značné míry způsob řezaní ingotů z tvrdých materiálů na desky pomocí působení volného brusivá a nekonečného pohybujícího se pevného nosiče, vytvářejícího vedením v obvodových drážkách souběžných válců válcové sestavy, tvořené minimálně dvojicí naváděcích válců a dvojicí směrovacích válců, osnovu, kterou je protlačován řezaný materiál, a jeho podstata spočívá v tom, že nekonečný pevný nosič běžící v obvodových drážkách válců válcové sestavy je naváděn a protlačován do každých dvou sousedních řezů ingotů řezaného materiálu protisměrně. Přitom nekonečný pevný nosič je v osnově válcové sestavy opakovaně veden v obvodových drážkách z horní strany prvního naváděcího válce přes horní stranu protilehlého směrovacího válce na spodní stranu jemu přilehlého druhého naváděcího válce, po jehož obejití je shora veden přes horní stranu opačného směrovacího válce opět ke spodní straně prvního naváděcího válce a dále zpět k jeho horní straně.
Pila k řezání ingotů tímto způsobem sestává z válcové sestavy po obvodu drážkovaných válců, která je upevněna na rámu, ze stolu s příslušenstvím, drátového hospodářství a ze zařízení pro transport a teplotní stabilizaci brusivá. Je charakterizována tím, že válcová sestava je tvořena minimálně dvojicí směrovacích válců a dvojicí naváděcích válců, kde naváděcí válce jsou vzhledem ke směrovacím válcům uloženy tak, že smysl otáčení vzájemně přilehlého naváděcího
- 1 CZ 283541 B6 válce a směrovacího válce je opačný, přičemž vzájemně opačný smysl otáčení je rovněž mezi oběma směrovacími válci i oběma naváděcími válci.
Ve výhodném provedení jsou naváděcí válce a směrovací válce polohovány tak, že horní povrchová přímka naváděcích válců je výše než horní povrchová přímka směrovacích válců, poloha směrovacích válců je v pevném rámu axiálně nastavitelná. Pevný nosič je v obvodových drážkách válcové sestavy několikanásobně navinut tak, že vytváří osnovu, ve které je do pracovního prostoru mezi dvojicí směrovacích válců veden v každých dvou sousedních obvodových drážkách protisměrně shora šikmo dolů nebo zdola šikmo vzhůru.
Způsobem řezání podle vynálezu se dosahuje vyššího účinku v tom, že při zachování požadované rychlosti a plynulosti řezacího procesu, tj. bez energeticky náročného reverzního přepínání směru pohybu pevného nosiče, je dosahována rovinná souběžnost stěn řezaných desek bez dosavadních úkosů.
Popis obrázků na výkresech
Způsob řezání a konstrukce drátové pily objasňující vynález jsou schematicky znázorněny na připojených výkresech, kde obr. 1 představuje uspořádání základní čtyřválcové sestavy dvou naváděcích a dvou menších směrovacích válců se souběžnými osami v jedné rovině, obr. 2 stejnou sestavu válců uspořádaných s osami obou dvojic válců v jiných rovinách a obr. 3 alternativní provedení sestavy s menšími průměry naváděcích a většími průměry směrovacích válců. Obr. 4 je pak provedení čtyřválcové sestavy válců stejných průměrů uložených v jedné rovině a obr. 5 představuje alternativní válcovou sestavu, kde mezi naváděcí a směrovací válce jsou umístěny vložené válce. Konečně obr. 6 je celkové schéma drátové pily se zobrazením jejích základních funkčních prvků.
Příklady provedení vynálezu
Pila k řezání ingotů 1 z tvrdých materiálů na desky sestává ze čtyř základních konstrukčních a technologických uzlů, a to válcové sestavy, stolu s příslušenstvím, drátového hospodářství a ze zařízení pro transport a teplotní stabilizaci brusivá. Válcová sestava tvoří jádro pily a je tvořena minimálně dvojicí naváděcích válců 2 a dvojicí směrovacích válců 3, upevněných v pevném rámu 4, který je pevně spojen s nosičem stolu 5 a který zajišťuje potřebnou mechanickou stabilitu a tuhost válcové sestavy. Poloha směrovacích válců 3 je v pevném rámu 4 axiálně nastavitelná, přičemž jsou naváděcí válce 2 vzhledem ke směrovacím válcům 3 uloženy tak, že jejich horní povrchová přímka je výše než horní povrchová přímka těchto směrovacích válců 3. Povrch všech válců 2, 3 je dokonale broušen a je opatřen soustavou obvodových drážek 6 pro vedení nekonečného pohybujícího se pevného nosiče 7, s výhodou drátu, vytvářejícího osnovu pro protlačování ingotu 1 při řezání. Jeden z válců 2, 3 válcové sestavy je hnací a je spřažen s neznázoměným pohonným motorem s plynulou regulací otáček, umožňující nastavení rychlosti pohybu nekonečného nosiče 7 v rozmezí hodnot 0 až 15 m.sec'1 v obou směrech.
Stůl 5 pily je dělený a slouží k orientovanému upevnění řezaného ingotu 1, např. z polovodičových krystalů, a jeho dodatečné orientaci vzhledem k rovině řezu. K řízenému zasouvání a natlačování ingotu 1 do osnovy nekonečného pohybujícího se pevného nosiče 7 navinutého na válcové soustavě je stůl 5 opatřen posuvnými tyčemi 51 a pohonem 52, např. motorem řízeným počítačem, přičemž rychlost posuvu stolu 5 je nastavitelná od 0 pm.sec'1 do 1000 pm.sec1, a to nahoru i dolu v obou směrech. Řezaný ingot 1 je pak ke stolu 5 při pevněn mechanicky přes systém skleněných nebo grafitových podložek 8 a velikost řezu ingotu 1 nebo informace o její zbývající tloušťce je sledována inkrementálním lineárním čidlem 9. Přitom krajní polohy pohybu
-2CZ 283541 B6 stolu 5 jsou jištěny koncovými spínači 10 a pro snížení extremního namáhání jednotlivých konstrukčních uzlů při pohybu je stůl 5 opatřen protiváhou 11 kompenzující hmotnost mechaniky stolu 5 a hmotnost řezaného ingotu L
Vlastní bezpečné odvíjení nebo navíjení nekonečného pevného nosiče 7 z cívek 12 zadanou rychlostí a s předem stanoveným a kontrolovaným napětím zabezpečuje systém drátového hospodářství, kdy navíjecí a odvíjecí cesta jsou oddělené ale přísně synchronizované. Nerovnoměrnosti návinu jsou kompenzovány pomocí tanečníků 13 a vlastní transport pevného nosiče 7 je realizován pomocí soustavy kladek 14, napínacích válců 15 a přídržných příček 16, když vlastní napětí pevného nosiče 7 je měřeno tlakovými senzory 17 a regulace napětí je prováděna pomocí rozdílového napětí mezi neznázoměnými motory pohánějícími kabestany 18 a hnací z válců 2, 3 válcové soustavy. Navíjecí síla při ukládání pevného nosiče 7 je dána silou pružiny 19 na tanečnících 13 a případné poruchy jsou sledovány signálními čidly 20 krajních poloh tanečníků 13, která jsou napojena na neznázoměný řídicí systém drátové pily. Rovněž je pak sledována běžným způsobem pomocí neznázoměného inkrementálního rotačního čidla spojeného s jedním z kabestanů 18 rychlost a délka odvinutého pevného nosiče 7. Ve válcové sestavě je v obvodových drážkách 6 dvojic naváděcích válců 2 a směrovacích válců 3 pevný nosič 7 navinut tak, že vstupuje do sestavy z horní strany prvního naváděcího válce 2 a je veden přes horní stranu protilehlého směrovacího válce 3 na spodní stranu jemu přilehlého druhého naváděcího válce 2, který obepíná. Následně je pevný nosič 7 veden z horní strany tohoto naváděcího válce 2 přes horní stranu protilehlého směrovacího válce 3 zpět ke vstupnímu naváděcímu válci 2, který obepíná. Několikanásobným navinutím pevného nosiče 7 v obvodových drážkách 6 popsaným způsobem se vytvoří osnova, v níž je pevný nosič 7 veden mezi směrovacími válci 3 do každých dvou sousedních řezů děleného ingotu 1 protisměrně, jak je patrno z obr. 1 až obr. 5.
Abrazivní brusný roztok používaný k řezání je na pohybující se nekonečný pevný nosič 7 dopravován pomocí distributorů 21, které jsou nasměrovány na místo vstupu pevného nosiče 2 do řezu ingotu 1. Na výstupu pevného nosiče 7 z válcové soustavy jsou umístěny vysocevýkonné proudové vzduchové čističe 22, které zpěvného nosiče 7 odstraňují ulpělé zbytky abraziva. Distributory 21 jsou pomocí soustavy přívodních potrubí 27 napojených přes čerpadlo 24 do zásobníku 25 opatřeného míchadlem 26. Zásobník 25 je pak propojen přes odpadní potrubí 27 se sběrnou nádobou 28 umístěnou pod válcovou soustavou a shromažďující odkap použitého abrazivního roztoku. Teplota abrazivního roztoku ve stanovených mezích je udržována pomocí chladicího okruhu tvořeného chladicím agregátem 29 a chladicím potrubím 30, vedeným ve dvojitých pláštích zásobníku 25. odpadního potrubí 27 a sběrné nádoby 28. Vlastní teplota chladicí kapaliny je sledována teplotním čidlem 31 a informace o proudění a viskozitě abraziva jsou sledovány pomocí senzorového snímače 32 umístěného v zásobníku 25 a všechny hodnoty jsou předávány a vyhodnocovány v neznázoměném řídicím systému stroje.
Před zahájením pracovního procesu drátové pily je po celé trase navinut pevný nosič 7, seřídí se a nastaví parametry jednotlivých funkčních uzlů stroje a ingot 1 se upne pomocí podložek 8 ke stolu 5 a ustaví se její poloha vzhledem křovině řezu. Po spuštění pohybu pevného nosiče 7 jedním zvoleným směrem se osnovou vytvořenou válcovou soustavou směrovacích válců 3 a naváděcích válců 2 zvolenou rychlostí posuvu plynule protlačuje ingot 1, když v místech vstupu pevného nosiče 7 je do řezů pomocí distributorů 21 dodáváno abrazivo. Po rozřezání pevné desky 1 na jednotlivé segmenty je stůl 5 nastaven do výchozí polohy a celý proces je možno opakovat, přičemž je možno volit směr pohybu pevného nosiče 7 a další parametry řezání, jako je např. rychlost posuvu stolu 5 do řezu, rychlost pohybu a napětí pevného nosiče 7, množství, teplotu a viskozitu abraziva apod.
Popsané provedení konstrukce pily není jediným možným řešením podle vynálezu ale při zachování základního uspořádání dvojic směrovacích válců 3 a naváděcích válců 2 válcové sestavy, způsobu navinutí a pohybu pevného nosiče 7 mezi nimi a v jednotlivých řezech pevné
-3 CZ 283541 B6 desky 1, je možno bez vlivu na podstatu řešení libovolně měnit uspořádání a konstrukci drátového hospodářství, stolu 5 a jeho příslušenství a prvků zařízení pro transport a chlazení brusivá. Jak je patrno z obr. 1 až obr. 4, je možno rovněž volit vzájemnou velikost a uspořádání směrovacích válců 3 a naváděcích válců 2, a to při zachování podmínky, že vstup pevného nosiče 7 do řezu ingotu 1 musí být výše než jeho výstup. Např. dle obr. 5 je mezi směrovací válce 3 a naváděcí válce 2 umístěna dvojice vložených válců 33.
Průmyslová využitelnost
Způsob řezání ingotů z tvrdých materiálů na desky a pila kjeho realizaci mohou být využity v různých odvětvích průmyslu, kde je nutno dělit tvrdý materiál, jako např. polovodiče, keramiku nebo sklo, na přesné segmenty se souběžnými protilehlými rovinnými plochami.
Claims (6)
Hide Dependent
translated from
Claims (6)
Hide Dependent
translated from
1. Způsob řezání ingotů z tvrdých materiálů na desky pomocí působení volného brusivá a nekonečného pohybujícího se pevného nosiče, vytvářejícího vedením v obvodových drážkách souběžných válců válcové sestavy, tvořené minimálně dvojicí naváděcích válců a dvojicí směrovacích válců, osnovu, kterou, je protlačován řezaný materiál, vyznačující se tím, že nekonečný pevný nosič běžící v obvodových drážkách válců válcové sestavy je naváděn a protlačován do každých dvou sousedních řezů ingotů řezaného materiálu protisměrně.
2. Způsob řezání ingotů podle nároku 1, vyznačující se tím, že nekonečný pevný nosič je v osnově válcové sestavy opakovaně veden v obvodových drážkách z horní strany prvního naváděcího válce přes horní stranu protilehlého směrovacího válce na spodní stranu jemu přilehlého druhého naváděcího válce, po jehož obejití je shora veden přes horní stranu opačného směrovacího válce opět ke spodní straně prvního naváděcího válce a dále zpět kjeho horní straně.
3. Pila k řezání ingotů způsobem uvedeným v nároku 1 a 2, sestávající z válcové sestavy po obvodu drážkovaných válců, která je upevněna na rámu, ze stolu s příslušenstvím, drátového hospodářství a ze zařízení pro transport a teplotní stabilizaci brusivá, vyznačující se tím, že válcová sestava je tvořena minimálně dvojicí směrovacích válců (3) a dvojicí naváděcích válců (2), kde naváděcí válce (2) jsou vzhledem ke směrovacím válcům (3) uloženy s opačným smyslem otáčení vzájemně přilehlého naváděcího válce (2) a směrovacího válce (3) přičemž vzájemně opačný smysl otáčení je rovněž mezi oběma směrovacími válci (3) i oběma naváděcími válci (2).
4. Pila podle nároku 3, vyznačující se tím, že horní povrchová přímka naváděcích válců (2) je výše než horní povrchová přímka směrovacích válců (3).
5. Pila podle nároků 3a 4, vyznačující se tím, že poloha směrovacích válců (3) je v rámu (4) axiálně nastavitelná.
6. Pila podle nároků 3 až 5, vyznačující se tím, že pevný nosič (7) je na naváděcích válcích (2) a směrovacích válcích (3) válcové sestavy několikanásobně navinut v osnově, ve které je do pracovního prostoru mezi dvojicí směrovacích válců (3) veden