PL211056B1 - Urządzenie tnące do szyb do zastosowania przy usuwaniu szyb w pojazdach - Google Patents

Description

Rzeczypospolitej Polskiej (21) Numer zgłoszenia: 373472 (22) Data zgłoszenia: 25.07.2003 (86) Data i numer zgłoszenia międzynarodowego:

25.07.2003, PCT/GB03/003251 (87) Data i numer publikacji zgłoszenia międzynarodowego:

05.02.2004, WO04/011204 (11) 211056 (13) B1 (51) Int.Cl.

B23D 49/16 (2006.01) B26B 7/00 (2006.01) B26D 7/08 (2006.01) (54) Urządzenie tnące do szyb do zastosowania przy usuwaniu szyb w pojazdach

(30) Pierwszeństwo: 25.07.2002, GB, 0217215.3	(73) Uprawniony z patentu: Belron Hungary Kft-Zug Branch, Zug, CH
(43) Zgłoszenie ogłoszono: 05.09.2005 BUP 18/05	(72) Twórca(y) wynalazku: CHRISTOPHER DAVIES, Kidwelly, GB NICHOLAS JAMES MIVAL, Londyn, GB
(45) O udzieleniu patentu ogłoszono:	(74) Pełnomocnik: rzecz. pat. Sebastian Walkiewicz
30.04.2012 WUP 04/12

PL 211 056 B1

Opis wynalazku

Niniejszy wynalazek dotyczy urządzenia tnącego, w szczególności ręcznego urządzenia tnącego, a głównie narzędzia przecinającego przeznaczonego do cięcia materiałów spajających, takich jak poliuretanowy materiał spajający.

Przyklejone tafle (wykorzystywane w pojazdach lub podobnych miejscach) mogą być uwolnione przez wykorzystanie urządzenia w dostępnych na obrzeżu tafli strefach klejenia. Urządzenie według wynalazku może być szczególnie korzystnie wykorzystywane do cięcia lub obcinania poliuretanowego materiału spajającego, który stosowany jest do mocowania w pojazdach tafli, takich jak przednie szyby, które umieszczane są w odpowiednich otworach wykonanych w pojazdach.

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie tnące do szyb do zastosowania przy usuwaniu szyb w pojazdach, charakteryzujące się tym, że zawiera wydłużony przedni nośnik ostrza, stanowiący przedni uchwyt narzędzia, wydłużony tylny uchwyt oddalony od przedniego nośnika ostrza i część łączącą, łączącą przedni nośnik ostrza i tylny uchwyt, gdzie te obydwa uchwyty umieszczone są na części łączącej, przy czym urządzenie zawiera obrotowe elementy mocujące do obracania nośnika ostrza względem tylnego uchwytu wokół osi obrotu zorientowanej w kierunku wzdłużnym nośnika ostrza dla rekonfiguracji urządzenia.

Korzystnie, urządzenie tnące do szyb charakteryzuje się tym, że poprzez zablokowanie tylnego uchwytu i przedniego nośnika ostrza w stosunku do siebie ustawia się urządzenie w orientacji zrekonfigurowanej; i/lub tylny uchwyt jest ruchomy planetarnie wokół przedniego nośnika ostrza; i/lub tylny uchwyt jest ruchomy po łuku wokół przedniego nośnika ostrza; i/lub tylny uchwyt obraca się wokół przedniego nośnika ostrza o kąt równy zasadniczo 90° lub większy; i/lub tylny uchwyt obraca się wokół przedniego nośnika ostrza o kąt równy zasadniczo 180° lub większy; i/lub tylny uchwyt obraca się wokół przedniego nośnika ostrza o kąt równy zasadniczo 270° lub większy; i/lub tylny uchwyt obraca się wokół przedniego nośnika ostrza o kąt równy zasadniczo 360°; i/lub tylny uchwyt jest blokowalny w wielu poł o żeniach względem przedniego noś nika ostrza.

Korzystnie, urządzenie tnące do szyb charakteryzuje się tym, że na nośniku ostrza umieszczone są obrotowe elementy mocujące do mocowania tylnego uchwytu obrotowego względem nośnika ostrza; i/lub nośnik ostrza zawiera część zewnętrznej powierzchni stanowiącą przedni uchwyt; i/lub część łącząca jest ruchoma równocześnie z tylnym uchwytem względem nośnika ostrza; i/lub oś tylnego uchwytu, nośnik ostrza oraz część łącząca leżą zasadniczo w jednej płaszczyźnie; i/lub tylny uchwyt i nośnik ostrza umieszczone są zasadniczo równolegle do siebie; i/lub urządzenie posiada układ dostosowujący położenie ostrza względem nośnika ostrza, gdzie układ dostosowujący położenie ostrza jest regulowany z wykorzystaniem elementu uruchamiającego, który umieszczony jest na zewnątrz urządzenia; i/lub układ dostosowujący położenie ostrza jest uruchamiany w taki sposób by selektywnie zmieniać odległość, na jaką ostrze wystaje z nośnika ostrza; i/lub układ dostosowujący położenie ostrza zawiera mechanizm zapadkowy wysuwający i/lub cofający ostrze względem nośnika ostrza; i/lub nośnik ostrza zawiera wewnętrzne wgłębienie, w którym przyjmowane jest ostrze.

Korzystnie, urządzenie tnące do szyb charakteryzuje się tym, że zawiera element blokujący ostrze, do przymocowania ostrza do nośnika ostrza, gdzie element blokujący jest sprężyście przysunięty do pozycji blokującej; i/lub posiada element sprzęgający, do utrzymywania podłoża w położeniu oddalonym od końcowej części ostrza; i/lub ostrze posiada wydłużoną część mocującą, do mocowania ostrza do nośnika ostrza oraz część tnącą rozciągającą się poprzecznie względem części mocującej; i/lub część tnąca ostrza rozciąga się w kierunku poprzecznym względem płaszczyzny, w której leży nośnik ostrza oraz tylny uchwyt.

Korzystnie, urządzenie tnące do szyb charakteryzuje się tym, że posiada układ smarujący, dostarczający smar do ostrza, gdzie, układ smarujący zawiera zbiornik smaru; i/lub zawiera układ dostarczający smar do ostrza za pośrednictwem nośnika ostrza; i/lub gdzie, układ dostarczający smar zawiera kanał rozciągający się wzdłuż części łączącej urządzenia; i/lub gdzie, na nośniku ostrza znajduje się wtryskiwacz smaru lub dysza wtryskująca dla smaru, umieszczone w taki sposób, że smar rozprowadzany jest w obszarze ostrza; i/lub gdzie, na zewnątrz urządzenia umieszczony jest element uruchamiający dostarczanie smaru, który uruchamia pompowanie płynu smarującego.

Korzystnie, urządzenie tnące do szyb charakteryzuje się tym, że zawiera ostrze posiadające część tnącą oraz część mocującą rozciągającą się zasadniczo poprzecznie względem części tnącej.

Ponadto, przedmiotem wynalazku jest również sposób usuwania przedniej szyby pojazdu, znamienny tym, że obejmuje wykorzystywanie ręcznie obsługiwanego urządzenia tnącego do szyb, zaPL 211 056 B1 wierającego wydłużony przedni nośnik ostrza, stanowiący przedni uchwyt narzędzia; wydłużony tylny uchwyt, oddalony od przedniego nośnika ostrza; oraz część łączącą, łączącą przedni nośnik ostrza i tylny uchwyt, gdzie te obydwa uchwyty umieszczone są na części łączącej, przy czym stosowane urządzenie zawiera obrotowe elementy mocujące do obracania nośnika ostrza względem tylnego uchwytu wokół osi obrotu zorientowanej w kierunku wzdłużnym nośnika ostrza dla rekonfiguracji urządzenia.

Przedni nośnik ostrza zwykle wykorzystywany jest jako przedni uchwyt, który może być trzymany przez użytkownika za pomocą jednej z rąk. Tylny uchwyt trzymany jest drugą z rąk użytkownika. Oddalone od siebie uchwyty umożliwiają zapewnienie ergonomiczności urządzenia oraz ułatwiają jego użytkowanie.

Ponieważ tylny uchwyt może być przemieszczany w celu zmiany jego orientacji względem przedniego nośnika ostrza/uchwytu, urządzenie można wykorzystywać wokół narożników lub zagięć, na przykład wokół zewnętrznego narożnika otworu na przednią szybę pojazdu, w przypadku, gdy urządzenie wykorzystywane jest do wyjmowania przednich szyb pojazdów. Ponieważ urządzenie jest po zmianie orientacji blokowane, jest ono solidne i bezpieczne w użytkowaniu.

Tylny uchwyt może być zwykle przemieszczany po torze planetarnym (w sposób obrotowy) wokół przedniego nośnika ostrza. Tylny uchwyt korzystnie może obracać się wokół przedniego nośnika ostrza o kąt równy około 90° lub większy (korzystniej jest to 180°, zaś najkorzystniej aż 270°).

Tylny uchwyt przystosowany jest do blokowania w wielu położeniach względem przedniego nośnika ostrza. Urządzenie korzystnie obejmuje w tym celu układ blokujący. Układ blokujący korzystnie obejmuje element uruchamiający blokadę, który jest dostępny dla osoby użytkującej urządzenie.

Korzystnie, wykorzystywany jest również układ nastawczy, który umożliwia ustawienie układu blokującego w położeniu umożliwiającym uruchomienie blokady.

W celu uł atwienia obrotowego ruchu tylnego uchwytu wokół przedniego noś nika ostrza, przy nośniku ostrza korzystnie umieszczony jest obrotowy element mocujący.

Pomiędzy tylnym uchwytem a nośnikiem ostrza zwykle umieszczona jest część łącząca, przy czym ta część łącząca korzystnie przystosowana jest do przemieszczania się wraz z tylnym uchwytem wokół nośnika ostrza. Część łącząca i tylny uchwyt praktycznie stanowią zwykle ze sobą integralną całość. Przedni koniec części łączącej jest zwykle w obrotowy sposób zamocowany do obrotowego elementu mocującego znajdującego się przy nośniku ostrza. Tylny uchwyt i nośnik ostrza wystają w dół z części łączącej, przy czym korzystnie są one umieszczone w jednej płaszczyźnie. Tylny uchwyt i nośnik ostrza są zatem zasadniczo równoległe do siebie (lub posiadają zasadniczo równoległe względem siebie osie).

Urządzenie korzystnie posiada układ ustawiający ostrze umożliwiający ustawienie ostrza względem nośnika ostrza. Układ ustawiający ostrze może być nastawiany z wykorzystaniem elementu uruchamiającego, który umieszczony jest na zewnątrz urządzenia. Układ może być nastawiany w taki sposób, by możliwe było selektywne zmienianie odległości, na jaką ostrze wystaje z nośnika ostrza. W jednym z wykonań ukł ad ustawiają cy ostrze moż e zawierać mechanizm zapadkowy wysuwają cy i/lub cofający ostrze względem nośnika ostrza.

Nośnik ostrza obejmuje zwykle wewnętrzne wgłębienie, w którym umieszczane jest ostrze. W celu zamocowania ostrza do nośnika ostrza korzystnie wykorzystywany jest element blokujący ostrze, przy czym element blokujący ostrze korzystnie utrzymuje ostrze w odpowiednim położeniu w sposób sprężynują cy.

Urządzenie może posiadać element sprzęgający, który umożliwia utrzymywanie podłoża w położeniu oddalonym (w górę) od końcowej części ostrza. Jeżeli urządzenie wykorzystywane jest na przykład do wycinania z pojazdów przednich szyb, element sprzęgający współpracuje z zewnętrzną powierzchnią przedniej szyby w pobliżu jej zewnętrznej krawędzi. Tnąca część ostrza wprowadzana jest przez materiał spajający pod wewnętrzną powierzchnię przedniej szyby pojazdu. Element sprzęgający korzystnie podtrzymywany jest przez nośnik ostrza i korzystnie ma postać obrotowego elementu sprzęgającego takiego jak rolka. W rozwiązaniu alternatywnym, jako element sprzęgający wykorzystywana może być płoza.

Ostrze tnące posiada zwykle wydłużoną część mocującą umożliwiającą przymocowanie ostrza do nośnika ostrza oraz część tnącą rozciągającą się zasadniczo poprzecznie względem części mocującej.

Tnąca część ostrza korzystnie rozciąga się w kierunku poprzecznym względem płaszczyzny, w której położony jest noś nik ostrza oraz tylny uchwyt. Część tnąca ostrza korzystnie zwęża się w kierunku jej końca.

PL 211 056 B1

Korzystne jest, by urządzenie posiadało układ smarujący, który umożliwia dostarczanie do ostrza smaru. Układ smarujący korzystnie obejmuje zbiornik smaru, który korzystnie umieszczony jest w tylnym uchwycie. Układ dostarczający smar korzystnie dostarcza smar wzdłuż nośnika ostrza w taki sposób, by smar przepływał po ostrzu. Układ dostarczający smar korzystnie jest zaprojektowany w taki sposób, by smar był dostarczany do ostrza przemieszczając się wewną trz noś nika ostrza. Układ dostarczający smar korzystnie obejmuje kanał o długości części łączącej urządzenia. Wtryskiwacz lub dysza wtryskująca korzystnie jest umieszczona w taki sposób względem nośnika ostrza, by smar rozprowadzany był w odpowiednim obszarze ostrza. Element uruchamiający dostarczanie smaru korzystnie umieszczony jest na zewnątrz urządzenia umożliwiając pompowanie płynu smarującego.

Wynalazek zostanie poniżej opisany w odniesieniu do poszczególnych wykonań, które stanowią jedynie przykład i przedstawione są na załączonych rysunkach, na których:

figura 1 przedstawia rzut perspektywiczny pierwszego wykonania urządzenia tnącego według wynalazku;

figura 2 przedstawia widok z boku urządzenia tnącego przedstawionego na fig. 1;

figura 3 przedstawia widok końców urządzenia tnącego przedstawionego na fig. 1 i fig. 2;

figura 4 przedstawia schematycznie przekrój (wykonany wzdłuż widocznej na fig. 3 linii A-A) urządzenia przedstawionego na wcześniejszych rysunkach; figura 5 przedstawia schematycznie przekrój (wykonany wzdłuż widocznej na fig. 3 linii B-B) urządzenia przedstawionego na wcześniejszych rysunkach; figura 6 przedstawia schematycznie rzut główny poziomy urządzenia przedstawionego na wcześniejszych rysunkach;

figura 7 przedstawia widok z boku alternatywnego wykonania urządzenia tnącego, które jest zasadniczo podobne do urządzenia przedstawionego na fig. 1 do fig. 6;

figura 8 przedstawia schematycznie przekrój cięcia spajanego złączenia elementu, przy czym w szczególnoś ci jest to przednia szyba pojazdu, który jest połączony z otaczają c ą go powierzchnią podtrzymującą z wykorzystaniem spoiwa poliuretanowego;

figura 9 przedstawia schematycznie rzut główny poziomy testowego ostrza według wynalazku; figura 10 przedstawia wykonany wzdłuż widocznej na fig. 9 linii C-C przekrój pierwszego wykonania ostrza;

figura 11 przedstawia wykonany wzdłuż widocznej na fig. 9 linii C-C przekrój drugiego wykonania ostrza;

figura 12 przedstawia graficzną reprezentację sił występujących podczas użytkowania ostrza według wynalazku;

figura 13 przedstawia wykres prezentujący siły występujące podczas procedury testowej obejmującej zastosowanie różnych ostrzy;

figura 14 przedstawia tabelę obejmująca wyniki testów;

figura 15 przedstawia schematycznie rzut perspektywiczny zmodyfikowanego wykonania urządzenia tnącego według wynalazku; a figura 16 przedstawia szczegółowo przekrój częściowy wykonania wynalazku przedstawionego na fig. 15.

W odniesieniu do rysunków, przedstawione jest tu urządzenie tnące 1, które szczególnie dobrze przystosowane jest do cięcia, obcinania lub rozcinania materiału spajającego 50 (zwykle jest to materiał poliuretanowy) wykorzystywanego do mocowania tafli konstrukcyjnych, na przykład do łączenia przedniej szyby pojazdu 51 z otworem na przednią szybę pojazdu 52.

Urządzenie tnące 1 zawiera przedni uchwyt podtrzymujący ostrze 2 i tylny uchwyt 3, który oddzielony jest od przedniego uchwytu podtrzymującego ostrze 2 przez część łączącą 4. Przedni uchwyt podtrzymujący ostrze 2 posiada wykonane z gumy wkładki antypoślizgowe 5a, 5b, zaś tylny uchwyt 3 posiada wykonaną z gumy wkładkę antypoślizgową 6, przy czym wkładki te zapewniają bardziej ergonomiczne i skuteczne wykorzystywanie urządzenia.

Przedni uchwyt podtrzymujący ostrze 2 stanowi obudowę i zamocowanie dla ostrza tnącego 7 w kształcie litery „L”, które posiada wystającą w kierunku bocznym i zwężającą się ku końcowi część tnącą 7a oraz skierowaną ku górze wydłużoną część mocującą 7b. Tak jak jest to najlepiej widoczne na fig. 5, wydłużona część mocująca 7b ostrza 7 umieszczona jest w wewnętrznym kanale prowadzącym i podtrzymującym 9, który znajduje się w przednim uchwycie 2. Wydłużona część mocująca 7b posiada przechodzący przez jego grubość kołowy otwór, w którym umieszczany jest występ 8a stanowiący część sprężyny wielopłytkowej 8 umożliwiającej szybkie mocowanie i odłączanie ostrza.

PL 211 056 B1

Sprężyna wielopłytkowa 8 przymocowana jest za pośrednictwem bliższego końca 10, zaś na dalszym końcu obejmuje dostępną dla użytkownika klapkę 11, która może być przemieszczana na zewnątrz w celu rozłączenia od siebie otworu 8a oraz wydłużonej części mocującej 7b ostrza. Sprężyna wielopłytkowa 8 jest zwykle przesunięta do położenia zapewniającego mocowanie tak, jak to zostało przedstawione na fig. 5.

Na dalszym końcu uchwytu podtrzymującego ostrze 2 umieszczona jest rolka prowadząca 12, która zamocowana jest na trzpieniu 13. Wystająca część tnąca 7a ostrza 7 znajduje się poniżej poziomu, na którym znajduje się krawędź rolki 12. Podczas użytkowania urządzenia rolka 12 spoczywa na powierzchni szyby przedniej pojazdu 51, dzięki czemu część tnąca 7a ostrza przechodzi przez poliuretanowy materiał spajający 50 znajdujący się pomiędzy szybą przednią pojazdu i ramą mocującą 52 otworu na przednią szybę pojazdu. Wykorzystanie rolki zapewnia kontakt przy niskich oporach oraz ułatwia użytkowanie urządzenia. W rozwiązaniu alternatywnym, jako element sprzęgający może być zamiast rolki wykorzystywana płoza.

Takie rozwiązanie zapewnia utrzymywanie przez cały czas właściwej głębokości lub poziomu cięcia materiału spajającego podczas przemieszczania urządzenia wokół przedniej szyby pojazdu. Kolejną cechą urządzenia jest możliwość wybierania głębokości cięcia przez zmienianie wysokości otworu wykonanego w części tnącej 7a ostrza względem rolki 12.

Urządzenie jest w tym celu wyposażone w układ zmieniający głębokość prowadzania ostrza, przy czym układ ten obejmuje dostępny dla użytkownika przycisk 15, który jest wciskany w celu zwiększenia głębokości cięcia przeprowadzanego przez ostrze. Po wciśnięciu przycisk 15 popycha nośnik ostrza 16 w celu zwiększenia odległości pomiędzy częścią tnącą 7a ostrza a znajdującą się najbardziej na dole częścią rolki 12. Szybko zwalniający mechanizm zapadkowy 17 obejmujący sprężyny 18, 19 umożliwia przywrócenie nośnika 16 i ostrza 7 do ich wyjściowych położeń po zakończeniu cięcia poliuretanowego materiału spajającego.

W celu dalszego usprawnienia procesu cięcia materiału spajającego urządzenie zapewnia możliwość dostarczania smaru do miejsca cięcia. Smar dostarczany jest przez wnętrze przedniego uchwytu 2 przemieszczając się w dół wydłużonej części mocującej 7b aż do części tnącej 7a. Tylny uchwyt 3 obejmuje zbiornik smaru 20, który może być napełniany za pośrednictwem wlewu zamykanego za pomocą korka 21. Za pomocą uruchamianego kciukiem lub innym palcem przycisku dostarczania smaru 22 uruchamiana jest pompa 23, która zwiększa ciśnienie płynu znajdującego się w zbiorniku 20, co powoduje przepłynięcie smaru ze zbiornika przez giętką rurkę smarową 24 rozciągającą się wewnątrz całej długości części łączącej 4 i połączoną z wtryskiwaczem 25, który umieszczony jest wewnątrz przedniego uchwytu 2. Smar jest rozprowadzany z wtryskiwacza za pośrednictwem wewnętrznego kanału 25 rozciągającego się wzdłuż wydłużonej części mocującej 7b ostrza w celu dostarczenia smaru do części tnącej 7a.

Rozmieszczenie przedniego uchwytu 2, tylnego uchwytu 3 oraz części łączącej 4 w tej samej płaszczyźnie (płaszczyźnie przykładania siły) oraz poprzeczne umieszczenie ostrza zapewnia uzyskanie płaszczyzny przyłożenia siły, która jest równoległa do kierunku płaszczyzny cięcia, dzięki czemu osiągane jest bardzo skuteczne cięcie.

W celu umożliwienia wykorzystywania urządzenia do cięcia wokół narożników przedniej szyby pojazdu (lub innej przyklejonej tafli), urządzenie zapewnia możliwość obracania się tylnego uchwytu 3 i części łączącej 4 wokół przedniego uchwytu 2. Kołnierz 27 tworzy przednią część części łączącej 4 i obraca się wokół zgrubienia 28 tworzącego przedni uchwyt 2. Zgrubienie 28 posiada szereg wgłębień 29, których kształt i rozmiary umożliwiają wprowadzenie i dopasowanie czopa 30, który przymocowany jest do przedniej części sworznia blokującego 31. Wgłębienia 29 są zwykle umieszczone wokół zgrubienia 28 przynajmniej w położeniach 0° i 180°. Wgłębienia takie mogą być umieszczone również w odstępach kątowych wynoszących 90° lub mniejszych. Wgłębienia rozmieszczone w położeniach 0° i 180° umożliwiają zablokowanie względem siebie uchwytów 2, 3 w lustrzanej symetrii obrotowej (patrz położenie części łączącej 4a i 4b na fig. 6), co pozwala na łatwe manewrowanie urządzeniem wokół narożnika przedniej szyby pojazdu lub szyby okiennej. Sworzeń blokujący 31 jest w normalnym położeniu przesunięty do przodu na skutek działania sprężyny 32. Uruchamiany palcem język spustowy 44 przechodzi przez szczelinę w części łączącej 4 umożliwiając wycofanie sworznia 31 i czopa 30, dzięki czemu możliwe jest obracanie się tylnego uchwytu 3 i części łączącej 4 wokół przedniego uchwytu 2. Rurka smarowa 24 przechodzi przez pierścieniowy obszar 38 umożliwiając zakręcanie rurki o wymagany kąt podczas obracania się uchwytu 3 i części łączącej 4. W przypadku naciśnięcia przycisku pompki 2 rurka 24 naciska na żebro wspomagając pompowanie smaru.

PL 211 056 B1

Tylny uchwyt 3 może być utrzymywany w pewnej odległości od powierzchni przedniej szyby pojazdu lub alternatywnie może posiadać element kontaktowy stykający się z powierzchnią przedniej szyby pojazdu. Takim elementem kontaktowym może być na przykład kulka toczna 48 lub podobny element. Wykorzystanie elementu kontaktowego w postaci kulki tocznej 48 umieszczonego przy podstawie tylnego uchwytu 3 ułatwia użytkownikowi utrzymywanie kierunku wykorzystywanej do ciągnięcia i pchania urządzenia siły, która jest równoległa do kierunku cięcia dokonywanego przez ostrze. Dzięki naciskowi wywieranemu na szybę przez użytkownika z wykorzystaniem uchwytu 3 i punktowi styku z szybą (przy zachowaniu czterech stopni swobody) zapewnianemu przez kulkę toczną 48, niezależnie od kierunku siły wywieranej przez użytkownika pozioma składowa siły zawsze pozostaje równoległa do powierzchni szklanej szyby. Urządzenie zapewnia również sztywną równoległoboczną ramę, dzięki której minimalizowane są te składowe siły, które nie są skierowane zgodnie z kierunkiem cięcia dokonywanego przez ostrze. W konsekwencji występuje jedynie minimalne przechylanie się części tnącej 7a ostrza, dzięki czemu zminimalizowane jest również tarcie i opór, które w innym przypadku występowały by na skutek nie zoptymalizowania kąta cięcia. Wynikiem tego jest mniejszy nakład sił wymagany przy operacji cięcia. Kulka toczna zapewnia również zalety z punktu widzenia ergonomii, a mianowicie możliwe jest przyłożenie największej siły z wykorzystaniem ramion i barków użytkownika, niezależnie od położenia pozostałej części ciała użytkownika. Dodatkową zaletą urządzenia są zwiększone możliwości manewrowania urządzeniem, dzięki czemu zapewnione jest łatwe przemieszczanie go wokół narożników oraz w pobliżu punktu wprowadzenia części tnącej 7a ostrza na początku procesu cięcia.

Jako rozwiązanie alternatywne do kulki tocznej 48 wykorzystywana może być płoza stanowiąca element kontaktowy tylnego uchwytu 3.

Podczas użytkowania, tylny uchwyt 3 i część łącząca 4 obracane są wokół przedniego uchwytu 2 o kąt 90° względem położenia przedstawionego na fig. 1, dzięki czemu część tnąca 7a ostrza 7 oddala się od tylnego uchwytu 3, przy czym końcówka ostrza ustawiona jest w jednej linii z płaszczyzną, w której znajduje się część łącząca 4 tylnego uchwytu i przedni uchwyt. Dzięki takiej konfiguracji użytkownik ma możliwość pewnego uchwycenia urządzenia z wykorzystaniem obu rąk oraz wykonania cięcia wprowadzającego w poliuretanowy materiał spajający z wykorzystaniem końcówki części tnącej 7a ostrza 7. Właściwość ta pozwala użytkownikowi na kontrolowane i precyzyjne pozycjonowanie ostrza w celu wykonania cięcia wprowadzającego oraz przyłożenie przez niego największej siły w kontrolowany sposób. Poza uzyskaniem technicznie precyzyjnego wprowadzenia ostrza, zapewnione jest również maksymalne bezpieczeństwo użytkownika.

Po wprowadzeniu ostrza 7a do poliuretanowego materiału spajającego 50 (tak, jak jest to widoczne na fig. 8), tylny uchwyt 3 i część łącząca 4 obracane są z powrotem o kąt 90°, dzięki czemu uzyskiwana jest konfiguracja przedstawiona na fig. 1. Urządzenie 1 może być następnie w ergonomiczny sposób prowadzone przez użytkownika z wykorzystaniem dwóch rąk, przy czym ostrze 7a przemieszczane jest przez materiał spajający 50 w celu oddzielenia przedniej szyby pojazdu (lub innej tafli lub innego elementu) od podtrzymującej ją ramy mocującej 52. Głębokość cięcia może być ręcznie zmieniana przez użytkownika z wykorzystaniem układu umożliwiającego regulację wysokości, na której znajduje się ostrze urządzenia (przycisk 15 oraz wierzchołek ostrza 16 i mechanizm zapadkowy 17). Część tnąca 7a ostrza może być w opisywany powyżej sposób smarowana przez użytkownika z wykorzystaniem smaru.

W celu przemieszczenia urządzenia podczas cięcia wokół narożnika przedniej szyby pojazdu użytkownik powoduje rozłączenie czopa 30 z odpowiadającym mu wgłębieniem 29, po czym obraca tylny uchwyt 3 i część łącząca 4 o kąt 180° wokół przedniego uchwytu 2, po czym ponownie blokuje uchwyty 2, 3 i część łączącą 4 w położeniu umożliwiającym dalsze przemieszczanie urządzenia wokół szyby.

Urządzenie tnące według wynalazku posiada znaczące zalety w odniesieniu do łatwości użytkowania, precyzji i jakości cięcia oraz szybkości cięcia. Stwierdzono również zwiększenie bezpieczeństwa i zmniejszenie szkodliwości dla zdrowia użytkownika. Konkretne korzyści i zalety wynalazku opisane zostaną poniżej.

Urządzenie ma postać ręcznego narzędzia posiadającego ostrze, przy czym krawędź tnąca utrzymywana jest w położeniu równoległym do szyby przedniej pojazdu i ciała użytkownika, dzięki czemu zminimalizowana jest wymagana do cięcia siła oraz tarcie. Podwójny, równoległoboczny uchwyt umożliwia zachowanie ergonomicznej pozycji, dzięki czemu zapewnione są optymalne warunki przeniesienia siły z ramion i barków użytkownika do urządzenia, a następnie do tnącej krawędzi ostrza.

PL 211 056 B1

Urządzenie zapewnia utrzymywanie płaszczyzny cięcia i płaszczyzny przyłożenia siły równolegle względem siebie dzięki skutecznym elementom regulującym urządzenie oraz elastycznemu systemowi prowadzącemu. Wykorzystanie rolki i/lub kulki tocznej umożliwia również minimalizację wszelkich niekorzystnych sił wynikających z tarcia. Sztywna budowa uchwytów i części łączącej wymaga zmieniania konfiguracji w celu prowadzenia cięcia wokół narożników lub zakrzywionych elementów, co jest osiągane przez osiowe obrócenie tylnego uchwytu i części łączącej względem przedniego uchwytu stanowiącego element podtrzymujący ostrze. Cofnięcie języka spustowego 44 ułatwia zwolnienie blokady obracania umożliwiając obrót w kontrolowany sposób o kąt dochodzący do 360° przy z góry ustalonej sile oporu. Rozwiązanie umożliwia blokowanie urządzenia w z góry ustalonych położeniach 0° i 180° lub w innych położeniach, które mogą okazać się przydatne dla użytkownika.

Wysokość, na której dokonywane jest cięcie z wykorzystaniem ostrza 7a określana i wybierana jest przez użytkownika, co umożliwia na przykład pozostawienie określonej ilości materiału spajającego. System szybkiej wymiany ostrza umożliwia łatwą wymianę ostrza przy zachowaniu właściwej sztywności, która jest niezbędna w procesie cięcia.

Wykorzystanie płynnego smaru, który jest dostarczany we właściwym czasie do odpowiedniego miejsca umożliwia zmniejszenie siły tarcia występującej pomiędzy ostrzem a materiałem poliuretanowym, a więc siła wymagana do przeprowadzenia cięcia ulega zmniejszeniu. Zmniejszenie siły wymaganej do przeprowadzenia cięcia w połączeniu z ostrzem równoległym do płaszczyzny cięcia i zmniejszoną siłą tarcia powoduje zmniejszenie siły wymaganej do przyłożenia przez użytkownika w procesie cięcia. Układ dostarczający smar może mieć postać modułu jednorazowego użytku, co umożliwia jego łatwą wymianę.

Opracowane zostały również pewne nowatorskie i wynalazcze cechy konstrukcji ostrza, które są szczególnie korzystne podczas wykorzystywania niniejszego wynalazku. Na fig. 9 przedstawiono ostrze tnące 7 posiadające część tnącą 7a zwężającą się do wierzchołka 61 i obejmującą parę naprzeciwległych, zwężających się krawędzie tnących 7g, 7f, z których każda posiada odpowiadający jej skos krawędzi tnącej A, B. W produkcyjnych wariantach ostrza, ostrze 7 jest zagięte w prawą stronę tak, aby część mocująca 7b i część tnąca 7a rozciągały się w prostopadłych do siebie kierunkach. W testach wykorzystano płaskie ostrze 7, które nie zostało zagięte. Zwężające się krawędzie 7g, 7f wykonane są w taki sposób, że ich skosy łączą się przy wierzchołku 61.

Odnośnie fig. 15 i fig. 16, przedstawiono tu alternatywne wykonanie urządzenia tnącego 100, które ogólnie jest w większości aspektów konstrukcyjnych i funkcjonalnych podobne do wykonania opisanego powyżej. W tym wykonaniu rolka 12 zastąpiona została przednią płozą podtrzymującą 112 oraz wykorzystany został układ umożliwiający szybki demontaż/szybką wymianę ostrza 110.

W układzie umożliwiającym szybką wymianę ostrza 110 wykorzystano dostępny z zewnątrz przycisk 101, który jest naciskany przez sprężynę (tu nie pokazaną), dzięki czemu hak 102 ustawiany jest w położeniu, w którym zaczepia o otwór 103 wykonany w trzpieniu 104 ostrza tnącego 105 w kształcie litery „L”. Przemieszczenie przycisku zwalniającego 101 w dół przy pokonaniu siły wywieranej przez sprężynę umożliwia wyjęcie trzpienia 104 ostrza 105 z przestrzeni znajdującej się pomiędzy ścianami 106a, 106b obudowy ostrza 106. Hak 102 może obracać się wokół swojego gruszkowego końca 102b, zaś blokujący koniec haka 102c posiada skośne części umożliwiające wprowadzanie i wyjmowanie ostrza oraz zaczepienie go o otwór 103.

W celu wyznaczenia wartości sił tnących występujących podczas wykorzystywania ostrza 7 w urządzeniu tnącym 1 przeznaczonym do wycinania przednich szyb pojazdów przeprowadzono próby z wykorzystaniem środka testowego w postaci standardowego kauczuku silikonowego oraz ostrzy testowych posiadających różniące się od siebie kształty krawędzi tnących.

Ostrza testowe zamocowane zostały w napędzanym z wykorzystaniem siłownika prowadniku, który zapewnia odpowiednią prędkość przemieszczania się ostrza oraz kontrolę jego położenia. Środek testowy w postaci standardowego kauczuku silikonowego zastosowany został w formie wytłoczki 64 o przekroju 8 mm kwadratowych i twardości równej 70 w skali Shore'a, przy czym został on poddany obróbce w celu uzyskania odpowiednich właściwości kauczuku. Kauczuk 64 zamocowany został na platformowym czujniku do pomiaru nacisku we wzorniku, którego kształt był wklęsły w kierunku ostrza, ponieważ spodziewano się, że zwiększy to skłonność do zaciskania się kauczuku na ostrzu. W rzucie głównym poziomym (patrz fig. 9) widoczne jest, że kauczuk 64 umieszczony został 8 mm od wierzchołka 61 ostrza 7, dzięki czemu był on cięty w środku obszaru roboczego wygiętego końca ostrza produkcyjnego. Wysokość linii środkowej ostrza była normalna do kierunku jego przemieszczania się, dzięki czemu siły występujące pomiędzy kauczukiem i ostrzem mogły być mierzone na jednej

PL 211 056 B1 z ortogonalnych osi czujnika do pomiaru nacisku. Do sterowania ruchami ostrza (tj. przesuwaniem się ostrza) wykorzystano komputer osobisty (PC), który służył również do odbierania danych pochodzących z czujnika do pomiaru nacisku. Przed rozpoczęciem testów dokonano kalibracji czujnika do pomiaru nacisku/wzmacniacza kondycjonującego oraz programowych procedur przetwarzających dane, przy czym czułość ustawiona została w taki sposób, by pełna moc wyjścia wzmacniacza odpowiadała sile 500 N.

Do wyprodukowania ostrzy testowych wykorzystano powszechnie dostępną stal węglową o grubości 1,25 mm i zawartości węgla równej 0,8%. Dla wygody wyprodukowane zostały płaskie elementy testowe, zaś krawędzie wykonane zostały po ich utwardzeniu i odpuszczeniu w celu uzyskania twardości równej 50 Rc (Rockwell C). Zaostrzone skosy zostały wykonane kolejno z wykorzystaniem uniwersalnej tarczy umieszczonej w szlifierce do płaszczyzn. Dla celów tego testu minimalny kąt wynosi 20°, czego przyczyną jest mniejsza grubość materiału i zwiększona szerokość skosu. Linia przecięcia się skosów oddalona była od końcówki ostrza, co w rzeczywistości powodowało zmniejszanie się grubości ostrza wzdłuż tego skosu. Zbadano cztery próbki profili o pojedynczym i podwójnym skosie oraz kątach ostrza równych 50°, 40°, 30° i 20°.

Zastosowano skok cięcia równy 18 mm, co zapewniło całkowite przejście ostrza tnącego przez środek testowy oraz prędkość cięcia równą 20 mm/sekundę. W rezultacie otrzymano wykres charakterystyki siły o kształcie przypominającym przedstawiony na fig. 12. Wzrost siły do pierwszej wartości szczytowej jest wynikiem narastania naprężenia ściskającego pomiędzy kauczukiem i krawędzią tnącą ostrza aż do momentu, w którym ostrze wnika do kauczuku (wartość szczytowa). Od tego miejsca następuje nieznaczne zmniejszanie się siły do płaskiego obszaru odpowiadającego sytuacji, w której ostrze jest częściowo lub całkowicie zagłębione w kauczuku. Następnie, następuje zmniejszenie się siły odpowiadające wyjściu ostrza z kauczuku.

Jako miara wstępnej ostrości ostrza zarejestrowany został odczyt pierwszej wartości szczytowej siły. Przeprowadzono 9/10 cięć dla każdego z ostrzy, przy czym zarejestrowano wartości szczytowe siły dla cięć 1, 2, 5, 9. Stanowiło to środek zapobiegawczy przed wpływem nierówności powstałych podczas ostrzenia ostrzy na wynik pierwszych pomiarów. W celu dodatkowego przeprowadzenia dodatkowego porównania próbka ostrza o podwójnym skosie i kącie 50° została powtórnie zaostrzona, aż do uzyskania kąta ostrza równego 30°, przy czym wykorzystano w tym celu dzieloną ostrzarkę narzędziową o spiralnych tarczach ostrząc równocześnie obydwie strony ostrza. Próbka ta została następnie zbadana wraz z wyprostowanym ostrzem WIZ.

Na figurze 13 i figurze 14 przedstawiono otrzymane wyniki.

Siły zmierzone dla każdego z ostrzy wykazywały dobrą korelację miedzy sobą. Występował niewielki niekorzystny wpływ obecności nierówności ostrza. Każde z ostrzy wykazywało niewielki spadek zmierzonej wartości szczytowej siły po 9 cięciach. Ostrza w każdej z serii prób zostały ogólnie uszeregowane ze względu na kąt ostrza, przy czym dla tych samych kątów siły w przypadku ostrzy o podwójnym skosie były mniejsze niż w przypadku ostrzy o pojedynczym skosie, za wyjątkiem anomalii występującej dla ostrza o podwójnym skosie i kącie 20°. Wyniki te pozwalają stwierdzić, że posiadające podwójny skos ostrza o mniejszym kącie umożliwiają uzyskanie mniejszych sił tnących w porównaniu do obecnie wytwarzanych ostrzy (ostrza o pojedynczym skosie i ką cie 45°).

Różne aspekty wynalazku zostały zasadniczo opisane w odniesieniu do urządzenia tnącego przeznaczonego do usuwania lub wyjmowania przednich szyb pojazdów przymocowanych do otworów na przednią szybę z wykorzystaniem poliuretanowego materiału spajającego, Należy jednak zdawać sobie sprawę z tego, że wynalazek może być również wykorzystywany w innych zastosowaniach, na przykład do obcinania lub oskrobywania poliuretanu lub innych tworzyw sztucznych, lub na przykład do usuwania szyb okiennych albo innych tafli lub elementów, które przymocowane są do podłoża z wykorzystaniem dostępnego z zewnątrz materiału spajającego.

Claims (13)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Urządzenie tnące (1) do szyb do zastosowania przy usuwaniu szyb w pojazdach, znamienne tym, że zawiera wydłużony przedni nośnik (2) ostrza, stanowiący przedni uchwyt narzędzia, wydłużony tylny uchwyt (3) oddalony od przedniego nośnika (2) ostrza i część łączącą (4), łączącą przedni nośnik ostrza i tylny uchwyt, gdzie te obydwa uchwyty umieszczone są na części łączącej (4), przy czym urządzenie zawiera obrotowe elementy mocujące (27, 28) do obracania nośnika (2) ostrza

   PL 211 056 B1 względem tylnego uchwytu (3) wokół osi obrotu zorientowanej w kierunku wzdłużnym nośnika (2) ostrza dla rekonfiguracji urządzenia.
2. 2. Urządzenie tnące do szyb według zastrz. 1, znamienne tym, że poprzez zablokowanie tylnego uchwytu (3) i przedniego nośnika (2) ostrza w stosunku do siebie ustawia się urządzenie w orientacji zrekonfigurowanej; i/lub tylny uchwyt (3) jest ruchomy planetarnie wokół przedniego nośnika (2) ostrza; i/lub tylny uchwyt (3) jest ruchomy po łuku wokół przedniego nośnika (2) ostrza; i/lub tylny uchwyt (3) obraca się wokół przedniego nośnika (2) ostrza o kąt równy zasadniczo 90° lub większy; i/lub tylny uchwyt (3) obraca się wokół przedniego nośnika (2) ostrza o kąt równy zasadniczo 180° lub większy; i/lub tylny uchwyt (3) obraca się wokół przedniego nośnika (2) ostrza o kąt równy zasadniczo 270° lub większy; i/lub tylny uchwyt (3) obraca się wokół przedniego nośnika (2) ostrza o kąt równy zasadniczo 360°; i/lub tylny uchwyt (3) jest blokowalny w wielu położeniach względem przedniego nośnika (2) ostrza.
3. 3. Urządzenie tnące do szyb według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że na nośniku (2) ostrza umieszczone są obrotowe elementy mocujące (27, 28) do mocowania tylnego uchwytu (3), obrotowego względem nośnika (2) ostrza; i/lub nośnik (2) ostrza zawiera część zewnętrznej powierzchni stanowiącą przedni uchwyt; i/lub część łącząca (4) jest ruchoma równocześnie z tylnym uchwytem (3) względem nośnika (2) ostrza; i/lub oś tylnego uchwytu (3), nośnik (2) ostrza oraz część łącząca (4) leżą zasadniczo w jednej płaszczyźnie; i/lub tylny uchwyt (3) i nośnik (2) ostrza umieszczone są zasadniczo równolegle do siebie; i/lub urządzenie posiada układ dostosowujący położenie ostrza (7) względem nośnika (2) ostrza, gdzie układ dostosowujący położenie ostrza jest regulowany z wykorzystaniem elementu uruchamiającego (15), który umieszczony jest na zewnątrz urządzenia; i/lub układ dostosowujący położenie ostrza jest uruchamiany w taki sposób by selektywnie zmieniać odległość, na jaką ostrze (7) wystaje z nośnika (2) ostrza; i/lub układ dostosowujący położenie ostrza zawiera mechanizm zapadkowy (17) wysuwający i/lub cofający ostrze (7) względem nośnika (2) ostrza; i/lub nośnik (2) ostrza zawiera wewnętrzne wgłębienie, w którym przyjmowane jest ostrze.
4. 4. Urządzenie tnące do szyb według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że zawiera element blokujący ostrze, do przymocowania ostrza do nośnika (2) ostrza, gdzie element blokujący jest sprężyście przysunięty do pozycji blokującej; i/lub posiada element sprzęgający (12), do utrzymywania podłoża w położeniu oddalonym od końcowej części ostrza; i/lub ostrze (7) posiada wydłużoną część mocującą (7b), do mocowania ostrza do nośnika (2) ostrza oraz część tnącą (7a) rozciągającą się poprzecznie względem części mocującej; i/lub część tnąca (7a) ostrza rozciąga się w kierunku poprzecznym względem płaszczyzny, w której leży nośnik (2) ostrza oraz tylny uchwyt (3).
5. 5. Urządzenie tnące do szyb według zastrz. 3, znamienne tym, że zawiera element blokujący ostrze, do przymocowania ostrza do nośnika (2) ostrza, gdzie element blokujący jest sprężyście przysunięty do pozycji blokującej; i/lub posiada element sprzęgający (12), do utrzymywania podłoża w położeniu oddalonym od końcowej części ostrza; i/lub ostrze (7) posiada wydłużoną część mocującą (7b), do mocowania ostrza do nośnika (2) ostrza oraz część tnącą (7a) rozciągającą się poprzecznie względem części mocującej; i/lub część tnąca (7a) ostrza rozciąga się w kierunku poprzecznym względem płaszczyzny, w której leży nośnik (2) ostrza oraz tylny uchwyt (3).
6. 6. Urządzenie tnące do szyb według zastrz. 1 albo 2, albo 5, znamienne tym, że posiada układ smarujący, dostarczający smar do ostrza, gdzie układ smarujący zawiera zbiornik smaru (20); i/lub zawiera układ dostarczający (25) smar do ostrza (7) za pośrednictwem nośnika (2) ostrza; i/lub gdzie układ dostarczający (25) smar zawiera kanał (24) rozciągający się wzdłuż części łączącej (4) urządzenia; i/lub gdzie na nośniku (2) ostrza znajduje się wtryskiwacz smaru lub dysza wtryskująca (25) dla smaru, umieszczone w taki sposób, że smar rozprowadzany jest w obszarze ostrza (7); i/lub gdzie na zewnątrz urządzenia umieszczony jest element uruchamiający (22) dostarczanie smaru, który uruchamia pompowanie płynu smarującego.
7. 7. Urządzenie tnące do szyb według zastrz. 3, znamienne tym, że posiada układ smarujący, dostarczający smar do ostrza, gdzie układ smarujący zawiera zbiornik smaru (20); i/lub zawiera układ dostarczający (25) smar do ostrza (7) za pośrednictwem nośnika (2) ostrza; i/lub gdzie układ dostarczający (25) smar zawiera kanał (24) rozciągający się wzdłuż części łączącej (4) urządzenia; i/lub gdzie na nośniku (2) ostrza znajduje się wtryskiwacz smaru lub dysza wtryskująca (25) dla smaru, umieszczone w taki sposób, że smar rozprowadzany jest w obszarze ostrza (7); i/lub gdzie na zewnątrz urządzenia umieszczony jest element uruchamiający (22) dostarczanie smaru, który uruchamia pompowanie płynu smarującego.

   PL 211 056 B1
8. 8. Urządzenie tnące do szyb według zastrz. 4, znamienne tym, że posiada układ smarujący, dostarczający smar do ostrza, gdzie, układ smarujący zawiera zbiornik smaru (20); i/lub zawiera układ dostarczający (25) smar do ostrza (7) za pośrednictwem nośnika (2) ostrza; i/lub gdzie układ dostarczający (25) smar zawiera kanał (24) rozciągający się wzdłuż części łączącej (4) urządzenia; i/lub gdzie na nośniku (2) ostrza znajduje się wtryskiwacz smaru lub dysza wtryskująca (25) dla smaru, umieszczone w taki sposób, że smar rozprowadzany jest w obszarze ostrza (7); i/lub gdzie na zewnątrz urządzenia umieszczony jest element uruchamiający (22) dostarczanie smaru, który uruchamia pompowanie płynu smarującego.
9. 9. Urządzenie tnące do szyb według zastrz. 1 albo 2, albo 5, albo 7, albo 8, znamienne tym, że zawiera ostrze (7) posiadające część tnącą (7a) oraz część mocującą (7b) rozciągającą się zasadniczo poprzecznie względem części tnącej (7a).
10. 10. Urządzenie tnące do szyb według zastrz. 3, znamienne tym, że zawiera ostrze (7) posiadające część tnącą (7a) oraz część mocującą (7b) rozciągającą się zasadniczo poprzecznie względem części tnącej (7a).
11. 11. Urządzenie tnące do szyb według zastrz. 4, znamienne tym, że zawiera ostrze (7) posiadające część tnącą (7a) oraz część mocującą (7b) rozciągającą się zasadniczo poprzecznie względem części tnącej (7a).
12. 12. Urządzenie tnące do szyb według zastrz. 6, znamienne tym, że zawiera ostrze (7) posiadające część tnącą (7a) oraz część mocującą (7b) rozciągającą się zasadniczo poprzecznie względem części tnącej (7a).
13. 13. Sposób usuwania przedniej szyby pojazdu, znamienny tym, że obejmuje wykorzystywanie ręcznie obsługiwanego urządzenia tnącego do szyb, zawierającego wydłużony przedni nośnik (2) ostrza, stanowiący przedni uchwyt narzędzia; wydłużony tylny uchwyt (3), oddalony od przedniego nośnika ostrza; oraz część łączącą (4), łączącą przedni nośnik (2) ostrza i tylny uchwyt (3), gdzie te obydwa uchwyty umieszczone są na części łączącej (2), przy czym stosowane urządzenie zawiera obrotowe elementy mocujące (27, 28) do obracania nośnika (2) ostrza względem tylnego uchwytu (3) wokół osi obrotu zorientowanej w kierunku wzdłużnym nośnika (2) ostrza dla rekonfiguracji urządzenia.