Каплеформирующий узел

 

Изобретение относится к устройствам для формирования капли стекломассы . Цель изобретения - устранение теплового следа ножниц и повышение температурной гомогенности капли Стекломасса 10 заполняет чашу 1 и перемешивается бушингом 4. Стекломасса 10 и капля 11 находятся в соприкосновении с кольцевым злектродом 2. После образования капли 11 подводятся лезвия ножниц 6 и дополнительные электроды 7. При возникновении контакта между каплей 11, лезвиями ножниц 6 и дополнительными электро- , дами 7- через стекломассу протекает электрический ток и выделяется джоулево тепло Каплеформирующий узел может использоваться при прессовании оптиче ских заготовок на высокопроизводительных прессах 4 ил (Л со 4 05 сд со о: Фи.г.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 С 03 В 7/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

{21) 3959090/40-33 (22) 30,09.85 (46) 23.10.87. Бюл. У 39 (72) М,М.Ñåìåðàê, И.В,Демкович, Б,Я.Носалик, 10.П.Назарко и В.Е.Гачкевич (53) 666,1.031 ° 8 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 812773, кл, С 03 В 7/00, 1978.

Патент CllIA N 3160492, кл, 65-128, 1964, Авторское свидетельство СССР

У 292895, кл, С 03 В 7/06, 1968. (54) КАПЛЕФОРМИРУМЩИЙ УЗЕЛ (57) Изобретение относится к устройствам для формирования капли стекломассы, Цель изобретения — устранение

„„SU„„1346596 А 1 теплового следа ножниц и повышение температурной гомогенности капли.

Стекломасса 10 заполняет чашу 1 и перемешивается бушингом 4. Стекломасса 10 и капля 11 находятся в соприкосновении с кольцевым электродом

2. После образования капли ll подводятся лезвия ножниц 6 и дополнительные электроды 7. При возникновении контакта между каплей 11, лезвиями ножниц 6 и дополнительными электро-, дами 7 через стекломассу протекает электрический ток и выделяется джоулево тепло. Каплеформирующий узел может использоваться при прессовании оптических заготовок на высокопроизводительных прессах. 4 ил.

1346596 2

Изобретение относится к устройствам формирования капли сгекломассы и может быть использовано для получения порции стекла с высокой температурной однородностью при прессовании оптических заготовок.

Цель изобретения — устранение теплового следа ножниц .и повышение температурной гомогенности капли.

На фиг,l изображен каплеформирующий узел, общий вид; на фиг,2 — дополнительные электроды и ножницы, вид снизу; на фиг.3 — разрез А-А на фиг.2; на фиг,4 — графики распределения температуры в приповерхностном слое стекломассы в момент окончания обрезания без разогрева поверхностного слоя среза электрическим током и с применением разогрева.

Каплеформирующий узел содержит чашу 1 с кольцевым электродом 2 по очку 3, бушинг 4 и плунжер 5. Под очком 3 расположены металлические ножницы б, а под ними — дополнительные электроды 7 в виде полуколец, приводимые в движение механизмом 8 перемещения электродов 7, который осуществляет синхронизацию движения дополнительных электродов 7 и ножниц 6..Пунктирными .линиями (фиг.l) обозначены кинематические связи лез-. вий ножниц 6 и дополнительных электродов 7, Двойной стрелкой обозначены управляющие воздействия устройства 9 управления механизмом 8 перемещения дополнительных электро— дов 7. Устройство также содержит два источника тока (не показаны), Один источник тока подсоединен к ножни,цам 6 и кольцевому электроду 2, а другой — к ножницам 6 и дополнительным электродам 7.

Устройство работает следующим образом.

Стекломасса 10 заполняет чашу 1, перемешивается бушингом 4. Плунжер

5 при движении вверх освобождает место между очком 3 и бушингом 4, которое заполняется стекломассой 10.

При движении вниз плунжер 5 выдавливает стекломассу 10 вниз, которая, выХодя из очка 3, образует каплю 11.

Стекломасса 10 и капля 11 находятся в соприкосновении с кольцевым электродом 2. После того, как образовалась капля 11, производят подвод лезвий ножниц 6 и дополнительных электродов 7. Дополнительные электроды 7 подводят до соприкасновения с каплей 11. Для предотвращения разрушения поверхности капли ll они имеют гладкие, закругленные края. По возникновении контакта между каплей ll лезвиями ножниц 6 и дополнительными электродами 7 через стекломассу протекает электрический ток и выделяется джоулево тепло, которое разогревает ее. После отрезания капли ll ножницами 6 ток прекращается, На фиг.4 кривая 1 представляет график зависимости температуры от координаты при формировании капли с помощью предлагаемого устройства, Начало координат совмещено с поверхностью среза, При расчетах принимают, что плотность тока 1 = 10 А/м, заЭ 2 висимость удельного сопротивления стекла от температуры (Ом.м) имеет вид! 2000 р=6 10 exp(— — — ) Т

Температура стекломассы до отрезания капли 1360 К, температура ножниц до отрезания капли 600 К, теплопроводность материала ножниц

47 Вт/(м К), теплоемкость материала ножниц 600 Дж/(кг К), теплопроводность стекла 2 Вт/(м К), теплоемкость стекла 800 Дж/(кг К), продолжительность операции отрезания капли 0,2 с.

Так как удельная мощность тепловыделения пропорциональна квадрату. плотности тока и удельному электросопротивлению стекломассы, а удельное электросопротивление экспоненциально убывает с ростом температуры, та более интенсивно разогреваются те области капли стекломассы, которые имеют меньшую температуру, и таким образом происходит выравнивание температуры по объему капли.

Регулировать величину подогрева можно изменением плотности тока.

Для сравнения на фиг.4 кривая 2 представляет зависимость температуры стекломассы от координаты в момент окончания отреза без применения электроподогрева при тех же теплофи". зических параметрах стекла и ножниц, Из сравнения графиков видно, что капля стекломассы, сформованная на предлагаемом устройстве, обладает значительно лучшей однородностью.

Температура поверхности среза состав1346596 ляет 1100 К, в то время как на известных эта величина составляет 700800 К, а при этих температурах уже происходят структурные изменения в

5 стекле. Из графиков видно также, что значительно уменьшается глубина проникновения теплового следа от

3 мм для известных устройств до

0,5 мм для предлагаемого. При точной регулировке величины плотности тока можно добиться полного устранения теплового влияния ножниц на стекломассу.

Пример. В известных устройст- вах для формирования капель стекломассы при прессовании экранов малогабаритных цветных кинескопов 25ЛК2Ц глубина теплового влияния лезвий ножниц составляет 5 мм. При этом поверх- 20 ности среза охлаждаются на величину

500 К.

С целью устранения теплового влияния ножниц на каплю стекломассы предлагается каплеформирующий узел, 25 в котором тепловой след разогревается в процессе отрезания капли стекломассы электрическим током, протекающим через область стекла, охлажденного лезвиями ножниц. Величина необ- 30 ходимого разогрева зависит от начальных температур и теплофизических характеристик материала ножниц и стекла, а также от продолжительности операции отрезания капли. Величину разогрева можно регулировать изменением плотности протекающего тока.

Электропитание устройства лучше осуществлять от источника тока, т,е. от такого источника электроэнергии, 40 внутреннее сопротивление которого намного больше сопротивления внешней цепи. Это обеспечит. исключение перегрева капли стекломассы при понижении ее сопротивления с возрастанием 45 температуры.

При прессовании экранов кинескопов 25ЛК2Ц площадь поперечного сечения капли стекломассы составляет

S=10 м, Для обеспечения плотности тока j = 10 А/м источник электЪ ропитания должен обеспечивать величи-. ну тока = j S = 10 А на одну пару электродов, При расстоянии между электродами d = 5 10 м, зависимости удельного сопротивления от темпе12000 ратуры вида p = б 10 exp (------)

Т начальной температуре стекломассы

1360 К и начальной температуре ножниц 600 К сопротивление зоны стекломассы между электродами изменяется в пределах 3-80 Ом. Напряжение в этом случае изменяется в пределах 30-800 В, Средняя потребляемая мощность р — 10 Вт. Плотность тепловыделения

s в стекле с температурой 700 К 1, 7 х

9 х 10 Вт/м, в стекле с температурой

1000К 10 Вт/м, в стекле с темпера7

6 турой 1360 К 0,6 10 Вт/м . Видно, что тепловыделение в стекле с температурой 1360 К ничтожно мало по сравнению с тепловыделением при температу-. ре 700 К, т,е. более интенсивно разогреваются охлажденные слои стекла, Плотность тепловыделения в ножницах и электродах 10 Вт/м, поэтому они з почти не разогреваются.

Таким образом, предлагаемьп каплеформирующий узел обеспечивает по сравнению с известным устранение зоны теплового влияния ножниц на стекломассу (теплового следа} и высокое качество поверхностей среза. Каплеформирующий узел пригоден для формования капель стекломассы при прессовании оптических заготовок на высокопроизводительных прессах.

Формула и з о б р е т е н и я

Каплеформирующий узел, содержащий чашу с кольцевым электродом по очку, бушинг, плунжер, металлические ножницы для отрезания капли стекломассы, источник тока, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью устранения теплового следа ножниц и повышения температурной гомогенности капли, он снабжен дополнительными электрода- ми, выполненными в виде установленных под ножницами с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости полуколец, и дополнительным источником тока, при этом один источник тока подсоединен к ножницам и кольцевому электроду, а другой источник тока — к ножницам и дополнительным электродам.

1346596

1ОО

1ОО

11И

700

500

Фие, 4

%, Составитель Л,Голубева

Редактор Н.Гунько Техред N.Õoäàíè÷ Корректор А.Зимокосов

Тираж 427 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам. изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д.4/5

Заказ 5089/22

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул,Проектная,4