Устройство для получения труб изкварцевого стекла

 

On (: Н Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалист ичесиих

Рвспублик >837943

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву = (22) Заявлено 090 779 (21) 2804974/29- 3 3 с присоединением заявки Йо (53)PA Кл 3

С 03 В 17/04

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий

t (23) Приоритет—

Опубликовано 1506.81, Бюллетень N922 (53) УДКбб8.1. О Зб.. 2 (088. 8) Дата опубликования описания 150 б81

М.Г.Агешкин, В.П.Анишин, A.È.Ãoïòàðü, A.Ï.Åâcååâ, Г.В.Косоручкин и В.В.Рязанцев (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ЦЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ТРУБ

ИЗ КВАРЦЕВОГО СТЕКЛА

Иэ обр ет е ни е от носит ся к получению иэделий из кварцевого стекла различного профиля, в том числе прямоугольного, используемых в полупроводниковой технике, микроэлектронике, оптике.

Известно устройство для получения труб из кварцевого стекла профильного сечения методом плавления блока в графитовом цилиндрическом тигле и формования трубы из расплава через отверстие, образованное пуансоном и матрицей, причем формукщие поверхности пуансона выполнены вогнутыми, а дюзы — выпуклыми I1 ).

Однако формование изделий задан- 15 ного профиля без применения калибрующего пуансона из .цилиндрического тигля с донным отверстием приводит к раэнотолщинности стенки труб, изменению геометрических размеров . 2О профиля и, как следствие, снижению процента годных труб.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство, в которо:: блок из кварцевого стекла, помещают в графитовый цилиндрический тигель индукционной печи, плавят и формуют иэделия различного профиля. Графитовый тигель содержит матрицу с формующим и калибр"ющим пуансонами и калибрующие ролики с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости.

Расплав иэ отверстия в дне тигля, образованного матрицей и формующим пуансоном, поступает на формующий пуансон и далее в зону калибрукщих роликов. Формование трубы с заданным геометрическим профилем осуществляется за счет профильного отверстия, профильного калибрующего пуансона (внутренняя поверхность), формующих роликов (наружная поверхность) t2).

Недостатком данного устройства является несоответствие формы тигля и отверстий для выработки стекломассы.

Так при цилиндрическом тигле и отверстии прямоугольной формы расплав по сечению имеет различную вязкость, образуются застойные зоию, различный дебит стекломассы в отверстие и, как следствие, понижается качество получаемого изделия.

Уменьшение периметра сечения калибрующего пуансона в сравнении с формующим приводит к неточной калибровке по внутренней поверхности.

Постаднйная калибровка внутренней и наружной поверхности не позволяет получать точные геометрические

837943 размеры профиля сечения, так как имеет место деформация изделия при наружной калибровке.

Невозможность перемещения калибрующих роликов в вертикальной плоскости не обеспечивает выбор оптимальной температурной зоны калибровки наружной поверхнбсти.

Цель изобретения — повышение каяества иэделий и удобства -обслуживания.

Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее тигель,матрицу с пуансоном, калибрующие ролики, снабжено прижимным механиз- .: мом в виде клещей,, пуансон выполнен . в виде цилиндра, сочлененного с параллелепипедом с постоянным периметром по высоте, а кажцый ролик вы-, полнен в виде коаксиальных цилиндрических трубок, причем внутренняя трубка выполнена иэ тугоплавкого теп- 20 лоизоляционного материала и неподвижно укреплена на металлическом невращающемся водоохлаждаемом стержне, на" ружный цилиндр выполнен из графита, а соотношение наружных диаметров внешнего и внутреннего роликов составляет 1,25-1,75, при этом ролики расположены в зоне параллелепипеда с возможностью йеремещения по вертикали.

ЗО

На фиг. 1 изображено устройство, вид спереди, на фиг. 2 — то же, вид сбоку, на фиг. 3 — ролик, поперечное сечение.

В тигель из графита, включающий корпус 1, Формующий пуансон 2, калибрующий пуансон 3, помещен блок 4 иэ кварцевого стекла цилиндрической формы.

Дюэа 5 кольцеобразная, цилиндрический формующий пуансон 2 переходит 40 с постоянным периметром по высоте в калибрующий пуансон 3 формы параллелепипеда, Приспособление для осуществления калибровки по наружной псверхности включает ролики б, подвесное устройство 7, водоохлаждаемые трубки 8, пружину 9 и закреплено перед нижним отверстием печи.

Ролики представляют собой конструкцию, состоящую из графитовой цилиндрической трубы 10, неподвижно закрепленной на трубке 11 из теплоизоляционного материала, в свою очередь .тоже закрепленной неподвижно на металлической трубе 12, 13 выполненной в виде водяного холодильника типа труба в трубе.

В процессе нагревания кольцеабразный расплав выходит из отверстия между матрицей и пуансоном и с помощью захвата со штоком, соединен- Я ным с тянульной машиной (не показана) стягивается с внутреннего калибра.

После выхода луковицы из печи, проИсходит калибровка трубы по внутреннему калибру, вводятся ролики 6 для наружной калибровки, которые закрепляются на подвесном устройстве 7 и регулируются по высоте в процессе вытяжки, в зависимости от температуры стекломассы. При повышении температуры ролики передвигаются в нижнее положение, а при понижении — в верхнее. Пружина позволяет гибко регулировать положение роликов в зависимости от толщины стенки изделия.

Улучшение качества по пуэырности

Ьвяэано с тем, что тигли и блок стекла имеют цилиндрическую форму, что исключает появление застойных эон и расплав стекла равномерно вытекает из кольцеобразного зазора, образованного пуансоном и матрицей круглой формы. Точность геометрических размеров труб обеспечивается тем, что расплав постепенно, беэ сильных натяжений по внутренней поверхности, из круглой переходит в прямоугольную форму без утоньшения по углам, так как в момент перехода с круглой формы в прямоугольную периметр сечения калибрующего пуансона и вязкость стекломассы по сечению постоянны.

Одновременная внутренняя и наружная калибровка позволяют получать прямоугольный профиль с геометрическим соотношением сторон более 2, так как раздельная калибровка по наружной и внутренней поверхности не позволяет получить прямоугольный профиль с такими геометрическими соотношениями.

Соотношение диаметров ф 1ф изменяется в пределах 1,25-1,".5, так как графитовый цилиндр непосредственно контактирует с горячей стекломассой, то качество поверхности стекла зависит от температуры графита, кото чрый, вследствие своей теплопроводной способности, нагревается до температуры, близкой к температуре стекломассы, Внутренняя теплоиэоляционная труба уменьшает пбтери тепла. При соотношении Ф /Ф меньше 1, 25 происходит быстрое механическое разрушение графитовой трубки, вследствие малой толщины стенки ролика. При соотнсшении Ф /Ф более 1,75 происходит большой отвод тепла, что отрицательно сказывается на качестве поверхности изделия и его геометрии. Неподвижность роликов обеспечивает высокую температуру графита в точке касания со стекломассой и отсутствие налета от. конденсации газов, что позволяет получать поверхность иэделия с высоким качеством (гладкую и прозрачную), Металлическая водоохлаждаемая конструкция обеспечивает механическую прочность и. удобство в работе.

Формула изобретения

Устройство для получения труб иэ кварцевого стекла, содержащее ти837943

Фиг.!

Составитель Т. Парамонова

Редактор A. Дорошенко Техред g. Фанта Корректор В. Синицкая

Заказ 4 342/36 Тираж 520

ВНИИПИ Государс.венного комитета СССР по делам изобретений Н открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4 гель, матрицу с пуансоном, калибрующие ролики с воэможностью перемещения в горизонтальной плоскости, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества изделий и удобства обслуживания, оно снабжено прижимным механизмом в виде клещей, пуансон выполнен в виде цилиндра; сочлененного с параллелепипедом с постоянным периметром по высоте, а каждый ролик выполнен в виде коаксиальных цили ндрических трубок, причем. внутренняя трубКа выполнена из тугоплавкого теплоизоляционного материала и неподвижно укреплена на металлическом невращающемся водоохлаждаемом стержне, наружный цилиндр выполнен иэ графита, а соотношение наружных диаметров внешнего и внутреннего роликов составляет 1,25 -1,75, при этом ролики расположены в зоне параллелепипеда с возможностью перемещения по вертикали.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 348507, кл. С 03 С 3/06, 1970.

2. Патент Франции Р 1108060, кл. С 03 В, опублик. 09.01 ° 56.