Устройство для нагрева стеклоизделий

 

(tii872469

ОП ИСАНИЕ

И ЗОБРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсиик

Социалистические

Республик (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 19.12.79 (21) 2874472/29-33 (51)М. Кл.

С 03 В 23/02 с присоединением заявки Ж—

3Ъеударстаеииый комитет

СССР

IIo A9R3N изобретений и открытий (23)ПриоритетОпубликовано 15.10.81. Бюллетень №38

Дата опубликования описания 18.10.81 (53) УДК 66б.1.03,7.32 (088.8),/

Ю. А. Князев, В. А. Амплеев и А. М. Абрамов (72) Авторы изобретения (7I) Заявител (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАГРЕВА СТЕКЛОИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к термообработке стекла, например автомобильного, и может быть использовано в стекольной промышленности.

Известно устройство цля нагрева стеклоиэцелий, соцержащее электрическую печь со стеклом, поцвешенным к раме, в кото,ром сигнал о цостижении требуемой степени нагрева подается автоматически по изменению расстояния от непоцвижного цо подвижного контакта, причем поцвижный контакт установлен на стержне, имеющем на кьйце вилку, опираюшуюся на борт стекла, а непоцвижный контакт установлен на раме электрической системы сигнализации $S).

Hegocramow .цанного устройства является низкая точность поддержания заданной температуры в печи из-за техническоВ го несовершенства конструкции датчика электрической системы сигнализации, что сушественно снижает качество готовой продукции.

Наиболее близкое к прецлагаемому по технической сушности устройство для нагрева стеклоизцелий, соцержашее источник питания, печь с электронагревателями, тележку для стеклоизцелия, блок управления приводом тележки, первый счетчик импульсов с зацатчиком, трансформатор тока, счетчик электроэнергии с цатчиком импульсов, блок регистрации, цатчик температуры и резистор, причем оцин из sxoдов счетчика электроэнергии:поцключен к источнику питания, цругой ахоп которого соединен со вторичной обмоткой трансформатора тока, к которой подключен резистор, выхоц цатчика импульсов соединен с оцним из входов счетчика импульсов, выход которого поцключен к вхоцу блока управления приводом тележки, выхоц которого соецинен с другим вхоцом счетчика импульсов, а цатчик температуры соединен с выхоцом. блока регистрацииЛЪ3

Недостатком этого устройства является то, что вследствие нестабильности скорости нагрева стеклоизцелий процент 6рака готовой продукции составляет значительную величину.

Uem, изобретения — повышение производительности и качества стеклоиэделий.

Эта цель достигается тем, что устройство для нагрева стеклоизцелий, соцержащее источник питания, лечь с электронагревателями, тележку для стеклоиэцелия, блок управления привоцом тележки, первый счетчик импульсов с задатчиком, трансформатор тока, счетчик электроэнергии с цатчиком импульсов, блок регистрации, .цатчик температуры и резистор, причем оцин из вхоцов счетчика электроэнергии подключен к чсточнику питании, другой вход которого соединен со вторичной обмоткой трансформатора тока, к которой под;— ключен резистор, выход датчика импульсов соединен с одним из входов счетЧика импульсов, выход которого подключеии к вхо.цу блока управления привоцом тележки, выхоц которого соединен с другим входом счетчика импульсов, а цатчик температуры соединен с входом блока регистрации, снабжено коммутирующим элементом. целителем частоты, вторым счетчиком импульса с зацатчиком и элементом ПАМЯТЬ, причем электронагреватели подключены к выходу коммутирующего элемента, один из вхоцов которого соединен с первичной обмоткой трансформатора тока и с входом делителя частоты, выход которого подклюк одному из входов элемента ПАМЯТЬ и к одному из вхоцов второго счетчика импульсов, другой вход которого подключен к датчику. имлульсов, выход второго счетчика соединен с другим входом элемеиита

ПАМЯТЬ выход которогв подключен к другому входу коммутирующего элемента, а выход блока регистрапии соединен с соответствуиощим входои элемента НАМЯТЬ.

На чертеже приведена функдиональная схема устройства для нагрева стеклоизделийе

Устройство содержит закадочиую камеру 1 для двухстороннего ебдува воздухом стеклоизделий, трубопровод 2 цля подачи возцуха, щелевую печь 3 с электронагревателями 4, поцключенньими через коммутирующий элемент 5 и трансформатор тока 6 к источнику питания 7, счетчик электроэнергии 8 с перфорированным по периметру диском (по наружной окружнооти циска равномерно сделаны сквозные пазы) и с встроенным бесконтактным датчиком импульсов 9 (установлен так, чтобы зубцы перфорированного диска входили в паэ бесконтактного цатчика импульсов)„ первый счетчик импульсов 10 с задатчнком 11, блок 12 управления приводом тележки, мецный термореэистор 13 (устаиювлен на вхоце печи), целитель частоты

14, элемент ПАМЯТЬ 15„второй счетчик иомпульсов 16 с зацатчиком 17, датчик температуры 18 и блок 10 регистрации температуры с цвухпозипионным регулирующим выхоцом. Вдоль нац решеткой и щелевой печью смонтированы рельсы ио 20, на которые хоцовыми роликами 21 установлена тележка 22, несущая на поцвесках 23 зажимы 24 цля крепления стеклоизделий 25, Тележка с зажимами перемещается по замкнутому конвейеру, и5 включающему рельсы 20 и не показанные на чертеже рельсы, образующие замкнутый путь.

Устройство работает следующим образом.

2о В непрерывно нагреваемую электронагревателями 4 щелевую печь 3 с помощью тележки 22 загружают прикрепленное зажимами 24 к поцвескам 23 стеклоизцелие

25. Непрерывное питание электронагрева25 телей осуществляется пачками полупериодов переменного напряжения источника питания 7 с частотой модуляции 0,30,5 Гц. Модуляция частоты питающего электронагревателя напряжения осущест30 вляется .коммутируюицим элементом 5„KGторый управляется элементом НАМЯТЬ

15. Период модуляции формируется целиTegNMt частоты 1 4 переменногo напряженй я исто пинка питанияф Дейл ель частоты р

34. s начале каждого периода мсдуляцииР подачей выходного импульса на второй вход (Сброс счетчика ) сбрасывает второй счетчик импульсов 16 на ™нуль и одновременно поцачей этои о же импуль на первый вход включает элемент ПАМЯТЬ 15.

Вилючиившись, элемент ПАМЯТЬ выхоцньим сигнаииом включает коммутирующий элемент 5, с помощью.которого электронагреватель 4 дод иночается к источнику питания 7в Учат потребиияемой энергипи

45 эииектронагревателями за период модуля пии осуществляется счетчиком электро энергии 8. Его перфорированный диск, вращаясь, зубцами моцулирует магнитное поле в пазу чувствительного элемента зо бесконтактного датчика импульсов 9. В результате этого на его выхоце формируются иимииульсы, частота KOTQpMx Iso пщициональна скорости врашенкя диска, а, следовательно, и величина потребляемой электронагревателями электрической энергии. Имцульсы с выхода бесконтактного датчика импульсов 9 поступают на первый (счетный) вход второго счетчика импульсов 16 и накапливаются им. Ранее, зацатчиком 1 7, BbInoBHQKNBHM функцию задатчика среднего значения напряжения на электронагревателях (зацатчик скорости нагрева стеклоиэделий), задано счетчику импульсов 16 накопление требуемого количества импульсов. Как только счетчик импульсов 16 насчитает заданное количество импульсов, на его выходе появляется сигнал, который, поступая на второй 1О вход элемента ПАМЯТЬ 15, выключает его. В результате этого выключается коммутирующий элемент 5 и электронагреватепи обесточиваются. С прихоцом спецуюшего импульса с целителя частоты 14, 5 второй счетчик импульсов 16 сбрасывается на "нуль" и включается элемент ПАМЯТЬ 15 и т.д.

Таким образом,,эа период модуляции напряжения на электронагревателях состо- >О ит из пачки полупериодов питающего напряжение и паузы. Срецняя величина этого напряжения пропорциональна отчосительной доле времени включенного состояния коммутирующего элемента 5 к цлительности паузы, т.е. онрецеляется временем потребления электронагревателями за периоц модуляции заданного количества электрической энергии. Изменение задатчиком

1 7 потребления электронагревателями электрической энергии за период моцуляции приводит K изменению среднего значения напряженка на электронагревателях н, как следствие, к изменению лучистой энергии электронагревателей, доля которой в наг- з реве стекла составляет около 90%.

Для кажцого из стекол с одинаковыми геометрическими размерами н равномерной их загрузкой в печь, заданная скорость нагрева их постоянна, так как среднее зна- о чение напряжения на электронагревателях стабилизируется с высокой точностью счетчиком электрической энергии 8 (с увеличением или уменьшением напряжения источника питания количества полупериодов напряжения на электронагревателях автомати чески уменьшается или увеличивается, так как потребляемая электрическая энергия эа период моцуляции строго цозируется счетчиком электрической энергии) а корl И рекпия затрат электрической энергии ицущей на покрытие потерь тепла через стенки печи от изменения температуры окружающей среды, осуществляется медным терморезистором 13, установленным на входе печи и включенным параллельно вторич55 ной обмотке трансформатора тока 6.

Есци например, понижается .температура окружающего печь 3 воздуха, то, соответственно, уменьшится сопротивление мецного терморезистора. 13, цоля тока, протекающего через него, увеличивается, а поля тока, протекающего через токовый вход счетчика электрической энергии, уМеньшается. Скорость вращения перфорированного диска, вследствие этого, уменьшается, а так как зацание на накопление импульсов счетчику импульсов 16 не изменилось, то это накопление происходит за большее время и сигналы на выключение элемента ПАМЯТЬ 15 подается позцнее, т.е. в соответствии с возросшими потерями тепла через стенки печи увеличивается среднее значение напряжения на чагревателях.

В случае увеличения температуры окружающего, печь возцуха, сопротивление медного терморезистора 13 увеличивается, и цоля тока, протекающего через него, уменьшается, а доля тока, протекающего, через токовый вход счетчика электричес кой энергии, увеличивается и его перфо, рированный циск увеличивает скорость вра. щения. При этом накопление заданного числа импульсов счетчиком 16 происходит за более короткий срок н сигнал на выключеыие элемента ПАМЯТЬ 15 подается раньше. Таким образом, в соответствии с уменьшением потерь тепла через стенки печи уменьшается среднее значение напряжения на электронагревателях 4.

Контроль скорости (длительности) нагрева стекла осуществляется тем же счетчиком электрической энергии 8 н первым счетчиком импульсов 10. Импульсы с выхоца бесконтактного датчика импульсов 9 непрерывно поступают на счетный вхоц счетчика 10, но счетчик импульсов 10 проиэвоцит счет импульсов с бесконтактного датчика импульсов 9 только с момента загрузки тележки с подвешенным стеклом в печь 3 и до момента их вьп руэки нз печи. Остальное время первый счетчик импульсов 10 заперт сигналом, приходящим с блока 12 управления приводом тележки ьа âõоц "Сброс .

После загрузки тележки 22 с подвешенным стеклом 25 начинается нагрев стекла и одновременно снимается запертый сигнал, приходящий с блока 12 управления привоцом тележки на вхоц Сброс первого счетчика импульсов 10 и последний начинает счет. импульсов.

Ранее, задатчиком 11 зацано счетчику импульсов 10 накопление определенного количества . импульсов, соответствукяцее затратам электрической энергии на на

872460 рев стекла с заданной скоростью цо заданной температуры.

Как только первый счетчик импульсов

10 насчитает эацанное количество импульсов, на его выходе появляется сигнал, 5 который фиксируется блоком 12 управления привоцом тележки, который поцает команцу на выгрузку тележки со стеклом. иэ печи и одновременно поцает сигнал для сброса показаний первого счетчика импу- fO льсов 10 на нуль" и удержания его в этом состоянии цо загрузки в печь следующего стекла.

Нагретое с зацанной скоростью цо заданной температуры стекло выгружается из печи 3 и поцается в закалочную камеру 1, где интенсивно охлажцается (закаляется) путем равномерного обдува с обеих сторон струйками возцуха, подаваемого по трубопровоцу 2. После закалки стекло выгружается из закалочной камеры 1, снимается с зажимов 24, а тележка 22 с зажимами 24 по обгонному пути возвращается в исхоцное положение перец печатью, гце к зажимам 24 прикрепляется слецуюшее стекло и т.д. цикл работы устройства повторяется.

Ограничение температуры в печи в случае прекращения загрузки стекла осуществляется автоматически.Для этого измеряется температура в печи 3 с помощью датчика температуры 18 и блока 19 регистрации температуры, регулирующий выхоц которого настраивается на цвухпозиционное регулирование температуры в печи на 10-15 С выше той температуры, 35 йри которой происходит нагрев стекла.

Если например, прекратилась по какойлибо причине загрузка стекла в печь, то температура в печи начинает быстро повышаться и, как только достигает темпе- ратуры о раничения, на выходе блока 19 регистрации температуры появляется сигнал, который поцается на третий вход элемента ПАМЯТЬ 15 и запрещает включение его делителем частоты 14. В результате 4> этого подача напряжения на электронагреватели становится невозможной и температура в печи начинает уменьшаться (вслецствме наличия потерь тепла через стенки печи). Как только температура в печи, 50 станет меньше заданной температуры ограиичения, сигнал на выходе регистратора температуры пропадает и начинается нагрев печи электронагревателями по описанному принципу. Таким образом, в случае прекра-; щения загрузки стекла, температура в печи ограничивается на заданном уровне блоком 19 регистрации температуры путем цвухпозиционного регулирования, при этом печь нахоцится в постоянной готовности цля послецуюшего нагрева стекол с зацанной скоростью.

Например, после паузы в работе устройства снова начинается равномерная загрузка стекол в печь. При нагреве первого стекла после паузы из-эа интенсивного отбора тепла им температура в лечи становится меньше температуры ограничения и цудвухпозипионный регулятор температуры перестает работать, а срецнее значение напряжения на электронагревателях стабилизируется счетчиком электрической энергии 8, поэтому цаже первое стекло нагревается с зацанной скоростью и брака в закалке .стекол не наблюцается.

Таким образом, применение изобретения обеспечивает повышение произвоцительности закалочных установок за счет сокрашения количества брака, а также высокое качество стеклоизцелий за счет нарастающего с равномерной и стабильной скоростью нагрева. Кроме того, прецлагаемое устройство с успехом может быть применено не только при закалке листового стекла, но и при его моллировании, гце также необходим нагрев стекла со стабильной скоростью и высокой точностью. формула изобретения

Устройство для нагрева стеклоизцелий, содержащее источник питания, печь с электронагревателями, тележку цля стеклоизделия, блок управления привоцом тележки, первый счетчик импульсов с зацатчиком, трансформатор тока, счетчик. электроэнергии с цатчиком импульсов, блок регистрации, датчик температуры и резистор, причем один иэ вхоцов счетчика электроэнергии поцключен к источнику пи-, ° тания, другой вход которого соецинен со вторичной обмоткой трансформатора тока, к которой подключен резистор, выход цатчика импульсов соединен с оцним из вхоaos счетчика импульсов, выхоц которого поцключен к вхоцу блока управления прии цом тележки, выход которого соецинен с другим входом счетчика импульсов, а цатчик температуры соединен со входом блока регистрации, о т л и ч а ю ш ее с я тем, что, с целью повышения произвоцительности и качества стеклоизцвлий, оно снабжено коммутирующим элементом, делителем частоты, вторым счетчиком импульсов с эацатчиком и элементом ПА .

МЯТЬ, причем электронагреватели поцключены к выходу коммутирующего элемента, 9 872469 10

Составитель А. Кузнецов

Редактор О. Персиянцева Техрец М.Рейвес Корректор Л. Бокшан

Подписное

Заказ 8938/37 Тираж 523

ВНИИПИ Госуцарственного комитета СССР по целам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 один из входов которого соединен с пер- . вичной обмоткой трансформатора тока и с входом делителя частоты, выход которого подключен к одному из входов элемента

ПАМЯТЬ и к одному из входов второго счетчика импульсов, другой вход которого подключен к датчику импульсов, выхоц второго счетчика соединен с цругим входом элемента ПАМЯТЬ, выхэц которого подключен к другому вхоцу коммутирующего элемента, а выхоц блока регистрации соединен с соответствуюшим входом элемента ПАМЯТЬ.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свицетельство СССР

N 169212, кл. С 03 В 27 00, 1965, 2. Авторское свицетельство СССР .по заявке % 2639744, кл. С 03 В 23/02, tO 1978 (прототип).