Устройство для закалки изделий из стекла

 

% Д1; <.

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

<>645548

Союз Советских

Социалистических

Республик

К ПАТЕНТУ (61) Дополнительный к патенту— (22) Заявлено 19.07.74 (21) 2045781/29-33 (23) Приоритет — (32) 20.07.73 (51) М К ч 2 С 03 В 27/00

:Госудорстеенный комитет (31) 34707 (33) Великобритания (53) УДК 666.1 (088.8) (43) Опубликовано 30.01.79. Бюллетень Ме 4 по делам изобретений и открытий (45) Дата опубликования описания 0б.03.79 (72) Автор изобретения

Иностранец

Питер Джон Гаррисон (Великобритания) Иностранная фирма

«Пилкингтон Вразерз Лимитед» (Великобритания) (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАКАЛКИ ИЗДЕЛИЙ

ИЗ СТЕКЛА

1 2

Изобретение относится к устройствам для закалки стекла с целью придания ему ударной вязкости, Известна установка для закалки стекла, включающая устройство нагрева (1).

Однако эта установка не может обеспечить требуемого качества обжига.

Близким к изобретению является устройство для закалки изделий из стекла, содержащее печь для нагрева изделий и ра"положенную над ней камеру закалки с охлаждающей жидкостью, систему трубопроводов и насосов и резервуар с охлаждающей жидкостью (2).

Недостаток данного устройства состоит в том, что оно не обеспечивает постоянства теплопроводности охлаждающей жидкости в камере закалки.

Цель изобретения — обеспечение постоянства теплопроводности охлаждающей жидкости в камере закалки.

Достигается это тем, что устройство для закалки изделий из стекла, включающее печь для нагрева изделий и расположенную над ней камеру закалки с охлажда ющей жидкостью, систему трубопроводов и насосов и резервуар с охлаждающей жидкостью, снабжено емкостью переполнения с охлаж1дающей жидкостью, емкостью с дополнительной низко кипящей жидкостью и смесительной емкостью, соединен.. ными системой насосов и трубопроводов с датчиками теплопроводности, системой управления и насосом регулирования подачи смешанной жидкости из смесительной емкости в камеру закалки; датчик теплопроводности выполнен в виде датчика сопротивления, установленного в камере закалки; система управления выполнена в виде источника стабилизированного задающего напряжения, измерительной схемы перепада напряжений на датчике сопротивления и исполнительного реле насоса регулирования подачи смешанной жидкости, причем

l5 исполнительное реле насоса регулирования подачи смешанной жидкости соединено с источником стабилизированного задающего напряжения и измерительной схемой перепада напряжений; емкость переполнения

20 соединена системой трубопроводов и насосов с резервуаром с охлаждающей жидкостью и с камерой закалки, а датчик теплопроводности — через систему управления с насосом регулирования подачи смешанной жидкости.

На фиг. 1 изображен датчик теплопроводности предлагаемого устройства; на фиг. 2 — емкость с охлаждающей жидкостью; на фиг. 3 и 4 — схема устройства

645548

3 для закалки изделий; на фиг. 5 — система управления устройства.

Датчик 1 теплопроводности для определения свойств теплопередачи охлаждающей жидкости представляет собой плати- 5 новую проволоку круглого сечения, которая крепится с помощью двух более толстых платиновых проволок 2 и 8, входящйх во -внутрь электрически изолирующего блока 4 и им удерживаемых. io

Диаметр проволоки 1 может быть равен, например, 0,22 ял, при этом диаметр проволок 2 и 8 может быть равен 0,88 мя.

Блок 4 выполнен из керамического ма- . териала, к которому посредством винтов 15 (на чертеже не показаны) крепятся проволоки 2 и 8. С IIQMIO b80 винтов проволо- ки 2 и 8 закрепляются внутри втулок, прикрепленных к стенкам высверленных отверстий блока 4, 20

Два тонких золотых вывода 5 и б припаяны к датчику 1 теплопроводности в точках 7 и 8 соединения, расположенных на определенном расстоянии одна от другой по длине резистора, например, на расстоянии 3 с,я. Диаметр золотых выводов . очень мал и составляет, например, 0,02 м я; что объясняется требованием минимального отвода тепла через них от датчика 1.

Дальние концы выводов 5 и 6 относительно датчика 1 припаиваются к тонким платиновым проволочкам 9 и 10, которые крепятся к более толстым платиновым проволокам П и 12. Платиновые проволоки

11 и 12 крепятся с помощью блока 4, в втулках которого они укреплены, точно так как и проволоки 2 и 8. Вся сборка . разработана таким образом, что во время работы проволоки 2, 8, 11 и 12 погружаются в среду охлаждающей жидкости, нахо- 40 дящейся в камере закалки.

Электрические соединительные провода проходят через блок 4 от проволок 11 и

12 к измерительной схеме 18 перепада напряжений на датчике сопротивления, а от 45 проволок 2 и 8 — к источнику 14 стабилизированного задающего напряжения.

На фиг. 2 изображена часть устройства с камерой закалки, Камера 15 закалки заполнена охлаждающей жидкостью до уров- 50 ня 16 перелива, выше которого предусмотрен слив данной жидкости. Над камерой

15 закалки расположена электрическая печь 17 для нагрева изделий с нагревательными элементами 18. Закаливаемый лйст 19 стекла подвешивают с помощью, например,,двух или четырех щипцов 20, расположенных вдоль верхней кромки обрабатываемого листа. Щипцы крепятся на штанге 21, подвешенной на тросе 22, намо- 60 таином на блоки подъемника 28. Стеклянные листы, подлежащие закалке, закрепляют с помощью щипцов 20 и помещают в электрическую печь 17, в которой" поддер65 живается температура, обеспечивающая быстрое и однородное нагревание этих листов до температуры их размягчения, например до температуры порядка 610 — 720 С для известковонатрневого стекла. Температуру охлаждающей жидкости, например, «мобил силрекс фм», находящейся в камере закалки, сохраняют равной примерно

150 — 260 С с помощью соответствующих электрических нагревателей, которые на чертеже не показаны. После того, как температура закаливаемого листа достигнет требуемого значения, данный лист быстр э опускают с помощью блоков подъемника

28 в камеру 15 с охлаждающей жидкостью.

На фиг. 3 и 4 представлена схема предлагаемого устройства. Для заполнения камеры 15 закалки охлаждающей жидкостью (маслом) и дополнительной низкокипящей жидкостью предусмотрена автоматическая система управления, которая предназначена для автоматической подачи дополнительного количества жидкости в камеру за калки охлаждающей жидкостью.

Выходной трубопровод 24 соединяег емкость 25, окружающую камеру закалки, через насос 26 с трубопроводом 27, который разветвляется на два питающих трубопровода 28, расположенных вертикально вдоль камеры 15 закалки. Ответвляющийся трубопровод 29 через ручной клапан

80 соединяется с нижней частью камеры

15, причем клапан 80 обычно нормально закрыт. Насос 26 перекачивает охлаждающую жидкость из емкости 25 по выходному трубопроводу 24, трубопроводу 27 и по двум питающим трубопроводам 28 в камеру

15 закалки.

Свежее масло содержится в резервуаре

81 с охлаждающей жидкостью, выполненном в ви де барабана, откуда оно поступает в барабан 82. Выходной трубопровод 88 соединяет барабан 82 через насос 84 с емкостью 85 переполнения, где находятся поплавковые переключатели 86 и 87 верхнего и нижнего уровня соответственно, которые реагируют на уровень жидкости в емкости

85 переполнения. Если уровень масла в емкости 85 становится ниже нижнего уровня, то срабатывает переключатель 87 нижнего уровня, который включает насос 84, подающий масло из барабана 82 по трубопроводу

88 в емкость 85 переполнения. Когда указанная жидкость достигает верхнего уровня в емкости переполнения, насос 84 выклю- чается срабатыванием переключателя 86 верхнего уровня.

Погружаемая трубка 88 емкости 85 соединена через насос 89 с трубопроводом 40, патрубок 41 которого входит в емкость 25.

Уменьшение количества охлаждающей жидкости в камере 15 закалки происходит из-за испарения и удаления охлаждающей жидкости из камеры 15 совместно с закаливаемым стеклом. Такие потери приводят и уменьшению количества охлаждающей жид645548 кости, содержащейся в емкости 25. Уровень охлаждающей жидкости, определяется по средством верхней 42 и нижней 43 термопар, которые управляют работой насоса 39.

При достижении охлаждающей жидкостью, которую содержит емкость 25, оптимального уровня, находящегося ниже переливного трубопровода 44, выходящего из емкости

25, термопара верхнего уровня погружаетйя в среду охлаждающей жидкости, вследствие чего насос 89 отключается. Уменьшение уровня охлаждающей жидкости в емкости

25 приводит к тому, что термопары 42 и 43 остаются вне жидкости. Кончик тармопары

48 нижнего уровня расположен прямо над уровнем выходного трубопровода 24 емкости 25.

Отсутствие сигнала на выходах обеих термопар является условием,для включения

: насоса 39, кот орый подает охлаждающую жидкость из емкости 35 переполнения через погруженную трубку 38 и трубопрово

40 в емкость 25. При достижении жидкость о оптимального уровня термопары 42 и 43 снова погружаются в жидкость, что слу1 жит условием для отключения насоса 89.

Погруженная трубка 38 емкости 85 переполнения соединена через насос 45 с трубопроводом 46, соединенным со смесительной емкостью 47. Емкость 48 с дополнительной низкокипящей жидкостью состоит из двух емкостей с различными свежими дополнительными жидкостями, например толуолом и четыреххлористым углеродом. Емкости 48 соединены через многоходовой клапан 49 с общим выходным трубопроводом 50, который, в свою очередь, через насос 51 соединен со смесительной емкость о

47. Смесительная емкость 47 содержит средство для определения уровня, выполненное в виде емкостного пробника 52 уровня, и мешалку 58. Если уровень жидкости в смесительной емкости 47 становится меньше уровня установки емкостного пробника 52 уровня, то включаются в работу насосы 45 и 51. Насос 45 перекачивает жидкость из емкости 85 переполнения в смесительную емкость 47 по трубопроводу 46, а насос 51 подает свежую дополнительную жидкость из одной из емкостей 48 в смесительную емкость 47 по трубопроводу 50. Для получения требуемых пропорций, например от 5",4 до 20 /, скорость подачи ооответствующи:. жидкостей насосами 45 и 51 регулируется, при этом конкретная величина процентного содержания выбирается таким образом, чтобы она была выше требуемой концентрации для охлаждающей жидкости, например

4 /, или менее, находящейся в камере 15 закалки. Отключение насоса 51 происходит в том случае, когда уровень жидкости

60 в смесительной емкости 47 становится выше установленного пробника 52 для опре-, деления уровня. 65

Смесительная емкость 47 имеет переливной трубопровод 54, соединяющий ее с емкостью 55. Трубопровод 56 для выпуска газа, выходящий из смесительной емкости 47, соединяется с трубопроводом 57 для выпуска газа, выходящим из емкости

55. Выходной трубопровод 58 смесительной емкости 47 соединен через насос 59 и реле

60 давления с магистральным трубопроводом 61, который соединен с выходным трубопроводом 24 емкости 25, соединенным с насосом 26.

В камере 15 на уровне 38 см, ниже верхней части водослива 16, расположен электрический датчик 62 (такого типа, как на фиг. 1), соединенный со схемой 68 управления.

Схема 68 управления (фиг. 5) предназначена для управления работой насоса 59 с целью регулирования подачи смеси масла и дополнительной жидкости из смесительной емкости 47 в камеру 15 закалки.

В случае уменьшения процентного содержания дополнительной жидкости, содержащейся в охлаждающей жидкости, ниже наперед заданной величины изменяются свойства теплопередачи охлаждающей жидкости, что определяется датчиком 62, по сигналам которого в итоге происходит включение в работу насоса 59. В результате давления в трубопроводе 58 за насосом 59 повышается, вследствие чего при достижении определенной величины его открывается реле 60 давления и богатая смесь подается из смесительной емкости 47 по магистральному трубопроводу 61 в трубопровод 24. Затем указанная смесь подается насосом 26 по трубопроводу 27 и двум питающим линиям 28 в камеру 15 закалки, благодаря чему осуществляется регулирование состава охлаждающей жидкости в камере закалки. Насос 26 работает с большей производительностью по сравнению с насосом 59, поэтому он перекачивает жидкость по трубопроводу 24 из емкости

25 в дополнение к перекачиванпю смеси по магистральному трубопроводу 61 насосо.t

59. При достижении заданного процентного содержания дополнительной жидкости в охлаждающей жидкости свойства теплопередачи данной жидкости восстанавливаются до заданнопо значения, что определяется,датчиком 62, по сигналам которого схема 63 управления отключает насос 59.

После отключения насоса 59, давление в трубопроводе падает и реле 60 давления вновь переходит в закрытое положение.

Вследствие подачи дополнительного количества жидкости в камеру 15 закалки повышается уровень этой жидкости в емкости 25. Охлаждающая жидкость переливается из емкости 25 по переливному тр;— бопроводу 44, соединенному с буферной емкостью 64, которая также предназначена для охлаждения этой жидкости. Буферная

645548

40

55 емкость 64 имеет переливной трубопровод

65, соединяющий ее с емкостью 85 переполнения. По достижении жидкостью уровня переливного трубопровода 65 в буферно! емкости 64 эта жидкость начинает перетекать по трубопроводу 65 в емкость 85, Схема 68 управления (фиг. 5) содержит как источник 14 стабилизированного тока, так и измерительную схему 18 для измерения напряжения, которые показаны на фиг. 1. Источник 14, соединенный с источником бб переменного тока, снабжен потенциометром 67 для настройки вручную, включенным в эту схему, что позволяет регулировать величину стабилизированного тока в определенном диапазоне значений, например в диапазоне 0 — 10 А. Проводами

68 источник 14 соединен с проволоками 2 и 8 датчика 62. Измерительная схема 18 представляет собой регулятор тяпа «включить — отключить» с зоной нечувствительности порядка 100 л В, в нем происходит сравнение величины напряжения, приложенного к его входу с наперед заданной величиной напряжения, которая задается вручную посредством регулирующего потенциометра 69. К выходу измерительной схемы 18 падключено исполнительное реле

70, срабатывающее в зависимости от того, больше или меньше величина приложенного напряжения наперед заданной. С уменьшением процентного содержания присадки в закалочной жидкости величина па денни напряжения, измеряемого между точками

7 и 8 датчика, увеличивается. Величина задаваемого напряжения определяет требуемое количество, дополнительной жидкости, которое должно содержаться в охлаждающей жидкости, поэтому увеличение напряжения выше заданного значения указывает на то, что действительное количество дополнительной жидкости в охлаждающей жидкости уменьшилось и стало ниже заданной концентрации. С целью исключения ложных сигналов провода 71 от датчика 62 подсоединены к входу активного низкочастотного фильтра 72. Питание от основного источника 78 переменного тока подводится как к измерительной схеме 18, так и к фильтру 72.

Исполнительное реле 70 имеет нормально открытый контакт 74, который соединен последовательно с другим источником 75 переменного тока и с насосом 59, подающим дополнительное количество жидкости, кото рая представляет собой богатую смесь, из смесительной емкости 47 в камеру 15 закалки. Таким образом, смесь подается в тех

l5

Зо случаях, когда датчик 62 определяет, что процентное содержание дополнительной жидкости уменьшилось ниже заданного значения, которое за дается с помощью потенци ометра 69, Для осуществления визуального контроля свойств теплопередачи охлаждаю щей жидкости выходное напряжение источника

14 электропитания подается по проводу 76 к записывающему устройству 77, которое осуществляет запись поступающей информации.

Формула изобретения

Устройство для закалки изделий из стекла, включающее печь для нагрева изделий и расположенную над ней камеру закалки с охлаждающей жидкостью, систему трубопроводов и насосов и резервуар с охлаждающей жидкостью, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью обеспечения постоянства теплопроводности охлаждающей жидкости в камере закалки, оно снабжено емкостью переполнения с охлаждающей жидкостью, емкостью с низкокипящей жидкостью и смесительной емкостью, соединенными системой насосов и трубопроводов с датчиками теплопроводности, системой управления и насосом регулирования подачи смешанной жидкости из смесительной емкости в камеру закалки, датчик теплопроводности выполнен в виде датчика сопротивления, установленного в камере закалки; система управления выполнена в виде источника стабилизированного задающего напряжения, измерительной схемы перепада напряжений на датчике сопротивления и исполнительного реле насоса регулирования подачи смешанной жидкости, причем исполнительное реле насоса регулирования подачи смешанной жидкости соединено с источником стабилизированного задающего напряжения и измерительной схемой перепада напряжений; емкость переполнения соединена системой трубопроводов и насосов с резервуаром с охлаждающей жидкостью и с камерой закалки, а датчик теплопровадности — через систсму управления с насосом регулирования подачи смешанной жидкости.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Заявка,№ 2341846, кл. С 03 В 27/00, 1967, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства.

2. Авторское свидетельство СССР № 237353, кл. С 03 В 27/00, 1967.

645548

7Б

Составитель В. Алекперов

Редактор T. Кузьмина Техред С. Антипенко Корректор С. Файн

Заказ 1132/32 Изд. № 109 Тираж 574 Подписное

НПО Государственного комитета 0ССР по делам изобретений и открытий

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

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»