Устройство для получения труб изкварцевого стекла

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалист ичесиих Рвспублик(51)М Клз С ОЗ В 17/04 Государственный комитет СССР по дедам изобретений н открытийФДата опубликования описания 150 б 81 М,Г.Агешкин, В.П.Анишин, А.И.Гоптарь, А.П.Евсеев, Г,В. Косоручкин и В,В.Рязанцев(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ТРУБ ИЗ КВАРЦЕВОГО СТЕКЛА Изобретение относится к получению изделий из кварцевого стекла различного профиля, в том числе прямоугольного, используежх 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 1 .Однако формование изделий задан ного профиля без применения калибрующего пуансона из .цилиндрического тигля с донным отверстием приводит к раэнотолщинности стенки труб, изменению геометрических размеров . 20 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 профиляГрафитовый 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) 2.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 геометрическиеразмеры 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 механизмом в виде клещей пуансон выполнен . в виде цилиндра, сочлененного с па раллелепипедом с постоянным периметром по высоте, а каждый ролик вы-, полнен в виде коаксиальных цилиндрических трубок, причем внутренняя трубка выполнена иэ тугоплавкого теп 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.ЗОНа 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 4иэ 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 й пуансоном и с помощью захвата со штоком, соединен 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 1 физменяется в пределах 1,25-1,".5, так как графитовый цилиндр непосредственно контактирует с горячей стекломассой, то качество поверхности стекла зависит от температуры графита, кото ч- рый, 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 изобретенияУстройство для получения труб иэкварЦевого стекла, содержащее тиедактор А.Д Синицкая 4342/36 Тираж 520ВНИИПИ Государс.венного комитета Спо делам изобретений И открытий113035, Иосква, Ж, Раушская наб Зака исно П "Патент ", г. ужгород, ул. Проект ная илн 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 цельюповышения 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 каждыйролик выполнен в виде коаксиальныхцилиндрических трубок, причем. внутренняя трубКа выполнена из тугоплавкоготеплоизоляционного материала и не,подвижно 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 свозможностью 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. 09.0156.