Каплеформирующий узел

, 134 БЛИН 09) В 7/ 1 4 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ВТОРСНОМУ С ТЕЛЬСТВ Бюл. У 39к, И.В,ДемковичП.Назарко и В.Е(088,8)видетельство СССР03 В 7/00, 1978,3160492, кл, 65-1 СС 19 к устрой- и стекло- странение водительных прессах ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ 21) 3959090/40-33(57) Изобретение относитсяствам для формирования каплмассы. Цель изобретения -теплового следа ножниц и повышениетемпературной гомогенности капли.Стекломасса 10 заполняет чашу 1 иперемешивается бушингом 4. Стекломасса 10 и капля 11 находятся в соприкосновении с кольцевым электродом2. После образования капли 11 подводятся лезвия ножниц 6 и дополнительные электроды 7. При возникновенииконтакта между каплей 11, лезвияминожниц 6 и дополнительными электродами 7 через стекломассу протекаетэлектрический ток и выделяется джоулево тепло. Каплеформирующий узелможет использоваться при прессованиоптических заготовок на высокопроиз5 10 15 20 30 35 40 50 55 Изобретение относится к устройствам формирования капли стекломассыи может быть использовано для получения порции стекла с высокой температурной однородностью при прессовании оптических заготовок,Цель изобретения - устранениетеплового следа ножниц .и повышениетемпературной гомогенности капли,На фиг,1 изображен каплеформирующий узел, общий вид; на фиг,2 - дополнительные электроды и ножницы,вид снизу; на фиг.3 - разрез А-Ана фиг.2; на фиг,4 - графики распределения температуры в приповерхностном слое стекломассы в момент окончания обрезания без разогрева поверхностного слоя среза электрическимтоком и с применением разогрева.Каплеформирующий узел содержитчашу 1 с кольцевым электродом 2 поочку 3, бушинг 4 и плунжер 5. Подочком 3 расположены металлическиеножницы б, а под ними - дополнительные электроды 7 в виде полуколец,приводимые в движение механизмом 8перемещения электродов 7, которыйосуществляет синхронизацию движениядополнительных электродов 7 и ножниц 6 Пунктирными .линиями (фиг.1)обозначены кинематические связи лезвий ножниц 6 и дополнительныхэлектродов 7, Двойной стрелкой обозначены управляющие воздействия устройства 9 управления механизмом 8перемещения дополнительных электродов 7. Устройство также содержит дваисточника тока (не показаны), Одинисточник тока подсоединен к ножни,цам 6 икольцевому электроду 2, адругой - к ножницам б и дополнительным электродам 7.Устройство работает следующимобразом.Стекломасса 10 заполняет чашу 1,перемешивается бушингом 4, Плунжер5 при движении вверх освобождаетместо 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 находятсяв соприкосновении с кольцевым электродом 2. После того, как образовалась капля 11, производят подводлезвий ножниц 6 и дополнительныхэлектродов 7. Дополнительные электроды 7 подводят до соприкасновения скаплей 11, Для предотвращения разрушения поверхности капли 11 они имеютгладкие, закругленные края. По возникновении контакта между каплей 11,лезвиями ножниц 6 и дополнительнымиэлектродами 7 через стекломассупротекает электрический ток и выделяется джоулево тепло, которое разогревает ее. После отрезания капли 11ножницами б ток прекращается,На фиг.4 кривая 1 представляетграфик зависимости температуры откоординаты при формировании каплис помощью предлагаемого устройства,Начало координат совмещено с поверхностью среза, При расчетах принимают,что плотность тока= 10 А/м , заЭ явисимость удельного сопротивлениястекла от температуры (Ом.м) имеетвид 2000р=6 1 О ехр( --- )ТТемпература 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 электро- сопротивлению стекломассы, а удельное электросопротивление экспоненциально убывает с ростом Температуры, то 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 состав 1346596ляет 1100 К, в то время как на известных эта величина составляет 700800 К, а при этих температурах ужепроисходят структурные изменения в5стекле, Из графиков видно также,что значительно уменьшается глубинапроникновения теплового следа от3 мм для известных устройств до0,5 мм для предлагаемого. При точнойрегулировке величины плотности токаможно добиться полного устранениятеплового влияния ножниц на стекломассу,П р и м е р. В известных устройст"вах для формирования капель стекломассы при прессовании экранов малогабаритных цветных кинескопов 25 ЛК 2 Цглубина теплового влияния лезвий ножниц составляет 5 мм, При этом поверх пности среза охлаждаются на величину500 К,С целью устранения теплового влияния ножниц на каплю стекломассыпредлагается каплеформирующий узел, 25в котором тепловой след разогревается в процессе отрезания капли стекломассы электрическим током, протекающим через область стекла, охлажденного лезвиями ножниц, Величина необходимого разогрева зависит от начальных температур и теплофизических характеристик материала ножниц и стекла, а также от продолжительностиоперации отрезания капли. Величинуразогрева можно регулировать изменением плотности протекающего тока.Электропитание устройства лучше осуществлять от источника тока, т,е. оттакого источника электроэнергии, 40внутреннее сопротивление которогонамного больше сопротивления внешнейцепи, Это обеспечит. исключение перегрева капли стекломассы при понижении ее сопротивления с возрастанием 45температуры,При прессовании экранов кинескопов 25 ЛК 2 Ц площадь поперечного сечения капли стекломассы составляет8=10 м , Для обеспечения плотности тока 1 = 10 А/м источник элект 3ропитания должен обеспечивать величи-.ну тока= 1 8 = 10 А на одну паруэлектродов, При расстоянии междуэлектродами с 1 = 5 1 О м, зависимости удельного сопротивления от темпе 12000 ратуры вида р = б 10 ехрТ начальной температуре стекломассы 1360 К и начальной температуре ножниц 600 К сопротивление зоны стекло- массы 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 тепловыделениясв стекле с температурой 700 К 1,7 х9 Ъх 10 Вт/м, в стекле с температурой 1000 К 10 Вт/м , в стекле с темпера 7 3ф 6турой 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 ониэпочти 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. Капле- формирующий узел пригоден для формования капель стекломассы при прес- совании оптических заготовок на высокопроизводительных прессах,Формула и з о б р е т е н и яКаплеформирующий 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,, Составитель Л,ГоТехред М.Ходанич Тираж 427 НИИПИ Государственног по делам изобретений 035, Москва, Ж, Р Подпкомитета СССРоткрытий