Способ соединения стеклянных трубок разного диаметра

Сов э Советски кСоцивлмстичесникРеспублик АВТОРСКОМУ СВИДИЕЛЬСТВУоткрыв та опубликов я описания 09.02 Вартан ьянц, И. Дедковск Пелезнев, В.И. Боро) Авторы изобретен остоятельное конструкторско- те проектированию приборов и апп логитов из стекла внтель 4) СПОСОБ СОЕДИНЕНИЯ СТЕКЛЯН РАЗНОГО ДИАИЕТРА ОК и омьишйного ные ся ни ег ре Изобретение относится к р ности стройматериалов, в частности к стекольному приборостроению, и может быть использовано при изготовлении стеклянной лабораторной аппаратуры,5 а также различных термометров.Известен способ впаивания одной в другую стеклянных трубок различного диаметра. 8 трубку большего диаметра вставляют спираль из трубки меньшего1 О диаметра, так, что последняя находится в контакте с внутренней поверхностью трубки большего диаметра. Закрывают по одному концу обеих трубок. Сообщают трубке большего диаметра вра 15 щение, одновременно нагревая ее кольцевой газовой горелкой и создавая в ней пониженное давление. При этом про. исходит спаивание обеих трубок 13Для данного способа характерна недостаточная точность геометрических размеров получаемых изделий.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ соединений стеклянных трубок разного диаметра, включающий формование на конце стеклянной трубки меньшего диаметра таре. лочки, размещение ее внутри стеклянной трубки большего диаметра, их вра щение, нагрев места спая, осаживание стекла, пропаивание места спая и сжатие спая по продольной оси. Стеклянную трубку меньшего диаметра с тарелочкой помещают внутрь стеклянной трубки большего диаметра, вращая,ют место спая в зоне, равнойтолщинам тарелочки, находящейэоны нагрева, а пропаиваниедут с подтягиванием тарелочкиу нагрева с последующим сжатием места спая по продольной оси спаиваемых трубок ЮНедостатками эт способа являют"большие остаточ напряжения, возкающие в месте спая, и разрушающие о, а также большая деформация талочки в месте спая. Одной из причин3 90331вознйкновения больших остаточных напряжений является небольшая зона нагрева, равная 5-6-ти толщинам тарелочки (почти на границе термоудара).Другая причина возникновения большихостаточных напряжений в месте спаяв том, что тарелоцка не подготавливается к спайке, горячая стекломассатрубки большего диаметра осаживаетсяна края холодной тарелочки и возмож- Оно разрушение спая,Деформация тарелочки в месте спаяобусловлена тем, цто согласно способу расплавленная стекломасса большейтрубки формируется за счет. сжатия мес,та спая по продольной оси и облегчаеттарелоцку, Простое сжатие места спаяуменьшает деформацию большей трубкив месте нагрева, так как расплавленная зона стекла резко сужается, Однако стекломасса, сжатая по продольнойоси, выдавливается цастично наружу ивнутрь трубки большего диаметра, облегая тарелочку, оасплавляя ее и образуя наплыв в Форме тора по бокам 2тарелочки.Образование наплыва сопровождается перетеканием стекломассы от тарелочки к тору под действием сил поверхностного натяжения, цто приводит ЗОк утоньшению тарелочки в месте спаяФ образованию отверстий.Цель изобретения - улучшение качества соединения за счет ликвидации остаточных напряжений и исключения деформации тарелочки.Поставленная цель достигается тем,что согласно способу соединения стеклянных трубок разного диаметра, включающему формование на конце стеклян-. щной трубки меньшего диаметра тарелочки, размещение ее внутри стекляннойтрубки большего диаметра, их вращение, нагрев места спая, осаживаниестекла, пропаивание места спая и сжа-тие спая по продольной оси, соединяемые трубки закрывают с концов, про"тивоположных месту спая, нагрев мес- .та спая осуществляют в зоне, равной диаметру тарелочки,осаживание стеклапроизводят растягиванием места спая,апосле сжатия места спая по продольнойоси закрытый конец трубки большегодиаметра подогревают с последующимпрожигом его стенки. На фиг. 1 показана установка труб"к ки меньшего диаметра в трубке большего диаметра; на фиг, 2 - нагрев и фосаживание стекла в месте спая за счет растяжки места спая; на Фиг. 3- пропаивание спая и сжатие его по продольной оси; на фиг. 4 - нагрев закрытого конца трубки большего диаметра; на фиг. 5 - прожиг стенки трубки большего диаметра.Способ представлен при сборке термоампул медицинских термометров,Резервуар термометра представляет собой трубку большего диаметра 1 с одним закрытым концом, в которую впаивается капиллярная трубка или трубка меньшего диаметра 2 с закрытым концом и тарелочкой 3 на противоположном конце, источник энергии предназначенный для полуцения спая, и источник энергии 5 - для подогрева закрытого конца трубки большего диаметра 1 и прожига ее стенки.Стеклянную трубку меньшего диаметра 2 с тарелочкой 3 помещают в . трубку большего диаметра 1 тарелочкой 3 к закрытому ее концу, закрепляют все в патроне и включают вращение. На место предполагаемого спая направляют источник энергии ч и нагревают стекло до пластичного состоя ния, после чего осаживают стекло на тарелочку 3 за счет растяжения места спая с образованием разрежения в полученном замкнутом объеме. После осаживания стекла на тарелочку 3 производят пропаивание спая и сжатие его по продольной оси, ликвидируя этим деформацию трубки большего диаметра 1. Далее производят подогрев закрытого конца трубки большего диаметра 1, цто препятствует перетеканию рас. плавленного стекла от-тарелоцки 3 к месту спая и образованию наплывов, вызванных операцией сжатия спая по продольной оси. Подогрев благоприятно отражается на равномерном распределении расплавленной стекломассы по внутренней поверхности спая, что достигается выравниванием давления по обе стороны тарелочки 3, так как на предыдущих операциях в замкнутом об.ьеме получено разрежение. После операции подогрева осуществляют прожиг стен-ки для сохранения полученной формы спая. В противном случае при охлаждении происходит деформация спая, так как стекло еще пластично и внутри существует некоторое разрежение, которое полуцается в процессе изготовления спая за счет вытеснения воздуха при нагреве.В результате полуцается спай беэ деформации тарелочки и больших остаточных напряжений.В качестве источника энергии можно использовать любой источник, обеспе цивающий необходимую плотность мощности для расплавления стекла в зоне спайки. В данном конкретном случае при сборке термоампул медицинских термометров использованы водородные 10 горелки, питающиеся от электролизера емкостью 2,5 л.Согласно предложенному способу до" стигается исключение деформации тарелочки, которая является следствием 5 образования наплыва и перетекания стекломассы при спайке. Достигается это подогревом закрытого конца трубки большего диаметра 1. Сохранение полученной формы спая обусловлено 2 о прожигом стенки трубки большего диаметра 1.Уменьшение напряжений после процесса впайки достигается резким увеличением зоны нагрева (зона нагрева равна диаметру тарелочки, при сборке термоампул медтермометров это составпяет 3,2-3,5 мм), цто приводит к борее плавному подъему температуры стекра. Одновременно расширение зоны на грева до размеров диаметра тарелочки позволяет практически использовать любой источник энергии, что согласно известному способу затруднительно при малых диаметрах спаиваемых тру- з бок (начиная с 5 мм), так как необходимую плотность мощности в зоне пайки могли обеспечить только лазеры.Кроме того, уменьшение напряжения после впайки достигается эа счет по О мещения тарелочки сразу в зону впайки, где она прогревается, и стекло.- масса трубки большего диаметра уже осаживается за счет растяжки не на холодную тарелочку, а на горяцуа, т,е, ппроисходит резкое уменьшение температурного перепада в зоне спайки,Способ позволяет исключить дополнительную операцию в процессе сборки термоампул медтермометров - обрезку шпица, снизить стоимость операции впайки за счет использования более дешевых истоцников энергии, цем лазеры, уменьшить остаточное напряжение, т,е. количество брака, улучшить условия труда.Формула изобретения Способ соединенйя стеклянных трубок разного диаметра, включающий формование на конце стеклянной трубкименьшего диаметра тарелочки, размещение ее внутри стеклянной трубки большего диаметра, их вращение, нагревместа спая, осаживание стекла, пропаивание места спая и сжатие спая попродольной оси, о т л и ц а ю щ и йс я тем, цто, с целью улучшения качества соединения за счет ликвидацииостаточных напряжений и исключениядеформации тарелочки, соединяемыетрубки закрывают с концов, противоположных месту спая, нагрев местаспая осуществляют в зоне, равной диаметру тарелочки, осаживание стеклапроизводят растягиванием места спая,а после сжатия места спая по продольной оси закрытый конец трубки большего диаметра подогревают с последующим прожигом его стенки,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент СИА Г 3837830,сп. Ы-И. 1971.2. Авторское свидетельство СССРЮ 578271, кл. С 03 В 23/20, 1976,903314 Риг 9 о Юекма ак Те Подписно ТиГосударсепам изоМосква