Устройство для изготовления изделий с пористыми структурами из стеклянных микрошариков

(51) ОБРЕТЕНПЬСТВУ ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПОДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ОПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ СВ(71) Отделение Всесоюзного научноисследовательского проектно-конструкторского и технологического института источников тока Научно-производственного объединения "Квант" с опытным производством в г. Севастополе(56) Авторское свидетельство СССРВ 1147700, кл, С 03 С 27/12, 1983,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ С ПОРИСТЫМИ СТРУКТУРАМИ ИЗСТЕКЛЯННЫХ МИКРОАРИКОВ 801433(57) Изобретение относится к промышленности строительства и стройматери алов, к стекольному производству, и может быть использовано для изготовления Фильтров, пористых перегородок. Цель изобретения - обеспечение оптимальных температурных режимо спекания изделий из различных по диа метру микрошариков, улучшение их качества, увеличение производительности и снижение энергозатрат. Для этог рабочая камера печи состоит из отдельных термомодулей. Каждый термомодуль выполнен в виде тороцдального сектора, а число их в 4-5 раз превышает число необходимых для термообработки зон. Длина термомодуля не1433915 более, чем 1:5, С торцов этой трубыустановлены фланцы 12 с кольцевымипорогами 13 для удержания транспортера 10. На трубе 11 в теплоизоляции 5 14 размещен резестивный нагреватель 15 с выводами 16, В полости трубы 11 установлена термопара 17, провода которой помещены в термостойкуютрубку 18, проходящую через отверс О тие во фланце 12 и удерживаемую стойками 19. Концы проводов 20 термопары 17 выведены через вторую термо"стойкую трубку 21, размещенную присборке между фланцами 12 соседних 1 термомодулей, для чего во фланцахимеется соответствующее углубление.На плоскости непрерывного транспортера 10 установлены вертикальныеэкраны 22, так что при каждом шаге 20 транспортера одна из пар этих экранов перекрывает проходные отверстияво фланцах 12. Рабочая поверхностьтранспортера между экранами имеетслой отожженного глинозема 23.Для дискретного вращения непрерывного транспортера 10 в его центреустановлен рычаг 24, на отростке которого установлена цевка 25, входящая в паз кулачка 26, связанного 3 О с приводом.Для захвата непрерывного транспортера 1 О рычагом 24 на его конце установлены губки 27, связанные с якорем электромагнита 28.35 Выгрузка спеченных иэделий 6 странспортера 1 О производится толкаменее пяти его диаметров. Протяженность температурных зон в эависимос"ти от необходимого времени пребыванияв них иэделий устанавливается заданием одинаковых (или разных) температур в группах термомодулей, Иэделия б формуются прессом 1 и подаютсяустройством загрузки 4 иа непрерывный транспортер, приводимый в дискретные движения пазовым кулачком 26через рычаг 24 с губками 27, зажимающими его тело от электромагнита 28.Изделия б по мере движения транспорИзобретение относится к промышленности стройматериалов, к стекольному производству, и может быть использовано для изготовления фильтров,пористых перегородок.Цель изобретения - обеспечениеоптимальных температурных режимовспекания изделий из различных подиаметру микрошариков, улучшение ихкачества, увеличение производительности и снижение энергозатрат.На фиг. 1 показано предлагаемоеустройство; на фиг. 2 - разрез А-Ана фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б нафиг.1.Устройство содержит пресс 1 дляформования изделий из массы, состоящей из стеклянных микрошариков исвязки, который имеет формующее устроиство 2, диск с матрицами 3 дляформования изделий и загрузочное устройство 4 с толкателем 5,Для спекания сформованных изделий 6 имеется печь 7, рабочая камера которой 8 представляет собой полый незамкнутый тор и состоит иэотдельных термомодулей 9, которые выполнены в форме тороидального сектора,Внутри рабочей камеры 8 размещеннепрерывный шагающий транспортер 10,конструктивно выполненный из отдельных, соединенных между собой секций. К незамкнутой части печи 7 примыкает пресс 1. Каждый термомодупь 9состоит иэ трубы 11, отношение внутреннегодиаметра которой к ее длине тера 10 вначале проходят зону предварительного нагрева, например первыетри модуля 9, здесь выгорает связкамикрошариков, Газы иэ полостей удаляются эжектором 33. Далее следует зонаспекания,.например иэ пяти модулей,одинаковой температурой. В оставших"ся термомодулях происходит отжиг иостывание изделий, Готовые иэделияна выходе из печи 7 снимаются разгрузочным устройством 29 и направляютсяв желоб 30 для доставки к месту ихсборки. 2 з.п. ф-лы, 3 ил, 1433915телем устройства выгрузки 29. Для направления готовых изделий к месту их сбора имеется желоб 30. Входные термомодули рабочей камеры трубка 5 ми 31 соединены через эапорные краны 32 с камерой разряжения эжектора 33 для удаления из них газовых выделений, образующихся вследствие выгорания связки сформованных изделий при предварительном их нагреве. Выводы всех резистивных нагревателей кабелем 34 подключены к устройствууправления 35, сюда же кабелем 36 поданы выводы всех термопар 17, уста новленных в термомодулях 8.Устройство управления 35 содержит источники питания, регуляторы температуры нагревателей и органы управления устройством. ООбразование температурных зон для спекания изделий, различных по объему и сформированных из разных по диаметру стеклянных микрошариков, с целью изменения времени этапов их тем пературной обработки производится путем объединения отдельных термомодулей в группы с соответствующей температурой в их полостях.Как показывает эксперимент, например, для спекания фильтров из стекломикрошариков диаметром 60 мкм, изготовленных из приборного стекла, время спекания равно 24 мин. Если при этом для упрощения взять время выстоя шагового транспортера, равным одной минуте, а число размещаемых фильтров в термомодуле, равным шести, то зона спекания должна состоять из четырех термомодулей. В этом случае первые (входные) термомодули используются для предварительного нагрева фильтров, при котором происходит выжигание связки, остальные для постепенного снижения. температуры фильтров (отжига).Устройство работает следующим образом (на примере четырехмодульной эоны спекания).Включают устройство управления 35 и выводят на режим печь 7. Запускают привод подготовленного к работе пресса 1 и привод кулачка 26. В эжектор 33 подают сжатый воздух. Формующее устройство 2 поочередно по мере вращения диска 3 подает в его матрицы массу, состоящую из стеклянных микрошариков и связки, формуя изделия. На позиции загрузки сформованное изделие -фильтр 6 выталкивается из матрицы и толкателем 5 устройства загрузки 4 досылается на плоскость непрерывного транспортера 10. Включается электромагнит 28, под действием которого губки 27 рычага 24 зажимают тело транспортера 1 О. Начинает вращение от своего привода кулачек 26, посредством его паза и цевки 25 вращатель" ное движение кулачка преобразуется в поступательное движение рычага 24, и транспортер перемещается на один шаг против часовой стрелки (возвращение его в исходное положение происходит при выключенном электромагните 28). Сформованный фильтр 6, размещенный на транспортере, входит в начало зоны предварительного нагрева. По мере заполнения транспортера фильтрами и повторения движения транспортера фильтры поочередно проходят зону предварительного нагрева, состоящую в нашем примере из трех термомодулей. В этой зоне по мере нагревания фильтров до температуры ниже на 100 - 150 температуры спекания, выгорает связка микростеклошариков в фильтрах, При этом газы, выделяемые при выжигании связки, удаляются из полостей термомодулей эжектором 33. Кранами 32 протяженность зоны предварительного нагрева может быть изменена. Далее, поступая в зону спекания, стеклянные микрошарики нагреваются до размягчения стекла и смежные микрошарики сплавляются между собой в местах касания. Глубина спекания микрошариков критична как к температуре, так и к времени пребыва" ния, поэтому точное определение режима возможно только экспериментом и контролеи, Пройдя зону спекания, в данном примере четыре териомодуля, фильтры поступают в зону отжига и остывания. Этот температурный ре" жим устанавливается в зависимости от размеров микрошариков в изделии и марки стекла. На выходе из печи сра" батывает разгрузочное устройство 29 и его толкатель направляет фильтры в желоб 30, по которому он доставляется к месту их сбора.Известно, что при изготовлении пористых структур отклонения в распределении пористости по объему иэделия в 8-103 приводят к значительномудо 50-603 нарушению равномерности проницаемости структуры иэделия. При1433915 этом, в местах с меньшей проницаемостью не только уменьшается величина пор, но и растет число тупиковых пор, что ведет к изменению основного параметра - требуемой пористости, определяемой отношением объема пустот к полному объему пористого тела.Неравномерность распределения пористости по объему изделия, изготовленного из стекломикрошариков одного размера, зависит от равномерности распределения шариков в связке при изготовлении массы для Формования изделий, условий Формования изделий и режима их спекания.Исключение влияния на равномерность распределения пористости по объему изделий первых двух Факторов может быть достигнуто за счет выбора оптимальной технологии и приготовления массы и Формирования изделия, а устранение влияния третьего Фактора - режима спекаиия достигается не только выбором оптимального тем б пературного режима, но и его устойчивостью в процессе спекания, кото" рая зависит от конструкции печи. Формула изосбретения ЗО Устройство для изготовленияизделий с пористыми структурами из стеклянных микрошариков, содержащеепечь, бесконечный транспортер, пресс,механизмы загрузки и выгрузки, о т -л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения оптимальных температурных режимов спекания изделий изразличных по диаметру микрошариков,улучшения их качества, повышенияпроизводительности и снижения энергозатрат, печь набрана из термомодулей, количество которых в 4-5 разбольше числа температурных зон и каждый из которых выполнен в виде тороидального сектора с Фланцами, имеющими кольцевые пороги для удержаниябесконечного транспортера, сечениекоторого имеет форму сегмента, при"чем длина термомодуля равна не менее5 его диаметрам.2. Устройство по п. 1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что бесконечный транспортер выполнен с равномерно и вертикально расположенными экранами, периодически перекрывающимиполости термомодулей, а рабочая поверхность транспортера покрыта слоемглинозема,3. Устройство по и. 1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено эжектором, соединенным трубопроводами с входными термомодулями.1433915 и оставитель Т.Парамоноваехред М.Дидык Корректор Г.Решетник Редактор И,Сеглян Заказ 5512/2 5 Тираж 425ВНИИПИ Государственногопо делам изобретений 113035, Москва, Ж, Рауш Подписноеомитета СССР и открытиикая наб д, 4/5 изводственно-полиграфическо едприятие, г. Ужгород, ул, Проектная