Устройство горизонтального вытягивания стеклянных труб

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 86 А Б ЕЛЬСТВУ единение тельский диотехниИ.Лоз ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИ К АВТОРСКОМУ СВ(56) Заявка ВеликобританииВ 1025500, кл. С 01 М, 1966,Авторское свидетельство СССМ 431127, кл, С 03 В 15/14, 1978,Изобретение относится к стекольномупроизводству и может быть использовано встекольной, электровакуумной, медицинской, химической и других отраслях промышленности,Известна линия горизонтального вытягивания стеклянных .труб, содержащая нагреватель стекломассы, привод мундштука,рольганг и вытяжную машину.Недостатком данной линии является отсутствие схемы поддержания заданного диаметра вытягиваемой стеклянной трубы.Известна линия горизонтального вытягивания стеклянных труб, содержащая нагреватель стекломассы, привод мундштука,в полости которого установлена труба, под, соединенная к аккумулятору давления с управляемым вентилем, рольганг, вытяжнуюмашину и схему поддержания заданного диаметра стеклянной трубы, соединенную од(э 5 С 03 В 15/14, 17/04(54) УСТРОЙСТВО ГОРИЗОНТАЛЬНОГОВЫТЯГИВАНИЯ СТЕКЛЯННЫХ ТРУБ(57) Использование. "стекольная, электровакуумная, медицинская, химическая и др, отрасли промышленности. Сущность: устройство содержит два оптически связанные с контролируемым участком трубы измерителя, .один для измерения скорости вытягивания и температуры трубы, другой для измерения поперечных вибраций и диаметра трубы, выполненные в виде последовательно установленных объектива, решетки и фотоприемника, и подключенные к входам блока управления исполнительными органами вытяжной машины, нагревателем стекломассы и пневмоаккумулятора и выключателем, 2 э.п. ф-лы, 7 ил.нйм из выходов с управляемым вентилем , аккумулятора давления.Недостатком известной линии является влияние на диаметр вытягиваемой трубы нестабильностей теплового состояния стекло- массы на мундштуке и нестабильности скорости вытяжки трубы.Цель изобретения - повышение качества труб за счет обеспечения стабильности их диаметра,Поставленная цель достигается тем, что известное устройство горизонтального вытягивания стеклянных труб, содержащее нагреватель стекломассы, приводной мундштук, в полости которого размещена труба, соединенная через воэдуховод с пневмоаккумулятором; рольганг, вытяжную машину и выключатель, снабжено блоком управления и двумя оптически связанными с контролируемым участком трубы измерителями, одним для измерения скорости вытягивания и температуры трубы, другим для измерения поперечных вибраций и диаметра трубы, выполненными в виде последовательно установленных объектива, решетки 5 и фотоприемника, причем фотоприемники подключены соответственно к первым. и вторым входам блока управления, одни вы, ходы которого подключены к исполнительным органам вытяжной машины, 10 нагревателя стекломассы и пневмоаккумулятора, другой - к выключателю.Блокупрэвления выполнен в виде четырех каналов, первый и второй из которых содержат последовательно соединенные 15 фильтр верхних частот, усилитель-ограничитель, элемент сравнения с задатчиком, преобразователь и усилитель, третий канал содержит последовательно соединенные интегратор, элемент сравнения с зэдатчи ком и усилитель, четвертый канал содержитэлемент сравнения с задагчиком, подключенный кусилителю, причем первыми входами блока управления являются входы .фильтра верхних частот первого канала и 25 : интегратора третьего канала, вторымивходами блока управления являются входы фильтра верхних частот второгоканала и элемент сравнения четвертого канала, одними выходами блока управления являются 30 выходы усилителей первого, третьего и четвертого каналов, другим - выход усилителя третьегоканала. Решетка выполнена в.виде последова тельно установленных круглых стержней с возможностью поворота относительно ее . оси.На фиг.1 представлена блок-схема устройства горизонтального вытягивания стек лянных труб; на фиг.2 - оптическая схема измерителей; на фиг.З - схема блрка управления; на фиг.4 и 5- пространственно-временные диаграммы работы устройства; на фиг.б и 7- схема решетки и ход лучей в ней, 45Устройство горизонтального вытягивания стеклянных труб (фиг.1) содержит привод 1 мундштука 2, в полость которого помещена невращаемая труба 3 с манометром 4. Имеется также воздухопровод 5, под ключенный. к пневмоаккумулятору 6, и вытяжная машина 7 с электродвигателем (не приведен), рольгзнг 8 и блок 9 управления. Воздухопровод 5 пневматически согласован с трубой 3. Стекломасса образуется в 55 плавильной печи с управляемым нагревателем (не показаны). Пневмоаккумулятор 6 имеет вентиль. Стягиваемая с мундштука 2 стекломассз 10 сначала переходит в "луковицу" 11, э затем в вытягиваемую трубу 12 Схема измерителей (Фиг.2) содержитобьективы (приемные) 13 и 14, оптическиеоси которйх установлены соответственногоризонтально и вертикально, решетки 15 и16, фотоприемники 17 и 18,Блок 9 управления (фиг.З) выполнен ввиде четырех каналов, Первыйи второй какапы выполнены в виде последовательносоединенных фильтров 19 и 20 верхних частот, усилителей-ограничителей 21 и 22, элементов 23 и 24 сравнения с задэтчиками 25и 26, преобразователей частота - напряжение 27 и 28, усилителей 29 и 30 мощности,индикаторов 31 и 32.Третий канал блока 9 включает последовательно соединенные интегратор 33, элемент 34 сравнения с задатчиком 35,.усилитель 36 мощности и индикатор 37.Четвертый канал включает последовательно соединенные элемент 38 сравненияс зэдатчиком 39, усилитель 40 мощности ииндикатор 41.Входы Фильтра 19 верхйих частот и интегратора 33 соединены с выходом Фотоприемника 17, а входы фильтра 20 верхнихчаСтот и схемы 38 сравнения - с выходомфотоприемника 18 (фиг.2).Выход усилителя 29 мощности соединен с двигателем вытяжной машины 7(фиг.1), Выход усилителя 30 мощности соединен с выключателем линии (не показан),Выход усилителя 36 мощности соединен сисполнительным органом нагревателя(Фиг.1),Устройство горизонтального вытягивания стеклянных труб работаетследующимобразом,Перед запуском трубу 3 втягиваютвнутрь полости мундштука 2. После образо-вания "луковицы" 11 и вытягиваемой трубы12 по манометру 4 устанавливают давлениев трубе 3 с помощью пневмозккумулятора 6,оптимальное для заданного диаметра вытягиваемой трубы 12, температуры печи и скорости вытяжки О.Поскольку труба 12 раскалена до красного свечения, приемные обьективы 13 и 14проектируют изображение оптических неоднородностей стеклянной трубы 12 черезрешетки 15 и 16 на фотоприемники 17 и 18.При этом выходной сигнал с фотоприемника17 будет нести информацию о скорости Одвижения трубы 12 и темепрзтуре ее неоднородностей Ат. а сигнал с Фотоприемни 1 а18 - о виброскорости Ч стеклянной трубы 12в поперечном направлении и диаметре Ьвытягиваемой трубы. Именно сигнал о ско-оости движения и виброскорости пропорцистекляннойтрубы; несмотря наслучайныеи тяжной машины, нагревателя стекломассы систематические изменения внешних усло- и пневмоэккумулятора, а другой - к выклювий - температуры печи, скорости вытягива- чателю.ния и т.д, Кроме того, линия автоматически 2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е еоключается при достижениитрубой 12 виб с я тем, что блок управления выполнен в роскоростей в опасных для ее изготовления аиде четырех каналов, первйй и второй из пределах. которых содержат последовательно соедиф о р м у л а. и 3 о б р е т е н и я ненные фильтр верхних частот, усилитель. Устройство горизонтального вытяги- ограничитель, элемент сравнения с вания стеклянных труб, содержащее нагре задатчиком, преобразователь и усилитель, ватель стекломассы, приводной мундштук, третий канал содержит последовательно со- вполостикоторогоразмещенатруба,соеди- единенные интегратор, элемент сравнения нейная через воздуховод с пневмоаккуму-с задатчиком и усилитель, четвертый канал лятором, рольганг, вытяжную машину и содержитзлементсравйения сзадатчиком, выключатель, о т л и ч а ю щ.е е с я 15 подключенный к усилителю. причем первытем, что, с целью повышения качества труб ми входами блока управления являются вхоза счет обеспечения стабильности их диа- ды фильтра верхних частот первого канала метра; оно снабжено блоком управления и и интегратора третьего канала,=вторыми. двумя оптически связайными с контролиру-входами блока управления являются входы емым участком трубы измерителями, од фильтра верхних частот второго канала и ним - для измерения скорости вытягивания элемента сравнения четвертого канала, оди температуры трубы, другим - для измере- ними выходами блока управления являются ния поперечных вибраций и диаметра тру- выходы усилителей первого. третьего и четбы, и выполненнымив виде вертого каналов, другим - выход усилителя последовательно установленных обьектива, 25 третьего канала.решетки и фотоприемника, причем фото. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ в еприемники измерителей подключены соот-. с я тем, что рещетки выполнейы в вйде ветветственно к первым и вторым входам последовательно установленных круглых блока управления, одни выходы которого . стержней с возможностью поворота относи- подключены к исполнительныморганам вы- ЗО тельно ее оси;1749186 5 6онален соответственно частотам Ь и Ь сиг- соединяются с четырьмя входами блока 9,налов, а информацию о пульсациях темпе- Поскольку переменная составляющая, несуратуры и диаметре трубы несут щая информацию о скоростях О и Ч, присутсоотаетственно амплитуды сигналов Ат и ствует в выходном сигнале фотоприемниковАо. При этом сигнал Ат пропорционален 5 на фоне большой постоянной составляюсредней температуре стеклянной трубы 12, щей, последнюю отфильтровывают с поз значит, и температуре стекломассы в печи.мощью фйльтров 19 и 20 верхних частот,Частота сигнала 1; снимаемая с фото- Затем сигналы Ь и гч подают на усилителиприемников 18 и 17, связана со скоростью ограйичители 21 и 22 для получения частотследующим соотношением 10 ного сигнала одной. амплитуды иМнаправляют йа первые входы схемы сравне 7 ания, на вторйе входы которой подаютсигнагде М - масштаб изображения, задаваемый- лы опорной частоты с задатчиков 25 и 26.объективами 13 и 14; .; . Частоту опорного сигнала с зздатчика 25Л- шаг решетки (фиг,4) 15 задают из условия требуемой величйны скоАмплитуда сигнала, снимаемого с фото- рости вытяжки трубы 12, частоту опорногоприемника 17, пропорциональна яркости сигнала с задатчика 26 задают из условияоптических неоднородностей, а последняя предельно допустимой Скорости вибрацийпропорциональна их температуре, связан- трубы 12 для заданного технологическогоной со средней температурой трубы.20 процесса.С другой стороны, чем больше диаметр Выходнйе сигналы элементов 23 и 24трубы, тем больше амплитуда сигнала; сни- сравнения направляются нз преобрззовамаемого с фотоприемника 18. Данный теэиСтели частота - напряжение 27 и 28 и черезиллюстрируется фиг,4 и 5, на которых йред- усилители 29 и 30 мощности направляютсяставлен вид выходных сигналов с фотопри нз индикатор 31 скорости трубы и индикаемника 18 для различных диаметров трубы тор 32 скорости вибраций трубы.: а, б и в: , С выхода усилителя 29 мощности, являВ отличие от измерений скорости амп- ющегося первым выходом блока 9, сигналлитудные измерения температуры и диа- поступает на вход двигателя вытяжной маметра нуждаются в предварительной 30 шины 7,стабилизируяееработуотносительградуировке измерительной аппаратуры но опорного сигнала.Оптическая схема может работать как в. С выхода усилителя 30 мощности, являкрасном, так и в инфракрасном свете. Для ющегося вторым выходом блока 9, сигналзащиты от световых помех применяют соот- поступает на общ 1 й выключатель (не покаветствующиесаетонепроницаемыекорпуса 35 ззн),и светофильтры. При повышении величины этого заданПоскольку размер оптических неодно- ного сигнала работа линии приостанавлива-родностей на стеклянной трубе 12 может ется для перензлздки ее узлов с цельюбыть различным в зависимости от сорта , уменьшения механических вибраций трубыстекла, технологии приготовления стекло 12.массы и т.п., то для получения максимально- С выхода усилителя 36 мощности сигналго соотношения сигнал - шум а выходномнаправляется на исполйительный орган насигнале фотоприемника 17 необходима оп- гревателя стекломассы и корректирует темтимальная плавная настройка шага решет- пературу в печиотносительно опорнойки 15 на определенный размер оптических температуры.неоднородностей. 45 С выхода усилителя 40 мощности сигналДанная задача решается с помощью оп-поступает на управляемый вентиль пнеамотической решетки (фиг,6) из последователь- аккумулятора 6, регулируя величину подавано установленных круглых стержней, емого давления в трубу 3 до величины, приповорачиаземых вокруг оси решетки. При которойдиаметртрубкийолучзется равнымповороте решетки ее шаг Л плавно умень определенной величйне, задаваемой элешается (фиг,7 а, б) от прямого и косого попа- ментом 39,дания лучей нз решетку. Также решаетсяПри изменении диаметра трубы 12,теманалогичная задачз при измерении различ-пературы печи, сорта стекла и т.п. оптиченых диаметров трубы с помощью решет- ские решетки 15 и 16 поворачиваютсяки 16. 55 аокруг оптической оси и настраиваются наОбработка сигналов с фотоприемников заданный размер оптических неоднородно 17 и 18 осуществляется блоком 9 управле- стей горячей стеклянной трубы 12.ния (фиг.З). Выходы Фотоприемников раз-; Такимобрззом, аустройствеподдержиаеталяются на две параллельные ветви и вается заданный диаметр вытягиваемой1749186 ставитель И. Плотниковаред М.Моргентал дактор Н. ТупицаТех Корректор М, Демчик роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгоро Гагарина, 10 аз 2561 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5