устройство для улавливания и порционирования расплавленного стекла

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛАВЛИВАНИЯ И ПОРЦИОНИРОВАНИЯ РАСПЛАВЛЕННОГО СТЕКЛА, содержащее струйный питатель, прерыватель струи и форму, расположенную над ним, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции и расширения технологических возможностей, прерыватель струи выполнен в виде установленного с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси шара.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к стекольной, и может быть использовано на заводах строительного и технического стекла. Оно касается конструкции устройства отбора и подачи стекломассы на формование, а именно питателей стекломассы при производстве штучных прессованных изделий, например плиток из легкокристаллизуемой стекломассы.

Точным и регулируемым устройством, позволяющим разделять струю стекломассы на определенные порции, является устройство для улавливания и порционирования стекломассы, содержащее вращающийся, плосконаклонный диск из коррозионностойкого металла, на краях которого выполнены выемки, причем диск снабжен отбойной установкой. С помощью юстировочной установки в зависимости от требуемых условий для улавливания стекла можно устанавливать диск в горизонтальное или вертикальное положение или с наклоном. Дополнительно можно регулировать число оборотов. Устройство может быть непосредственно соединено с перерабатывающей техникой. Предусмотрено воздушное охлаждение устройства.

Недостаток этого устройства - ограниченная область использования, обусловленная конструктивными особенностями. Стекломасса подается в выемки, выполненные на краях диска. Это значит, что масса порции ограничена размерами выемок и самого диска, что позволяет использовать его только для производства оптического стекла. Попытка использовать его для производства изделий, обладающих повышенными массогабаритами, ведет к нерациональному увеличению габаритов самого устройства, занимаемых им производственных площадей и усложнению обслуживания. Кроме того, увеличивается время передачи порции в форму, что вызывает неравномерный теплообмен в порции стекломассы, а значит, снижается качество получаемых стеклоизделий.

Цель изобретения - упрощение конструкции и расширение технологических возможностей устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для улавливания и порционирования расплавленного стекла, содержащем струйный питатель, прерыватель струи и форму, расположенную под ним, прерыватель струи выполнен в виде шара, установленного с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси.

Выполнение прерывателя струи в виде диска эффективно лишь при разделении стекломассы, обладающей пониженной вязкостью, так как только она в силу увеличенного поверхностного натяжения может обтекать диск, собираясь в каплю под ним. Отрыв капли от диска происходит тогда, когда вес капли превысит силы поверхностного натяжения, а так как вязкая стекломасса обладает значительными силами поверхностного натяжения, то такое устройство гарантирует стабильное образование капли и отрыв ее от прерывателя. Однако легкокристаллизуемая стекломасса обладает пониженной вязкостью и при попадании струи на дисковый прерыватель в силу уменьшенных сил поверхностного натяжения не обтекает диск, а срываетcя с его краев и тем самым происходит не разделение потока на отдельные капли, а как бы разбрызгивание струи при ее непрерывном истечении. Такое устройство практически не будет работоспособно для стекломассы пониженной вязкости.

В предлагаемом устройстве стекломасса любой вязкости, попадая на вращающийся вокруг горизонтальной оси шар, удерживается на нем за счет сил сцепления между молекулами стекломассы, усиливаемых так называемыми консервативными силами - силами инерции частиц стекломассы. Стекломасса, подаваемая на вращающийся шар, наматывается на него и удерживается на нем до тех пор, пока сила веса и так называемые центростремительные силы, имеющие наибольшую величину в нижней точке шара, не превысят силы адгезии (сцепления) между молекулами стекломассы. В этот момент происходит отрыв капли от шара, т.е. гарантированное разделение струи стекломассы на отдельные капли.

Шарообразная форма прерывателя струи способствует увеличению сил поверхностного натяжения стекломассы, так как стекломасса как любая жидкость стремится приобрести шарообразную форму за счет уменьшения энергии поверхностного натяжения. Следовательно, шарообразная форма прерывателя струи наиболее полно отвечает характеру формообразования самой стекломассы, что одновременно способствует удержанию стекломассы на шарообразном прерывателе и отрыву образовавшейся капли. Шарообразная форма прерывателя является наиболее оптимальной для разделения струи на капли.

Выполнение прерывателя струи в виде вращающегося шара позволяет изменять массоемкость капли за счет регулирования скорости вращения шара. Кроме того, сама конструкция шаровидного прерывателя значительно проще диска с выемками, снабженного отбойной установкой для удаления порций стекломассы. Это отличие способствует разделению струи стекломассы на капли заданной массоемкости при одновременном упрощении конструкции.

На чертеже представлено устройство, общий вид.

Устройство для улавливания и порционирования стекломассы содержит струйный питатель 1, прерыватель струи в виде шара 2, закрепленного на валу 3, приводимого во вращение от привода 4. Под прерывателем проходят формы 5, в которые подаются капли 6 стекломассы 7, подаваемой в виде непрерывной струи 8 из струйного питателя и обтекающий прерыватель в виде слоя 9.

Устройство работает следующим образом.

Включают привод 4 и шар 2 вращается на валу 3. Открывается шибер струйного питателя 1 и непрерывная струя 8 стекломассы 7 льется на шар 2, выполненный из смачиваемого стекломассой материала. Струя 8 стекломассы растекается по шару 2, обволакивая его слоем 9 и наматываясь на него за счет вращения шара. Удерживание слоя 9 на поверхности шара 2 происходит за счет сил адгезии между молекулами стекломассы, а также за счет сил поверхностного натяжения. При наматывании заданного количества слоев, при стекании которых получается необходимая масса капли, привод 4 выключается, шар 2 останавливается, и в нижней его точке формируется капля 6, которая под действием сил инерции и тяжести отрывается от поверхности шара 2 и подается в центр формы 5, растекаясь по ее дну. Форма, заполненная стекломассой, удаляется из-под шара 2, а ее место занимает пустая форма. После отрыва капли 6 от поверхности шара 2 вновь включается привод 4 и шар 2 вновь начинает вращаться, наматывая на себя новые слои 9 стекломассы 7. Процесс идет непрерывно. Управление его осуществляется от команд аппарата любого типа или от ЭВМ. Предусмотрено воздушное охлаждение.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого технического решения заключается в том, что устройство позволяет улавливать и порционировать стекломассу любой вязкости, при этом масса порции стекла может регулироваться скоростью вращения шара. Устройство компактно, не содержит сложных узлов. Привод как агрегат, на который отрицательно влияет повышение температуры, может быть вынесен из термической зоны, что повышает надежность работы всего устройства и облегчает его обслуживание. Производительность его также имеет значительную величину и определяется скоростью истечения стекломассы из питателя.