CN113415979B - 一种石英玻璃用加工成形装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种石英玻璃用加工成形装置，包括底座，所述底座的上端设有成形槽，所述成形槽内设有导温板，所述导温板与成形槽的内壁滑动连接，所述导温板的下端与成形槽的内底部通过两个第一弹簧弹性连接，所述导温板内设有蛇形管；所述底座内设有加热腔，所述加热腔位于成形槽的下方，所述加热腔的内顶部安装有电热板，所述底座的右侧安装有循环泵，所述循环泵的出气端与成形槽的右侧空间通过出气管连通，所述加热腔的左右两侧均连通有曲折管。该成形装置利用循环气流对玻璃进行快速冷却，从而加快玻璃的冷却速度，当玻璃成形后直接进行退火处理，无需对玻璃进行移动，且当加工结束后会将玻璃顶起，便于将玻璃取出。

Description

一种石英玻璃用加工成形装置

技术领域

本发明涉及石英玻璃加工技术领域，尤其涉及一种石英玻璃用加工成形装置。

背景技术

在玻璃的制作过程中，通常是由各种纯净的天然石英熔化制成要用于实验室设备和特殊高纯产品的提炼设备，在石英玻璃的的制备过程中，通常需要将熔化后的石英冷却成形，然而现有的成形设备在使用过程中仍然存在以下问题：

现有的冷却装置大多利用传动带将玻璃经过低温区域进行冷却，由于玻璃在冷却区域中的停留时间较短，无法立即完全冷却，从而会影响后续对玻璃的加工处理操作，同时在玻璃成形后为了减少热应力对玻璃的影响，通常会进行退火处理，然而现有的会将成形后的玻璃运输至退火炉中进行退火，由于刚刚成形的玻璃会强度较低，可能在运输过程中会出现玻璃破裂的情况出现，因此，如何合理的解决这个问题是我们所需要考虑的。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种石英玻璃用加工成形装置，该成形装置利用循环气流对玻璃进行快速冷却，从而加快玻璃的冷却速度，当玻璃成形后直接进行退火处理，无需对玻璃进行移动，且当加工结束后会将玻璃顶起，便于将玻璃取出。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种石英玻璃用加工成形装置，包括底座，所述底座的上端设有成形槽，所述成形槽内设有导温板，所述导温板与成形槽的内壁滑动连接，所述导温板的下端与成形槽的内底部通过两个第一弹簧弹性连接，所述导温板内设有蛇形管；

所述底座内设有加热腔，所述加热腔位于成形槽的下方，所述加热腔的内顶部安装有电热板，所述底座的右侧安装有循环泵，所述循环泵的出气端与成形槽的右侧空间通过出气管连通，所述加热腔的左右两侧均连通有曲折管，位于左侧的所述曲折管与成形槽的左侧空间连通，位于右侧的所述曲折管与循环泵的进气端连通；

所述底座内设有两个竖腔，两个所述竖腔分别位于加热腔的左右两侧，所述竖腔均贯穿对应的曲折管，两个所述竖腔内均设有切换机构，所述切换机构用于切换对玻璃成形的降温和退火；

所述底座内设有控制腔，所述控制腔内设有用于控制两个通电弹簧通断电的控制机构。

优选地，所述控制机构包括设置在控制腔内的第一导电块，所述第一导电块与控制腔的内壁滑动连接，所述第一导电块的右侧与控制腔的右侧内壁通过第二弹簧弹性连接，所述成形槽位于导温板的下方空间与控制腔位于第一导电块的左侧空间通过竖管连通，所述控制腔位于第一导电块的左侧空间与外界通过第一细管连通，所述控制腔的内顶部和内底部均设有与第一导电块相配合的第一导电片。

优选地，所述切换机构包括设置在竖腔内的挡块，所述挡块与竖腔的内壁滑动连接，所述挡块的上端与竖腔的内顶部通过通电弹簧弹性连接，所述竖腔靠近加热腔的一侧空间与外界通过连接管连通，所述挡块上开设有第一通口和第二通口。

优选地，所述底座的上方安装有多个支撑柱，多个所述支撑柱的上端共同固定连接有顶板，所述顶板的下端固定连接有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的下端固定连接有压板。

优选地，所述顶板的上端设有LED灯。

优选地，所述成形槽位于导温板的下方空间与外界通过进气管连通，所述竖管和和进气管上均设有单向阀。

优选地，所述底座内设有导电腔，所述导电腔位于控制腔的右侧，所述导电腔内设有第二导电块，所述第二导电块与导电腔的内壁滑动连接，所述第二导电块的左侧与导电腔的左侧内壁通过第三弹簧弹性连接，所述进气管远离成形槽的一端与导电腔位于第二导电块的右侧空间连通，所述导电腔位于第二导电块的右侧空间与外界通过第二细管连通。

优选地，所述导温板的上端对称设有两个矩形槽，两个所述矩形槽内均设有顶起机构，所述顶起机构包括设置在矩形槽内底部的电磁铁，所述电磁铁的上端设有两个导向伸缩杆，两个导向伸缩杆的伸缩端固定连接有滑动块，所述滑动块具有磁性，所述滑动块与矩形槽的内壁滑动连接。

本发明具有以下有益效果：

1、与现有技术相比，在玻璃冷却阶段，通过循环泵使得蛇形管内的气体与外界不断进行循环，从而加速玻璃溶液冷却时的速度，提升生产的效率；

2、与现有技术相比，当冷却成形结束后直接进行退火处理，无需将成形后的玻璃移动至退火炉中，从而避免在移动过程中导致玻璃破裂的情况发生；

3、与现有技术相比，当加工结束后，通过两个电磁铁的磁力作用将加工完毕的玻璃顶出成形槽外，从而便于人们将玻璃取出。

附图说明

图1为本发明提出的一种石英玻璃用加工成形装置的结构示意图；

图2为图1中A处的放大结构示意图；

图3为图1中B处的放大结构示意图；

图4为图1中C处的放大结构示意图；

图5为图1的正面立体示意图；

图6为本发明实施例2的结构示意图；

图7为图6中D处的放大结构示意图；

图8为图6中E处的放大结构示意图。

图中：1底座、2滑动块、3顶板、4电动伸缩杆、5压板、6LED灯、7成形槽、8导温板、9蛇形管、10出气管、11循环泵、12曲折管、13第一弹簧、14加热腔、15电热板、16控制腔、17第一导电片、18竖腔、19通电弹簧、20挡块、21第一通口、22第二通口、23连接管、24竖管、25第一导电块、26第二弹簧、27进气管、28导电腔、29第三弹簧、30第二导电块、31第二导电片、32矩形槽、33电磁铁、34导向伸缩杆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例1

参照图1-5，一种石英玻璃用加工成形装置，包括底座1，底座1的上端设有成形槽7，成形槽7内设有导温板8，导温板8与成形槽7的内壁滑动连接，导温板8的下端与成形槽7的内底部通过两个第一弹簧13弹性连接，导温板8内设有蛇形管9；底座1内设有加热腔14，加热腔14位于成形槽7的下方，加热腔14的内顶部安装有电热板15，底座1的右侧安装有循环泵11，循环泵11的出气端与成形槽7的右侧空间通过出气管10连通，加热腔14的左右两侧均连通有曲折管12，位于左侧的曲折管12与成形槽7的左侧空间连通，位于右侧的曲折管12与循环泵11的进气端连通，可以设置一个控制面板，电热板14、循环泵11和电动伸缩杆4均通过控制面板进行控制。

其中，底座1内设有两个竖腔18，两个竖腔18分别位于加热腔14的左右两侧，竖腔18均贯穿对应的曲折管12，两个竖腔18内均设有切换机构，切换机构包括设置在竖腔18内的挡块20，挡块20与竖腔18的内壁滑动连接，挡块20的上端与竖腔18的内顶部通过通电弹簧19弹性连接，竖腔18靠近加热腔14的一侧空间与外界通过连接管23连通，挡块20上开设有第一通口21和第二通口22，通电弹簧19导电后，根据电磁效应可知，每一匝的通电弹簧19都会产一个磁场，而通过电流的方向进行磁场方向的判断后，每两匝相邻的通电弹簧19之间所产生的磁场方向相反，也就是，每两匝的相邻通电弹簧19之间会产生吸引力，即通电后，整个通电弹簧19会发生收缩。

其中，底座1内设有控制腔16，控制腔16内设有用于控制两个通电弹簧19通断电的控制机构，控制机构包括设置在控制腔16内的第一导电块25，第一导电块25与控制腔16的内壁滑动连接，第一导电块25的右侧与控制腔16的右侧内壁通过第二弹簧26弹性连接，成形槽7位于导温板8的下方空间与控制腔16位于第一导电块25的左侧空间通过竖管24连通，控制腔16位于第一导电块25的左侧空间与外界通过第一细管连通，控制腔16的内顶部和内底部均设有与第一导电块25相配合的第一导电片17，成形槽7位于导温板8的下方空间与外界通过进气管27连通，竖管24和和进气管27上均设有单向阀，成形槽7位于导温板8的下方空间的气体通过竖管24单向进入至控制腔16位于第一导电块25的左侧空间内，外界气体通过进气管27单向进入至成形槽7位于导温板8的下方空间内，竖管24的管径为第一细管的二十倍，确保两个通电弹簧19的通电时间能够满足对成形阶段时玻璃的降温处理，可以设置一个外接电源，当第一导电块25与两个第一导电片17接触时，此时外接电源、位于上方的第一导电片17、第一导电块25、位于下方的第一导电片17、LED灯6和两个通电弹簧19通过导线构成一个闭合回路。

其中，底座1的上方安装有多个支撑柱，多个支撑柱的上端共同固定连接有顶板3，顶板3的下端固定连接有电动伸缩杆4，电动伸缩杆4的下端固定连接有压板5，压板5用于放置玻璃在冷却过程中产生波纹。

其中，顶板3的上端设有LED灯6，可以根据LED灯6来判断此时循环泵11的运行处于降温状态还是退火状态。

本发明可通过以下操作方式阐述其功能原理：将高温融化后的玻璃溶液倒入至成形槽7内的导温板8上，此时通过控制面板启动电动伸缩杆4，使得电动伸缩杆4伸长带动压板5下移压入至成形槽7内，随着压板5的持续下移，会使得导温板8下移，当导温板8下移到极限位置时，从而使得蛇形管9的进气端与出气管10连通，蛇形管9的出气端与位于左侧的曲折管12导通，此时启动循环泵11和电热板15；

电热板15启动会加热腔14内的气体进行加热，从而便于后续的退火处理；

导温板8下移会将成形槽7位于导温板8下方空间减小，气压增大，成形槽7位于导温板8下方空间内的气体瞬间压入至控制腔16位于第一导电块25的左侧空间内，由于竖管24的管径为第一细管的二十倍，从而使得进入至控制腔16位于第一导电块25的左侧空间内的气体无法立即排出，使得第一导电块25瞬间右移，然后在第二弹簧26的弹性作用下缓慢左移，使得第一导电块25与两个第一导电片17接触一段时间，使得两个通电弹簧19和LED灯6通电；

两个通电弹簧19导电后，根据电磁效应可知，每一匝的通电弹簧19都会产一个磁场，而通过电流的方向进行磁场方向的判断后，每两匝相邻的通电弹簧19之间所产生的磁场方向相反，也就是，每两匝的相邻通电弹簧19之间会产生吸引力，即通电后，整个通电弹簧19会发生收缩，从而带动两个挡块20上移，两个挡块20上移到极限位置后，使得两个曲折管12与对应的第二通口22导通，此时循环泵11会形成一个外界气体→位于左侧的连接管23→位于左侧第二通口22→位于左侧的曲折管12→蛇形管9→出气管10→循环泵11→位于右侧的曲折管12→位于右侧第二通口22→位于右侧的连接管23→外界气体的循环状态，从而使得在成形的过程中，玻璃溶液的热量会通过导温板8传导至蛇形管9内，再通过蛇形管9内流动的气体将热量带向外界，从而加快玻璃成形过程中的冷却速度；

随着时间的推移，此时控制腔16位于第一导电块25的左侧空间内的气体会缓慢通过第一细管排出，使得第一导电块25缓慢向左移动，当第一导电块25会与两个第一导电片17脱离，此时两个通电弹簧19和LED灯6均会断电，两个通电弹簧19脱离后在自身的弹性作用下回移，带动两个挡块20下移，此时两个第一通口21将对应的曲折管12导通，循环泵11的运行会形成加热腔14→位于左侧的曲折管12→蛇形管9→出气管10→循环泵11→位于右侧的曲折管12→加热腔14内的气体循环，此时蛇形管9内气体的热量会通过导温板8被玻璃吸收，从而玻璃进行退火处理，可以通过加热腔14前侧的温度传感器来控制电热板15对气体加热的程度，从而使得循环气体的温度始终保持在玻璃的退火温度范围内；

当LED灯6熄灭后，此时开始进行退火处理，工作人员可以在LED灯6熄灭后的半个小时后再关闭循环泵11和电热板15，此时灯玻璃板缓慢冷却后，再控制电动伸缩杆4收缩带动压板5升起，再将加工完毕的玻璃取出即可。

与现有技术相比，在玻璃冷却成形阶段，通过循环泵11使得蛇形管9内的气体与外界不断进行循环，从而加速玻璃溶液的冷却速度，提升生产的效率，当冷却成形结束后直接进行退火处理，无需将成形后的玻璃移动至退火炉中，从而避免在移动过程中导致玻璃破裂的情况发生。

实施例2

参照图6-8，本实施例与实施例1的不同之处在于，底座1内设有导电腔28，导电腔28位于控制腔16的右侧，导电腔28内设有第二导电块30，第二导电块30与导电腔28的内壁滑动连接，第二导电块30的左侧与导电腔28的左侧内壁通过第三弹簧29弹性连接，进气管27远离成形槽7的一端与导电腔28位于第二导电块30的右侧空间连通，导电腔28位于第二导电块30的右侧空间与外界通过第二细管连通，当第二导电块30与两个第二导电片31接触时，此时外接电源、位于上方的第二导电片31、第二导电块30、位于下方的第二导电片31和两个电磁铁33通过导线构成一个闭合回路，进气管27的管径为第二细管的五倍，使得在玻璃顶起时保证足够的时间工作人员能够将玻璃取走，同时不会过多影响后续的生产。

其中，导温板8的上端对称设有两个矩形槽32，两个矩形槽32内均设有顶起机构，顶起机构包括设置在矩形槽32内底部的电磁铁33，电磁铁33的上端设有两个导向伸缩杆34，两个导向伸缩杆34的伸缩端固定连接有滑动块2，滑动块2具有磁性，滑动块2与矩形槽32的内壁滑动连接，电磁铁33通电后会与滑动块2的相邻面同性相斥，由于通过两个电磁铁33的电流较大，使得电磁铁33产生的磁性较大，从而能够将玻璃顶起。

本实施例中，当加工完毕后，此时压板5上移，导温板8不再受到压力的作用，从而会在两个第一弹簧13的弹性作用下上移，此时成形槽7位于导温板8下方空间增大，气压减小，会将导电腔28位于第二导电块30左侧的空间的气体吸入至成形槽7位于导温板8下方空间内，由于进气管27的管径为第二细管五倍，使得第二导电块30右移后再在第三弹簧29的弹性作用下回移，第二导电块30与两个第二导电片31接触一段时间，从而使得两个电磁铁33通电，两个电磁铁33通电后会对滑动块2产生一个斥力作用，从而使得滑动块2上移带动加工后侧玻璃上移，使得玻璃脱离成形槽7，便于工作中人员将加工后的玻璃取出，随着第二导电块30不断的回移，当第二导电块30不再与两个第二导电片31接触时，两个电磁铁33断电，此时两个滑动块2会在自身的重力作用下回移至矩形槽32内。

与现有技术相比，当加工结束后，通过两个电磁铁33的磁力作用将加工完毕的玻璃顶出成形槽7外，从而便于人们将玻璃取出。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种石英玻璃用加工成形装置，包括底座（1），其特征在于：所述底座（1）的上端设有成形槽（7），所述成形槽（7）内设有导温板（8），所述导温板（8）与成形槽（7）的内壁滑动连接，所述导温板（8）的下端与成形槽（7）的内底部通过两个第一弹簧（13）弹性连接，所述导温板（8）内设有蛇形管（9）；

所述底座（1）内设有加热腔（14），所述加热腔（14）位于成形槽（7）的下方，所述加热腔（14）的内顶部安装有电热板（15），所述底座（1）的右侧安装有循环泵（11），所述循环泵（11）的出气端与成形槽（7）的右侧空间通过出气管（10）连通，所述加热腔（14）的左右两侧均连通有曲折管（12），位于左侧的所述曲折管（12）与成形槽（7）的左侧空间连通，位于右侧的所述曲折管（12）与循环泵（11）的进气端连通；

所述底座（1）内设有两个竖腔（18），两个所述竖腔（18）分别位于加热腔（14）的左右两侧，所述竖腔（18）均贯穿对应的曲折管（12），两个所述竖腔（18）内均设有切换机构，所述切换机构用于切换对玻璃成形的降温和退火；

所述底座（1）内设有控制腔（16），所述控制腔（16）内设有用于控制两个通电弹簧（19）通断电的控制机构。

2.根据权利要求1所述的一种石英玻璃用加工成形装置，其特征在于：所述控制机构包括设置在控制腔（16）内的第一导电块（25），所述第一导电块（25）与控制腔（16）的内壁滑动连接，所述第一导电块（25）的右侧与控制腔（16）的右侧内壁通过第二弹簧（26）弹性连接，所述成形槽（7）位于导温板（8）的下方空间与控制腔（16）位于第一导电块（25）的左侧空间通过竖管（24）连通，所述控制腔（16）位于第一导电块（25）的左侧空间与外界通过第一细管连通，所述控制腔（16）的内顶部和内底部均设有与第一导电块（25）相配合的第一导电片（17）。

3.根据权利要求1所述的一种石英玻璃用加工成形装置，其特征在于：所述切换机构包括设置在竖腔（18）内的挡块（20），所述挡块（20）与竖腔（18）的内壁滑动连接，所述挡块（20）的上端与竖腔（18）的内顶部通过通电弹簧（19）弹性连接，所述竖腔（18）靠近加热腔（14）的一侧空间与外界通过连接管（23）连通，所述挡块（20）上开设有第一通口（21）和第二通口（22）。

4.根据权利要求1所述的一种石英玻璃用加工成形装置，其特征在于：所述底座（1）的上方安装有多个支撑柱，多个所述支撑柱的上端共同固定连接有顶板（3），所述顶板（3）的下端固定连接有电动伸缩杆（4），所述电动伸缩杆（4）的下端固定连接有压板（5）。

5.根据权利要求4所述的一种石英玻璃用加工成形装置，其特征在于：所述顶板（3）的上端设有LED灯（6）。

6.根据权利要求2所述的一种石英玻璃用加工成形装置，其特征在于：所述成形槽（7）位于导温板（8）的下方空间与外界通过进气管（27）连通，所述竖管（24）和和进气管（27）上均设有单向阀。

7.根据权利要求6所述的一种石英玻璃用加工成形装置，其特征在于：所述底座（1）内设有导电腔（28），所述导电腔（28）位于控制腔（16）的右侧，所述导电腔（28）内设有第二导电块（30），所述第二导电块（30）与导电腔（28）的内壁滑动连接，所述第二导电块（30）的左侧与导电腔（28）的左侧内壁通过第三弹簧（29）弹性连接，所述进气管（27）远离成形槽（7）的一端与导电腔（28）位于第二导电块（30）的右侧空间连通，所述导电腔（28）位于第二导电块（30）的右侧空间与外界通过第二细管连通。

8.根据权利要求1所述的一种石英玻璃用加工成形装置，其特征在于：所述导温板（8）的上端对称设有两个矩形槽（32），两个所述矩形槽（32）内均设有顶起机构，所述顶起机构包括设置在矩形槽（32）内底部的电磁铁（33），所述电磁铁（33）的上端设有两个导向伸缩杆（34），两个导向伸缩杆（34）的伸缩端固定连接有滑动块（2），所述滑动块（2）具有磁性，所述滑动块（2）与矩形槽（32）的内壁滑动连接。

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