EA007128B1

EA007128B1 - Способ моллирования листового стекла и устройство для его осуществления

Info

Publication number: EA007128B1
Application number: EA200500550A
Authority: EA
Inventors: Юрий Иванович Машир; Владимир Федорович Солинов
Original assignee: Открытое Акционерное Общество "Научно-Исследовательский Институт Технического Стекла"
Priority date: 2005-04-05
Filing date: 2005-04-05
Publication date: 2006-06-30
Also published as: EA200500550A1

Abstract

Изобретение относится к технологии производства, а точнее к технологии моллирования листового стекла сложной формы, используемого для изготовления изделий конструкционной оптики. Сущность изобретения состоит в том, что процесс моллирования, включающий нагрев и охлаждение горизонтально уложенного листа стекла или стеклопакета с подложечным листом стекла прямоугольной или трапециевидной формы на раскрытом раздвижном формующем устройстве заданной цилиндрической или конической поверхности и последующего изгибания проводят в два этапа: на первом этапе проводят предварительное моллирование стекла или стеклопакета при температуре 590-610°С с обязательным полным закрытием формующего устройства до радиуса закрытия на 10-15 мм меньшего, чем заданный, а на втором этапе проводят вторичный нагрев до температуры 580-600°С и дожим стекла или стеклопакета до заданного радиуса прижимным устройством, предварительно скорректировав габариты формы до заданного радиуса, расположив стекло или стеклопакет соосно с формой и поместив прижимное устройство вовнутрь согнутого стекла или стеклопакета (фиг. 2). Устройство состоит из металлического листа, оформаченного по размеру заготовки стекла или стеклопакета, и к которому с помощью шарнирных рычагов с изменяющейся длиной плеча, позволяющей перераспределять вес груза в вертикальном и горизонтальном направлениях, прикреплен груз в виде швеллера, с направляющими отверстиями для предотвращения смещения груза относительно оси формы моллирования, причем устройство не имеет постоянной формы и вследствие своей конструкции распределяет вес груза по всей поверхности, прикреплен груз в виде швеллера с направляющими отверстиями для предотвращения смещения груза относительно оси формы моллирования, причем устройство не имеет постоянной формы и вследствие своей конструкции распределяет вес груза по всей поверхности дожимного листа и через него по всей поверхности стекла или стеклопакета, прижимая его к внутренней поверхности формы моллирования. Изобретение позволяет получать смоллированное стекло или стеклопакет высокого качества с минимальными отклонениями от теоретической поверхности во всех стеклах стеклопакета и обеспечивает удобство в работе.

Description

Изобретение относится к технологии производства стекла, а точнее к технологии моллирования листового стекла, используемого для изготовления многослойных изделий конструкционной оптики.

Известен способ моллирования листового стекла, заключающийся в нагреве пакета стекол до температуры размягчения на форме с последующей выдержкой при этой температуре и охлаждении, причем на торцевую поверхность стекла наносят окись магния, а сам процесс моллирования осуществляют под давлением воздухом или нейтральным газом (1).

Недостатком данного способа является то, что таким способом нельзя моллировать пакет крупногабаритных стекол с большой стрелой прогиба. Для моллирования таких крупногабаритных стекол используют сложные рычажные формы, изменяющие свои геометрические параметры в процессе моллирования, и для которых невозможно создать давление воздухом или газом на пакет стекла.

Известно устройство для моллирования листового стекла, представляющее собой форму для моллирования, содержащее центральную часть и две боковые части в виде крыльев, соединенных с центральной частью с возможностью поворота и обеспечивающих ровное и изогнутое положение стекла относительно центральной части. Рычаги формы, соединенные осью с центральной частью, имеют на одном конце груз, а другой конец соединен с боковой частью с возможностью поворота и скольжения вдоль формы ограничителем, закрепленным жестко на этой боковой части. Соединительное опорное звено, один конец которого также жестко закреплен на боковой части формы, а другой конец прикреплен осью на центральной части ближе к ограничителю, чем ось рычага. При опускании рычаг поворачивается, поворачивая при этом боковую часть на больший угол, чем угол поворота рычага (2).

Недостатком устройства является то, что на нем практически невозможно смоллировать пакет из трех и более крупногабаритных оформаченных заготовок стекол цилиндрической или конической формы с большой стрелой прогиба.

Наиболее близким техническим решением является способ моллирования листового стекла путем установки листа стекла на поверхность сплошного, незакрепленного упругого листа из хромоникелевой стали толщиной 0,5-1,0 мм, нагрева, изгибания, выдержки и последующего охлаждения, причем предельную выдержку ведут при температуре моллирования, определяемой по формуле τ <5·10^-8·η, где η вязкость стекла, Па/с. Выбор толщины стального листа обусловлен тем, что лист должен изгибаться без существенных пластических деформаций под действием собственного веса и веса стекла. С целью обеспечения получения изделий большой кривизны и повышения точности после моллирования стекла проводят дополнительную подпреесовку.

Устройство для осуществления этого способа состоит из рамы с заданной кривизной формующей поверхности и упругого стального листа (3).

Недостаток такого способа и устройства для его осуществления состоит в том, что этим способом невозможно смоллировать пакет стекла цилиндрической или конической формы со стрелой прогиба большей, чем радиус кривизны.

При неоформаченном моллировании (фиг. 1) под каждое изделие, отличающееся габаритами и формой, необходимо было иметь объемные макеты по вырезке заготовок из смолированного неоформаченного листа и свое индивидуальное оборудование по обработке торца изделия, или очень сложный и дорогой трехмерный центр по обработке торца неплоского изделия.

Задачей изобретения является разработка способа и устройства моллирования пакета из трех и более крупногабаритных оформаченных заготовок стекол цилиндрической, конической или более сложной формы со стрелой прогиба как меньшей, так и большей, чем радиус кривизны.

Сущность изобретения состоит в том, что процесс моллирования, включающий нагрев и охлаждение горизонтально уложенного листа стекла или стеклопакета с подложечным листом стекла прямоугольной или трапециевидной формы на раскрытом раздвижном формующем устройстве заданной цилиндрической или конической поверхности и последующего его изгибания, проводят в два этапа: на первом этапе проводят предварительное моллирование стекла или стеклопакета при температуре 590-610°С с обязательным полным закрытием формующего устройства до радиуса закрытия на 10-15 мм меньшего, чем заданный, а на втором этапе проводят вторичный нагрев до температуры 580-600°С и дожим стекла или стеклопакета до заданного радиуса прижимным устройством, предварительно скорректировав габариты формы до заданного радиуса, расположив стекло или стеклопакет соосно с формой и поместив прижимное устройство во внутрь согнутого стекла или стеклопакета.

Способ осуществляют следующим образом. На раскрытое раздвижное формующее устройство 1 заданной цилиндрической поверхности укладывают горизонтально подложечный лист 2 стекла прямоугольной или трапециевидной формы в случае конической поверхности формы (фиг. 2). Затем по оси симметрии раскрытой формы на подложечное стекло 2 укладывают лист или пакет оформаченных заготовок стекла 3 с верхним технологическим оформаченным стеклом.

С помощью упоров 4 задают радиус закрытия формы моллирования, на 10-15 мм меньший заданно го.

Форму моллирования помещают в печь и проводят моллирование стекла или стеклопакета по стандартному для данного изделия режиму, приведенному в табл. 1.

- 1 007128

Грузы 5, подвешенные на цепях 6 с помощью рычагов 7, создают принудительное усилие для закрытия формы в процессе моллирования.

Схема укладки показана на фиг. 3, где 1 - форма моллирования, 2 - нижнее подложечное стекло и 3 оформаченная заготовка.

После отжига стекла форму выводят из печи. С помощью упоров 4 устанавливают заданный радиус кривизны. Корректируют положение оси стекла или стеклопакета относительно оси формы моллирования, а для конической поверхности и относительно габарита формы. Затем на верхнее технологическое стекло устанавливают дожимное устройство, форму помещают в печь для окончательного моллирования по стандартному для данного стеклопакета и данной печи режиму, приведенному в табл. 2.

Устройство для осуществления предлагаемого способа состоит из металлического листа, например, стального толщиной 0,6-0,8 мм, оформаченного по размеру заготовки стекла или стеклопакета, и к которому с помощью шарнирных рычагов с изменяющейся длиной плеча, позволяющей перераспределять вес груза в вертикальном и горизонтальном направлениях, прикреплен груз в виде швеллера, с направляющими отверстиями для предотвращения смещения груза относительно оси формы моллирования, причем устройство не имеет постоянной формы и вследствие своей конструкции распределяет вес груза по всей поверхности дожимного листа и через него по всей поверхности стекла или стеклопакета, прижимая его к внутренней поверхности формы моллирования.

На фиг. 4 представлена схема предлагаемого прижимного устройства, где 8 - лист из нержавеющей стали толщиной 0,6-0,8 мм, оформаченный по размеру заготовки стекла;

- груз в виде швеллера с добавлением железных болванок;

- шарнирные рычаги с изменяющейся длиной плеча;

- «уши» осей поворота шарнирных рычагов, приваренные к стальному листу;

- направляющие отверстия для предотвращения смещения груза относительно оси формы моллирования.

Устройство работает следующим образом. Вследствие своей конструкции вес груза распределяется равномерно по всей поверхности дожимного листа и приводит к плавному прилеганию стекла или стеклопакета пакета к форме в процессе моллирования. Причем, изменяя длину рычагов 10, можно изменять вертикальное и горизонтальное усилие прижатия металлического листа, а через него и стекла или стеклопакета к форме.

Таким образом, на второй стадии моллирования происходит равномерный дожим (подпрессовка) стеклопакета к поверхности формы моллирования. Вследствие того, что используется нижнее подложечное и верхнее технологическое стекло, отпечатков формы моллирования или устройства на рабочих стеклах не образуется.

С помощью данного способа и устройства были смоллированы оформаченные стеклопакеты цилиндрической формы с радиусом кривизны 800 мм и стрелой прогиба около 400 мм, угловым отклонением от 1 до 5 угловых секунд и изготовлены опытные изделия, которые в настоящий момент проходят цикл испытаний в составе объекта.

С помощью данного способа и устройства были также смоллированы оформаченные стеклопакеты конической формы с большим радиусом кривизны 408 мм, малым радиусом кривизны 336 мм, стрелой прогиба около 450 мм, углом раскрытия более 180° и изготовлены опытные образцы изделия для проведения испытаний.

Предлагаемые способ и устройство для его осуществления позволяют получать смоллированные стекла и стеклопакеты высокого качества, обеспечивают получение стеклопакетов с минимальными отклонениями от теоретической поверхности во всех стеклах пакета и не маловажный положительный эффект, как удобство в работе.

- 2 007128

Таблица 1

Этапы режима моллирования	Температура печи,°С	Напряжение, В	Время, мин
Укладка стеклопакета на форму			зУ™
Первая ступень нагрева	30^+ιυ- 100	75	30*⁵
Вторая ступень нагрева	100-200	100	30^±5
Третья ступень нагрева	200 - 300	120	45*⁵
Четвертая ступень нагрева	300-540	150	1О5^±5
Разогрев до температуры выдержки	540 - 6ОО^±\|0	150	₃₀+ю
Выдержка после закрытия формующего устройства	6ОО^±\|0	150	5⁺>
Охлаждение	600*¹⁰-520	0	Инерционное
Отжиг	520-450	75	бУ™
Охлаждение	450 - 60	0	Инерционное
Вывод формы из печи	6О*²⁰		5*⁵
Осмотр и корректировка положения стеклопакета относительно оси и габарита формы моллирования	60^±2°		30^+ιυ
Установка прижимного устройства	40*'°		30*^1ϋ
Перемещение формующего устройства в печь	40*'°		5⁺⁵

отключить 5; 8; 11 зоны, при 560°С-2 и 14 зоны

Примечание - Разрешается корректировать режим моллирования при условии обеспечения заданных допусков Таблица 2

Этапы режима моллирования	Температура печи,°С	Напряжение, В	Время, мин	Примечание
Первая ступень нагрева	30^+ш- 100	75	30^±5
Вторая ступень нагрева	100-200	100	ЗО^±5
Третья ступень нагрева	200-300	120	45*⁵
Четвертая ступень нагрева	300-540	150	105*⁵	При 540°с отключить 5; 8;
Разогрев до температуры выдержки	54О-59О*¹⁰	150	зо^+\|	11 зоны, при 560°С-2и 14
Охлаждение	590*¹⁰ -520	0	Инерционное	зоны
Отжиг	520-450	100	120^+\|° ~
Охлаждение	450 - 60	0	Инерционное	•
Вывод формы из печи	6О*²⁰		5^+ь
Снятие прижимного устройства	40*'°		30^+ιυ
Осмотр и разметка стеклопакета	4О*²⁰		зо^+и)
Разборка стеклопакета	4О*²⁰		зУ™

Примечание - Разрешается корректировать режим домоллирования при условии обеспечения заданных допусков Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авт. свид. СССР № 429033, кл. С03В 23/00, 1974 г.

2. Патент Японии № 58-5851, кл. С03В 27/07, 1983 г.

3. Авт. свид. СССР № 1529640, кл. С03В 23/02, 1989 г.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ моллирования листового стекла сложной формы, включающий нагрев и охлаждение горизонтально уложенного листа стекла или стеклопакета с подложечным листом стекла прямоугольной или трапециевидной формы на раскрытом раздвижном формующем устройстве заданной цилиндрической или конической поверхности и последующего его изгибания, отличающийся тем, что моллирование оформаченных стекол проводят в два этапа: на первом этапе проводят предварительное моллирование стекла или стеклопакета при температуре 590-610°С с обязательным полным закрытием формующего устройства до радиуса закрытия на 10-15 мм меньшего, чем заданный, а на втором этапе осуществляют вторичный нагрев до температуры 580-600°С и дожим стекла или стеклопакета до заданного радиуса прижимным устройством, предварительно скорректировав габариты формы до заданного радиуса, рас

- 3 007128 положив стекло или стеклопакет соосно с формой и поместив прижимное устройство вовнутрь согнутого стекла или стеклопакета.
2. Устройство для осуществления способа по п.1, состоящее из металлического листа, например стального, толщиной 0,6-0,8 мм, отличающееся тем, что металлический лист, оформаченный по размеру заготовки стекла, к которому с помощью шарнирных рычагов с изменяющейся длиной плеча, позволяющей перераспределять вес груза в вертикальном и горизонтальном направлениях, прикреплен груз в виде швеллера, с направляющими отверстиями для предотвращения смещения груза относительно оси формы моллирования, причем устройство не имеет постоянной формы и вследствие своей конструкции распределяет равномерно вес груза по всей поверхности дожимного листа и через него по всей поверхности стекла или стеклопакета, прижимая его к внутренней поверхности формы моллирования.