RU2618245C1 - Фильера для изготовления стеклянного стержня (варианты) - Google Patents
Фильера для изготовления стеклянного стержня (варианты) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2618245C1 RU2618245C1 RU2016103495A RU2016103495A RU2618245C1 RU 2618245 C1 RU2618245 C1 RU 2618245C1 RU 2016103495 A RU2016103495 A RU 2016103495A RU 2016103495 A RU2016103495 A RU 2016103495A RU 2618245 C1 RU2618245 C1 RU 2618245C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- section
- glass rod
- glass
- die
- cross
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/08—Bushings, e.g. construction, bushing reinforcement means; Spinnerettes; Nozzles; Nozzle plates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B17/00—Forming molten glass by flowing-out, pushing-out, extruding or drawing downwardly or laterally from forming slits or by overflowing over lips
- C03B17/04—Forming tubes or rods by drawing from stationary or rotating tools or from forming nozzles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
Abstract
Группа изобретений относится к производству изделий из стеклообразных материалов, в частности к технологии изготовления цилиндрических микролинз. Технический результат заключается в возможности изготовления стеклянных стержней непосредственно из блока стекломассы, минуя операции изготовления преформы (заготовки), шлифовки и полировки. Фильера для изготовления стеклянного стержня представляет собой пластину с отверстием, форма и размер которого определяются формой и размерами стеклянного стержня. По одному из вариантов участок края отверстия, соответствующий прямолинейному участку поперечного сечения стеклянного стержня, выполнен вогнутым, радиус кривизны которого рассчитывается по формуле. В соответствии с другим вариантом участок края отверстия, соответствующий выпуклому участку поперечного сечения стеклянного стержня, выполнен выпуклым, радиус кривизны которого рассчитывается по формуле. 2 н.п. ф-лы, 5 ил.
Description
Группа изобретений относится к производству изделий из стеклообразных материалов, используемых в оптике, теплотехнике, приборостроении, оптической и электронной промышленности, а именно к лазерной технике, в частности к технологии изготовления цилиндрических микролинз.
Известна из патента JP 5776437 фильера для изготовления стеклянных трубок. Данное устройство позволяет изготавливать стеклянные трубки, форма поперечного сечения внутренней поверхности которых не подобна форме поперечного сечения внешней поверхности.
Однако в описании данного технического решения не раскрыто, каким образом формируют сложную форму внешней и внутренней поверхности в поперечном сечении стеклянной трубки.
Известна также из патента RU 2240988 фильера, выбирая размеры которой, можно получить слиток синтетического прозрачного кварцевого стекла с предварительно заданными поперечным сечением и размерами. Данное устройство позволяет изготовить цилиндрический слиток или слиток квадратного или прямоугольного сечения и экструдировать прямоугольник с высоким соотношением сторон, т.е. пластину.
Однако данный источник не содержит сведений о том, как соотносятся размеры фильеры с размерами получаемого слитка.
Наиболее близким аналогом к группе заявляемых изобретений является фильера, описанная в патентной заявке JP H1059729. Форма отверстия фильеры выполнена в форме четырёхугольника с вогнутыми к центру сторонами.
Однако в данном техническом решении рассмотрена конструкция фильеры только для изготовления стеклянного стержня прямоугольного сечения и не указано, каким образом выбираются радиусы кривизны сторон фильеры, обеспечивающие прямоугольность сторон готового изделия.
Задачей заявляемой группы изобретений является изготовление высокоточных стержней из стекла с различным профилем сечения.
Техническим результатом заявляемой группы изобретений является возможность изготовления стеклянных стержней непосредственно из блока стекломассы, минуя операции изготовления преформы (заготовки), шлифовки и полировки.
Указанный технический результат достигается благодаря использованию фильеры, форма отверстия которой определяется заявляемыми соотношениями.
Сущность одного из вариантов заявляемой группы изобретений заключается в том, что в фильере для изготовления стеклянного стержня, представляющей собой пластину с отверстием, форма и размер которого определяются формой и размерами стеклянного стержня, причём участок края отверстия, соответствующий прямолинейному участку поперечного сечения стеклянного стержня, выполнен вогнутым, радиус кривизны вогнутого участка рассчитывается по формуле:
R=(a2m2+4·(0,34+0,15am)2)/(8·(0,34+0,15am)),
где a – длина прямолинейного участка поперечного сечения стержня из стекла,
m – коэффициент вытяжки.
Сущность другого варианта заявляемой группы изобретений заключается в том, что в фильере для изготовления стеклянного стержня, представляющей собой пластину с отверстием, форма и размер которого определяются формой стеклянного стержня, причём участок края отверстия, соответствующий выпуклому участку поперечного сечения стеклянного стержня, выполнен выпуклым, радиус кривизны выпуклого участка края отверстия рассчитывается по формуле:
R=(b2m2+4·(0,34+dm+0,15bm)2)/(8·(0,34+dm+0,15bm)),
где b – длина хорды, ограничивающей выпуклый участок поперечного сечения стеклянного стержня,
d – расстояние от средней точки хорды, ограничивающей выпуклый участок поперечного сечения стеклянного стержня, до точки пересечения перпендикуляра, опущенного из средней точки хорды, и дуги выпуклого участка поперечного сечения стеклянного стержня,
m – коэффициент вытяжки.
Осуществление заявляемой группы изобретений поясняется с помощью фото и фиг. 1-4, на которых изображены:
на фото – стеклянный стержень и полый стеклянный стержень, изготовленные с помощью заявляемого изобретения;
на фиг. 1 – форма отверстия в фильере с соответствующим ей поперечным сечением стеклянного стержня, содержащим криволинейный участок;
на фиг. 2 – форма отверстия в фильере с соответствующим ей поперечным сечением стеклянного стержня, имеющим форму прямоугольника;
на фиг. 3 – форма отверстия в фильере с соответствующим ей поперечным сечением стеклянного стержня, имеющим форму шестиугольника;
на фиг. 4 – устройство для изготовления стеклянных стержней.
Позициями 1-13 на фиг. 1-4 обозначены:
1 – отверстие в фильере;
2 – поперечное сечение стеклянного стержня;
3 – вогнутый участок края отверстия;
4 – прямолинейный участок поперечного сечения стеклянного стержня;
5 – выпуклый участок края отверстия;
6 – выпуклый участок поперечного сечения стеклянного стержня;
7 – хорда;
8 – стеклоблок;
9 – устройство нагрева;
10 – корпус;
11 – фильера;
12 – стекломасса;
13 – вытяжной механизм.
Фильера 11 для стеклянных стержней представляет собой пластину с отверстием 1. Фильера 11 изготавливается из жаропрочного, химически стойкого нержавеющего сплава в зависимости от марки стекла. Для приведённых образцов на фото использовали фильеру из нержавеющей стали 12Х18Н10Т для стекла С93-1. Форма и размеры отверстия 1 определяются формой и размерами стеклянного стержня, изготавливаемого с помощью данной фильеры.
Для получения прямолинейного участка поперечного сечения 2 стеклянного стержня участок 3 края отверстия 1, соответствующий данному прямолинейному участку 4, выполнен вогнутым. Для достижения высокой точности заданных размеров и формы стеклянного стержня радиус кривизны вогнутого участка 3 края отверстия 1 выполнен в соответствии с формулой:
R = (a2m2+4·(0,34+0,15am)2)/(8·(0,34+0,15am)),
где a – длина прямолинейного участка 4 поперечного сечения стержня из стекла,
m – коэффициент вытяжки, обозначающий отношение величины внешнего размера фильеры к соответствующему внешнему размеру изделия с учётом оптимального объёма вытягивания стеклянного стержня в единицу времени применительно к вытягиваемому оборудованию.
Для получения выпуклого участка 6 поперечного сечения стеклянного стержня 2 участок 5 края отверстия 1, соответствующий данному выпуклому участку 6, выполнен выпуклым. Для достижения высокой точности заданных размеров и формы стеклянного стержня радиус кривизны выпуклого участка 5 края отверстия 1 выполнен в соответствии с формулой:
R = (b2m2+4·(0,34+dm+0,15bm)2)/(8·(0,34+dm+0,15bm)),
где b – длина хорды 7, ограничивающей выпуклый участок 6 поперечного сечения 1 стеклянного стержня,
d – расстояние от средней точки хорды 7, ограничивающей выпуклый участок 6 поперечного сечения стеклянного стержня, до точки пересечения перпендикуляра, опущенного из средней точки хорды 7, и дуги выпуклого участка 6 поперечного сечения 1 стеклянного стержня,
m – коэффициент вытяжки.
Устройство работает следующим образом.
Фильеру 11 устанавливают в устройство для изготовления стеклянных стержней (фиг.4). Внешний размер и форма фильеры 11 определяются размерами устройства для изготовления стеклянных стержней для предотвращения вытекания стекломассы 12. Стеклоблок 8 нагревают с помощью устройства нагрева 9 до температуры вязкотекучего состояния. Образующаяся стекломасса 12 заполняет корпус 10, ограниченный снизу фильерой 11, постепенно полностью вытесняя воздух из корпуса 10, скапливающийся в верхней части корпуса 10. В зависимости от конкретного производства можно вместо стеклоблока использовать переходную ёмкость для стекломассы, нагретой до температуры вязкотекучего состояния при вязкости стекла порядка 105 Пуаз. После заполнения всего объёма корпуса 10 стекломассу 12 вытягивают через фильеру 11 вытяжным механизмом 13. Скорость вытягивания стеклянного стержня для формы заявляемой фильеры 11 рассчитывается исходя из оптимального отбора стекломассы 12 через фильеру 11 и составляет порядка 0,001 м3/час. При этом фильерой 11 определяется форма и размер конечного стеклянного стержня. Заявляемая фильера применима для стёкол с температурой на стадии вытягивания до 1000ºС, т.е. практически для любого применимого в производстве за исключением кварцевого стекла.
Заявляемые коэффициенты и соотношения размеров отверстия 1 фильеры 11 обеспечивают высокую точность соответствия размеров конечного изделия – стеклянного стержня – требуемым размерам, а именно отклонение размеров вытянутого стеклянного стержня не превышает 0,5 % от заданных размеров стеклянного стержня. Для этого необходимо соблюдать постоянный баланс между поступлением стекломассы 12 в корпус 10 и отбором стекломассы 12 через фильеру 11 с помощью вытяжного механизма 13. Чем быстрее производится отбор стекломассы 12 через фильеру 11, тем меньше отклонение от заданных размеров стеклянного стержня при соблюдении баланса.
Заявляемая фильера по обоим из вариантов изобретения применима также для полых стеклянных стержней – стеклянных трубок.
Приведённые примеры не исчерпывают все возможные осуществления заявляемой группы изобретений.
Claims (9)
1. Фильера для изготовления стеклянного стержня, представляющая собой пластину с отверстием, форма и размер которого определяются формой и размерами стеклянного стержня, причём участок края отверстия, соответствующий прямолинейному участку поперечного сечения стеклянного стержня, выполнен вогнутым, отличающаяся тем, что радиус кривизны вогнутого участка рассчитывается по формуле:
R=(a2m2+4·(0,34+0,15am)2)/(8·(0,34+0,15am)),
где a – длина прямолинейного участка поперечного сечения стержня из стекла,
m – коэффициент вытяжки.
2. Фильера для изготовления стеклянного стержня, представляющая собой пластину с отверстием, форма и размер которого определяются формой стеклянного стержня, причём участок края отверстия, соответствующий выпуклому участку поперечного сечения стеклянного стержня, выполнен выпуклым, отличающаяся тем, что радиус кривизны выпуклого участка края отверстия рассчитывается по формуле:
R=(b2m2+4·(0,34+dm+0,15bm)2)/(8·(0,34+dm+0,15bm)),
где b – длина хорды, ограничивающей выпуклый участок поперечного сечения стеклянного стержня,
d – расстояние от средней точки хорды, ограничивающей выпуклый участок поперечного сечения стеклянного стержня, до точки пересечения перпендикуляра, опущенного из средней точки хорды, и дуги выпуклого участка поперечного сечения стеклянного стержня,
m – коэффициент вытяжки.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016103495A RU2618245C1 (ru) | 2016-02-03 | 2016-02-03 | Фильера для изготовления стеклянного стержня (варианты) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016103495A RU2618245C1 (ru) | 2016-02-03 | 2016-02-03 | Фильера для изготовления стеклянного стержня (варианты) |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2618245C1 true RU2618245C1 (ru) | 2017-05-03 |
Family
ID=58697892
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016103495A RU2618245C1 (ru) | 2016-02-03 | 2016-02-03 | Фильера для изготовления стеклянного стержня (варианты) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2618245C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2809418C1 (ru) * | 2023-03-09 | 2023-12-11 | Общество с ограниченной ответственностью "Технология и Оборудование для Стеклянных Структур" (ООО "ТОСС") | Устройство и способ вытяжки стеклянных изделий через фильеру |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU719975A1 (ru) * | 1977-11-11 | 1980-03-05 | Предприятие П/Я М-5314 | Фильерна пластина |
| SU784755A3 (ru) * | 1977-08-12 | 1980-11-30 | Нитто Босеки Ко, Лтд (Фирма) | Фильерна пластина дл выт гивани стекловолокна |
| SU867294A3 (ru) * | 1976-08-20 | 1981-09-23 | Нитто Босекико Лтд (Фирма) | Фильерна пластина |
| SU1061696A3 (ru) * | 1978-05-08 | 1983-12-15 | Нитто Босеки Ко.,Лтд (Фирма) | Фильера дл выт гивани стекловолокна |
| JPH1059729A (ja) * | 1996-08-16 | 1998-03-03 | Sony Corp | ガラスロッドの製造方法及びガラスロッドの製造装置 |
| JP5776437B2 (ja) * | 2011-08-22 | 2015-09-09 | 旭硝子株式会社 | ガラスの成形ノズル及び該成形ノズルを用いたガラスの成形方法 |
-
2016
- 2016-02-03 RU RU2016103495A patent/RU2618245C1/ru active IP Right Revival
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU867294A3 (ru) * | 1976-08-20 | 1981-09-23 | Нитто Босекико Лтд (Фирма) | Фильерна пластина |
| SU784755A3 (ru) * | 1977-08-12 | 1980-11-30 | Нитто Босеки Ко, Лтд (Фирма) | Фильерна пластина дл выт гивани стекловолокна |
| SU719975A1 (ru) * | 1977-11-11 | 1980-03-05 | Предприятие П/Я М-5314 | Фильерна пластина |
| SU1061696A3 (ru) * | 1978-05-08 | 1983-12-15 | Нитто Босеки Ко.,Лтд (Фирма) | Фильера дл выт гивани стекловолокна |
| JPH1059729A (ja) * | 1996-08-16 | 1998-03-03 | Sony Corp | ガラスロッドの製造方法及びガラスロッドの製造装置 |
| JP5776437B2 (ja) * | 2011-08-22 | 2015-09-09 | 旭硝子株式会社 | ガラスの成形ノズル及び該成形ノズルを用いたガラスの成形方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2809418C1 (ru) * | 2023-03-09 | 2023-12-11 | Общество с ограниченной ответственностью "Технология и Оборудование для Стеклянных Структур" (ООО "ТОСС") | Устройство и способ вытяжки стеклянных изделий через фильеру |
| RU2818865C1 (ru) * | 2023-11-15 | 2024-05-06 | Общество с ограниченной ответственностью "Технология и Оборудование для Стеклянных Структур" | Способ изготовления фильеры для вытягивания изделий из расплава электровакуумного стекла |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Hof et al. | Micro-hole drilling on glass substrates—A review | |
| Sung et al. | Fabricating optical lenses by inkjet printing and heat-assisted in situ curing of polydimethylsiloxane for smartphone microscopy | |
| JP6212560B2 (ja) | プロファイル形状の管およびスリーブを作製する方法および装置 | |
| Rosenauer et al. | 3D fluidic lens shaping—a multiconvex hydrodynamically adjustable optofluidic microlens | |
| JP2019516564A (ja) | 汎用、可撓性かつ生体適合性エラストマーマイクロチューブ | |
| JP7453259B2 (ja) | 中空コアファイバの製造方法および中空コアファイバ用プリフォームの製造方法 | |
| US20150131034A1 (en) | Apparatus and method for manufacturing micro lens array, and micro lens array manufactured using the same | |
| Zhang et al. | Overview of 3D-printed silica glass | |
| RU2618245C1 (ru) | Фильера для изготовления стеклянного стержня (варианты) | |
| JP2006503784A (ja) | プラチナ群金属材料から形成された清澄チャンバ | |
| CN104843972A (zh) | 一种新型的用于光学透镜加工的模芯及其制备方法 | |
| US8007695B2 (en) | Method of fabricating small dimensioned lens elements and lens arrays using surface tension effects | |
| JP7441299B2 (ja) | 中空コアファイバの製造方法および中空コアファイバ用プリフォームの製造方法 | |
| KR101547155B1 (ko) | 대면적 3차원 미세광학구조의 제조방법 | |
| Zuo et al. | An Ultraviolet-Lithography-Assisted Sintering Method for Glass Microlens Array Fabrication | |
| CN205614060U (zh) | 一种基于表面张力自洽的微通道制造装置 | |
| JP5618645B2 (ja) | ガラス板の製造装置、ガラス板、プレス成形用ガラス素材、光学素子、薄板ガラスの製造方法 | |
| Liang et al. | The fabrication of microlens array in PMMA material with the assistant of nickel pillars by LIGA technology and thermal reflow method | |
| JP2009096684A (ja) | 溶融ガラスを流出させるための流路 | |
| Dai et al. | Rapid fabrication of mini droplet lens array with tunable focal length | |
| Quémener et al. | MCVD-based GRIN-axicon for the generation of scalable Bessel–Gauss beams | |
| Sun et al. | Manufacturing polymeric micro lenses and self-organised micro lens arrays by using microfluidic dispensers | |
| TWI597248B (zh) | Method of manufacturing glass molded body and method of manufacturing optical element using the same | |
| Vainos et al. | Isotropic contractive scaling of laser written microstructures in vitrified aerogels | |
| JP2005089275A (ja) | ガラス成形体の製造方法、プレス成形用ガラス素材の製造方法、および光学素子の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200204 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20200923 |