×
24.05.2019
219.017.604e

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГНУТЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ СТЕКЛА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к стекольной промышленности и может быть использовано в производстве гнутого стекла, преимущественно под воздействием вакуума, для получения отражателей различного назначения, в частности для аэродромных прожекторов. Техническим результатом изобретения является повышение качества изделий со сложной кривизной поверхности по оптическим показателям. Способ изготовления гнутых изделий из стекла включает размещение заготовки в печи на разогретой форме, нагревание заготовки до температуры деформации стекла и изгибание ее путем создания в форме вакуума. После изгибания гнутую заготовку приподнимают над формой, фиксируют ее положение и осуществляют отжиг вне контакта гнутой заготовки с формой. 2 н.п. ф-лы, 1 табл., 3 ил.

Изобретение относится к стекольной промышленности и может быть использовано в производстве гнутого стекла, преимущественно под действием вакуума, для получения отражателей различного назначения, в частности для аэродромных прожекторов.

Известен способ изготовления гнутых изделий из стекла, включающий размещение заготовки в печи на разогретой форме, нагревание заготовки до температуры деформации стекла, изгибание ее вначале под действием собственного веса и механического воздействия на края стекла, а затем под действием вакуума и избыточного давления воздуха по патенту США №3607186, опубл. 21.09.1971.

Устройство для осуществления данного способа содержит печь, установленную в ней форму, соединенную с вакуумной системой и системой подачи избыточного давления воздуха, и приспособления для корректировки заготовки и механического воздействия на ее края.

По известному способу невозможно получить изделия с высокими оптическими показателями, так как на начальной стадии изгибания заготовки под действием собственного веса на ее края оказывается механическое воздействие в нескольких локальных областях. В связи с этим в указанных областях появляются оптические искажения, которые распространяются на большую часть поверхности стекла. В процессе дальнейшего окончательного изгибания заготовки под действием вакуума и избыточного давления воздуха оптические искажения сохраняются на большей части ее поверхности.

Недостатком известного устройства является то, что приспособления для корректировки заготовки и механического воздействия на ее края установлены вне пространства печи и проходят через ее стенки с определенным зазором для их перемещения. Это усложняет поддержку необходимого теплового режима в печи.

Наиболее близким к изобретению является способ изготовления гнутых изделий из стекла, включающий размещение заготовки в печи на разогретой форме, нагревание заготовки до температуры деформации стекла, изгибание ее путем создания в форме вакуума и вакуумную корректировку, осуществляемую снизу, до создания вакуума в форме, при этом величина вакуума для вакуумной корректировки превышает величину вакуума в форме в 1,5-2 раза, а отжиг гнутой заготовки ведут в печи на форме по авторскому свидетельству СССР №1056592, опубл. 20.06.2005 г.

Устройство для осуществления известного способа содержит печь, установленную в ней форму, соединенную с вакуумной системой, приспособление для вакуумной корректировки заготовки, при этом форма выполнена с центральным проемом, в котором с возможностью перемещения установлено приспособление для вакуумной корректировки заготовки, выполненное в виде держателя с полостью для индивидуального соединения с вакуумной системой.

Известный способ может быть использован при изготовлении гнутых заготовок, которые затем шлифуются и полируются, то есть подвергаются холодной обработке для получения точно заданной кривизны поверхности. Этот способ не позволяет получать изделия без оптических искажений на их поверхности. Это объясняется тем, что корректировка заготовки в процессе ее изгибания осуществляется при постоянном механическом контакте заготовки с вакуумным держателем, при этом величина вакуума для вакуумной корректировки превышает величину вакуума в форме в 1,5-2 раза. В связи с этим при изгибании заготовки в области ее контактирования с вакуумным держателем возникают неравномерно распределенные напряжения, приводящие к появлению на обеих поверхностях заготовки волнообразных оптических искажений, распространяющихся на большую часть ее поверхностей. При изготовлении изделий, например, эллипсоидной формы с большой стрелой прогиба возможно разрушение или повреждение гнутой заготовки в процессе ее отжига из-за значительной разницы коэффициентов термического расширения стекла и материала формы.

Недостатком известного устройства является то, что приспособление для вакуумной корректировки заготовки установлено с возможностью перемещения в подовой части печи, что затрудняет поддержку заданного теплового режима в пространстве печи. Кроме этого, известное устройство отличается сложностью как в исполнении, так и при его работе.

Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение качества изделий со сложной кривизной поверхности по оптическим показателям.

Для достижения задачи изобретения предложен способ изготовления гнутых изделий из стекла, включающий размещение заготовки в печи на разогретой форме, нагревание заготовки до температуры деформации стекла, изгибание ее путем создания в форме вакуума, а также отжиг гнутой заготовки, отличающийся тем, что после изгибания гнутую заготовку приподнимают над формой, фиксируют ее положение и осуществляют отжиг вне контакта гнутой заготовки с формой.

Для осуществления данного способа предложено устройство для изготовления гнутых изделий из стекла, содержащее печь, установленную в ней форму, соединенную с вакуумной системой, и приспособление для корректировки заготовки, отличающееся тем, что в торцевой части формы установлены с возможностью вертикального перемещения толкатели, шарнирно связанные с рычагами, закрепленными на форме.

Предложенный способ обеспечивает получение изделий с высокими оптическими показателями, так как заготовка в процессе ее изгибания и отжига не контактирует с какими-либо твердыми предметами. Корректировка положения заготовки путем механического прижима ее краевой области к форме обеспечивает фиксированное положение заготовки на торцевой части формы в процессе ее изгибания под действием вакуума.

При изготовлении изделий, например, эллипсоидной формы с большой стрелой прогиба полностью исключается разрушение или повреждение гнутой заготовки в процессе ее отжига, так как отжиг осуществляется вне контакта гнутой заготовки с формой.

Предложенное устройство для осуществления данного способа позволяет достичь цели изобретения. Расположение всех конструктивных элементов в рабочем пространстве печи упрощает задачу поддержки заданного теплового режима в печи по сравнению с известным устройством. Наличие в торцевой части формы толкателей, установленных с возможностью вертикального перемещения, шарнирно связанных с рычагами, позволяет приподнимать гнутую заготовку над формующей поверхностью формы, фиксировать ее в таком положении и отжигать, таким образом полностью исключается вероятность разрушения гнутой заготовки из-за разницы коэффициентов термического расширения стекла и материала формы.

Предложенный способ осуществляют следующим образом. Заготовку из стекла с заданными геометрическими размерами размещают в печи на разогретой форме. Нагревают заготовку до температуры деформации стекла. Затем осуществляют корректировку заготовки путем механического прижима верхней краевой области заготовки к форме с помощью, например, металлического кольца, нагретого до температуры деформации стекла. После этого изгибают заготовку до заданной кривизны формующей поверхности формы с помощью вакуума. Заготовку приподнимают над формующей поверхностью формы и фиксируют ее положение вне контакта с формой, а затем осуществляют отжиг гнутой заготовки в печи, вне контакта с формой.

На фиг.1 показано положение заготовки стекла на форме и кольца, ширина которого соответствует ширине торцевой части формы, штриховой линией показано положение заготовки после ее изгибания.

На фиг.2 показана гнутая заготовка стекла в приподнятом положении над формующей поверхностью формы.

На фиг.3 показана гнутая заготовка стекла в фиксированном приподнятом положении над формующей поверхностью формы.

Предложенное устройство содержит печь нагрева 1 с подвижно установленным на ней подом 2, форму 3 с заданной кривизной формующей поверхности и кольцо 4 шириной, соответствующей ширине торцевой части формы 3, расположенное на поверхности заготовки 5. В торцевой части формы 3 имеются толкатели 6 с возможностью их вертикального перемещения при взаимодействии с рычагами 7, шарнирно связанными с толкателями 6 и закрепленными на форме 3. Для создания вакуума в форме 3 имеется отверстие, которое соединено с вакуумной системой (не показана) посредством трубопровода 8. Для фиксирования гнутой заготовки 5 над формующей поверхностью формы 3 используется теплостойкий материал 9, например асбест.

Предложенное устройство работает следующим образом. Под 2 разогретой до температуры деформации стекла печи 1 опускают в нижнее положение и на разогретой форме 3 размещают заготовку 5, после чего под 2 поднимают в верхнее положение. После нагрева заготовки 5 под 2 опускают в нижнее положение и размещают на поверхности заготовки 5 кольцо 4 шириной, соответствующей ширине торцевой части формы 3 (см. фиг.1). Поднимают под 2 в верхнее положение и вакуумируют пространство между заготовкой 5 и формующей поверхностью формы 3 с помощью вакуумной системы (не показана), соединенной с трубопроводом 8 и отверстием в форме 3. После вакуумирования под 2 опускают в нижнее положение, удаляют кольцо 4 с поверхности заготовки 5 и приподнимают ее над формующей поверхностью формы 3 с помощью толкателей 6, перемещающихся вертикально вверх под действием рычагов 7 при их повороте в направлении от формы (см. фиг.2). Далее размещают теплостойкий материал 9 в зазоре между торцевой поверхностью формы 3 и заготовкой 5, поворачивают рычаги 7 в исходное положение и поднимают под 2 в верхнее положение (см. фиг.3).

Пример. Необходимо получить изделие эллипсоидной формы, используемое в качестве отражателя для аэродромного прожектора. Кривая, образующая эллипсоид, рассчитывается по формуле

где a=516 мм, b=950 мм.

При этом диаметр эллипсоида должен быть равен 416 мм, а стрела прогиба - 190 мм. Используют форму, изготовленную из чугуна, с заданной для эллипсоида кривизной формующей поверхности, шириной торцевой поверхности 100 мм и внешним диаметром 650 мм. Вырезают заготовку из стекла промышленного состава (ГОСТ III-2001) диаметром 650 мм, толщиной 8 мм с температурой размягчения 600±5°C. При этом коэффициенты термического расширения стекла и чугуна равны соответственно 8×10-6 и 14×10-6.

Печь 1 с подвижно установленным на ней подом 2 и размещенной на нем форме 3 с заданной эллипсоидной кривизной формующей поверхности нагревают до температуры 620±5°C. После выдержки при этой температуре в течение 0,5 ч под 2 опускают в нижнее положение и помещают заготовку 5 с заданными геометрическими размерами на форму 3 с помощью вакуумной удочки. Под 2 поднимают в верхнее положение и выдерживают печь 1 при температуре 620±5°C в течение 10 мин, затем под 2 опускают в нижнее положение и прижимают заготовку 5 к форме металлическим кольцом 4 шириной 100 мм в краевой области заготовки, где она контактирует с торцевой частью формы 3. При этом металлическое кольцо 4 предварительно нагревается до температуры 620±5°C, имеет высоту 18 мм и вес 11,5 кг. Далее под 2 поднимают в верхнее положение, выдерживают печь 1 при указанной температуре в течение 20 мин. И изгибают заготовку путем вакуумирования пространства между заготовкой 5 и формующей поверхностью формы 3 с помощью вакуумной системы (не показана), соединенной с трубопроводом 8 и отверстием в форме 3. После достижения величины вакуума в 1 атм вакуумирование прекращают, под 2 опускают в нижнее положение и удаляют металлическое кольцо 4 с поверхности заготовки 5. Затем приподнимают гнутую заготовку 5 над формующей поверхностью формы 3 путем поворота рычагов 7 в направлении от формы, при этом шарнирно связанные с ними толкатели 6 приподнимают гнутую заготовку 5. В образовавшийся зазор между торцевой поверхностью формы 3 и гнутой заготовкой 5 размещают полоски асбеста 9 толщиной 10 мм, шириной 40 мм и длиной 100 мм. Для симметричной фиксации гнутой заготовки в приподнятом положении полоски асбеста 9 размещают в трех местах торцевой поверхности формы 3 под углом 120°. Рычаги 7 поворачивают в исходное положение, а под 2 поднимают в верхнее положение. Далее температуру в печи снижают до 590±5°C, выдерживают в течение 20 мин и выключают, осуществляя отжиг гнутой заготовки 5 при инерционном охлаждении печи 1 до температуры 40°C. Затем под 2 опускают в нижнее положение, гнутую заготовку извлекают из формы 3, обрезают до заданных геометрических размеров и обрабатывают ее края с помощью алмазного инструмента. Полученную заготовку с заданной эллипсоидной формой передают на участок нанесения покрытий для изготовления отражателя аэродромного прожектора.

Полученные по примеру изделия эллипсоидной формы имеют высокие оптические показатели, позволяющие использовать их в качестве отражателей различного назначения, включая аэродромные прожектора.

Сравнительные показатели изделий, полученных по предлагаемому и известному способу и устройству, приведены в таблице.

Наименование параметров Достигнутые показатели
Предложенные способ и устройство Известные способ и устройство
Диаметр светового пятна в фокусе изделия, мм 3-4 45-55
Оптические искажения в виде волнообразований на поверхности, % отсутствуют 55
Разрушение гнутых заготовок в процессе их отжига, % отсутствует 50

Источники информации

1. US №3607186, кл. C03B 23/02, опубл. 21.09.1971 г.

2. SU №1056592, кл. C03B 23/02, опубл. 20.06.2005 г.

Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 49.
20.02.2019
№219.016.bca3

Слоистая обшивка

Изобретение относится к машиностроению и касается создания конструкций из композитных материалов высокоточных изделий космического и наземного назначения, например конических головных обтекателей ракет-носителей, переходных отсеков, кольцевых платформ. Слоистая обшивка выполнена из слоев...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002265520
Дата охранного документа: 10.12.2005
20.02.2019
№219.016.bcbf

Способ изготовления толстостенных слоистых изделий из полимерных композиционных материалов

Изобретение предназначено для формирования толстостенных изделий из полимерных композиционных материалов (ПКМ) и может быть использовано для формирования конструкций панельного типа, например панелей крыла, строительных и других панелей. Техническим результатом данного изобретения является...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002286253
Дата охранного документа: 27.10.2006
20.02.2019
№219.016.bffc

Способ изготовления изделий из корундовой керамики

Изобретение относится к способу получения алюмооксидной керамики с повышенной прочностью, твердостью, предназначенной для длительной эксплуатации в условиях механических напряжений, истирающих нагрузок, воздействия агрессивных сред. Техническим результатом изобретения является повышение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002379257
Дата охранного документа: 20.01.2010
20.02.2019
№219.016.c084

Слоистый профиль

Изобретение может быть использовано при производстве стержневых и подкрепляющих элементов для высокоточных изделий космического и наземного применения. Слоистый профиль, содержащий выполненные из волокнистого материала, пропитанного полимерным связующим, внутренний и наружный слои и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002305216
Дата охранного документа: 27.08.2007
20.02.2019
№219.016.c350

Способ изготовления звукопоглощающей конструкции

Изобретение относится к авиационной промышленности и касается способа изготовления звукопоглощающей конструкции. Очищают и обезжиривают поверхности каждого слоя конструкции, подлежащие склеиванию. Наносят на оба торца двух сотовых панелей, имеющих множество торцевых ячеек, клей. Последовательно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002435669
Дата охранного документа: 10.12.2011
01.03.2019
№219.016.cb6f

Способ нанесения покрытий на крупногабаритные сложнопрофильные изделия с использованием многокомпонентного раствора жидких пленок и устройство для его осуществления

Изобретение относится к технике нанесения покрытий с использованием многокомпонентного раствора жидких пленок, а именно к способам и устройствам при модификации поверхности изделий из органического стекла. Изобретение может быть использовано в любой области машиностроения, в частности для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002393026
Дата охранного документа: 27.06.2010
01.03.2019
№219.016.cbdc

Формовой комплект для формования равнотолщинных крупногабаритных керамических изделий из водных шликеров

Изобретение относится к области формования. Формовой комплект для формования равнотолщинных крупногабаритных керамических изделий из водных шликеров содержит влагопоглощающую матрицу, перфорированный корпус, формующую модель, сердечник, узлы для их взаимной соосной установки и подпитки, а также...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002387537
Дата охранного документа: 27.04.2010
01.03.2019
№219.016.cd4a

Широкополосный обтекатель

Изобретение относится к антенно-фидерным устройствам, преимущественно к широкополосным антенным обтекателям. Задачей изобретения является снижение искажений, вносимых обтекателем, в поле падающей волны в рабочем диапазоне частот. В широкополосном обтекателе, содержащем стенку из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002364998
Дата охранного документа: 20.08.2009
08.03.2019
№219.016.d487

Электропечь для обжига керамических изделий

Изобретение относится к электропечам периодического действия для обжига керамических изделий. Технический результат - повышение производительности печи и повышение качества обжигаемых изделий. Электропечь содержит вертикальную футерованную нагревательную камеру, вдоль боковых стен которой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002259528
Дата охранного документа: 27.08.2005
08.03.2019
№219.016.d4c8

Композиционный материал на основе диоксида кремния

Изобретение относится к авиационной и машиностроительной промышленности и может быть использовано при создании деталей из конструкционных материалов, в частности антенных обтекателей ракет, работающих кратковременно при температуре до 900°С без изменения радиотехнических характеристик....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002318776
Дата охранного документа: 10.03.2008
Показаны записи 1-10 из 33.
10.07.2013
№216.012.53ed

Устройство для гнутья листового стекла

Изобретение относится к получению гнутых крупногабаритных стеклоизделий с цилиндрической кривизной поверхности со стрелой прогиба, равной радиусу кривизны. Технический результат изобретения заключается в предотвращении разрушения стеклозаготовок при получении крупногабаритных стеклоизделий с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487088
Дата охранного документа: 10.07.2013
10.07.2013
№216.012.53ee

Способ изгибания листового стекла

Изобретение относится к способу получения гнутых крупногабаритных стеклоизделий с цилиндрической кривизной поверхности со стрелой прогиба, равной радиусу кривизны. Технический результат изобретения заключается в улучшении оптических показателей и уменьшении механических дефектов гнутых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487089
Дата охранного документа: 10.07.2013
10.07.2013
№216.012.53ef

Способ моллирования листового стекла

Изобретение относится к производству гнутого стекла, используемого для отражателей различного назначения. Технический результат изобретения заключается в уменьшении механических дефектов на поверхности изделий, контактирующей в процессе изгибания с формующей поверхностью формы. Нагревают печь...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487090
Дата охранного документа: 10.07.2013
10.07.2013
№216.012.53f0

Способ изготовления гнутых изделий из стекла

Изобретение относится к производству гнутого стекла, используемого в качестве отражателей различного назначения, в частности для аэродромных прожекторов. Технический результат изобретения заключается в улучшении геометрических и оптических показателей гнутого стекла. Стеклозаготовку размещают в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487091
Дата охранного документа: 10.07.2013
20.08.2013
№216.012.600c

Устройство для гнутья листового стекла

Изобретение относится к изготовлению гнутого стекла и может быть использовано в стекольной промышленности при получении защитных стекол для бортовых аэронавигационных огней самолетов. Технический результат изобретения заключается в снижении брака гнутых изделий со сложной кривизной поверхности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490220
Дата охранного документа: 20.08.2013
20.09.2013
№216.012.6b47

Устройство для нанесения на стекло токопроводящего слоя

Изобретение относится к области нанесения на стекло токопроводящего слоя. Технический результат изобретения заключается в получении токопроводящего слоя с заданными оптическими и токопроводящими параметрами на заготовках изделий из стекла со сложной кривизной поверхности. Устройство содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002493114
Дата охранного документа: 20.09.2013
20.10.2013
№216.012.75e3

Композиция изделий авиационного остекления на основе ориентированного органического стекла

Изобретение относится к остеклению, используемому в авиации. Технический результат изобретения заключается в ослаблении электромагнитного излучения и солнечного тепла, снижении коэффициента отражения при сохранении высокой адгезии материалов композиции, как к поверхности стекла, так и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495839
Дата охранного документа: 20.10.2013
20.11.2013
№216.012.81f8

Установка моллирования стеклянных полусфер

Изобретение относится к области получения гнутых изделий с параболической или сферической кривизной поверхности. Технический результат изобретения заключается в уменьшении времени моллирования и в снижении энергозатрат. Установка моллирования стеклянных полусфер содержит камеру нагрева,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498948
Дата охранного документа: 20.11.2013
20.05.2014
№216.012.c2eb

Форма для моллирования листового стекла

Изобретение относится к области изготовления гнутого стекла. Технический результат изобретения заключается в улучшении оптических и геометрических показателей остекления с заданной кривизной поверхности. Форма для моллирования листового стекла содержит основание и установленные на нем опорные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002515658
Дата охранного документа: 20.05.2014
20.05.2014
№216.012.c2ec

Способ получения гнутого электрообогревного слоистого стеклоизделия

Изобретение относится к электрообогревным гнутым слоистым стеклоизделиям. Технический результат изобретения заключается в улучшении оптических показателей стеклоизделия с заданной величиной удельного сопротивления токопроводящего покрытия. На одну из поверхностей вертикально расположенной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002515659
Дата охранного документа: 20.05.2014
+ добавить свой РИД