Устройство регулирования моллирования стеклоизделий

Устройство регулирования моллирования стеклоизделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАКИИ (ii>94S904

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свил-ву (22)Заявлено 02.12.80 (21) 3229556/29-33 (51) M. Кл.

С 03 В 23/02 с присоединением заявки ра

Государственный комитет

СССР (23) Приоритет ао делам изобретений и открытий (5З ) УД К661.1. .037.92 (088. 8) Опубликовано 07.08 82 Бюллетень М 29

Дата опубликования описания 07.08.82 (72) Авторы изобретения

В. A. Амплеев, М, И. Селищев (7l ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО РЕГУЛИРОВАНИЯ МОЛЛИРОВАНИЯ

СТЕКЛОИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к термической обработке плоского листового стекла путем его изгибания и может быть использовано в производстве гнутых автомобильных стекол на заводе технического стекла.

Известно устройство для моллирования стеклоизделий, содержащее печь с электронагревателями, источник питания, тележку со съемной формой и блок управления приводом тележки f1)

Недостатком этого устройства является низкая точность моллирования стеклоизделий, обусловленная быстрой деформацией в процессе эксплуатации рельсов тележки, вызываемой частыми колебаниями температуры при загрузке тележки в печь и выводе ее обратно.

Наиболее близким техническим реше° кием к изобретению является устройство регулирования моллирования стеклоизделий, содержащее датчик температуры, источник питания, электронагреватели и блок управления приводом испольнительного механизма (2)

Недостатком этого устройства является строгая дозировка количества элек троэнергии, расходуемой на моллирова5 ние каждого стекла. Между тем известно, что в процессе производства листового стекла происходят колебания толщины стекла в предепах 0,1-0,3 мм.

Таким образом, при моллировании стекла, имеющего отклонение по толщине, известное устройство затрачивает строго определенное количество энергии, рассчитанное на стекло без отклонений. Все это ведет к снижению точности моллирования стеклоизделий, различающихся по толщине.

Целью изобрэтения является повышение точности регулирования. щ Поставленная цель достигается тем, что устройство регулирования моллирования стеклоизделий, содержащее датчик температуры, источник питания, электронагреватели и блок управления приводом ! исполнительного механизма, снабжено дополнительными датчиками температуры, логическим элементом И, элементом времени, преобразователем и по числу электронагревателей блоками контроля, каждый из которых включает коммутаттор, генератор импульсов, элемент сравнения, генератор пилообразных напряжений, регулятор температуры с задатчиком, сигнализатор и элемент НЕ, причем дат- 10 чики температуры расположены в зонах нагрева. печи и подключены к соответствующим регуляторам температуры, выход которых подключен ко входу элементов сравнения и ко входам сигнализаторов, выход которых соединен через элементы

HE с соответствующими входами элемента И, генераторы пилообразных напряжений через последовательно соединенные пульсов соединены с одними входами соответствующих коммутаторов, другие входы которых соединены с источником питания, а выходы коммутаторов подключены K соответствующим электронагревателям, выход элемента И через последовательно соединенные элемент времени и преобразователь подключен к блоку управления приводом исполнительного механизма.

На чертеже приведена функциональная схема устройства для моллирования стеклоизделий, Устройство содержит однокамерную зонную печь 1 (печное пространство разделено на зоны нагрева) с электронагре35 вателями 2, подключенными через коммутирующие элементы 3 к источнику питания 4-, датчики температуры 5 (установлены в зонах нагрева печи), регуляторы

40 температуры 6 с задатчиками 7, генераторы импульсов 8, элементы сравнения яапряжения 9, генераторы пилообразных аапряжений 10, сигнализаторы максималь, ных значений регулируемых напряжений, 11, логические элементы HE 12, логичес. ф5 кий элемент И 13, элемент времени 14, преобразователь длительности сигнала

15 и блок управления приводом испол нительного механизма (тележки) 16. В поду печи 1 вмонтированы рельсы 17, на которые ходовыми роликами 18 установлена тележка 19, несущая съемную форму 20 для моллирования заготовки стекла. 21.

Устройство работает следуккцим образом.

Плоскую заготовку стекла 21 укладываю1 на специальную рамку формы 20, Затем щие значения напряжений с выходов регуляторов температуры 6 сравниваются по величине на входах соответствующих элементов сравнения налряжений 9 с линейно нарастающими пилообразными напряжениями генераторов пилообразных напряжений 10. Период пилообразных напряжений, с целью сохранения коэффициента мощности электронагревателей

2 близким к единице в процессе регулирования подводимого к ним напряжения, сделан равным по меньшей мере десяти периодам переменного напряжения источника питания 4, а амплитуда пилообразных напряжений равна максимальному значению выходных напряжений регуляторов температуры 6 . В промежутки времени, определяемые моментом начала формирования пилообразных напряжений до момента времени "встречи" выходных текущих напряжений регуляторов температуры 6 с нарастающими с нуля пилообразными напряжениями соответствующих генераторов пилообразных напряжений 10 (промежутки времени, когда текущие значения напряжений с выходов регуляторов температуры превышают нарастающие с нуля пилообразные напряже- ния) на выходах элементов сравнения напряжений 9 формируются прямоугольные импульсы с периодами повторения, равными периодам повторения пилообраз3 948904 4 форму со стеклом с помощью тележки

19 загружают в электрическую печь 1 и нагревают. Для этого в каждой зоне печного пространства печи 1 автоматически поддерживаются требуемые заданные задатчиками 7 температуры путем соответствующего регулирования напряжения на электронагревателях 2. Принцип регулирования температур во всех зонах печного пространства печи 1 одинаков и заключается в следующем. Температуры в зонах печного пространства печи 1 непрерывно измеряются датчиками температуры 5 (термопарами), сигналы которых, поступая на входы соответствующих регуляторов температуры 6, сравниваются по величине с сигналами задатчиков температуры 7. В зависимости от величины рассогласования (разэлементы сРавнения и генераторы им- 20 ницы по вели.псе) этих сигналов напряжения на выходах регуляторов температуры 6 изменяются от нуля до известного максимального значения. Для регулирования напряжения на электронагревателях 2 используется известный прин цип "вертикального" управления коммутирующим элементом, С этой целью теку948904 ных напряжений. Этими импульсами на время своего существования запускаются соответствуюшие генераторы импульсов

8, выходными импульсами которых включаются соответствующие коммутирующие 5 элементы Э (тиристорные коммутаторы) .

В результате этого электронагреватели

2 на время существования выходных импульсов элементов сравнения напряжений

9 подключаются к источнику питания 4. 10

Таким образом переменное напряжение источника питания 4, подаваемое на электронагреватели 2, модулируется частотой генераторов пилообразных напряжений

10 и состоит из пачек полупериодов 15 питающего напряжения и пауз. Средние величины напряжений на электродвигателях 2 пропорциональны относительно долям времени включенных состояний коммутирующих элементов 3 к длительнос- 2О тям пауз, то есть пропорциональны величинам выходных напряжений регуляторов температуры 6, при изменении которых от нуля до максимальных значений средние величины напряжений на электронаг- 25 ревателях 2 изменяются от нуля до напряжения источника питания 4. До загрузки заготовки стекла 21 в печь 1 тепловая энергия электронагревателей 2 затрачивается в процессе поддержания в gp зонах печного пространства заданных задатчиками 7 температур в основном на покрытие потерь тепла через обшивку (стенки) печи и определяется коэффициентом полезного действия печи 1. При этом величины рассогласования сигналов между датчиками температуры 5 и зацатчиками температуры 7 минимальны и соответственно напряжения на выходах регуляторов температуры 6, и, как следствие, напряжения на электронагревателях

2 будут иметь минимальные значения.

После загрузки стекла 21 в печь 1 вследствие интенсивного поглощения тепла при нагревании этого стекла температуры во 45 всех зонах печного пространства поникаются относительно заданных задатчиками температуры 7. Понижение температур в каждой зоне регистрируется датчиками температуры 5 путем соответствующего уменьшения их выходных сигналов.

В результате этого величины рассогласоВания сигналов между датчиками температуры 5 и задатчиками температуры 7 увеличиваются и достигают таких величин, Я при которых регуляторы температуры 6, с целью повышения температур в зонах печного пространства до заданных величин, увеличивают свои выходные напряжения до максимальных значений и соответственно на электронагреватели 2 будут также поданы максимальные значения напряжений, равные напряжению источника питания 4. Максимальные значения напряжений на выходах регуляторов температуры 6 контролируются сигнализаторами максимальных значений регулируемых напряжений 11 (могут быть использованы вольтметры с блоками сигнализации заданных измеряемых напряжений).

Поэтому после загрузки стекла 21 в печь 1 как только на выходах регуляторов температуры 6 напряжения достигнут максимальных величин, на выходах сигнализаторов максимальных значений регулируемых напряжений l l появятся сигналы, которые, поступая на входы соответствующих логических элементов

HE 12, делают их выходные сигналы равными логическому нулю.

По мере нагрева заготовка стекла 21 размягчается и под собственным весом прогибается, при этом потребление тепла для его нагрева уменьшается и температуры в зонах нагрева печного пространства печи 1 начинают повышаться. В результате этого величины рассогласования, сигналов между датчиками температуры

5 и соответствуюшими задатчиками температуры 7 уменьшаются, что вызывает уменьшение напряжений на выходах регуляторов температуры 6 и соответственно уменьшение средних значений напряжений на электронагревателях 2. При уменьшении напряжений с максимальных значений на выходах регуляторов температуры

6, сигналы на выходах сигнализаторов максимальных значений регулируемых напряжений 11 пропадают, а на выходах логических элементов HE 12 соответсч венно появляются.

Вследствие различия по величине установленных мощностей электронагревателей 2, различия теплоизоляции в разных частях печи, а также возможного различия по талшине участков заготовки стекла 21, нагрев его по участкам до температуры размягчения произойдет не одновременно. Быстрее будут нагревать ся дотемпературы размягчения те участки заготовки стекла 21, которые имеют меныпую толщину и нагреваются зонами, имеюшими большие установленные мошности электронагревателей 2 и лучшую теплоизо,г ляцию стенок печи. Поэтому сигналы на выходах сигнализатороЬ максимальных значений регулируемых напряжений 11 будут пропадать в соответствии с после7 9489 довательностью нагрева участков заготовки стекла 21 до температур размягчения. Как только все участки заготовки стекла 21 нагреются до заданных температур размягчения стекла, пропадут сигналы на выходах всех сигнализаторов максимальных значений регулируемых напряжений 11, а на выходах всех логических элементов НЕ 12 соответственно появятся сигналы, которые, поступая на соответствующие входы логического элемента И 13, разрешают ему выдачу выходного сигнала. Этим сигналом включается элемент времени 14, который, отсчитав заданную выдержку времени, равную времени формования размягченной заготовки стекла 21 в соответствии с кривизной рамки формы 20 и заданной стрелой прогиба, выдает на выходе сигнал. Этот сигнал, поступая на вход преобразователя длительности сигнала 1 5 с целью формирования импульсной командной функции, преобразуется им в импульсный сигнал, передний фронт которого совпадает по времени с передним фронтом появления сигнала с выхода элемента времени 14, Импульсным сигналом с выхода преобразователя длительности сигнала 15 включается блок управления приводом тележки,16 и смол« лированное с высокой точностью стекло

21 на тележке 19,выгружается из печи

1. После выгрузки из печи 1 тележки

19, гнутое стекло снимается с формы

20 и укладывается следующее стекло и

35 так далее. цикл моллирования стекла повторяется.

Если очередное загружаемое в печь

1 стекло имеет больше размер по толщине по сравнению с предыдушим (имеется

40 в виду реальная разница по толщине заготовок стекол в пределах 0,1-0,3 мм.

В этом случае для нагревания стекла до заданной температуры его размягчения потребуется большее количество тепловой

45 энергии, которое может быть получено

iver электронагревателей 2 при постоянной их мошности, естественно, только за большее время. В связи с этим по мере нагрева стекла повышение температур

50 в зонах нагрева печи 1 до заданных задатчиками температуры 7 начнется позднее по сравнению с нагревом предыдушего стекла и соответственно уменьшение напряжений на выходах регуляторов температуры 6 с максимальных значений, 55 фиксирование момента начала уменьшения этих напряжений сигнализаторами максимальных значений регулируемых напря04 8 женнй 11, полный набор сигналов на входах логического элемента И 13 и включение элемента времени 14 пооизойдет позднее на время, равное времени нагреBB до заданной температуры размягчения дополнительной массы стекла, определяемой его утолщением. Время формова-ния нагретой до заданной температуры размягчения заготовки стекла 21 в соответствии с кривизной рамки формы 20 и заданной стрелой прогиба не зависит от толшины заготовки стекла и определяется исключительно величиной температуры размягчения стекла, которая поддерживается (стабилизируется) с высокой точностью регуляторами температуры 6. Поэтому и это стекло, имеюшее больший размер по толшине по сравнению с предыдущим, будет смоллировано также с высокой точностью.

В случае загрузки стекла в печь 1 с меньшим размером по толщине по cvaaнению с предыдущим, то время моллирования стекла уменьшится на величину времени нагрева до заданной температуры размягчения недостающей массы стекла, определяемой его уплотнением. Не приводит также к ухудшению точности моллирования стеклоизделий изменение по величине напряжения источника питания 4 и изменение температуры окружающей печь 1 среды. Если, например, произойдет увеличение напряжения источника питания 4 или увеличение температуры окружающей среды, то уменьшается время нагрева до заданной температуры размягчения стекла 21. В первом случае уменьшение времени нагрева стекла вызвано увеличением электронагревателями 2 отдаваемой тепловой энергии, которая пропорциональна напряжению питания во второй степени. Во втором случае уменьшение времени нагрева стекла происходит за счет уменьшения разницы по величине температур в печи 1 и температуры окружающей среды, что уменьшает потери тепла через стенки печи и соответственно больше тепловой энергии идет на нагрев стекла 21. По этим же причинам время моллирования стеклоизделий увеличивается, если произойдет уменьшение напряжения источника питания или уменьшение температуры окружаюшей печи l среды.

Таким образом, изобретение позволяет в автоматическом режиме с высокой точностью моллирования стеклоизделий, раэличаюшиеся по толшине.

904 10 выход которых соединен через элементы

HE с соответствующими входами элемента И, генераторы пилообразных напряжений через последовательно соединенные элементы сравнения и 1 енЬраторы импульсов соединены с одними входами соответствующих коммутаторов, другие входы которых соединены с источником питания, а выходы коммутаторов подключены к соответствующим электронагревателям, выход элемента И .через последовательно соединенные элемент времени и преобразователь подключен к блоку управления приводом исполнительного механизма.

Устройство регулирования моллирования стеклоизделий, содержащее датчик температуры, источник питания, электро- 5 нагреватели и блок управления приводом исполнительного механизма, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности регулирования, оно снабжено дополнительными датчиками температуры, логическим элементом И, элементом времени, преобразователем и по числу электронагревателей блоками контроля, каждый из которых включает коммутатор, генератор импульсов, элемент сравнения, 15 генератор пилообразных напряжений, регулятор температуры с задатчиком, сигнализатор и элемент НЕ, причем датчики температуры расположены в зонах нагрева печи и подключены к соответствую- 20 щим регуляторам температуры, выход которых подключен к входу элементов сравнения и к входам сигнапизаторов, 9 948

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

No 284257, кл. С 03 В 23/02, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР

Уа 791663, кл. С 03 В 23/02, 1978. (прототип) .

Составитель А. Кузнецов

Редактор М. Товтин Техреду.Харитончик Корректор Л. Бокшан

Заказ 5689/2 Тираж 508 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4