СПОСОБ ЗАПАЙКИ СОСУДОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 1998 года по МПК C03B23/18 

Изобретение относится к технике запайки сосудов и может быть использовано, в частности в химико-фармацевтической промышленности.

Известно устройство для запайки сосудов, содержащее кольцевой нагреватель, держатель для сосудов, узел оттяжки и отрыва кончика капилляра в виде пневматической дозы с каналами, выходные отверстия которых расположены вблизи нагревателя под углом один к другому и повернуты в стороны, противоположные нагревателю [1].

Недостаток известного изобретения заключается в том, что они не обеспечивают высокого качества запайки сосудов с нестабильной массой стекла и геометрическими отклонениями, а по трудности регулировки и обслуживания плохо реализуемы. Это объясняется тем, что для каждого сосуда необходима взаимная регулировка по крайней мере четырех параметров: расход горючего газа и соответственно кислорода; скорость воздуха, служащего для оттяжки капилляра; положение горелки по вертикали относительно ампулы; положение горелки по горизонтали относительно сопла оттяжки.

Наиболее близким по технической сущности является способ запайки, реализованный в устройстве для запайки стеклоизделий [2], в котором вращающийся сосуд нагревают по кольцу, оттягивают и отрывают отпаиваемый конец сосуда по мере размягчения стекла.

Устройство для осуществления способа содержит узел вращения, нагревательный элемент, механизм оттяжки отпаиваемого конца сосуда, выполненный в виде рычага, на одном конце которого закреплен зажим с разъемными губами, а на другом - груз и механизм раскрытия зажима, причем рычаг механизма оттяжки выполнен Г-образным, на длинном плече его неподвижно установлены кулачок, взаимодействующий с механизмом перемещения нагревательного элемента и шарнирно-подвижная губка с выступом, причем на торцах короткого плеча рычага и губки установлены ролики механизма вращения держателя заготовки так, что плоскость вращения их расположена вдоль этих торцов, а механизм раскрытия зажима выполнен в виде дугообразного качающегося копира, сопряженного с выступом подвижной губки.

Однако применение описанных способа и устройства при запайке с малым диаметром и тонкими стенками капилляра не дает ожидаемого эффекта, так как последний при механическом воздействии на него свойств оттяжки либо скручивается, образуя наплыв стекла в месте запайки, либо разрушается.

Задача изобретения - обеспечение качественной запайки сосудов с различной массой стекла, вводимой в зону запайки за счет образования равнотолщинных стенок, и упрощение конструкции устройства.

Решение поставленной задачи позволит снизить процент брака и обеспечить длительное хранение заполненных ампул, а также упростить изготовление и эксплуатацию оборудования.

Решение поставленной задачи заключается в том, что в известном способе, включающем нагрев по кольцу вращающегося сосуда, оттягивание и отрыв отпаиваемой части сосуда, перед оттягиванием отпаиваемую часть сосуда смещают относительно оси сосуда.

Решение поставленной задачи достигается также тем, что в известном устройстве для запайки сосудов, содержащем узел вращения, нагревательный элемент с механизмом его перемещения, механизм оттяжки отпаиваемой части сосуда, механизм зажима, механизм оттяжки отпаиваемой части сосуда имеет корпус с окном и цилиндрической камерой, в которой установлены механизм зажима, выполненный в виде подпружиненного штока, и патрубок, связывающий цилиндрическую камеру с устройством подачи сжатого воздуха.

В верхней части окна корпуса механизма оттяжки отпаиваемого конца сосуда может быть выполнен паз, размер которого меньше диаметра обрабатываемых сосудов.

Предлагаемые способ и устройство позволяют обеспечить качественную запайку сосудов с геометрическими отклонениями, так как смещение отпаиваемой части сосуда перед оттягиванием относительно оси сосуда исключает образование наплыва и утоньшение стекла в месте запайки, т.е. обеспечивает образование равнотолщинных стенок на конце сосуда. Отсутствие узла фиксации начала размягчения стекла позволяет значительно упростить конструкцию. Предлагаемая конструкция механизма оттяжки позволяет использовать сжатый воздух для привода механизма зажима, т.е. сделать его более чувствительным к геометрическим отклонениям сосудов за счет упругости воздуха.

Кроме того, эта конструкция имеет простую систему регулировки и управления, так как регулируется только подача воздуха под шток для приведения в действие механизма зажима.

На фиг. 1 показан общий вид устройства для запайки сосудов;
на фиг. 2 - вид А на устройство для запайки сосудов;
на фиг. 3 - положение механизма зажима во время предварительного нагрева.

на фиг. 4 - смещение отпаиваемой части сосуда;
на фиг. 5 - отвод отпаиваемой части сосуда.

Устройство содержит основание 1, на котором установлена плита 2, устройство для подачи сжатого воздуха 3, вал 4. На плите 2 закреплены узел вращения 5, ось 6 рычага 7 и втулка 8, в которой установлена направляющая 9 с кронштейном 10.

На кронштейне 10 укреплены нагревательный элемент 11 и механизм оттяжки отпаиваемой части сосуда. Механизм оттяжки отпаиваемой части сосуда имеет корпус 12 с окном 13 и цилиндрической камерой 14. В цилиндрической камере 14 установлен механизм зажима, выполненный в виде штока 15, подпружиненного пружиной 16 к корпусу 12, и патрубок 17, связанный через коллектор 18 с устройством для подачи сжатого воздуха 3 (не показано). Механизм оттяжки подпружинен к плите 2 с помощью пружины 19. Положение механизма оттяжки определяется упорами 20 и 21. Рычаг 7 через ролик 22 сопряжен с кулачком 23 и через ролик 24 с направляющей 9. Устройство для подачи сжатого воздуха через 3 ролик 25 и рычаг 26 связано с кулачком 27. Упор 20 установлен на пленке 28, укрепленной на втулке 8. Ось 6 укреплена на плите 2 с помощью кронштейна 29. В окне 13 корпуса 12 выполнено отверстие 30.

Обрабатываемый сосуд обозначен поз. 31.

При реализации способа сосуд 31 подают на позицию запайки и приводят во вращение вокруг оси. К сосуду подводится нагревательный элемент 11 и надевается корпус 12 механизма оттяжки отпаиваемой части сосуда. Сосуд вращается вокруг оси, находясь в окне 13 корпуса 12 (фиг. 3), при этом происходит нагрев по кольцу в месте запайки вращающегося сосуда. По истечении заданного времени приводится в движение шток 15 и смещает отпаиваемую часть сосуда относительно оси. По мере разогрева стекла замедляется вращение отпаиваемой части сосуда, но из-за вращения самого сосуда расплавленное стекло равномерно накручивается по окружности. По истечении заданного времени отводится механизм оттяжки отпаиваемой части сосуда, оттягивая и отрывая отпаиваемую часть сосуда.

Устройство работает следующим образом.

Наполненный сосуд, например, ампула 31 с помощью транспортных средств (не показано) подается на позицию запайки и приводится во вращение с помощью узла вращения 5. Ролик 22 попадает во впадину кулачка 23, при этом рычаг 7 перестает давить на направляющую 9 через ролик 24 и под действием пружины 19 кронштейн 10 перемещается на рабочую позицию. Нагревательный элемент 11 начинает нагревать вращающийся сосуд 31, а механизм оттяжки отпаиваемой части сосуда, освободившись от действия упора 20, приходит в вертикальное положение, определяемое упором 21, при этом вращающийся сосуд 31 входит в окно 13 корпуса 12. По истечении заданного времени ролик 25 выходит из впадины кулачка 27 и через рычаг 26 включает устройство для подачи сжатого воздуха 3. Сжатый воздух через коллектор 18 и патрубок 14 попадает в цилиндрическую камеру 14 и, преодолевая сопротивление пружины 16, приводит в движение шток 15, который прижимает отпаиваемую часть к краям отверстия 30 в окне 13. По истечении заданного времени ролик 22 выходит из впадины кулачка 23 и рычаг 7 через ролик 24 приводит в движение направляющую 9 с кронштейном 10, при этом происходит оттяжка отпаиваемой части сосуда.

По достижении упора 20 механизм зажима выводится из вертикального состояния. В это время ролик 25 попадает во впадину кулачка 27 и прекращает подачу воздуха в цилиндрическую камеру 14. Под действием пружины 16 шток 15 опускается. Происходит выброс отпаиваемой части.

Изобретение относится к технологии и технике запайки сосудов и может быть использовано в фармацевтической, химической, пищевой промышленности. Сущность изобретения: для обеспечения качественной запайки сосудов с различной массой стекла, вводимой в зону запайки за счет образования равнотолщинных стенок и упрощения конструкции, к вращающемуся сосуду подводится нагревательный элемент и одевается корпус механизма оттяжки. По истечении заданного времени приводится в движение шток, который прижимает отпаиваемую часть сосуда к краям отверстия в окне. По мере разогрева стекла замедляется вращение отпаиваемой части сосуда, но из-за вращения самого сосуда расплавленное стекло равномерно накручивается по окружности. По истечении заданного времени отводится механизм оттяжки, оттягивая и отрывая отпаиваемую часть сосуда. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Способ запайки сосудов, включающий нагрев по кольцу вращающегося сосуда, оттягивание и отрыв отпаиваемой части сосуда, отличающийся тем, что перед оттягиванием отпаиваемую часть сосуда смещают относительно оси сосуда. 2. Устройство для запайки сосудов, содержащее узел вращения, нагревательный элемент с механизмом его перемещения, механизм оттяжки отпаиваемой части сосуда, механизм зажима, отличающееся тем, что механизм оттяжки отпаиваемой части сосуда имеет корпус с окном и цилиндрической камерой, в которой установлены механизм зажима, выполненный в виде подпружиненного штока, и патрубок, связывающий цилиндрическую камеру с устройством подачи сжатого воздуха. 3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что в верхней части окна корпуса механизма оттяжки выполнен паз.