УСТРОЙСТВО ДОЗИРОВАННОЙ ПОДАЧИ ДИСПЕРСНОГО МАТЕРИАЛА И СТЕКЛОНИТЕЙ В ПОТОКЕ ГАЗА Российский патент 1998 года по МПК C03C17/00 C03B18/02 

Изобретение относится к устройствам для декорирования стекла и может быть использовано в производстве листового декоративного флоат-стекла.

Известен способ и устройство для непрерывной подачи на расплавленную стекломассу веществ, придающих стеклу декоративный эффект [1]. Способ заключается в непрерывной подаче на расплавленную стекломассу добавок и отличается от известных тем, что цветную стеклокрошку (фритту) в измельченном виде подают в резервуар с щелями в нижней части, в котором фритта плавится и вытекает на стекломассу в виде множества струек, которые сплавляются с матричным стеклом, не захватывая пузырьки воздуха.

Недостатки способа и устройства - ограничение ассортимента из-за перехода с одного вида стекла на другой, большой расход дефицитной фритты, требование точного совпадения коэффициентов термического расширения (КЛТР) матричного и накладного стекла.

Известно и другое устройство для нанесения покрытий на стекло [2]. Устройство содержит смонтированный над лентой стекла вибратор, бункер, подающий узел в виде поворотного полого цилиндра с продольными щелями, размещенный концентрично охлаждаемому кожуху, в рубашке которого выполнен обращенный к ленте стекла продольный паз.

Недостатком устройства является трудность переналадки при переходе с одного типа дисперсного материала на другой с более высокой дисперсностью, невозможность использования материала с малым удельным весом (типа древесной муки или опилок), забивка калиброванной щели материалом, что приводит к выходу устройства из строя и большому количеству брака стекла в случае использования устройства на высокопроизводительных флоат-линиях.

Ближайшим аналогом изобретения является устройство по авторскому свидетельству N 2001028 от 29.01.92 г., кл. C 03 C 17/02. "Способ изготовления декоративного листового стекла". Способ включает подачу на поверхность формуемого стекла нитей из цветного или бесцветного стекла в виде отрезков, нанесение нитей на поверхность стекла осуществляется в потоке газа. Для реализации способа предложено устройство, в котором дисперсный материал загружают в герметичный вибробункер-дозатор. Дозатор осуществляет регулируемую подачу материала через тройник или решетку в поток газообразного вещества (защитной атмосферы) и далее через насадок на ленту стекла. Насадок выполнен в виде прямой или изогнутой на конце трубы, конец которой может перемещаться в вертикальном и поперечном направлении относительно ленты стекла.

Недостатком устройства является неравномерность подачи вещества из дозатора через тройник или решетку в поток газа.

Предлагаемое устройство устраняет указанные выше недостатки. Оно обеспечивает заданную равномерную подачу материала от бункера к струе газа, причем скорость подачи может быть увеличена или уменьшена путем изменения скорости вращения малой трубы с резьбой (винта). При этом винт обеспечивает не только равномерную подачу материала любого удельного веса и дисперсности, но и осуществляет в случае использования стеклонитей порезку их перед подачей в поток газа на заданные отрезки, длина которых определяется шагом винта. Для этого предусмотрен специальный профиль витков винта. Для увеличения частоты выброса в поток небольших количеств материала и равномерности его распыления малая труба может быть изготовлена в виде двух- или трехходового винта.

В изобретении устройство содержит бункер с запасом материала, эжектор в виде двух соосных труб, канал, соединяющий бункер с поверхностью трубы меньшего диаметра, и отличается от известных устройств тем, что труба меньшего диаметра имеет на наружней поверхности резьбу и закреплена с возможностью вращения вокруг своей оси. Для этого малую трубу соединяют с приводом, состоящим из электродвигателя и редуктора. Привод обеспечивает регулирование скорости вращения в пределах 40-240 об/мин. От скорости вращения винта зависит скорость подачи материала в поток газа. На практике определены оптимальные скорости вращения винта для заданных скорости газа и сечения внутренней полости малой трубы. Эта скорость в случае подачи древесных опилок оказалась равна 150 об/мин. Для подачи фритты, просеянной через сито с ячейкой 1,2 мм - 90 об/мин, для подачи цветных стеклонитей диаметром 0,7 мм, - 70 об/мин. Таким образом, малая труба с резьбой выполняет одновременно четыре функции.

1. Режет нити на отрезки длиной, определяемой управлением l=Ш/2, где Ш - шаг винта, равный в нашем случае 50 мм. Значение шага делится на 2 или 3 в зависимости от типа винта (двух- или трехходовый).

2. Дозирует объем подаваемых нитей. Дозировка зависит от высоты, профиля витка и скорости вращения винта.

3. Осуществляет подачу материала от бункера к распыляющему соплу.

4. Распыляют материал и в виде равномерной (гомогенной) смеси подает в канал. Распыление происходит следующим образом: малая трубка содержит полость, выходящую в канал. В эту полость поступает с большой скоростью защитный газ. Материал при вращении трубы ссыпается в поток, распыляется и попадается в канал с отполированными стенками. В канале материал разгоняется до скорости потока газа и подается в расположенную над лентой, поперечно или под углом к ней, водоохлаждаемую щелевую трубу, в которой скорость смеси уменьшается и из нее начинает выпадать материал. Давление газа зависит от удельного веса материала и изменяется в пределах 0,05 - 1,5 кг/см². Указанного давления достаточно для создания в зоне сопла пониженного давления, способствующего продвижению материала из бункера в канал. Выпавший материал равномерно покрывает поверхность стекла, плавится, взаимодействует со стеклом, декорируя его поверхность. Малая труба с резьбой одновременно служит эжекторным устройством, распыляющим материал.

Устройство работает следующим образом.

В бункер засыпают дисперсный материал (древесные опилки или стеклокрошку или стеклонити или их смесь). Рассмотрим работу устройства на примере древесных опилок. Оптимальной скоростью вращения внутренней трубы для данного шага, высоты витка резьбы, диаметра трубы оказалась скоростью 120-150 об/мин, давление газа 0,08-0,1 кгс/см². Малая труба при вращении витками захватывает опилки и подает их к концу трубы, где они ссыпаются в поток газа, разгоняются потоком в канале и выбрасываются в щелевую трубу. Здесь газ расширяется, теряет скорость и из него равномерно выпадает материал на ленту стекла. Защитная атмосфера не содержит кислород (восстановительная атмосфера), поэтому при температуре стекла (900^oC) древесина подвергается пиролизу (термическому разложению) с выделением газообразных углеводородов. Углеводороды взаимодействуют со стеклом, в результате чего на поверхности стекла появляется рисунок. В случае работы с древесными опилками в бункере целесообразно создать "кипящий слой", для чего достаточно подвести к бункеру трубу с тем же защитным газом. Для работы с фриттой, стеклонитями нет необходимости создавать "кипящий слой", так как их удельный вес достаточно высок для обеспечения непрерывной подачи материала из бункера к виткам внутренней трубы.

На фиг. 1 представлена схема устройства. Устройство состоит их электродвигателя 1, редуктора 2, дозирующего, подающего и распыляющего устройства 3 с бункером, водоохлаждаемой щелевой трубы 4. Щелевая труба помещается в ванне расплава с защитным газом герметизируют теплоизоляционным материалом 7.

На фиг. 2 представлен в увеличенном виде разрез дозирующего, подающего и распыляющего устройства с бункером 3 (фиг. 1).

Устройство состоит из бункера 1, внешней трубы 2, внутренней трубы 3. На внешней стороне внутренней трубы нарезана резьба 4. Бункер установлен над частью внутренней трубы с нарезкой так, чтобы дисперсный материал 5 взаимодействовал с витками резьбы. Для этого во внешней трубе вырезан паз 6. Внутренняя труба одним концом соединена с приводом, другой конец выходит в полость канала 7. Конец малой трубы со стороны привода заглушен. Газ в малую трубу подается через штуцер 8 и полость 9, ограниченную с обеих сторон сальниками 10. Полость 9 сообщается с малой трубой через отверстия в трубе 11. Для вращения внутренней трубы предусмотрены подшипники 12.

Источники информации.

1. Пат. Великобритании N 2199843 от 20.07.88 г. МКИ⁴ C 03 B 18/00.

2. Авт. свид. СССР N 672167 от 2.12.77 г. C 03 C 23/00.

3. Авт. свид. СССР N 2001028 от 29.01.92 . C 03 C 17/02/.

Использование: для декорирования стекла. Устройство дозированной подачи дисперсного материала и стеклонитей в потоке газа состоит из бункера с запасом материала, эжектора в виде двух соосных труб, причем малая труба эжектора имеет резьбу на наружной поверхности и закреплена с возможностью вращения вокруг своей оси. Устройство обеспечивает заданную равномерную подачу материала от бункера к струе газа, причем скорость подачи может регулироваться изменением скорости вращения малой трубы. При этом малая труба, в случае использования стеклонитей, осуществляет порезку нитей перед подачей на отрезки, длина которых зависит от шага резьбы. Для этого предусмотрен специальный профиль витков резьбы. 2 ил.

Устройство для подачи на ленту или листы стекла дозированного количества дисперсного материала в потоке газа, включающее бункер с запасом материала, эжектор в виде двух соосных труб, канал, соединяющий бункер с поверхностью трубы меньшего диаметра, отличающийся тем, что труба меньшего диаметра имеет резьбу на наружной поверхности и закреплена с возможностью вращения вокруг оси.