Устройство для нагрева стеклоизделий Советский патент 1981 года по МПК C03B23/02 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАГРЕВА СТЕКЛОИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к термообработ ке стекла, например автомобильного, и может быть использовано в стекольной промышленности. Известно устройство для нагрева стеклоиэцелий, содержащее электрическую печь со стеклом, поцвешенным к раме, в котоipoM сигнал о достижении требуемой степени нагрева подается автоматически по изменению расстояния от неподвижного цо подвижного контакта, причем подвижный контакт установлен на стержне, имеющем на конце вилку, опирающуюся на борт сте кла, а неподвижный контакт установлен на раме электрической системы сигнализации 1. Недостатком, данного устройства является низкая точность поддержания заданной температуры в печи из-за техническо го несовершенства конструкции датчика электрической системы сигнализации, что существенно снижает качество готовой продукции. Наиболее близкое к предлагаемому по технической сущности устройство для нагрева стеклоизделий, содержащее источник питания, печь с электронагревателями, тележку для стеклоизделия, блок управления щ)иводом тележки, первый счетчик импульсов с задатчиком, трансформатор тока, счетчик электроэнергии с датчиком импульсов, блок регистрации, датчик температуры и резистор, причем один из входов счетчика электроэнергии подключен к источнику питания, другой вход которого соединен со вторичной обмоткой трансформатора тока, к которой подключен резистор, выход датчика импульсов соединен с одним из входов счетчика кмпульсов, выход которого подключен к входу блока управления приводом тележки, выход которого соединен с другим входом счетчика импульсов, а датчик температуры соединен с выходом: блока регистрацив.СЙ Недостатком этого устройства является то, что вследствие нестабильности скорости нагрева стеклоизделий процент брака готовой ггродукции составляет значительную величину. Цель изобретешш - повышение производительности и качества стеклоиздет5й. Эта цель достигается тем, что устройство для нагрева стеклоизцелий, содержащее источник питания, печь с электро нагревателями, тележку для стеклоизаелия блок управления приводом тележки, первый счетчик импульсов с задатчиком, трансформатор тока, счетчик электроэнергии с датчиком импульсов, блок регистрации, датчик температуры и резистор, причем один из входов счетчика электроэнергии подключен к источнику иитания, другой вход KOTOpOjTO соединен со втс ичной обмоткой трансформатора тока, к которой подключен резистор, выход датчика импульсов соединен с одним из входов импульсов, выход которого подключен к входу блока управпеиия приводом тележки, выход которого соединен с другим входом счетчика импульсов, а датчик температуры соединен с входом блока регистрации, снабжено коммутирующим элемеигом. делителем частоты, вторым счетчиком импульса с зацатчиком и элементом ПАМЯТЬ, причем электронагреватели подключены к выходу коммутирующего элемеита, одни из входов которого соединен с первичной обмоткой травс({юрматора тока н с входом делителя частоты, выход которого подклзо к одному «а входов элемента ПАМЯТЬ и к одному из :щсодов второго счетчшш йм пульсов, другой вход кот1Эрого пооключеа к датчику, имлульсов, счв1 чика соединен с другим вхйяом элемента ПАМЯТЬ, выход котсфого подключен к другому входу коммутирующего элемеита, а выход блока регистрации соединен с ci ответствующим входом аяемевта ПАМЯТЬ На чертеже приведена фушсшюнальивя схема устройства для стеклоизделий. Устройство аа1шяочиую камеру 1 ОЛЯ двухсггороавего ебаува воздухом стеклоиааелий, трубо1фовод 2 ала подачи воздуха, щелевую печь 3 с апектронагре вателями 4, подключенными через коммутирукнций элемент 5 и трансформатор тока 6 к источнику питания 7, счетчик электроэнергии 8 с перфорированным по периметру диском (по наружной окружности диска равномерно сделаны сквозные пазы) и с встроенным бесконтактным датчиком импульсов 9 (установлен так, чтобы зубцы перфорированного диска вхоаэдга в паз бесконтактного датчика импульсов), первый счетчик импульсов 10 с задатчиОМ 11, блок. 12 управления приводом теежки, медный терморезистор 13 (yci-aвлен на входе печи), целитель частоты 4, элемент ПАМЯТЬ 15, второй счетикимпульсов 16 с зацатчиком 17, датик температуры 18 и блок 10 регистраии температуры с «вухпозиционным реулирующим выходом. Вдоль над решеткой щелевой печью смонтированы рельсы 0, на которые ходовыми роликами 21 становлена тележка 22, несущая на поцесках 23 зажимы 24 для крепления стеклоиаделий 25, Тележка с зажимами перемещается по замкнутому конвейеру, включающему редьсь5 20 и не показанные ка чертеже рельсы, образующие замкнутый путь. Устройство работает следующим образом. В непрерывно нагреваемую электронах ревателямй 4 щелев ю печь 3 с помощью тележки 22 загружают првдсрепленное зажимами 24 к поивескам 23 стеЕЛОИзаедяе 2.5. Непрерывное mrraiiiKe электронагревателей осуществляется пачками полупериодов переменного напряженка источника яитания 7 с частотой модуляции О,3 Of5 Гц. Модуляция частоты гштаюшего электронагреватели напряжений осушествляется .коммутирующим элементом 5, который управляетса эйементом ПАМЯТЬ 15. Периоа мояуляшш формируется аелктеяем частоты 14 переменного наяряженйя йсэочквка нитання. Дешугеяь частоты, яачале казкяого периода модушшин, подачей выходшзго импульса на второй вход счетчика) сбрасывает второй с штчий э шульсоБ 16 и одновременно коаачей sTOJtj же шз1ульса на пертзй вход включает элемент is. Вкдазчившйсь, элемент ПАМЯТЬ выходт пл ойгнааом вкякзчает коммушрующнй эдемейт S, е помощью которого эяектронагреватель 4 под шочается к ксточнику зшташш 7. Учёт яотрвбйяемой -энергии эгюктронагреватепями за «ериол модуляйив осущесталяетсй счетчиком эяектроэнертш 8. Его иерфс жрованный днсж, вращайсъ зу&гамй модулирует магнитное поде в пазу чуБствит€ }|ьного элемента бескокгактного датчика тетульсов 9. В .результате эгого ка его выходе формирротся импульсы, частота которых пропс швовёльна скорости вращения диска, а, 1а1едоват0яьно, и величина потребляемой элеятронагреватеяями электрической энергии, HMiiyjttiCb с выхода бесконтактного датчика импульсов 9 поступают ка перими (счетный) вход второго счетчика импульсов 16 и накапливаются им. Ранее, зацатчйком 17, выпопняющим функцию эадатчика среанего значения напряжетш на электронагревателях (задатчик скорости нагрева стеклоиэаелий), задано счетчику импульсов 16 накопление требуемого количества импульсов. Как только счетчик импульсов 16 насчитает заданное количество импульсов, на его выходе появляется сигнал, который, поступая на второй вход элемента ПАМЯТЬ 15, выключает его, В результате этого выключается коммутирующий элемент S и электрона1Т)е ватепи обесточиваются, С приходом еде- дующего ямпульса с делителя частоты 14 второй счетчик И1у1пульсов 16 сбрасывается на нуль и включается элемент ПАМЯТЬ 15 и т.д. Таким образом, за период модуляции напряжения на электронагревател(х состонт из пачжи полупериодов питающего напряжение и паузы. Средняя величина этого напряжения пропорциональна относительной аоле времени включечшого состояния коммутирующего- элемента 5 к длительности паузы, т.е. опреаеляется временем потре&гаешш электронагревателями за перио;Д мцдуляцни заданного количества электрической энергий. Изменение эацатчиксаи1 17 потребления электронагреватепями электрической энергии за период моцул$Щй приводит к изменению среднего Э 1ачен0я напряжения на электронагревателях к, как следствие, к изменению лучистое энергии электронагревателей, доля котсфой в нагреве стекла составляет около 0О%. Для каждого из стекся с одинаковыми геометрическими размерами и равномерной нх загрузкой S печь, заданная скорость нагрева их постоянна, так как среднее зна lemse напряжения на электронагревателях стабилизируется с высокой точностью чкком электрической энергии 8 {с увеличе нием клк у1..еньшением напряжения кстечннка питания количества полупериодов напряйсения на электронагревателях автомати чески уменынается тщи увеличивается, так как потребляемая электрическая энергия за период модуляции строго доз фуется счетчиком SHSKTp iecKofi энерх-ии), а коррекшш затрат электрической энергии идущей на покрытие потерь тепла через стенки печи от игг ленения температуры окружа ющей среаы, осуществляется медным тер- мс гезистором 13, установленным на входе печи н включенным параллельно вторич ной обмотке трансформатора тока 6. Если например, понижается -темпершу- ра окружающего печь 3 воздуха, то, соe§6 ответственно, уменьшится сопротивление медного терморезистора 13, доля тока, протекающего через него, увеличивается, а доля тока, протекающего через токовый вход счетчика электрической энергии, уменьшается. Скорость врашетш перфорироюнного диска, вследствие этого, уменьшается, а так как задание на накопление импульсов счетчику импульсов 16 не изменилось, то это накопление происходит за большее время и сигналы на выключение элемента ПАМЯТЬ 15 подается позднее, т.е. в соответствии с возросшими потерями тепла через стенки печи увеличивается среднее значение напряжения на нагревателях. В случае увеличения температуры окружающего, печь воздуха, сопротивление медного терморезистора 13 увеличивается, и доля тока, протекающего через него, уменьшается, а доля тока, протекающего через токовый вход счетчика электрической энергии, увеличивается и его перфорированный диск увеличивает скорость вращенйя. При этом накопление заданного числа импульсов счетчиком 16 хфоисходит за более короткий н сигнал на выключение элемента ПАМЯТЬ 15 подается раньше. Таким образом, в соответствии с уменьшением потерь тепла черва стешга печи уменьшается среднее значение напряжения на электронагревателях 4. Контроль скорости (гшительйости) нагрева стекла осуществляется тем же счет4jtKOM электрической энергии 8 и первым счетчиком импульсов Ю. Импульсы с выхода бесконтактного автчика вмпульсов 9 непрерывно поступают на счетный вхоц счетчика 1О, но счетчик импульсов Ю производит счет импульсов с бесконтакт ного датчика имиульсов 9 только с момента загрузки тележки с подвешенным стеклом в печь 3 и до М 4евта их выгрузки 5S печи. Остальное время первый счетчик йьшульсов 1О заперт сщ налом, прйхоойщши с блока 12 управления приводом TsnejKKH ка вход Сброс, После загрузки тележки 22 с подвешенным стеклом 25 начинается нагрев стекла и одновременно снимается запертый Сигнал, приходящий с блока 12 управления приводом тележки на вход Сброс первого счетчика импульсов 1О и посяедвий начинает счет импульсов. Ранее, задатчиком 11 задано счетчику импульсов 10 накопление определенного количества , импульсов, соответствующее затратам электрической энергии на нагSрев стекла с заданной скоростью до заданной температуры. Как только первый счетчик импульсов Ю насчитает зааанное количество импуль сов, на его выходе появляется сигнал, который фиксируется блоком 12 управления приводом тележки, который подает команду на выгрузку тележки со стеклом- из печи и одновременно подает сигнал для сброса показаний первого счетчика импульсов 10 на нуль и удержания его в 1этом состоянии до загрузки в печь следующего стекла. Нагретое с заданной скоростью до заданной температуры стекло выгружается из печи 3 и подается в закалочную камеру 1, где интенсивно охлаждается (закаляется) путем равномерного обдува с обеих сторон струйками воздуха, подаваемого по трубопроводу 2. После закалкиi стекло выгружается из закалочной камеры 1, снимается с зажимов 24, а тележка 22 с зажимами 24 по обгонному пути возвращается в исходное положение перед печатью, где к зажимам 24 прикрепляется следующее стекло и т.д. Цикл работы устройства повторяется. Ограничение температуры в печи в случае прекращения загрузки стекла осуществляется автоматически. Для этого измеряется температура в печи 3 с помощью датчика температуры 18 и блока 19 регистрации темперютуры, регулирующий выход которого настраивается на двухпозиционное рехулирование температуры в пени на lO-lS C выще той температуры, при которой гфоисходит нагрев стекла. Если например, прекратилась по какойлибо причине загрузка стекла в печь, то температура в печи начинает быстро повышаться и, как только достигает темпе ратуры О1раничения, на выходе блока 19 регистрации температуры появляется сигнал, который подается на третий вход эле мента ПАМЯТЬ 15 и запрещает включени его делителем частоты 14. В результате этого подача напряжения на электронагреватели становится невозможной и температура в печи начинает уменьшаться (вслецствяе наличия потерь тепла через стенки печи). Как толысо температура в печи. 50 станет меньше эаааяной температуры ограничения, сигнал на выходе регистратора температуры пропаоает н начинается нагрев печи алектро1шгревг1тея51мв по описанному принципу. Таким образом, в случав прекра-и шения загрузки стетша температура в печи огранячнвается на зааанном уровне бпоком 19 регнстранин температуры путем двухSПОЗИЦИОННОГО регулирования, при этом ечь находится в постоянной готовности цля последующего нагрева стекол с заданной скоростью. Например, после паузы в работе устройства снова начинается равномерная загрузка стекол в печь. При нагреве первого стекла после паузы из-за интенсивного отбора тепла им температура в печи становится меньше температуры ограничения и дудвухпозиционный регулятор температуры перестает работать, а среднее значение напряжения на электронагревателях стабилизируется счетчиком электрической энергии 8, поэтому даже первое стекла нагревается с заданной скоростью и брака в закалке стекол не наблюдается. Таким образом, применение изобретения обеспечивает повышение производительности закалочных установок за счет сокращения количества брака, а также высокое качество стеклоизделий за счет нарастающего с равномерной и стабильной скоростью нагрева. Кроме Того, предлага&лое устройство с успехом может быть применено не только при закалке листового стекла, но и при его моллировании, где также необходим нагрев стекла со стабильной скоростью и высокой точностью. Формула изобретения Устройство .для нагрева стеклоизделий, содержащее источник питания, печь с электронагревателями, тележку для стеклоизделия, блок управления приводом тележки, первый счетчик импульсов с задатчиком, трансформатор тока, счетчик электроэнергии с датчиком импульсов, блок регистрации, датчик температуры и резистор, причем один из входов счетчика электроэнергии подключен к источнику питания, другой вход которого соединен со вторичной обмоткой трансформатора тока, к которой подключен резистор, выход датvaaia импульсов соединен с одним из входов счетчика импульсов, выход которого подключен к входу блока управления приводом тележки, выход которого соединен с другим входом счетчика импульсов, а датчик температуры соединен со входом блока регистрацин, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности и качества стеклоизделий, оно снабжено коммутирующим элементом. делителем частоты, вторым счетчиком импульсов с задатчиксм н элементом ПАМЯТЬ, причем электронагреватели подключены к выходу коммутнрзгющего элемента. ОДИН из входов которого соединен с первичной обмоткой трансформатора тока и с входом делителя частоты, выход которого подключен к одному из входов элемента ПАМЯТЬ и к одному нз входов второго счетчика импуэпьсов, другой вход которого подключён к датчику импульсов, выход второго счетчика соединен с другим входом элемента ПАМЯТЬ, выхоа которого подключен к другому входу коммутирую6910 элемента, а выход блока регистрапяи соединен с соответствующим входом элемента ПАМЯТЬ. Источники информадии, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР NO 169212, кл. С 03 В 27/00, 1065, 2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2639744, кл. С ОЗ В 23/О2, 1978 (прототип).