Устройство для изготовления кварцевых капилляров Советский патент 1983 года по МПК C03B20/00 C03B23/04 

Изобретение относится к технике изготонления стеклянных изделий из предварительно отформованного стекла последующей формовкой и может быть использовано в прокишленности, а так же в заводских и научно-исследовател ских лабораториях для изготовления толстостенных кварцевых микрокапилляров. Известно устройство для изготовле ния кварцевых труб, которое может быть использовано и для изготовления капилляров, содержащее нагреватель, в виде газовой горелки для разогрева заготовки, приспособление для ее закрепления, растягивйния и для вращения заготовки с образованным на ее конце участком готовой трубы Недостатком этого устройства является малая и неравномерная (из-за механических вибраций) скорость,внтя гивания, что не позволяет получать капилляры с внутренним диаметром меньше 0,5 Мм. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достига:вмо . МУ результату является устройство для изготовления кварцевых капилляро включающее цанговые зажимы для закрепления в них трубчатой заготовки с возможностью ее вращения, нагреватель и растягивающее приспособление, выполненное в виде пружины и соединенное с зажимами 2. Недостатком известного устройства является малый ход сердечника соленоида и его жесткая связь с нижним .зажимом, что не позволяет получать достаточно длинные и цилиндрические толстостенные микрокапилляры с внутренним диаметром менее 1 мкм. . Целью изобретения является повышение производительности. Поставленная цель достигается тем, что устройство .для изготовления кварцевых капилляров, включающее цанговые зажи1УЫ для закрепления в них трубчатой заготовки с возможностью ее вращения, нагреватель и растягивающее приспособление, выполненное в виде пружийы и соединенное с зажимами, снабжено стопором с электромагнитным приводом, микропроцессором измерителем времени, оптическим пирометром и приводом нагревателя, причем электромагнитный привод и привод нагревателя соединены с выходом микропроцессора, а его вход - с пиромет-ром и измерителем времени. На чертеже представлена схема уст ройства для изготовления кварцевых капилляров. Устройство содержит цанговые зажи мы 1 и 2, трубчатую заготовку 3, пру жину 4, стопор 5, электромагнитный привод б стопора, нагреватель - газо вую горелку 7,привод 8 нагревателя оптический пирометр 9, микропроцессор 10, измеритель времени (секундомер) 11. Соосно расположенные зажимы 1 и 2 служат для закрепления заготовки 3 и синхронно приводятся во вращение дви гателем со скоростью 5-15 рад/с. Зажим 2 соединен тягой с пружиной 4. Стопор 5 с электромагнитным приводом 6 служит для удерживания пружины 4 в растянутом положении. Газовая го релка 7, предназначенная для разогре ва кварцевой заготовки, перемещается при помощи привода 8. Температуру наружной поверхности разогретого участка контролируют при помощи микроскопа со встроенным в него пиромет ром 9. Микропроцессор 10, получая си налы от пирометра 9 и секундомера 11, служит для управления приводами горелки и стопора. Устройство позволяет изготовлять кварцевые капилляры в двух режимах работы - в ручном и автоматическом. В ручном режиме работы трубчатую кварцевую заготовку закрепляют в цан говых зажимах, и включают двигатель, приводящий заготовку во вращение. Затем заготовку разогревают до температуры начала испарения кварца, которая определяется по появлению белого ободка конденсировавшегося кварца на холодных участках заготовки вблизи зоны разогрева. После этого нагрев уменьшают, отводя горелку от заготовки. Когда температура разогретого участка уменьшится до температуры начала формования кварца, выключают двигатель, приводящий заготовку во вра11ение, и включают привод стопора. При этом стопор освобож дает пружину, и она, сокращаясь, рас тягивает разогретый участок заготовки . После этого снимают готовый капилляр. Микропроцессор в этом случае может служить контролирующим и запоминающим устройством. В автоматическом режиме работы устройства вначале закрепляют заготовку в цанговых Зс1жимах, а затем включают микропроцессор, который вкл чает двигатель, приводящий заготовку во вращение, и привод 8, подводящий горелку к заготовке. Когда заготовка разогреется до температуры появления яркого свечения, сигнал с пирометра 9 включает секундомер 11. В момент око чания времени нагрева микропроцессор включает привод 8, который отводит горелку 7 от заготовки. Нагрев прекращается, а секундомер начинает отсчет времени охлаждения. По окончании этого интервала микропроцессор выключает двигатель и включает привод б, стопор 5 освобождает пружину 4, которая, сокращаясь, растягивает разогретый участок заготовки. После этого снимают готовый капилляр. Пример (автоматический режим работы). Трубчатую заготовку из кварца марки KB с наружным диаметром 8 мм и внутренним диаметром 1 мм закрепляют в цанговых зажимах 1 и 2 устройства, затем включают микропроцессор, который включает двигатель, приводящий заготовку во вращение со скоростью 6,2 рад/с, и привод 8, который подводит ацетилено-кислородную горелку 7 с температурой пламени к- заготовке так, чтобы расстояние от сопла горелки до заготовки составляло 11,5 мм. Когда поверхность заготовки прогреется до появления яркого свечения (1700°С), микропроцессор по сигналу с пирометра включает секундомер 11, и нагрев заготовки продолжается еще 3,2 с. После этого микропроцессор включает привод 8, который отводит горелку от заготовки, и вновь включает секундомер 11. Через 1,2 ев течение которых происходит охлаждение заготовки, микропроцессор выключает двигатель и включает привод б, при этом стопор освобождает пружину и она, сокращаясь, растягивает заготовку со скоростью 12 м/с. на расстояние 5,2 м. В результате получен капилляр с внутренним диаметром 0,85 мкм и наружным диаметром 0,3 мм, что соответствует отношению наружного диаметра к внутреннему 350:1. Формула изобретения Устройство для изготовления кварцевых капилляров, включающее цанговые зажимы для закрепления в них трубчатой заготовки с возможностью ее вращения, нагреватель и растягивающее приспособление, выполненное в виде пружины и соединенное с зажимами, отличающееся .тем, что с целью повышения производительности, оно снабжено стопором с электромагнитным приводом, микропроцессором,.измерителем времени, оптическим пирометром и приводом нагревателя, причем электромагнитный привод и привод нагревателя соединены с выходом микропроцессора, а его вход - с пирометром и измерителем времени. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 191755, кл. С 03 В 19/04, 1963. 2.Авторское свидетельство СССР № 122588, кл. С 03 В 23/04, 1958.