УСТРОЙСТВО ВАКУУМНОЙ ПЕЧИ-ЛАМИНАТОРА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА СТЕКЛОПАКЕТА-ТРИПЛЕКСА

Устройство относится к областям строительных материалов и стекольной промышленности и может быть использовано для производства строительного, машиностроительного и декоративного многослойного стекла.
Известна «Установка для предварительного прессования пакета многослойного стекла» (Заявка на изобретение №94030110/33 по МПК С03С 27/12, дата публикации заявки 27.05.1996 г.), содержащая корпус с системами нагрева и вакуумирования.
Наиболее близкой по технической сущности к заявляемому устройству является полезная модель «Устройство печи для производства стеклопакета-триплекса» (№100515 по МПК С03С 27/12 г., опубликован: 20.12.2010 г.), в описании которой устройство содержит системы нагрева и вакуумирования стеклопакета-триплекса, представляющего собой два и более слоев стекла перемежающихся слоями полимерной адгезионной пленки.. Система нагрева стеклопакета-триплекса состоит из верхней и нижней кассет кварцевых ламп, а система вакуумирования содержит вакуумный насос фильтр-влагоотбойник с необходимыми шлангами разъемами и штуцерами.
Существенным недостатком прототипа являются его относительно большие габариты корпуса печи с вакуумной камерой и объемной теплоизоляцией внутри, с передней дверцей, имеющей, как и корпус, теплоизоляционную обшивку, с выдвижным подвижным столом, на котором производится предварительная сборка стеклопакета. Размеры устройства увеличиваются еще больше из-за того, что система вакуумирования снаружи печи содержит вакуумный насос, наружный шланг и наружный разъем для подстыковки этого шланга, а внутри печи - вакуумную камеру, штуцер, внутренний шланг и внутренний разъем, установленный на внутренней поверхности корпуса печи и сообщающийся с наружным разъемом, первый конец внутреннего шланга соединен с внутренним разъемом, а второй его конец - со штуцером, установленном на вакуумной камере В целом устройство прототипа требует для своего размещения значительные площадь и объем.
При этом нижняя часть устройства прототипа совершенно свободна.
Поэтому стояла задача конструирования оправдано компактной печи с таким размещением ее систем, чтобы сократить число шлангов и их стыков, с использованием нижней части устройства и прогрессивной заменой объемной вакуумной камеры на компактное вакуумное «одеяло».
Техническим результатом и целью заявляемой полезной модели является усовершенствование конструкции прототипа для уменьшения не менее чем в два раза по сравнению с ним требуемой площади и объема для установки устройства при сохранении прочих эксплуатаионных возможностей.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство вакуумной печи-ламинатора для производства стеклопакета-триплекса, содержащее системы вакуумирования и нагрева стеклопакета-триплекса, представляющего собой по два и более слоев стекла, перемежающихся слоями полимерной адгезионной пленки, при этом система вакуумирования содержит вакуумный насос, фильтр-влагоотбойник и соответствующие им шланги, а система нагрева содержит кварцевые лампы, а также тем, что устройство представляет собой герметичный теплоизолированный рабочий стол с системами вакуумирования и нагрева внутри и внизу него вместе со шлангами, причем для одного или более стеклопакетов-триплексов, загружаемых в стол компактно сверху, при этом система вакуумирования использует компактные пластинчато-роторный вакуумный насос и фильтр-влагоотбойник, предназначенный для удаления образующегося конденсата, соединенные вакуумными соединительными шлангами и штуцером с вакуумной камерой в виде герметичного теплоизолированного короба с площадкой по его верхней кромке, предназначенной для присасывания края накрывающего силиконового листа - вакуумного "одеяла", поверх которого расположен гибкий силиконовый нагреватель, накрытый теплоизоляционным матом, внутри короба расположена силовая сварная сетка, предназначенная для размещения на ней нескольких стеклопакетов-триплексов и обеспечивающий режим вакуумирования вакуумный датчик с диапазоном измерения от 0 до 50 мм рт.ст., для автоматизированной системы управления (АСУ), причем система нагрева стеклопакета-триплекса (нескольких стеклопактриплексов) состоит из кассет кварцевых ламп, расположенных внизу герметичного теплоизолированного рабочего стола между ребрами жесткости, гибкого силиконового нагревателя, обеспечивающего прогрев стеклопакета - триплекса сверху, верхнего гибкого многослойного теплоизоляционного мата, состоящего из слоя стеклоткани, слоя теплоизоляции типа базальтовой ваты толщиной не менее 100 мм) и слоя брезента с огнеупорной пропиткой ОП 450; датчиков температуры с диапазоном измерения от нуля до 160 градусов по Цельсию, подключенных к АСУ.
На фиг. 1, 2 и 3 соответственно представлены общий вид устройства, состав теплоизоляционного мата и элементы, необходимые для организации АСУ устройством.
На фигурах показан пример реализации устройства в виде рабочего стола, представляющего собой герметичный короб [поз. 1, Фиг. 1] с ребрами жесткости [поз. 2, Фиг. 1], на которых размещена силовая сварная сетка, например, 40×40×5 мм [поз. 3, Фиг. 1], предназначенная для размещения стеклопакета-триплекса (или нескольких стеклопакетов-триплексов) [поз. 11, 12, 13, фиг. 1] в процессе сборки и ламинирования. Силовая сварная сетка обладает достаточной прочностью и жесткостью и обеспечивает возможность вакуумирования стеклопакета-триплекса (нескольких стеклопакетов-триплексов), расположенных на ней.
На нижней и боковых поверхностях рабочего стола расположен слой теплоизоляции [поз. 4, Фиг. 1].
По периметру верхней поверхности рабочего стола расположена площадка шириной примерно 100 мм [поз. 14, Фиг. 1], предназначенная для присасывания и края вакуумного листа (вакуумного "одеяла") [поз. 5, Фиг. 1], которым накрывают стеклопакет-триплекс (или несколько стеклопакетов-триплексов) перед вакуумированием для их герметизации. Между ребрами жесткости внутри корпуса расположены кассеты кварцевых ламп системы нагрева [поз. 6, Фиг. 1].
В нижней части герметичного короба расположен штуцер [поз. 7, Фиг. 1] для подключения шланга вакуумной системы. Также внутри короба расположены датчики температуры с диапазоном измерения от нуля до 160 градусов по Цельсию, подключенные к автоматизированной системе управления [поз. 15, Фиг. 3].
Вакуумная система состоит из пластинчато-роторного вакуумного насоса [поз. 16, Фиг. 3]; фильтра-влагоотбойника [поз. 17, Фиг. 3], предназначенного для удаления образующегося конденсата; вакуумных соединительных шлангов [поз. 18, Фиг. 3]; вакуумной камеры [поз.19, Фиг. 3]в виде герметичного теплоизолированного короба с площадкой, предназначенной для присасывания края накрывающего силиконового листа (вакуумного "одеяла") 5; силовой сварной сетки, предназначенной для размещения на ней стеклопакета-триплекса (нескольких стеклопакетов-триплексов) и обеспечивающей их вакуумирование; вакуумного датчика [поз. 20, Фиг. 3] с диапазоном измерения от 0 до 50 мм рт.ст., подсоединенного к автоматизированной системе управления. Под силовой сварной сеткой и на поверхности стеклопакета-триплекса может быть расположен лист металла с высокой теплопроводностью (алюминий, медь) [поз. 8, Фиг. 1], предназначенный для выравнивания температурного поля в процессе нагрева стеклопакета-триплекса.
Система нагрева стеклопакета-триплекса (либо нескольких стеклопакетов-триплексов) состоит из кассет кварцевых ламп [поз. 6, Фиг. 3; поз. 6 Фиг. 1], расположенных внизу герметичного теплоизолированного рабочего стола между ребрами жесткости; гибкого силиконового нагревателя [поз. 9, Фиг. 1], обеспечивающего прогрев стеклопакета-триплекса сверху; верхнего гибкого многослойного теплоизоляционного мата [поз. 10, Фиг. 1], состоящего из слоя стеклоткани [поз. 10.1, Фиг. 2], слоя теплоизоляции [поз. 10.2, Фиг. 2] (например, слоя базальтовой ваты толщиной не менее 100 мм) и брезента с огнеупорной пропиткой ОП 450 [поз. 10. 3, Фиг. 2]; датчиков температуры [поз. 21, Фиг. 3] с диапазоном измерения от нуля до 160 градусов по Цельсию, подключенных к автоматизированной системе управления.
Используемые в устройстве элементы и материалы широко применяются в промышленности РФ.
Устройство работает следующим образом.
Предполагается, что устройство после изготовления, отлажено и сдано в эксплуатацию для производства стеклопакета-триплекса, например, строительного в соответствии с ГОСТ 30826-2001. Пусть также устройство подключено к промышленной электросети, а в системный блок автоматизированной системы управления (АСУ) загружена управляющая программа, соответствующая заданному технологическому процессу.
В зависимости от исходных расходных материалов (толщина стекла, количество слоев, размеры стекла) АСУ на основе данных вакуумного и температурного датчиков и встроенного таймера управляет моментами включения/выключения систем вакуумирования и нагрева.
Пусть, например, требуется получить безопасное трехслойное стекло - триплекс, состоящее из двух листов стекла, скрепленных адгезионной полимерной пленкой, что обеспечивает повышенную прочность, а при сильном разбивающем ударе - удержание от разлета осколков стекла.
До момента запуска АСУ стекло режут в нужный размер, шлифуют его кромки, а поверхность обрабатывают изопропиловым спиртом.
Первый лист стекла [поз. 11, Фиг. 1] укладывают плашмя на силовую сварную сетку. На первый лист стекла укладывают полимерную адгезионную пленку [поз. 12, Фиг. 1] (например, этиленвинилацетатную), а на нее второй лист стекла [поз. 13, Фиг. 1] (и т.д. - при большем количестве слоев). Кромки листов стекла и адгезионной пленки выравниваются. Излишек адгезионной полимерной пленки обрезается.
После сборки стеклопакета-триплекса требуемой конфигурации (лист стекла-лист адгезионной пленки-лист стекла и т.д.) на рабочем столе его накрывают силиконовым листом (вакуумным "одеялом") 5. край которого по всему периметру рабочего короба стола должен плотно прилегать к площадке вакуумирования рабочего короба стола. Возможно предварительное смазывание поверхности площадки вакуумирования рабочего короба стола силиконовым герметизирующим составом. После чего включается откачная вакуумная система и внутренний объем рабочего стола вместе с размещенным на нем стеклопакетом-триплексом вакуумируется до разряжения примерно 50 мм рт.ст.
Сверху вакуумного "одеяла" также в случае необходимости может располагаться гибкий силиконовый нагреватель, обеспечивающий прогрев стеклопакета-триплекса сверху. Затем рабочий стол накрывается верхним гибким многослойным теплоизоляционным матом, состоящем из слоя стеклоткани, слоя теплоизоляции (например, базальтовой ваты толщиной не менее 100 мм) и брезента с огнеупорной пропиткой ОП 450. После чего включается система нагрева и стеклопакет-триплекс прогревается в соответствии с требуемым технологическим режимом ламинирования.
После завершения циклограммы вакуумного стеклопакета-триплекса убирается верхний гибкий многослойный теплоизоляционный мат и стеклопакет-триплекс охлаждается до комнатной температуры за счет естественной теплопередачи, что обеспечивает более равномерное поле температуры стеклопакета-триплекса по сравнению с принудительным охлаждением, что обеспечивает более высокое качество продукции.
После чего готовый триплекс снимается с рабочего стола и производственный цикл повторяется.
Устройство заявляемой вакуумной печи-ламинатора для производства стеклопакета-триплекса не требует, в отличие от близких по технической сущности устройств, наличия специальной системы воздухоохлаждения стеклопакета-триплекса по окончании процесса нагрева с двигателем принудительной вентиляции и воздуховодами притока и вытяжки, поскольку для понижения температуры стеклопакета-триплекса с необходимой скоростью достаточно просто убрать гибкий теплоизоляционный мат с рабочего стола.
Для работы заявляемого устройства также не требуется, в отличие от близких по технической сущности устройств, наличия специальной технологической оснастки -вакуумной камеры в виде гибкого профилированного силиконового профиля, закрепляемого по периметру стеклопакета-триплекса, что позволяет работать с деталями нестандартного габарита.
Управление вакуумной системой и системой нагрева может осуществляться как «в ручном» режиме, так и автоматизированной системой управления (АСУ) на базе персонального компьютера. При этом АСУ содержит монитор, системный блок с контроллером, принтер, блок бесперебойного питания, клавиатуру и манипулятор типа «мышь», причем входы контроллера, установленного в системном блоке на свободном месте, соединены с соответствующими выходами датчиков температуры, давления, информационные выходы клавиатуры и манипулятора соединены с соответствующими информационными входами системного блока, первый и второй информационные выходы которого соединены с соответствующими информационными входами монитора и принтера, выходы источника бесперебойного питания соединены с системным блоком, монитором и принтером, вход источника бесперебойного питания связан с сетью электропитания, которая отдельным кабелем через силовые цепи магнитных пускателей подается на системы нагрева и вакуумирования.