УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОПТИЧЕСКИХ ЗАГОТОВОК

Полезная модель относится к технике формования стекла, в частности путем отлива стекломассы из стекловаренного сосуда в форму, и может использоваться при изготовлении оптических заготовок из легкокристаллизующихся ("коротких") марок оптических стекол.
Известен классический способ отливки оптического стекла в виде бруска в соответствующие формующие устройства ("Технология стекла" под редакцией И.И. Китайгородского, изд. "Стройиздат", 1967 г., стр. 431). Согласно способу стекломассу выпускают через патрубок в дне стекловаренного сосуда в виде бруска или отливают в виде блока в форму необходимого размера. Форма, включающая формующую стенку и дно, может быть выполнена с подъемным дном (там же, стр. 135, рис. 65, IV).
При отливе оптических заготовок, особенно из "коротких" стекол, очень важно сохранить высокую однородность стекломассы, не допуская включения свилей и кристаллов. На эту цель направлено усовершенствование согласно авторскому свидетельству SU 950687, опубл. 15.08.1982 г., являющемуся ближайшим техническим решением к предлагаемой полезной модели по конструктивному выполнению и функционированию. В данном прототипном техническом решении форма, включающая формующую стенку и дно, выполнена из графита, а подачу (отлив) стекломассы осуществляют при непрерывном перемещении формы вниз с обеспечением постоянного расстояния между срезом патрубка питателя (стекловаренного сосуда) и дном формы перед подачей и соответственно зеркалом стекломассы в процессе подачи. После получения отливки заданного веса (высоты) ее охлаждают до температуры отжига, извлекают из формы и направляют в печь отжига. Данная форма не выполнит поставленную задачу получения заготовок высокого оптического качества по причине отсутствия ее термостатирования, наличия больших градиентов температур при извлечении заготовки из формы.
Последний недостаток может быть устранен при выполнении дна формы подвижным, как это изложено выше ("Технология стекла", стр. 135, рис. 65, IV). Там дно формы с помощью штока поднимают вверх и тем самым быстро выталкивают изделие из формы.
Задачей полезной модели является повышение качества получаемых заготовок и повышение надежности функционирования устройства.
Технический результат, обусловленный поставленной задачей, обеспечивается тем, что в устройстве для изготовления оптических заготовок при отливе из стекломассы легкокристаллизующихся стекол, включающем графитовую форму в виде формующей стенки и дна, в отличие от известного, дно выполнено со штоком, скреплено с керамическим поддоном, и они свободно установлены внутри формующей стенки с возможностью подъема и опускания, форма с поддоном установлена в печи с внутренним керамическим кожухом с возможностью их подъема.
За счет того, что форма с отливаемой заготовкой окружена со всех сторон термоизоляцией (снизу - керамическим поддоном, с боков - керамическим кожухом, а сверху во время отлива - огнеупорной керамикой, она термостатируется, а это обеспечит малый градиент температур, однородность заготовки и отсутствие кристаллизации, надежность техпроцесса. Подвижное дно упрощает процесс налива.
Полезная модель поясняется чертежом, где:
Фиг. 1 - устройство в вертикальном разрезе;
Фиг. 2 - вид сверху.
Основным узлом устройства является форма для заготовки, содержащая графитовую формообразующую стенку 1, например, в виде цилиндра, если отливают заготовки для линз, свободно установленное внутри цилиндра графитовое дно 2 с металлическим штоком 3 по оси. С дном 2 скреплен керамический огнеупорный поддон 4, например, с помощью металлического диска 5. Форма в сборе установлена в съемной печи подогрева 6 с внутренним керамическим кожухом 7. Устройство дополнено керамической огнеупорной крышкой 8 с боковым полукруглым вырезом 9, образующим при установке крышки на форму во время отлива пространство для вхождения в форму струи стекломассы.
Устройство в процессе изготовления оптических заготовок аналогичном прототипному функционирует следующим образом. Форму с печью устанавливают на литейную машину таким образом, чтобы шток 3 вошел в шток литейной машины (на фиг. 1 показан пунктиром) и был с ним скреплен. Литейную машину с формой подводят (подвозят) под патрубок стекловаренного сосуда, форму закрывают примерно на 2/3 крышкой 8, оставив свободное пространство вблизи стенки 1 для будущей струи стекломассы. За 2 часа до отлива включают печь 6 и подогревают форму до температуры на 100-150°С меньше температуры отлива. Литейной машиной поднимают дно 2 формы в верхнее положение, а в процессе отлива опускают его в автоматическом режиме, сохраняя постоянным расстояние между концом патрубка и зеркалом стекломассы в отливаемой заготовке. По окончании отлива (судят по времени или высоте отливаемой заготовки) литейную машину отводят в сторону, крышку 8 снимают, печь 6 выключают, поднимают вверх и отводят в сторону. Шток 3 отсоединяют от штока литейной машины, и форму с заготовкой направляют в печь отжига. После отжига заготовку легко извлекают из формы, например, с помощью литейной машины или вручную.
Предложенное устройство было опробовано на отливе заготовок для линз диаметром до 300 мм из легкокристаллизующегося оптического стекла марки ОК-4 и показало надежную работу, высокую оптическую однородность заготовок и почти 100% выход годного. То есть устройство промышленно применимо.