Установка для изготовления перетяжек в кварцевых ампулах

Полезная модель относится к области формообразования стенок ампул кварцевых и может быть использована в фармацевтической, химической, пищевой промышленности.
Известно устройство для изготовления стеклоизделий из трубчатой заготовки (авторское свидетельство СССР № 234626, опубликовано: 10.01.1969), содержащее укрепленный на раме механизм вращения заготовки и газовую горелку. Предложенное устройство, для изготовления из трубчатой заготовки кварцевых тиглей, снабжено двумя сообщающимися с вакуумным насосом формами, например из графита, с перфорированными днищами, одна из которых смонтирована с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости.
Известно устройство для изготовления профильных стеклянных трубок (патент США № US4675043A, опубликовано: 06.02.1984), содержащее вертикальную оправку, которая по одной принимает трубки из подающего устройства и вращает их относительно двух газовых сопел, предназначенных для их нагрева. Труба нагревается в осевой ограниченной промежуточной зоне, вследствие чего формируется профиль в виде песочных часов. Профиль трубки сканируется камерой, которая генерирует два сигнала, определяющих внутренний диаметр. После достижения внутреннего диаметра трубки требуемого значения два сопла поворачиваются в неактивное положение.
Известны способ и устройство для изготовления профильной стеклянной трубки, отвечающей требованию прямолинейности ее осевой линии (патент США № US4111677A, опубликовано: 05.09.1978). Способ включает подвешивание трубки в вертикальном направлении, причем к нижней части трубки крепится груз определенного веса. В процессе нагрева трубка вращается при этом нагрев производится до температуры при которой она становится слегка пластичной, но ниже температуры, при которой груз может значительно растянуть трубку. Этот нагрев до точки пластичности позволяет грузу выпрямлять любые осевые отклонения в трубке. После выпрямления трубка локально нагревается до более высокой температуры вытяжки, достаточной для того, чтобы груз растягивал трубку до заданной длины и, таким образом, обеспечивал равномерную суженную внутрь часть по центру трубки. Затем, при необходимости, в месте сужения трубка может быть разрезана на две части.
Недостатками известных установок, выбранных в качестве аналогов настоящей полезной модели, является то, что они имеют сложную конструкцию, ограниченную функциональность и не позволяют производить управляемое формообразование ампул из кварцевого стекла.
Задачей настоящей полезной модели является создание установки, лишенной указанных недостатков.
В результате достигается технический результат, заключающийся в упрощение конструкции устройства и расширении его функциональных возможностей с обеспечением возможности управляемого формообразования ампул из кварцевого стекла, в частности создания на ампуле перетяжки требуемых размеров.
Указанный технический результат достигается посредством создания установки для изготовления перетяжек в кварцевых ампулах, содержащей держатель ампулы с механизмом вращения, нагревательные элементы с механизмами их перемещения, при этом содержащей корпус, в котором монтируется механизм вращения ампулы, включающий вакуумный подшипник, шаговый двигатель и держатель ампулы, штатив на котором устанавливаются два нагревательных элемента, расположенных под углом 10…170° напротив друг друга, с возможностью последующей регулировки их положения, микроконтроллерную систему, регулирующую скорость вращения ампулы во время процесса формирования перетяжек, вакуумную систему, включающую вакуумный насос, регуляторы разряжения, вакуумметр и создающую разряжение в ампуле, благодаря которому ампула удерживается в держателе и осуществляется формообразование стенок ампулы в процессе изготовления перетяжек, позиционер, регулируемый по высоте ампулы и центрирующий ее относительно оси вращения.
Сущность заявленной полезной модели поясняется графическими материалами, на которых:
- на фиг. 1 - общий вид установки для изготовления перетяжек в кварцевых ампулах;
- на фиг. 2 - механизм вращения ампулы;
- на фиг. 3 - вакуумная схема установки для изготовления перетяжек в кварцевых ампулах.
Внутри корпуса установки монтируется блок вращения ампулы, в который входит шаговый двигатель 18, вакуумный подшипник 16, вал с центральным отверстием 15 и шариковые радиально-упорные подшипники 17. Вращение от шагового двигателя на вал передается посредством ременной передачи. Нижний конец вала 15 входит в соединение с вакуумным подшипником 16, а на верхнем крепится держатель 10, изготовленный из вакуумной резины. На держателе 10 устанавливается ампула 11, после чего происходит ее фиксация в верхней части посредством позиционера 13. На позиционере 13 закреплен регулируемый уровень, указывающий на место пайки. Позиционер 13 перемещается вдоль направляющих 12, закрепленных на корпусе 14. В центральной части позиционера 13 выполнено отверстие, диаметр которого на 2…3 мм меньше наружного диаметра ампулы 11. Под действием силы тяжести на позиционер 13 происходит центрирование сферического конца ампулы 11 с центральным отверстием позиционера 13. С целью обеспечения возможности изменения конструктивных размеров получаемой в процессе пайки канавки, предусмотрена возможность изменения веса позиционера 13 посредством сменных грузов. На корпусе 14 также устанавливается штатив 1, на котором происходит закрепление механизмов перемещения  2, 4 нагревательных элементов (горелок) 3, 14. В рассматриваемом примере угол между соплами горелок составляет 100°. Механизм перемещения состоит из упора и фиксатора. Упор определяет положение горелки по высоте и конечную точку подвода горелки к ампуле в процессе формирования перетяжек. Фиксатор фиксирует угловое положение горелки относительно оси штатива, вылет горелки, угловое положение горелки относительно оси фиксатора и угловое положение горелки относительно своей оси. Фиксатор имеет две рукоятки и один регулировочный винт. Таким образом, положение горелок можно настроить исходя из типоразмеров запаиваемых ампул и места пайки по длине ампулы. В состав установки входит вакуумная система, создающая разрежение в ампуле 11, благодаря которому ампула 11 удерживается в держателе 10 и осуществляется формообразование стенок ампулы в процессе изготовления перетяжек. В состав вакуумной системы входят вакуумный насос 19, регуляторы разряжения 5, 7, тройники 20 и вакууметр 6. С целью обеспечения возможности варьирования режимом процесса формирования перетяжек при изменении типоразмера и материала ампулы установка снабжена микроконтроллерной системой 9, регулирующей скорость вращения ампулы в процессе изготовления перетяжек. Кроме того, микроконтроллерная система 9 позволяет изменять скорость в процессе изготовления перетяжек и осуществлять реверс. Микроконтроллерная система 9 обеспечивает также и сохранение в памяти режимов процесса формирования перетяжек для выбранных типоразмеров ампул, что обеспечивает повышение качества изготавливаемых изделий и воспроизведение результата при формовании партий ампул. Подключение и отключение от сети блока питания установки производится посредством выключателя 8.
Таким образом, установка для изготовления перетяжек в кварцевых ампулах имеет расширенную функциональность по настройке и сохранению режимов пайки, а также упрощенную конструкцию и обеспечивает высокое качество пайки ампул из кварцевого стекла.
Установка для изготовления перетяжек в кварцевых ампулах используется следующим образом (приводится не ограничивающий применения полезной модели пример использования).
Этап А1. Закрепить кварцевую ампулу 11 в держателе 10 открытой частью вниз. Установить позиционер 13, совместив его отверстия с направляющими 12. Зафиксировать верхнюю часть ампулы при помощи позиционера 13.
Этап А2. Активизировать работу вакуумного насоса 19. Зафиксировать установившееся давление. При необходимости произвести регулировку давления посредством регулятора разряжения 7.
Этап А3. Активизировать генерацию газа в электролизере, после чего посредством пьезоэлемента последовательно поджечь газ, выходящий из сопел горелок 3, 14. Регулирование количества вырабатываемого газа осуществляется ручкой регулятора тока.
Этап А4. Дождаться наступления установившегося режима, после чего активизировать вращение кварцевой ампулы, выбрав необходимый режим в микроконтроллерной системе 9.
Этап А5. Сняв фиксацию блоков подвода горелок 2, 4 последовательно повернуть горелки относительно оси штатива 1 в сторону ампулы до упора. Зафиксировать блоки подвода горелок 2, 4.
Этап А6. После завершения процесса формирования перетяжек и придания ампуле требуемой формы, снять фиксацию блоков подвода горелок 2, 4 и отвести их в неактивное положение. Погасить горелки 3, 14.
Этап А7. Отключить вращение ампулы. Отключить работу вакуумного насоса. Посредством регулятора разряжения 5 снять разряжение в системе. Снять позиционер 13. Снять ампулу 11 с держателя 10.