Способ вытяжки стеклянного волокна

Способ вытяжки стеклянного волокна

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: получение стеклянного волокна, преимущественно оптического. Сущность изобретения: измеряют диаметр волокна и изменяют скбрость его вытяжки в зависимости от отклонения диаметра и температуры луковицы, увеличивают начальную температуру луковицы до максимально допустимого значения, определяют для этой температуры дефектность волокна в виде частоты трещин по его длине и их глубины , а затем уменьшают температуру луковицы до тех пор, пока текущая величина дефектности не превысит дефектности, полученной при максимальной температуре, и в дальнейшем поддерживают температуру луковицы на этом значении. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s»s С 03 В 37/05

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) /

ОГ1 И САН И Е И ЗОБ РЕТЕ Н ИЯ г е в

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4841192/33 (22) 20.06.90 (46) 30.12,92, Бюл. ¹ 48 (71) Алма-Атинский энергетический институт (72) М.Н.Илюшин, О.З,Рутгайзер, Б,А.Чернов, Е.В.Покалюхин и Е,C.Âoðoíèí . (56) Заявка Франции N 2.464.925, кл. С 03 B 37/07, 1987, Заявка ФРГ N- OS 3.625,731, кл."С 03 В

37/02, 1988. (54) СПОСОБ ВЫТЯЖКИ СТЕКЛЯННОГО

ВОЛОКНА (57) Использование: получение стеклянного

Изобретение относится к получению стеклянного волокна; преимущественно оп-. тического, путем его.вытягиванйя иэ нагретой заготовки (штабика).

Известен способ вытяжки стеклянного волокна, включащий измерения натяжения волокна и стабилизацию последнего путем изменения температуры луковицы.

Недостатком этого способа является то, что оно не обеспечивает получение волокна с минимально возможными колебаниями диаметра при макСимальной прочности.

Наиболее близким по технической сущности, является способ вытяжки стеклянного волокна, включающий изменение температуры луковицы, измерение диаметра волокна и изменение скорости его вытяжки в зависимости от отклонения диаметра;

Недостатком этого способа является также невозможность обеспечить получение волокна с минимально возможными кб„„ Ы,, 1784597 А1 волокна, преимущественно or тического.

Сущность изобретения: измеряют диаметр волокна и изменяют скОрость его вытяжки в зависимости от отклонения диаметра и температуры луковицы, увеличивают начальную температуру луковицы до максимально допустимого значения, определяют для этой температуры дефектность волокна в виде частоты трещин по его длине и их глубины, а затем уменьшают температуру луко- вицы. до тех пор, пока текущая величина дефектности не превыситдефектности, полученной при максимальной температуре, и в дальнейшем поддерживают температуру луковицы на этом значении, 1 ил. лебаниями диаметра при максимальной

" прочности, А также невозможное регулирование высокочастотных колебаний диаметра волокна из-за- транспортного запаздывания и инерционности привода вытяжных роликов, а также из-за инерцион- @ ности печи, нагревающей заготовку. Ф Целью изобретения является повыше- Ql ние качества волокна. О

Цель достигается тем, что в способе вытяжки стеклянного волокна, включающем изменение температуры луковицы, измерение диаметра волокна и изменение скорости его вытяжки в зависимости от отклонения диаметра увеличивают начальную температуру лукбвицы до максимально допустимого значения, определяют для этой температуры дефектность волокна в виде частоты трещин" по его длине и га глубине трещин, а затем уменьшают температуру луковицы до тех пор, пока текущая

1784597 величина дефектности не превысит дефект- тель 19, элементы 20 и 21 сравнения, компайости, полученной при максимальной тем- ратор 22 и задатчик 23. Блок 17 контроля пературе и в дальнейшем поддерживают дефектов может быть выполнено в виде ультемпературулуковицы на этом значении.. тразвукового дефектоскопа, при этом для

Сущность способа заключается в следу- 5 передачи ультразвуковых волн от блока 17 к ющем, : волокну б используют жидкостный контакт

Известно, что колебания диаметра во- (имерсионную жидкость). Выходной сигнал локна монотонно уменьшаются при сниже- блока 17 представляет собой импульсы в нии температуры луковицы. Однако, после виде пиков, частота и амплитуда которых дости>кения определенной граничной тем- 10 соответствует частоте, и глубине выявленпературы луковицы дальнейшее ее сниже - йых трещин в волокне, ние приводит к резкому снижению . Блок16нелинейности применендля репрочности получаемого волокна.. ализации различных законЬв уменьшения

Поскольку при температуре луковицы, . теМпературы луковицы: линейного, эксповыше граничной, прочность волокна прак- 15 ненциального, кусочно-ступенчатого N T,ä. С тически не зависит от температуры лукови- одной стороны, вид этого закона определяцы и находится на максимальном уровне, та ется конструктивными возмо>кностями печи способ обеспечивает получение волокна с 1 и блока 4 управления, технологическими минимально возможными колебаниями ди- требованиями к процессу вытяжки волокна. аметра при максимальной прочности, 20 С другой стороны, вид этого закона в эначиОтыскивать граничную температуру лу- тельной степени определяет быстродейстковйцыследуетпо началурезкогоснижения вие и помехоустойчивость поиска прочности волокна, Поскольку, во-первых, . граничной температуры луковицы. это снижение прочности вызвано возраста- Устройство работает следующим обрайием количества и размеров (глубины) де- 25 зом, фектов (трещин) на поверхности волокна, то Задатчиком.23 на одном из входов элеуказанное снижение прочности должно мента 20 сравнения устанавливают сигнал, фйксироваться по резкому возрастанию ко- . соответствующий длине волокна, которое личества и глубины трещин на поверхности будет получено с заданным диаметром при волокйа при температуре меньше предель- 30 начальной температуре луковицы, С поно допустимой, Поиск граничной темпера- мощью механизма 7 подачи заготовки и блотуры луковицы осуществляют Следующим ка 4 управления известными производстобразом, : .. ." . венными приемами производят заправку

Устанавливают начальную температуру волокна в вытяжные ролики 2, намоточный луковицы на максимальном технологически .35 механизм 3 и выводят процесс вытяжки на допустимом уровне, измеряют диаметр вы-" режим с заданным диаметром получаемого тягиваемого волокна и изменяют скорость волокна и с начальной температурой луко его перемeujeния в зависимости,от отклоне- вйцы. После получения этого режима вклюния диаметра, контролируют дефектность чают блок 17 контроля дефектов и получаемого волокнав виде частоты1 трещин 40 замыканием ключа 11 подают сигнал с датна его длйне и их глубины. Затем уменьша- чика 10 на вход интегратора 12, выходной. ют температуру луковицы. Уменьшение тем- сигнал которого будет прямо пропорционаriepaòóðû прекращают в тот момент лен, как известно, длине волокна, полученвремени, когда контролируемая дефект- . ного после замыкания ключа 11. Фильтр 18 ность волокна начнет превышать ту, что за- 45 нижних частот преобразует импульсы с выфиксирована при начальной температуре хода блока,17 в аналоговый сигнал, амплилуковицы. В дальнейшемтемпературалуко- туда которого пропорциональна. вицы поддер>кивается йостоянной;: произведению количества выявляемых треДанный способ реализуется с помощью щин в единицу времени на глубину этих устройства для вытягивания стекловолокна, 50 трещин. Для этого, чтобы получить сигнал, представленного на чертеже.. характеризующий дефектность волокна вне

Устройство содержит печь 1, вытяжные зависимости от скорости прохождения им ролики 2, намоточный механизм 3, блок 4 через блок 17 контроля дефектов, применен. управления, датчик 5 диаметра волокна 6, делитель 19. Сигнал на его выходе будет механизм 7 подачи заготовки 8, блок 9 па- 55 пропорционален произведению количества мяти, датчик 10 скорости вытяжных роликов трещин на единице длины волокна на глуби2, первый ключ $1, интегратор 12, компара- . ну этих трещин. Сигнал с выхода делителя тор 13, второй ключ 14, интегратор 15, блок 19 поступает на один из входов элемента 21

16 нелинейности, блок 17 контроля дефек- сравнения непосредственно, а на другой тов BOIloKHB, фильтр 18 нижних частот, дели- его вход — через блок 9 памяти, При началь1784597 ной температуре луковицы блок 9 функционирует в режиме выборки, при этом его выходной сигнал повторяет входной, вследствие чего выходные сигналы элемента 21 и компаратора 22 равны нулю. В мо- 5 мент времени. когда растущий во времени выходной сигнал интегратора 12 станет равным сигналу задатчика 23, выходной сигнал компаратора 13 установится на уровне лог.1. После этого блок 9 памяти по управ- 10 ляющему входу переводится в режим хранения, а интегратор 15 начинает линейно увеличивать свой. выходной сигнал благодаря замкнутому ключу 14, Через зарайее настроенный блок 16 нелинейности сигнал с 15 выхода интегратора 15 поступает на соответствующий вход блока 4 управленйя и приводит к уменьшению температуры печи, 1, а; следовательно и луковицы заготовки 8.

При уменьшений температуры луковицы ни- 20 же граничной вследствие роста дефектности получаемого волокна увеличивается сигнал с выхода делителя 19, B результате этого выходной сигнал элемента 21 сравне-: ния становится отличным от нуля, гистере- 25 зисный компаратор 11-устанавливается в состояние лог.1 и благодаря гистерезису удерживается в этом состоянии и в дальнейшем, ключ 14 размыкается рост выходного сигнала интегратора 15 и уменьшение тем- 30

: пературы луковицы прекращаются. Далее процесс вытяжки ведется при найденной температуре луковицы, При этом, благодаря применению компаратора 22 с гистерезисом, данная температура устойчиво поддерживается вне зависимости от случайных и временных снижений дефектности вытягиваемого волокна. Перед началом вытяжки волокна из следующей заготовки ключ 11, интеграторы 12, 15 и компаратор 22 возвращают в исходное состояние.

Использование данного способа вытяжки стеклянного волокна позволит повысить качество волокна за счет уменьшения высокочастотных колебаний диаметра волокна, уменьшения дефектов на поцерхности и flo- выщения за счет этого его прочности, а также сэкономить энергию печи, и увеличить срок службы печи вследствие снижения температуры ее нагрева.

Формула изобретения

Способ вытяжки стеклянного волокна, включающий изменения, температуры луковицы, измерение диаметра волокйа и измейение скорбсти его вытяжки в зависимости от отклонения диаметра, о т л и ч а ю щ и йс я" тем, что, с целью повышения качества волокна, увеличивают начальную температуру луковицы до максимально допустимого значения, определяют для этой температуры дефектность волокна в"виде частоты трещйн по его длине и по глубине трещин, а затем уменьшают температуру луковицы до тех пор, пока текущая величина дефектности не превысит дефектности, полученной при максимальной температуре, и в дальнейшем поддерживают температуру луковицы на этом значении, 1784597

Составитель А.Кузнецов

Техред М Моргентал - Корректор Е,Папп

Редактор Т.Горячева

Производственно-издательский комбинат "Патент", г,.ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 4346 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5