УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ЛИНЕЙНОЙ ПЛОТНОСТИ СТЕКЛЯННОЙ НИТИ

УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ЛИНЕЙНОЙ ПЛОТНОСТИ СТЕКЛЯННОЙ НИТИ


RU (11) 2008282 (13) C1

(51) 5 C03B37/07 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 07.12.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 4900194/33 
(22) Дата подачи заявки: 1991.01.09 
(45) Опубликовано: 1994.02.28 
(71) Заявитель(и): Тверской политехнический институт 
(72) Автор(ы): Тютяев В.А.; Сульман М.Г.; Киршина В.И.; Рыбкин В.Г.; Смирнов В.И.; Шмаков В.В. 
(73) Патентообладатель(и): Тютяев Вячеслав Алексеевич; Сульман Михаил Геннадьевич; Киршина Валентина Ивановна; Рыбкин Владимир Геннадьевич; Смирнов Виктор Иванович; Шмаков Валерий Викторович 

(54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ЛИНЕЙНОЙ ПЛОТНОСТИ СТЕКЛЯННОЙ НИТИ 

Использование: заводы по производству стекловолокна. Сущность: линейную плотность стеклонити регулируют путем изменения мощности ультразвуковых колебаний в предфильерной зоне стеклоплавильного сосуда посредством датчика толщины стеклонити, подключенного к входу регулятора, выход которого через генератор ультразвуковых колебаний соединен с излучателем. 3 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к производству стеклянного волокна, а именно к устройствам регулирования линейной плотности (толщины) стеклянной нити, и может быть использовано на заводах по производству стекловолокна.

Известно устройство, содержащее стеклоплавильный сосуд, наматывающий аппарат, нитесборник, бобину, уровнемер, например электроконтактный с датчиком - платиновой иглой, дозатор, преобразователь, элемент для отмеривания отрезков вырабатываемой стеклонити определенной длины, элемент сравнения, задатчик линейной плотности стеклонити, регистрирующий прибор, регулятор, дроссель, трансформатор [1] .

Недостатками аналога являются низкое качество регулирования линейной плотности стеклонити и высокая обрывность элементарных волокон, обусловленная неравномерностью разогрева стеклоплавильного сосуда, неоднородностью сырья и инерционностью канала регулирования.

Прототип - устройство, содержащее электропечь, у которой через фильеры вытягиваются стеклянные волокна и формируются нитесборником в нить, которая наматывается на бобину. Толщина стеклонити регулируется с помощью регулятора напряжения в цепи питания электропечи. В контур регулирования включены элемент сравнения, задатчик с индикатором, реле времени, регулятор и сумматор. Сигнал с датчика толщины стеклонити поступает на один вход элемента сравнения, к другому входу которого подключен задатчик, выход элемента сравнения подключен к входам регулятора, индикатор задатчика через реле времени соединен с соответствующим входом регулятора, сигнал с которого через сумматор поступает на регулятор напряжения [2] .

Недостатком прототипа является инерционность канала регулирования греющий ток - толщина нити (линейная плотность) и, как следствие, неудовлетворительная точность регулирования линейной плотности в условиях повышенной неоднородности и газонасыщенности стекломассы.

Целью изобретения является повышение качества стеклонити и производительности процесса выработки стекловолокна.

Цель достигается в устройстве автоматического регулирования линейной плотности стеклянной нити в процессе ее выработки из стеклоплавильного сосуда с фильерной пластиной, содержащем датчик толщины стеклонити, подключенный по входу регулятора с задатчиком, генератор ультразвуковых колебаний и излучатель, размещенный в подфильерной зоне стеклоплавильного сосуда и соединенный через генератор ультразвуковых колебаний с выходом регулятора.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 - ультразвуковой излучатель; на фиг. 3 - графики зависимостей вязкости и скорости истечения через фильеры стеклоплавильного сосуда от мощности ультразвукового воздействия.

На фиг. 1 изображены стеклоплавильный сосуд 1, наматывающий аппарат 2 для вытягивания стекловолокна 3 из фильер сосуда, нитесборник 4 для формирования нити 5, бобина 6 наматывающего аппарата, датчик 7 толщины стеклонити, задатчик 8 линейной плотности стеклянной нити, регулятор 9, генератор 10 с регулируемой мощностью выходного сигнала, ультразвуковой излучатель 11, причем все устройства в цепи регулирования связаны между собой последовательно, кроме задатчика 8 линейной плотности стеклянной нити, выход которого соединен с одним из входов регулятора, а на фиг. 2 изображен ультразвуковой излучатель, который состоит из концентратора 12, рубашки 13 водяного охлаждения, возбудителя 14 ультразвука и дополнительно снабжен электроизоляционной пластиной 15, теплоизоляционной пластиной 16, теплоизолирующим слоем 17, нанесенным на концентратор 12.

Устройство работает следующим образом.

Стекловолокна 3 вытягиваются из фильер стеклоплавильного сосуда 1, формируются нитесборником 4 в нить 5, которая наматывается на бобину 6 наматывающего аппарата 2. Датчик 7 линейной плотности непрерывно измеряет величину линейной плотности стеклянной нити 5. Выходные сигналы датчика 7 и задатчика 8 поступают на входы регулятора 9. Входной сигнал регулятора 9 формируется в соответствии с его законом регулирования (например, пропорционально-интегральным) и с учетом отклонения текущего значения линейной плотности стеклонити от задания, а затем поступает на управляющий вход ультразвукового генератора 10 с регулируемой мощностью входного сигнала, подаваемого на ультразвуковой излучатель 11. При отклонении значения линейной плотности от задания в большую сторону, например, вследствие повышения температуры, автоматически уменьшается мощность выходного сигнала ультразвукового генератора 10, что повлечет за собой увеличение вязкости стекломассы в предфильерной зоне и уменьшение диаметра, и следовательно, линейной плотности комплексной стеклонити. При отклонении значения линейной плотности в меньшую от задания сторону автоматический регулятор 9 увеличивает выходную мощность генератора 10, что приведет к снижению вязкости стекломассы, и следовательно, к увеличению диаметра элементарных волокон, и соответственно, линейной плотности стеклонити. На фиг. 3 представлен график зависимостей вязкости и скорости истечения через фильеры стеклоплавильного сосуда от мощности ультразвукового воздействия.

В процессе нормального функционирования предфильерная зона стеклоплавильного сосуда находится под напряжением и разогрета до температуры свыше 1100оС. С целью обеспечения электро- и теплоизоляции ультразвукового излучателя 11 используются изолирующие пластины. Электрическая изоляция излучателя от фильерной пластины осуществляется за счет использования пластины 15 (например, из кварцевого стекла), которая в данных температурных условиях сохраняет свойство неэлектропроводности и химической инертности при соприкосновении с платино-родиевой фильерной пластиной. Тепловая изоляция обеспечивается с помощью солевой пластины 16 (например, из кристалла слюды), которая устанавливается под электроизолирующей пластиной 15 и с помощью солевого слоя (например, слоя магнезита, имеющего низкий коэффициент теплопроводности при высоких температурах (Справочник химика. - Л. : ГХИ, 1962, с. 922), нанесенного на поверхность концентратора 12 ультразвукового излучателя 11. Кроме того, с целью защиты от теплового воздействия фильерной пластины, область излучателя, в которой размещен возбудитель 14 ультразвука, охлаждается водой, которая подается в рубашку 13 водяного охлаждения.

Толщина электроизоляционной пластины 15 составляет 3-5 мм, теплоизоляционной пластины 16 - 8 - 10 мм, теплоизоляционного слоя 17 - не более 1 мм.

По сравнению с прототипом устройства, в котором автоматическое регулирование линейной плотности стеклянной нити (толщины нити) осуществляется путем изменения величины греющего тока, что не обеспечивает равномерного разогрева стекломассы в стеклоплавильном сосуде и требуемого качества вытягиваемой стеклонити, устройство лишено этого недостатка. Применение ультразвука в технологическом процессе, излучатель которого определенным образом включен в технологическую схему и имеет тепло- и электроизоляционную защиту, позволяет улучшить качество нити и снизить ее обрывность за счет улучшения дегазации и гомогенизации (однородности) расплава, а также за счет уменьшения в 10-20 раз инерционности канала регулирования мощность ультразвука - линейная плотность по сравнению с известным каналом регулирования греющий ток - линейная плотность. (56) Авторское свидетельство СССР N 329143, кл. С 03 B 37/08, 1969.

Авторское свидетельство СССР N 850623, кл. С 03 B 37/07, 1979. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ЛИНЕЙНОЙ ПЛОТНОСТИ СТЕКЛЯННОЙ НИТИ в процессе ее выработки из стеклоплавильного сосуда с фильерной пластиной, содержащее датчик толщины стеклонити, подключенный к выходу регулятора с задатчиком, отличающееся тем, что, с целью повышения качества нити и производительности процесса за счет уменьшения инерционности канала регулирования, оно снабжено генератором ультразвуковых колебаний и излучателем, размещенным в подфильерной зоне стеклоплавильного сосуда и соединенным через генератор ультразвуковых колебаний с выходом регулятора.


ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян

Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к стекольной промышленности: стекольные составы и композиции, обработка стекла, оборудование для производства и разработки новых стекольных составов и композиций, приспособления и механизмы для обработки и производства стекла, специальные стекла и др.



Стекло. Стекольные составы и композиции. Обработка стекла




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "закалка стекла" будет найдено словосочетание "закалка стекла". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("закалка" или "стекла").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+закалка -стекла".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "состав" будут найдены слова "составы", "составом" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "состав!".


Рейтинг@Mail.ru