專利名稱：生產(chǎn)玻璃纖維的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用預(yù)制品生產(chǎn)玻璃纖維，特別是多組分玻璃纖維的裝置，所述裝置具有帶加熱襯套的纖維爐，具有用于保持和輸送預(yù)制品到加熱襯套中的隨動(dòng)裝置，以及用于將玻璃纖維傳遞到組裝設(shè)備的拉絲和上漿設(shè)備。本發(fā)明進(jìn)一步涉及一種用預(yù)制品制造玻璃纖維的方法，其中預(yù)制品由隨動(dòng)裝置引入到纖維爐的加熱襯套中，從加熱襯套中拉出的玻璃纖維在下游冷卻區(qū)冷卻，并經(jīng)過拉絲裝置傳遞到組裝設(shè)備。
背景技術(shù)：
在用于制造玻璃纖維的常規(guī)裝置和方法中，將預(yù)制品引入加熱襯套并熔化。玻璃從預(yù)制品連續(xù)流出并從纖維爐下面的加熱襯套拉出。
預(yù)制品包括至少一個(gè)具有預(yù)定直徑的特定玻璃材料棒。但是，對(duì)于玻璃纖維束中多組分玻璃纖維的使用，相對(duì)于每根玻璃纖維的直徑或者同時(shí)生產(chǎn)的多個(gè)玻璃纖維的直徑變化，玻璃纖維有必要具有一定的質(zhì)量，對(duì)于傳導(dǎo)通過玻璃纖維的光來說，獲得最佳反射率也是必需的。在由多層預(yù)制品制成的多組分玻璃纖維的情況下可實(shí)現(xiàn)這些性質(zhì)，所述多層預(yù)制品包括芯棒和例如涂層管。從預(yù)制品中拉出的玻璃纖維具有芯和與其連接的包層。在這種情況下，高反射性質(zhì)由具有特定折射率的包層產(chǎn)生。芯棒由比包層材料折射率更高的材料制成，以確保光傳導(dǎo)和光學(xué)性質(zhì)。
當(dāng)熔化預(yù)制品時(shí)，第一玻璃液滴的滴下具有包層材料在芯材料上拉絲，并使兩種材料結(jié)合的作用。為了保持材料厚度不變并使玻璃纖維中不同材料產(chǎn)生最佳光學(xué)性質(zhì)，有必要使玻璃纖維的直徑保持不變。此外，纖維爐中的溫度分布曲線對(duì)于由此生產(chǎn)的玻璃纖維的光學(xué)和機(jī)械性質(zhì)具有決定性的作用。
生產(chǎn)玻璃纖維的不同方法的使用主要取決于要生產(chǎn)的玻璃纖維的類型和質(zhì)量，或者纖維形成的速度以及同時(shí)生產(chǎn)的玻璃纖維的數(shù)量。
公開的美國(guó)專利申請(qǐng)No.2003/0079501 A1公開了一種用于玻璃光纖的多拉絲裝置，這些玻璃纖維由單層預(yù)制品拉出。這些預(yù)制品一般由石英玻璃制成，在2000℃條件下它們?cè)诶z爐中熔化。纖維從拉絲爐中抽取出，其直徑的精度由拉絲塔(draw tower)中的相應(yīng)裝置進(jìn)行檢驗(yàn)或測(cè)量，隨后在纖維上涂覆聚合物材料。之后，纖維在卷帶軸上卷緊。以這種方式由石英玻璃制成的纖維用在電信技術(shù)中或者用于數(shù)據(jù)傳輸。
由于對(duì)直徑精度的要求增加，并且由于隨之而來的必要的試驗(yàn)測(cè)量，總是單獨(dú)拉絲并在拉絲爐之后單獨(dú)進(jìn)行后處理。與現(xiàn)有的單根纖維生產(chǎn)方法相比，出版的美國(guó)專利申請(qǐng)No.2003/0079501 A1作出的改進(jìn)是生產(chǎn)單根纖維的多個(gè)autonomously操作裝置可以并行連接，以便允許相應(yīng)數(shù)量的玻璃纖維能同時(shí)生產(chǎn)。
這種生產(chǎn)類型不適合多組分玻璃纖維的形成，這是因?yàn)橥ǔＪ褂貌ＡЮw維束中的多根纖維，而這些纖維必須滿足有關(guān)對(duì)直徑精度和涂層的不同要求。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，即使多個(gè)這些設(shè)備并行連接用單根纖維拉絲裝備節(jié)省成本地制造這種玻璃纖維束是不可能的。
特別是，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這些裝置的一個(gè)缺點(diǎn)是，雖然多個(gè)的單根纖維拉絲設(shè)備并行連接，但是玻璃纖維的數(shù)量被限制為明顯低于所需的數(shù)量。對(duì)于節(jié)省成本地制造玻璃纖維束來說，許多單根纖維應(yīng)該同時(shí)生產(chǎn)。在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的裝置的情況下，有關(guān)單根纖維的后處理也需要相當(dāng)大的成本，由此使光學(xué)系統(tǒng)的纖維束的形成理是不經(jīng)濟(jì)的。
與用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟ＡЮw維相比，在多組分玻璃纖維的情況下，對(duì)于單根纖維的質(zhì)量的擔(dān)心比對(duì)于整個(gè)纖維束的質(zhì)量的擔(dān)心要少。此外，與用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)睦w維的情況不同，考慮成本節(jié)省對(duì)于使用包括多組分玻璃纖維的玻璃纖維束來說具有明顯較大的作用。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，使用玻璃纖維單獨(dú)引導(dǎo)，如在上述現(xiàn)有技術(shù)中表示的，這些要求不能得到保證。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的是提供用于生產(chǎn)光學(xué)玻璃纖維的裝置和方法，其克服了在此以前一般類型的已知裝置和方法的上述缺點(diǎn)，并滿足上述質(zhì)量要求，并且使用本發(fā)明所述的裝置和方法可優(yōu)選由多層預(yù)制品同時(shí)生產(chǎn)適當(dāng)數(shù)量的玻璃纖維。
根據(jù)上述和其他目的，根據(jù)本發(fā)明，提供一種用于生產(chǎn)光學(xué)玻璃纖維的裝置，包括纖維爐，具有作為矩陣結(jié)構(gòu)布置的多個(gè)加熱襯套，用于同時(shí)容納多個(gè)預(yù)制品；隨動(dòng)裝置，被構(gòu)造用以將預(yù)制品保持和輸送到加熱襯套中；拉絲和上漿設(shè)備，被構(gòu)造用以接收從加熱襯套中的預(yù)制品拉出的玻璃纖維，從而在由拉絲和上漿設(shè)備接收時(shí)，該玻璃纖維呈帶形彼此緊鄰放置；以及組裝設(shè)備，被構(gòu)造用以接收來自拉絲和上漿設(shè)備的玻璃纖維。
換句話說，根據(jù)本發(fā)明，提供一種用預(yù)制品生產(chǎn)光學(xué)玻璃纖維，特別是生產(chǎn)多組分玻璃纖維的裝置，所述裝置具有帶加熱襯套的纖維爐，具有用于保持和跟隨預(yù)制品到加熱襯套中的隨動(dòng)裝置，以及用于將玻璃纖維傳遞到組裝設(shè)備的拉絲和上漿設(shè)備，其中纖維爐中的加熱襯套具有用于同時(shí)容納多個(gè)預(yù)制品的矩陣形結(jié)構(gòu)，并且從加熱襯套中拉出的多根玻璃纖維能夠由拉絲和上漿設(shè)備以彼此之間呈緊接的帶形的方式接收。
加熱襯套的結(jié)構(gòu)確保在這種情況下，玻璃纖維能夠彼此以很小的偏移距離拉出到纖維爐外面。在這種情況下，可以相應(yīng)地使下游輥上的玻璃纖維偏轉(zhuǎn)。
玻璃纖維的偏移通過關(guān)于彼此成預(yù)定偏置角設(shè)置的主矩陣軸來實(shí)現(xiàn)。為此，有利地假定加熱襯套以偏菱形的方式置于纖維爐中。在這種情況下，進(jìn)一步假定在每個(gè)矩陣軸上直接相鄰的加熱襯套之間的距離相同。此外，假定加熱襯套設(shè)置在一個(gè)平面內(nèi)。
利用根據(jù)本發(fā)明的裝置，多個(gè)預(yù)制品可以同時(shí)通過加熱襯套，在纖維爐中生產(chǎn)的玻璃纖維可以按照預(yù)定的拉絲速度從位于加熱襯套中的預(yù)制品中拉出。在這種情況下，假定根據(jù)本發(fā)明玻璃纖維在至少一個(gè)下游偏轉(zhuǎn)輥上偏轉(zhuǎn)，并且彼此不接觸或交叉。因此，玻璃纖維以相同的拉絲速度從纖維爐的加熱襯套中完全拉出。
由于隨動(dòng)裝置引導(dǎo)的每個(gè)預(yù)制品具有相關(guān)的加熱襯套這一情況，因此玻璃纖維由所有預(yù)制品中同時(shí)拉出是可能的。
根據(jù)本發(fā)明的裝置的有利的實(shí)施方式通過具有至少110個(gè)加熱襯套的纖維爐來提供。在這種情況下，有利的結(jié)構(gòu)可以通過矩陣結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，所述矩陣結(jié)構(gòu)在一個(gè)主矩陣軸方向上具有10個(gè)加熱襯套，且在另一個(gè)主矩陣軸方向具有11個(gè)加熱襯套。這是因?yàn)橐呀?jīng)發(fā)現(xiàn)利用更多數(shù)量的加熱襯套可以將所有加熱襯套的熱輸出量的有利利用更加最優(yōu)化。在這種情況下，通過有利的機(jī)械布置，不需要的溫度波動(dòng)已經(jīng)保持為很小。在該實(shí)施方式的情況下，來自纖維爐的一半的玻璃纖維在所有情況下傳遞到相應(yīng)的偏轉(zhuǎn)輥，并在每一種情況下都傳遞到上漿設(shè)備處。
為了確保獲得所希望的和需要的溫度分布曲線，假定纖維爐具有溫度控制器，并假定該溫度控制器包括內(nèi)部加熱襯套溫度的單獨(dú)的控制器。因此，通過使用溫度控制器可以監(jiān)測(cè)和控制整個(gè)溫度和各個(gè)加熱襯套的溫度。這使得溫度分布曲線單獨(dú)適應(yīng)外部和內(nèi)部影響因素。
為了分別確定溫度并且單獨(dú)改變個(gè)別加熱襯套的溫度，根據(jù)本發(fā)明提出各個(gè)控制器具有用于使加熱襯套的溫度與相鄰加熱襯套的溫度相匹配的測(cè)量和補(bǔ)償裝置。為此，在加熱襯套中設(shè)置與溫度控制器相連的傳感器。通過利用傳感器值來控制各個(gè)加熱襯套的溫度。所有加熱襯套加熱到給定值，該值位于大約800℃和1100℃的范圍內(nèi)。因此，單個(gè)控制器可以有利地實(shí)現(xiàn)將所有加熱襯套分布控制到設(shè)定值的效果。各自的偏移設(shè)置用于補(bǔ)償使加熱襯套具有彼此偏離并且完全偏離設(shè)定值的溫度的擾動(dòng)。在這種情況下，將所有加熱襯套控制在大約1℃溫度范圍內(nèi)的同一設(shè)定值。為了補(bǔ)償加熱襯套之間的溫度差，為每個(gè)加熱襯套不時(shí)地記錄溫度差，并將測(cè)定的值從偏移量中減去或與加到其上。因此，偏移設(shè)置同樣可以用于補(bǔ)償長(zhǎng)期效應(yīng)，如熱電偶和加熱襯套的老化，或者來自加熱襯套外面的其他擾動(dòng)。補(bǔ)償裝置包括加熱和冷卻元件，例如電子元件，利用該元件可以根據(jù)需要使加熱襯套中的溫度升高或降低。因此可以以有利的方式來設(shè)置加熱襯套的規(guī)定狀態(tài)以及因此設(shè)置纖維爐的整個(gè)系統(tǒng)的規(guī)定狀態(tài)。
此外，根據(jù)本發(fā)明提出每個(gè)加熱襯套具有至少一個(gè)加熱元件，優(yōu)選具有多個(gè)可分別激勵(lì)的加熱線圈，至少一個(gè)擴(kuò)散器設(shè)置在加熱元件和預(yù)制品之間，用于擴(kuò)散加熱輻射。這一實(shí)施方式的優(yōu)點(diǎn)在于，利用多個(gè)加熱線圈，一方面可以在加熱襯套中設(shè)置精確計(jì)算的溫度分布曲線。另一方面，通過擴(kuò)散器使陡峭的溫度梯度變得平滑。在這種情況下，假定擴(kuò)散器優(yōu)選包括石英管，預(yù)制品可通過隨動(dòng)裝置穿過石英玻璃。
在加熱襯套內(nèi)部，特別是在石英管內(nèi)部，可能出現(xiàn)不想要的流動(dòng)條件，導(dǎo)致預(yù)制品暴露于冷空氣中。為了避免這一情況，根據(jù)本發(fā)明提出每個(gè)加熱襯套具有流動(dòng)裝置，用于在加熱襯套中形成層流氣流。這使得可以以有利的方式設(shè)置預(yù)先計(jì)算好的流動(dòng)條件。在這種情況下假定流動(dòng)裝置包括優(yōu)選整體連接到擴(kuò)散器的延伸部分，設(shè)置在加熱襯套的下部，并且沒有加熱元件。這具有在加熱襯套下形成空氣墊的作用，其中空氣墊通過加熱輻射變熱。變熱的空氣傳遞到加熱襯套中。為了使引入的空氣的流速不會(huì)不希望地增大，根據(jù)本發(fā)明假定流動(dòng)裝置在加熱襯套上端包括至少一個(gè)流動(dòng)擋板，該擋板保證環(huán)繞預(yù)制品的具有預(yù)定間隙的環(huán)形間隙，用于排出空氣。流動(dòng)擋板使其可以通過固定加熱襯套的上部區(qū)域中的環(huán)形間隙來影響層流氣流的速度。還可以使用多個(gè)具有不同外徑的流動(dòng)擋板來分別匹配要覆蓋的環(huán)形間隙。因此可以以簡(jiǎn)單的方式使環(huán)形間隙適合預(yù)制品的不同直徑，或者在拉絲過程中響應(yīng)加熱襯套中流動(dòng)條件的變化。在這種情況下，在有利的實(shí)施方式中，假定整個(gè)纖維爐中的加熱襯套具有相同的環(huán)形間隙。
根據(jù)本發(fā)明，進(jìn)一步提出隨動(dòng)裝置具有支承板，該支承板具有用于容納各個(gè)預(yù)制品的各個(gè)懸浮件。因此，每個(gè)預(yù)制品可以被單獨(dú)懸吊。如果有少量的待生產(chǎn)的玻璃纖維，那么一些單個(gè)的懸浮件也可以保持為空。
同樣有利地假定支承板上的各個(gè)懸浮件具有與加熱襯套結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的矩陣形結(jié)構(gòu)。這使得有可能相對(duì)于加熱襯套軸軸向?qū)ΨQ地引入預(yù)制品，并避免預(yù)制品邊緣的距離偏離它們各自的加熱襯套。
以有利的方式，通過具有連接預(yù)制品和中央真空系統(tǒng)的真空連接的每個(gè)懸浮件來改進(jìn)包層材料和芯部材料的共同熔化。在這種情況下，真空使得位于材料之間的空氣排出，從而可以避免所述層之間存在空氣加雜。
為了實(shí)現(xiàn)支承板上排列的所有預(yù)制品的同步前進(jìn)，以及因此具有基本上相等的纖維直徑的可靠生產(chǎn)，根據(jù)本發(fā)明提出支承板由齒輪馬達(dá)驅(qū)動(dòng)和剎車，用于通過使用絲杠和導(dǎo)軌而使預(yù)制品前進(jìn)。
在這種情況下假定支承板可以手動(dòng)地和/或自動(dòng)地移動(dòng)到工作位置，從而使支承板可以在拉絲操作之后很快地移回到其工作位置。
根據(jù)本發(fā)明進(jìn)一步假定纖維爐在加熱襯套的輸出端具有流動(dòng)軸環(huán)，通過利用該流動(dòng)軸環(huán)可以為玻璃纖維的延遲冷卻產(chǎn)生空氣墊，在這種情況下已經(jīng)有利地發(fā)現(xiàn)，利用該流動(dòng)軸環(huán)，可以為玻璃纖維實(shí)現(xiàn)特定的冷卻分布曲線。
根據(jù)本發(fā)明假定用于冷卻玻璃纖維的冷卻區(qū)設(shè)置在纖維爐的下游。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在這種情況下對(duì)于冷卻區(qū)來說具有漏斗是有利的，通過該漏斗玻璃纖維可以傳送到拉絲和上漿設(shè)備。漏斗設(shè)置在纖維爐下游并位于冷卻區(qū)中流動(dòng)軸環(huán)下面，從而在該裝置調(diào)定時(shí)，預(yù)制品玻璃的第一熔滴可以特別引導(dǎo)至拉絲和上漿設(shè)備的安裝位置。當(dāng)它們落下時(shí)，玻璃熔滴碰撞漏斗并與后面的玻璃纖維一同滑動(dòng)通過漏斗至拉絲和上漿設(shè)備，在這里它們可以拉緊，優(yōu)選是手動(dòng)地拉緊，并置于上漿裝置中的漿料輥上。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在這種情況下，對(duì)于每個(gè)纖維爐的一半的玻璃纖維能夠在各自的漿料輥上通過是有利的。因此這使得同時(shí)生產(chǎn)并進(jìn)一步同時(shí)處理多個(gè)玻璃纖維得以實(shí)現(xiàn)。該玻璃纖維在這種情況下在對(duì)應(yīng)的漿料輥周圍分別通過，玻璃纖維呈帶狀彼此緊鄰布置，并均勻地帶有上漿劑。在這種情況下假定玻璃纖維彼此不接觸。
該裝置的進(jìn)一步有利的實(shí)施方式通過漿料輥相對(duì)于主矩陣軸成預(yù)定角度設(shè)置而實(shí)現(xiàn)。因此，裝置在拉絲開始時(shí)的調(diào)定變得更加容易，并且也能夠?qū)崿F(xiàn)在玻璃纖維上漿或涂覆時(shí)它們彼此相隔足夠的距離。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選特征，矩陣結(jié)構(gòu)具有相對(duì)于彼此成給定偏置角布置的矩陣軸。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)特征，設(shè)置加熱襯套，以使矩陣結(jié)構(gòu)形成偏菱形結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)特征，矩陣結(jié)構(gòu)具有矩陣軸；設(shè)置加熱襯套，以使每個(gè)矩陣軸上直接相鄰的加熱襯套之間的各個(gè)距離基本上相等。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)特征，加熱襯套布置在一個(gè)平面內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)特征，每個(gè)加熱襯套具有分配給它的一個(gè)相關(guān)的預(yù)制品。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)特征，纖維爐具有至少110個(gè)加熱襯套。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)特征，矩陣結(jié)構(gòu)具有第一主矩陣軸和第二主矩陣軸，矩陣結(jié)構(gòu)具有沿第一主矩陣軸方向布置的10個(gè)加熱襯套，并具有沿第二主矩陣軸方向布置的11個(gè)加熱襯套。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)特征，纖維爐包括溫度控制器，各個(gè)控制器被構(gòu)造用以分別控制加熱襯套中溫度。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)特征，各個(gè)控制器具有各自的測(cè)量和補(bǔ)償裝置，用于相對(duì)于相鄰加熱襯套中的溫度調(diào)整所述加熱襯套中的溫度。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)特征，每個(gè)加熱襯套具有至少一個(gè)加熱元件；每個(gè)加熱襯套具有至少一個(gè)擴(kuò)散器，所述擴(kuò)散器設(shè)置在至少一個(gè)加熱元件和相應(yīng)的一個(gè)預(yù)制品之間，用于擴(kuò)散加熱輻射。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)特征，每個(gè)加熱襯套具有多個(gè)單獨(dú)激勵(lì)的加熱線圈；每個(gè)加熱襯套具有至少一個(gè)設(shè)置在加熱線圈和相應(yīng)的一個(gè)預(yù)制品之間的擴(kuò)散器，用于擴(kuò)散加熱輻射。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)特征，所述至少一個(gè)擴(kuò)散器包括石英玻璃管；隨動(dòng)裝置輸送預(yù)制品，從而使對(duì)應(yīng)的一個(gè)預(yù)制品穿過石英玻璃管。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)特征，每個(gè)加熱襯套具有流動(dòng)裝置，所述流動(dòng)裝置用于在對(duì)應(yīng)的一個(gè)加熱襯套中形成層流氣流。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)特征，流動(dòng)裝置包括設(shè)置在對(duì)應(yīng)的一個(gè)加熱襯套下部的延伸部分；且延伸部分沒有被分配給它的加熱元件。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)特征，每個(gè)加熱襯套具有流動(dòng)裝置，所述流動(dòng)裝置用于在對(duì)應(yīng)的一個(gè)加熱襯套中形成層流氣流；流動(dòng)裝置包括設(shè)置在對(duì)應(yīng)的一個(gè)加熱襯套下部的延伸部分，從而使至少一個(gè)擴(kuò)散器和延伸部分形成整體元件；延伸部分沒有分配給它的加熱元件。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)特征，流動(dòng)裝置包括置于對(duì)應(yīng)的一個(gè)加熱襯套上端的至少一個(gè)流動(dòng)擋板，從而在對(duì)應(yīng)的一個(gè)預(yù)制品和至少一個(gè)流動(dòng)擋板之間形成具有給定間隙寬度的環(huán)形空氣間隙，用于通過該環(huán)形空氣間隙排出空氣。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)特征，隨動(dòng)裝置具有支承板，該支承板具有用于各自容納預(yù)制品的單獨(dú)的懸浮件。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)特征，支承板上的單獨(dú)的懸浮件形成與加熱襯套形成的矩陣結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的矩陣結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)特征，每個(gè)單獨(dú)的懸浮件具有用于使每個(gè)對(duì)應(yīng)的預(yù)制品和中央真空系統(tǒng)相連的真空連接部。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)特征，隨動(dòng)裝置包括齒輪馬達(dá)，絲杠和導(dǎo)軌；齒輪馬達(dá)被構(gòu)造用以通過用于推進(jìn)預(yù)制品的絲杠和導(dǎo)軌選擇性地驅(qū)動(dòng)和制動(dòng)支承板。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)特征，支承板被構(gòu)造用以手動(dòng)地和/或自動(dòng)地移動(dòng)到工作位置。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)特征，纖維爐具有設(shè)置在加熱襯套輸出端的流動(dòng)軸環(huán)，用于為玻璃纖維的延遲冷卻形成空氣墊。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)特征，冷卻區(qū)設(shè)置在纖維爐的下游，用于冷卻玻璃纖維。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)特征，冷卻區(qū)包括設(shè)置在拉絲和上漿設(shè)備上游的漏斗，從而使玻璃纖維穿過該漏斗。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)特征，拉絲和上漿設(shè)備包括第一漿料輥和第二漿料輥，它們?cè)O(shè)置以使來自纖維爐的第一個(gè)半部的玻璃纖維在第一漿料輥上通過，來自纖維爐的第二個(gè)半部的玻璃纖維在第二漿料輥上通過。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)特征，拉絲和上漿設(shè)備包括相對(duì)于主矩陣軸成給定角度設(shè)置的漿料輥。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)特征，纖維爐被構(gòu)造用以容納用于生產(chǎn)多組分玻璃光纖的預(yù)制品。
根據(jù)本發(fā)明的目的，還提供一種用于生產(chǎn)玻璃纖維的方法，該方法包括以下步驟通過隨動(dòng)裝置將預(yù)制品引入到纖維爐的加熱襯套中；通過從加熱襯套拉出具有給定不變直徑的玻璃纖維而由預(yù)制品生產(chǎn)玻璃光纖；設(shè)置加熱襯套作為這樣一種結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)確保彼此不交叉和不接觸地拉出玻璃纖維；以預(yù)定方式在纖維爐下游的冷卻區(qū)中冷卻玻璃纖維；以及經(jīng)拉絲設(shè)備將玻璃纖維傳送到組裝設(shè)備。
換句話說，根據(jù)本發(fā)明，提供一種利用根據(jù)本發(fā)明的裝置由預(yù)制品生產(chǎn)玻璃纖維的方法，其中通過隨動(dòng)裝置將預(yù)制品引入到纖維爐的加熱襯套中，由預(yù)制品拉出的玻璃纖維在下游冷卻區(qū)進(jìn)行冷卻，并經(jīng)拉絲裝置傳送到組裝設(shè)備，其中玻璃纖維從加熱襯套拉出為具有預(yù)定不變直徑，并以預(yù)定方式在冷卻區(qū)進(jìn)行冷卻，其中通過加熱襯套的結(jié)構(gòu)或布局，確保玻璃纖維彼此不接觸或不交叉地拉出。
玻璃纖維以不變的拉絲速度從加熱襯套拉出。通過避免在各個(gè)玻璃纖維上拉絲速度產(chǎn)生波動(dòng)，足以確保對(duì)于玻璃纖維的玻璃材料提出的光學(xué)要求和用它們生產(chǎn)的光纖束的物理性質(zhì)。在這種情況下，根據(jù)質(zhì)量流量定律，熔融玻璃材料的質(zhì)量與作為玻璃纖維拉出的玻璃材料的質(zhì)量之比保持不變。
這通過利用在相關(guān)加熱襯套中的可控溫度分布曲線和/或支承板的前進(jìn)來拉拔每個(gè)預(yù)制品而實(shí)現(xiàn)。此外，假定從加熱襯套拉出的玻璃纖維按照預(yù)定的溫度分布曲線進(jìn)行冷卻。
在這種情況下，根據(jù)本發(fā)明，加熱襯套的特定的幾何構(gòu)形確保玻璃纖維能夠從纖維爐中拉出，并在冷卻區(qū)之上通過且沒有玻璃纖維彼此接觸或彼此交叉。此外，因此玻璃纖維在冷卻區(qū)之后可以以帶狀的方式在上漿裝置下游的漿料輥上由上漿劑均勻打濕。
玻璃纖維的拉出通過由引出輥以相同的拉絲速度拉出玻璃纖維而完成。在這種情況下，由于已經(jīng)在漿料輥上，因此玻璃纖維位于引出輥上，同樣沒有接觸或交叉。之后，可以將玻璃纖維捆扎或組裝，從而可以同時(shí)生產(chǎn)具有多個(gè)玻璃纖維的纖維束或纖維電纜。
根據(jù)本發(fā)明提出通過利用電子數(shù)據(jù)處理設(shè)備對(duì)引出輥的拉絲速度和支承板的前進(jìn)進(jìn)行控制。也假定通過利用該電子數(shù)據(jù)處理設(shè)備對(duì)加熱襯套中的溫度進(jìn)行控制。最后根據(jù)本發(fā)明假定，將玻璃纖維組裝不會(huì)引起任何reaction orfeedback。優(yōu)選地，通過利用二級(jí)輥使玻璃纖維圍繞引出輥通過，以便在輥的表面上得到最大可能的引出摩擦。玻璃纖維從二級(jí)輥傳送至無反應(yīng)或無反饋的組裝設(shè)備，由此防止在光纖的組裝或調(diào)定過程中，對(duì)多個(gè)玻璃纖維或個(gè)別玻璃纖維施加影響拉絲速度恒定性以及直徑精度的力。
根據(jù)本發(fā)明的方法的優(yōu)選方式包括在相關(guān)的一個(gè)加熱襯套中利用可控的溫度分布曲線拉拔每個(gè)預(yù)制品。
根據(jù)本發(fā)明的方法的另一種方式包括用隨動(dòng)裝置的支承板保持預(yù)制品；利用支承板的可控前進(jìn)拉拔每個(gè)預(yù)制品。
根據(jù)本發(fā)明的方法的另一種方式包括通過給定的溫度分布曲線冷卻玻璃纖維。
根據(jù)本發(fā)明的方法的另一種方式包括通過使呈帶狀的玻璃纖維在設(shè)置在冷卻區(qū)下游的上漿裝置的漿料輥上滾動(dòng)，用上漿劑均勻地打濕玻璃纖維。
根據(jù)本發(fā)明的方法的另一種方式包括通過利用引出輥以基本上相同的拉絲速度拉出每根玻璃纖維。
根據(jù)本發(fā)明的方法的另一種方式包括通過使用電子數(shù)據(jù)處理設(shè)備控制引出輥的拉絲速度和支承板的前進(jìn)。
根據(jù)本發(fā)明的方法的另一種方式包括通過利用電子數(shù)據(jù)處理裝置控制加熱襯套中的溫度。
根據(jù)本發(fā)明的方法的另一種方式包括用組裝裝置組裝玻璃纖維，而不在組裝裝置上游的裝置上發(fā)生任何reaction or feedback。
最后，為了實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的目的，提出供纖爐使用的具有上述特征的加熱襯套。
根據(jù)本發(fā)明的目的，還提供一種加熱襯套結(jié)構(gòu)，包括加熱襯套，被構(gòu)造用以容納預(yù)制品；以及該加熱襯套具有加熱元件以及設(shè)置于加熱元件和預(yù)制品之間的擴(kuò)散器，用于擴(kuò)散加熱輻射。
根據(jù)本發(fā)明的另一特征，加熱元件包括分開激勵(lì)的加熱線圈。
根據(jù)本發(fā)明的另一特征，擴(kuò)散器包括石英玻璃管，設(shè)置所述石英玻璃管使得，預(yù)制品通過石英玻璃管。
根據(jù)本發(fā)明的另一特征，加熱襯套具有流動(dòng)裝置，所述流動(dòng)裝置用于在加熱襯套中形成層流氣流。
根據(jù)本發(fā)明的另一特征，該流動(dòng)裝置包括在加熱襯套下部提供的延伸部分，該延伸部分沒有分配給它的加熱元件。
根據(jù)本發(fā)明的另一特征，擴(kuò)散器和延伸部分形成整體元件。
根據(jù)本發(fā)明的另一特征，流動(dòng)裝置包括設(shè)置于加熱襯套上端的至少一個(gè)流動(dòng)擋板，從而在預(yù)制品和至少一個(gè)流動(dòng)擋板之間形成具有給定間隙寬度的環(huán)形空氣間隙，用于通過環(huán)形空氣間隙排出空氣。
考慮作為本發(fā)明的特性的其他特征在所附的權(quán)利要求書提出。
盡管在這里本發(fā)明說明和描述，用于生產(chǎn)玻璃纖維的裝置和方法，但是本發(fā)明不意味著限于所示的細(xì)節(jié)，因?yàn)榭稍谶@里在不偏離本發(fā)明的精神的條件下，并落在與權(quán)利要求等同的作用域和范圍內(nèi)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種修改和結(jié)構(gòu)變化。
但是，結(jié)合附圖，本發(fā)明的構(gòu)造和操作方法連同附加的目的和優(yōu)點(diǎn)將從對(duì)下面的特定實(shí)施方式的描述中得到最好的理解。


圖1是根據(jù)本發(fā)明裝置的側(cè)視圖；
圖2是具有根據(jù)本發(fā)明的加熱襯套結(jié)構(gòu)的上述纖維爐的平面示意圖；圖3是沿縱軸的加熱襯套的截面示意圖；以及圖4是在預(yù)制品拉絲過程中根據(jù)圖3的加熱襯套的截面示意圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在詳細(xì)地參考附圖，特別是首先參考圖1，該圖示出根據(jù)本發(fā)明的帶有纖維爐2以及拉絲和上漿設(shè)備3的裝置1。假定在拉絲和上漿設(shè)備3下游的是組裝裝置4，該裝置在卷帶軸7上將拉出的玻璃纖維或光學(xué)纖維5組裝或調(diào)定為纖維束6，而不會(huì)在例如拉絲和上漿設(shè)備3上產(chǎn)生任何reaction or feedback。
假設(shè)在纖維爐2和拉絲和上漿設(shè)備3之間是冷卻區(qū)8，玻璃纖維5穿過漏斗9。冷卻區(qū)8具有流動(dòng)軸環(huán)10，該軸環(huán)直接設(shè)置在纖維爐2的下游，并起到用預(yù)定溫度分布曲線冷卻玻璃纖維5的目的。
光學(xué)纖維或玻璃纖維5從預(yù)制品11中拉出，預(yù)制品通過利用隨動(dòng)裝置12引入到纖維爐2中。為此，各個(gè)預(yù)制品11被緊固到隨動(dòng)裝置12的支承板13。支承板13通過利用驅(qū)動(dòng)軸，優(yōu)選通過利用滾珠絲杠在導(dǎo)軌14中被引導(dǎo)，并由齒輪馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。在這種情況下，在預(yù)制品11的正常隨動(dòng)過程中，為拉絲需要而驅(qū)動(dòng)支承板13前進(jìn)。如果玻璃纖維5的拉絲結(jié)束，那么可以手動(dòng)地移動(dòng)支承板13，或者例如在預(yù)制品11的端部，使支承板自動(dòng)倒回工作位置，在該位置處，可以除去預(yù)制品的剩余物，并將新的預(yù)制品11緊固到支承板13上。
纖維爐2具有多個(gè)加熱襯套15，這些加熱襯套在圖3和圖4中更詳細(xì)地說明。預(yù)制品11以玻璃纖維5經(jīng)過上漿設(shè)備16從拉絲設(shè)備17到組裝裝置4連續(xù)地通過的方式，由隨動(dòng)裝置12引入到加熱襯套15中。為此，拉絲設(shè)備17具有引出輥18，玻璃纖維5通過二級(jí)輥19繞過引出輥18，玻璃纖維5彼此緊鄰但彼此不接觸，從而通過引出輥18使玻璃纖維5以相同的拉絲速度拉出。因此，可以最佳地保持玻璃纖維5在引出輥18上的粘性摩擦，并且所有玻璃纖維5以基本上相同的拉絲速度從纖維爐2的加熱襯套15中拉出。
在這種情況下，電子數(shù)據(jù)處理裝置以與依賴于隨動(dòng)裝置12的前進(jìn)和拉絲速度的相對(duì)應(yīng)方式控制拉絲操作。組裝裝置4將其自己自動(dòng)設(shè)置為引出輥18規(guī)定的速度，纖維束6可以以上述速度卷繞。
在引出輥18的上游，玻璃纖維5拉出通過涂覆設(shè)備或上漿設(shè)備16。由此通過兩個(gè)漿料輥20.1，20.2將玻璃纖維5拉緊，以帶狀方式彼此緊鄰設(shè)置。假定在所有情況下，纖維爐2中一半的玻璃纖維5通過漿料輥20.1，20.2中之一的上面。漿料輥20.1，20.2部分地即比例高達(dá)45％浸入容器21中。玻璃纖維5經(jīng)漿料輥20.1，20.2的表面用上漿劑均勻打濕。隨后，仍然以彼此緊鄰的帶狀方式設(shè)置的玻璃纖維5，由引出輥18拉緊。
圖1中僅示意性地示出了單獨(dú)的懸浮件36，所述懸浮件具有用于連接預(yù)制品和中央真空系統(tǒng)的真空連接部。同時(shí)僅示意性地示出了用于驅(qū)動(dòng)和制動(dòng)支承板的齒輪馬達(dá)和絲杠37。此外，圖1示意性地示出了具有測(cè)量和補(bǔ)償裝置的溫度控制器，用于調(diào)整加熱襯套中的溫度。還示出了數(shù)據(jù)處理設(shè)備，用于控制例如引出輥的拉絲速度，預(yù)制品的前進(jìn)和/或加熱襯套中的溫度。
在圖2中表示的是具有根據(jù)本發(fā)明提供的加熱襯套15結(jié)構(gòu)的纖維爐2。加熱襯套15置于呈矩陣22形式的一個(gè)平面內(nèi)。矩陣22具有彼此成角度布置的矩陣軸23，24，加熱襯套15設(shè)置于這些軸的交點(diǎn)處。相鄰的加熱襯套15沿矩陣軸23，24的每個(gè)方向彼此相隔同樣的距離。矩陣軸23，24彼此間成給定角度α布置。角度α根據(jù)本發(fā)明選擇為小于90°。
在一有利的實(shí)施方式中，纖維爐2具有10×11總共110個(gè)加熱襯套的矩陣結(jié)構(gòu)。在所有情況下，從預(yù)制品11拉出的玻璃纖維5的一半分別通過漿料輥20.1，20.2。漿料輥20.1，20.2在這種情況下相對(duì)于對(duì)應(yīng)的主矩陣軸成給定角度進(jìn)行布置，以便確保漿料輥20.1，20.2上玻璃纖維5的最佳間隔。
在圖3中，示出了相對(duì)于縱軸A的加熱襯套15的橫截面。加熱襯套15在上端25具有內(nèi)孔板凸緣或流動(dòng)擋板26.1和外流動(dòng)擋板26.2，借助所述擋板，在熔化操作過程中層流氣流可在加熱襯套15中形成。加熱襯套15還具有電操作的加熱元件27。設(shè)置加熱元件27作為環(huán)繞小孔28的加熱線圈，預(yù)制品11可以通過該小孔。通過利用形成作為石英管的擴(kuò)散器29，相對(duì)于預(yù)制品加熱線圈27被覆蓋。假設(shè)在加熱襯套15下端30的是作為流動(dòng)軸環(huán)的延伸部分31。利用該延伸部分31可以實(shí)現(xiàn)預(yù)定的溫度分布曲線，該曲線用于使熔化之后的冷卻玻璃纖維5的操作。延伸部分31在這種情況下可以與石英玻璃一體成形。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在這里分開的銅軸套也可以有利地作為延伸部分31。
在圖4中，示出已經(jīng)插入預(yù)制品11的加熱襯套15。預(yù)制品11具有包覆管32和芯棒33。預(yù)制品11在上端25引入到加熱襯套15中。
流動(dòng)擋板26.1，26.2放置在預(yù)制品11周圍的加熱襯套15的上開口中，具有在內(nèi)流動(dòng)擋板26.1和預(yù)制品11之間形成環(huán)形間隙34的作用。否則，該開口被流動(dòng)擋板26.1，26.2蓋住，其中一個(gè)流動(dòng)擋板26.2靠在板35上。因此通過加熱線圈27加熱的空氣在箭頭B，C的方向上沿著預(yù)制品11向上流出加熱襯套15。流動(dòng)擋板26.1，26.2實(shí)現(xiàn)氣流保持層流的作用，也就是說，沒有不需要的冷卻效應(yīng)出現(xiàn)，并且沒有因氣體流動(dòng)而在加熱襯套15中產(chǎn)生紊流。但是在加熱襯套15中的溫度分布曲線可有目的的加以改變。這具有在外流動(dòng)擋板26.2和預(yù)制品11之間產(chǎn)生的環(huán)形間隙34可以改變的作用，例如其中移除內(nèi)流動(dòng)擋板26.1。這使得環(huán)形間隙變得更大。這樣導(dǎo)致更多的空氣引導(dǎo)通過預(yù)制品11，并因此加熱襯套15內(nèi)更多的熱量流出，因此不利于熔化操作。
為了設(shè)置加熱襯套15中的溫度分布曲線，可以使用附加的冷卻元件，通過利用這些元件可將熱量以可控的方式從加熱線圈27中除去。冷卻元件可以由金屬制成，優(yōu)選由銅制成，并嵌入載有加熱線圈27的材料中。
玻璃以具有光纖包層和纖芯的玻璃纖維5的形式從加熱襯套15中拉出，并通過延伸部分31，玻璃纖維5已經(jīng)以預(yù)定方式冷卻。利用延伸部分31的長(zhǎng)度，可以為冷卻操作設(shè)置特定的溫度分布曲線。也可以通過允許空氣進(jìn)入延伸部分31的特殊措施或者通過延伸部分31的結(jié)構(gòu)或幾何形狀來設(shè)置用于冷卻玻璃纖維5的操作的預(yù)定溫度分布曲線。在這種情況下，通過延伸部分31有利地實(shí)現(xiàn)在玻璃纖維5上形成特定的氣流。
權(quán)利要求
1.一種用于生產(chǎn)光學(xué)玻璃纖維的裝置，包括纖維爐，具有作為矩陣結(jié)構(gòu)布置的多個(gè)加熱襯套，用于同時(shí)容納多個(gè)預(yù)制品；隨動(dòng)裝置，被構(gòu)造用以將預(yù)制品保持和輸送到所述加熱襯套中；拉絲和上漿設(shè)備，被構(gòu)造用以接收從所述加熱襯套中的預(yù)制品拉出的玻璃纖維，從而在由所述拉絲和上漿設(shè)備接收時(shí)，該玻璃纖維呈帶的形狀彼此緊鄰；以及組裝設(shè)備，被構(gòu)造用以為接收來自所述拉絲和上漿設(shè)備的玻璃纖維。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，所述矩陣結(jié)構(gòu)具有相對(duì)于彼此成給定偏置角布置的主矩陣軸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，設(shè)置所述加熱襯套，使得所述矩陣結(jié)構(gòu)形成偏菱形結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于所述矩陣結(jié)構(gòu)具有矩陣軸；以及設(shè)置所述加熱襯套，使得每個(gè)所述矩陣軸上直接相鄰的所述加熱襯套之間的各個(gè)距離基本上相等。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，所述加熱襯套布置在一個(gè)平面內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，每個(gè)所述加熱襯套具有分配給它的一個(gè)相關(guān)的預(yù)制品。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，所述纖維爐具有至少110個(gè)加熱襯套。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的裝置，其特征在于，所述矩陣結(jié)構(gòu)具有第一主矩陣軸和第二主矩陣軸，所述矩陣結(jié)構(gòu)具有沿第一主矩陣軸方向布置的10個(gè)所述加熱襯套，并具有沿第二主矩陣軸方向布置的11個(gè)所述加熱襯套。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，所述纖維爐包括溫度控制器，各個(gè)控制器被構(gòu)造用以分別控制所述加熱襯套中溫度。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的裝置，其特征在于，所述各個(gè)控制器具有各自的測(cè)量和補(bǔ)償裝置，用于相對(duì)于相鄰的加熱襯套的溫度調(diào)整所述加熱襯套中的溫度。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于每個(gè)所述加熱襯套具有至少一個(gè)加熱元件；以及每個(gè)所述加熱襯套具有至少一個(gè)擴(kuò)散器，所述擴(kuò)散器設(shè)置在所述至少一個(gè)加熱元件和相應(yīng)的一個(gè)預(yù)制品之間，用于擴(kuò)散加熱輻射。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于每個(gè)所述加熱襯套具有多個(gè)分開激勵(lì)的加熱線圈；以及每個(gè)所述加熱襯套具有至少一個(gè)設(shè)置在所述加熱線圈和相應(yīng)的一個(gè)預(yù)制品之間的擴(kuò)散器，用于擴(kuò)散加熱輻射。
13.根據(jù)權(quán)利要求11的裝置，其特征在于所述至少一個(gè)擴(kuò)散器包括石英玻璃管；以及所述隨動(dòng)裝置送入預(yù)制品，從而使對(duì)應(yīng)的一個(gè)預(yù)制品穿過石英玻璃管。
14.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，每個(gè)所述加熱襯套具有流動(dòng)裝置，所述流動(dòng)裝置用于在對(duì)應(yīng)的一個(gè)所述加熱襯套中形成層流氣流。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的裝置，其特征在于所述流動(dòng)裝置包括在所述對(duì)應(yīng)的一個(gè)所述加熱襯套下部設(shè)置的延伸部分；以及所述延伸部分沒有被分配給它的加熱元件。
16.根據(jù)權(quán)利要求11的裝置，其特征在于每個(gè)所述加熱襯套具有流動(dòng)裝置，所述流動(dòng)裝置用于在對(duì)應(yīng)的一個(gè)所述加熱襯套中形成層流氣流；所述流動(dòng)裝置包括在所述對(duì)應(yīng)的一個(gè)所述加熱襯套下部設(shè)置的延伸部分，從而使所述至少一個(gè)擴(kuò)散器和所述延伸部分形成整體元件；以及所述延伸部分沒有被分配給它的加熱元件。
17.根據(jù)權(quán)利要求14的裝置，其特征在于，所述流動(dòng)裝置包括置于所述對(duì)應(yīng)的一個(gè)所述加熱襯套上端的所述至少一個(gè)流動(dòng)擋板，從而在對(duì)應(yīng)的一個(gè)預(yù)制品和至少一個(gè)流動(dòng)擋板之間形成具有給定間隙寬度的環(huán)形空氣間隙，用于通過該環(huán)形空氣間隙排出空氣。
18.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，所述隨動(dòng)裝置具有支承板，該支承板具有單獨(dú)的懸浮件，用于單獨(dú)容納預(yù)制品。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的裝置，其特征在于，所述支承板上的所述單獨(dú)的懸浮件形成與所述加熱襯套形成的所述矩陣結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的矩陣結(jié)構(gòu)。
20.根據(jù)權(quán)利要求18的裝置，其特征在于，每個(gè)所述單獨(dú)的懸浮件具有用于使每個(gè)對(duì)應(yīng)的一個(gè)預(yù)制品和中央真空系統(tǒng)相連的真空連接部。
21.根據(jù)權(quán)利要求18的裝置，其特征在于所述隨動(dòng)裝置包括齒輪馬達(dá)，絲杠和導(dǎo)軌；以及所述齒輪馬達(dá)被構(gòu)造用以通過用于推進(jìn)預(yù)制品的所述絲杠和所述導(dǎo)軌選擇性地驅(qū)動(dòng)和制動(dòng)所述支承板。
22.根據(jù)權(quán)利要求18的裝置，其特征在于，所述支承板被構(gòu)造用以手動(dòng)移動(dòng)到工作位置。
23.根據(jù)權(quán)利要求18的裝置，其特征在于，所述支承板被構(gòu)造用以自動(dòng)移動(dòng)到工作位置。
24.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，所述纖維爐具有設(shè)置于所述加熱襯套輸出端的流動(dòng)軸環(huán)，用于為玻璃纖維的延遲冷卻形成空氣墊。
25.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，包括位于所述纖維爐下游的冷卻區(qū)，用于冷卻玻璃纖維。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的裝置，其特征在于，所述冷卻區(qū)包括設(shè)置于所述拉絲和上漿設(shè)備上游的漏斗，從而使玻璃纖維穿過所述漏斗。
27.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，所述拉絲和上漿設(shè)備包括第一漿料輥和第二漿料輥，設(shè)置上述二者，使得來自所述纖維爐的第一個(gè)半部的玻璃纖維在所述第一漿料輥上通過，來自所述纖維爐的第二個(gè)半部的玻璃纖維在所述第二漿料輥上通過。
28.根據(jù)權(quán)利要求2的裝置，其特征在于，所述拉絲和上漿設(shè)備包括相對(duì)于主矩陣軸成給定角度布置的漿料輥。
29.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，所述纖維爐被構(gòu)造用以容納用于產(chǎn)生多組分玻璃光纖的預(yù)制品。
30.一種用于生產(chǎn)玻璃纖維的方法，該方法包括以下步驟通過隨動(dòng)裝置將預(yù)制品引入到纖維爐的加熱襯套中；通過從加熱襯套拉制具有給定不變直徑的玻璃纖維而由預(yù)制品生產(chǎn)玻璃光纖；將加熱襯套設(shè)置為這樣一種結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)確保彼此不交叉和不接觸地拉出玻璃纖維；以預(yù)定方式在纖維爐下游的冷卻區(qū)中冷卻玻璃纖維；以及經(jīng)拉絲設(shè)備將玻璃光纖傳送到組裝設(shè)備。
31.根據(jù)權(quán)利要求30的方法，包括在相關(guān)的一個(gè)加熱襯套中采用可控的溫度分布曲線拉拔每個(gè)預(yù)制品。
32.根據(jù)權(quán)利要求30的方法，包括用隨動(dòng)裝置的支承板保持預(yù)制品；以及利用支承板的可控前進(jìn)拉拔每個(gè)預(yù)制品。
33.根據(jù)權(quán)利要求30的方法，包括采用給定的溫度分布曲線冷卻玻璃纖維。
34.根據(jù)權(quán)利要求30的方法，包括通過使呈帶狀的玻璃纖維在冷卻區(qū)下游設(shè)置的上漿裝置的漿料輥上滾動(dòng)，用上漿劑均勻地打濕玻璃纖維。
35.根據(jù)權(quán)利要求30的方法，包括通過利用引出輥以基本上相同的拉絲速度拉出每根玻璃纖維。
36.根據(jù)權(quán)利要求32的方法，包括通過使用電子數(shù)據(jù)處理設(shè)備控制引出輥的拉絲速度和支承板的前進(jìn)。
37.根據(jù)權(quán)利要求30的方法，包括通過利用電子數(shù)據(jù)處理裝置控制加熱襯套中的溫度。
38.根據(jù)權(quán)利要求30的方法，包括用組裝設(shè)備組裝玻璃纖維，而不在組裝裝置上游的裝置上發(fā)生任何reaction or feedback。
39.一種加熱襯套結(jié)構(gòu)，包括加熱襯套，被構(gòu)造用以容納預(yù)制品；以及所述加熱襯套具有加熱元件以及設(shè)置于所述加熱元件和預(yù)制品之間的擴(kuò)散器，用于擴(kuò)散加熱輻射。
40.根據(jù)權(quán)利要求39的加熱襯套結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述加熱元件包括單獨(dú)激勵(lì)的加熱線圈。
41.根據(jù)權(quán)利要求39的加熱襯套結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述擴(kuò)散器包括石英玻璃管，設(shè)置所述石英玻璃管，以使預(yù)制品通過所述石英玻璃管。
42.根據(jù)權(quán)利要求39的加熱襯套結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述加熱襯套具有流動(dòng)裝置，所述流動(dòng)裝置用于在所述加熱襯套中形成層流氣流。
43.根據(jù)權(quán)利要求42的加熱襯套結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述流動(dòng)裝置包括在所述加熱襯套下部設(shè)置的延伸部分，所述延伸部分沒有分配給它的加熱元件。
44.根據(jù)權(quán)利要求43的加熱襯套結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述擴(kuò)散器和所述延伸部分形成整體元件。
45.根據(jù)權(quán)利要求42的加熱襯套結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述流動(dòng)裝置包括設(shè)置于所述加熱襯套上端的至少一個(gè)流動(dòng)擋板，從而在預(yù)制品和所述至少一個(gè)流動(dòng)擋板之間形成具有給定間隙寬度的環(huán)形空氣間隙，用于通過環(huán)形空氣間隙排出空氣。
全文摘要
利用具有加熱襯套的纖維爐和用于保持和輸送預(yù)制品的隨動(dòng)裝置，由預(yù)制品生產(chǎn)玻璃纖維的裝置和方法。玻璃纖維傳送至拉絲和上漿設(shè)備處，并在卷帶軸上作為纖維束進(jìn)行卷繞。加熱襯套以矩陣形結(jié)構(gòu)設(shè)置，用于容納多個(gè)預(yù)制品。玻璃纖維以帶狀提供，從而在玻璃纖維由拉絲和上漿設(shè)備接收時(shí)彼此緊鄰。主矩陣軸相互間成給定的偏置角，從而使矩陣形結(jié)構(gòu)優(yōu)選是偏菱形結(jié)構(gòu)。流動(dòng)裝置在加熱襯套中形成預(yù)定的氣流。溫度和冷卻控制裝置在加熱襯套中產(chǎn)生預(yù)定的溫度分布曲線。
文檔編號(hào)C03C25/12GK1603262SQ200410095968
公開日2005年4月6日 申請(qǐng)日期2004年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月22日
發(fā)明者W·艾斯, L·維爾姆斯 申請(qǐng)人:肖特股份有限公司