[发明专利]拉丝坩锅温度控制方法和系统

说明书

相关申请交叉引用

本申请要求申请人的以下共同待审申请的优先权：2005年10月 31日递交的美国临时专利申请No.60/732,461，名称为“拉丝坩锅温度 控制方法和系统”，本申请引入其全文作为参考。

技术领域

本发明总体涉及拉丝坩锅，并且涉及拉丝坩锅温度控制方法和系 统，更具体地，涉及玻璃纤维拉丝坩锅温度控制方法和系统。

背景技术

玻璃纤维通过经由设置在玻璃纤维行业中称为拉丝坩锅 (bushing)的加热容器中的孔或喷嘴在给定速率下拉制多股熔化玻璃 流而制成。盛装熔化玻璃的拉丝坩锅被电加热并保持在给定温度，从 而以期望粘度在孔或喷嘴处提供熔化玻璃。从孔或喷嘴拉制的纤维在 其凝固为一根或多根原丝(strand)之后收集并且卷绕为一个或多个 包。

具有800到4000或更多孔或喷嘴的拉丝坩锅在该行业很常见，但 是也使用具有更少孔或喷嘴的拉丝坩锅。从拉丝坩锅生产多于一根原 丝也很普遍。例如，有时从单个拉丝坩锅生产两根、四根或其他数量 根原丝。这样的装置通常称为分割式拉丝坩锅。通常这通过将坩锅分 成多个部分或段来实现，每一部分或段提供一根原丝。以这种方式分 割坩锅来生产多于一根原丝可能需要精确控制拉丝坩锅部分的温度， 从而使所生产并且卷绕成包的原丝具有相同的码数，即每磅玻璃具有 相同数量的码，或者，从另一角度来看，在给定时间周期内收集的每 包玻璃原丝具有相同的重量。

用于调节拉丝坩锅加热方式和控制单根原丝的形成的技术的进 展，特别是控制细丝(filament)直径变化系数的技术的进展，已经 从提供大量但是有些不精确的拉丝坩锅调节的移动式手工散热片型冷 却器发展到三到四个接线端控制器，这些接线端控制器通过绕过拉丝 坩埚的部分分流受控的电流以产生可变加热来调节拉丝坩埚每一部分 中的电流。还已经开发了通过分流电流而有效监控和控制每一个拉丝 坩埚的温度的拉丝坩埚平衡控制器。美国专利No.5,051,121和 5,071,459中描述了拉丝坩埚平衡控制器的实例，其在此引入作为参 考。在使用接线端来绕过拉丝坩埚各部分分流电流时，接线端通常设 置在拉丝坩埚的单侧上。

发明内容

本发明总体涉及拉丝坩埚温度控制方法和系统。本发明的方法和 系统的一些实施例可有效改进生产纤维例如玻璃纤维的制造工艺。

本发明的一些实施例涉及具有多个段的拉丝坩埚的温度控制方 法。在一个实施例中，具有多个段的拉丝坩埚温度控制方法包括：从 包括至少两段的拉丝坩埚形成多根细丝，将细丝聚集成至少两根经线 (ends)，测量所述至少两根经线中每一个的尺寸，将所述至少两根经 线的测得尺寸与期望经线尺寸比较，响应于经线尺寸比较结果而调节 通过拉丝坩埚段中至少一个的电流量。可在本发明各实施例中比较的 尺寸可包括包重量、包直径、经线直径和/或其他尺寸参数。其他实施 例和其他方法在下面的具体实施方式中描述。

在一个实施例中，控制具有多个段的拉丝坩埚的温度的方法包括： 从拉丝坩埚形成多根细丝，其中所述拉丝坩埚包括至少两个段和四个 或更多个接线端，所述接线端的至少一个连接到第一侧壁，所述接线 端的至少一个连接到第二侧壁，所述接线端的至少一个连接到第一端 壁，且所述接线端的至少一个连接到第二端壁；将所述细丝聚集成至 少两根经线；测量所述至少两根经线中每一个的尺寸；将所述至少两 根经线的测得尺寸与期望经线尺寸比较；和响应于经线尺寸的比较结 果，调节通过所述至少两个拉丝坩埚段的电流量。

本发明的一些实施例涉及具有多个段的拉丝坩埚的温度控制系 统。在一个实施例中，具有多个段的拉丝坩埚的温度控制系统包括： 形成玻璃纤维的拉丝坩埚，所述拉丝坩蜗包括漏板(tip plate)、从漏 板外围向上延伸的两个相对的侧壁和从漏板外围向上延伸并且连接到 所述两个侧壁以形成用于熔化玻璃的容器的两个相对的端壁，其中所 述漏板包括适于使玻璃通过以形成细丝的孔；连接到第一端壁上的接 线端且连接到第二端壁上的接线端的电流源；用于调节经过每一个拉 丝坩埚段的电流的装置，所述调节装置连接到第一侧壁上的接线端； 用于测量从拉丝坩埚形成的玻璃纤维尺寸的装置；和与所述测量装置 及调节装置通讯的控制器。在一些实施例中，调节装置包括可调节电 流通过装置。其他的实施例和其他系统在下面具体实施方式中描述。