Фильерная пластина Советский патент 1981 года по МПК C03B37/08 

(54) ФИЛЬЕРНАЯ ПЛАСТИНА Изобретение относится к промышлен ности строительных материалов, в частности к оборудованию заводов стеклянного волокна. Известна перфорированная пластина для вытягивания стеклянных нитей, каждый канал которой выполнен из впускного и выпускного последователь но и соосно расположенных цилиндриче ких каналов 1. Однако нити, вытягивающиеся из стекла, проходящего через каналы, на ходящиеся на периферии или на самой внешней части перфорированной плиты, чаще рвутся по сравнению с нитями,вы тягиваемыми из стекла,проходящего через каналы, располагающиеся внутрь от наружных- каналов. Таким образом, вытягивание часто прерывалось из-за обрывов нитей на самых внешних каналах, возникающих спустя две-три минуты после начала ;вытягивания., Это происходит вследствие того, что нити полученные на периферийных каналах, .имеют меньший диаметр,, чем нити, полученные из остальных каналов,и, . следовательно, больше вероятность их обрыва. . Цель изобретения - получение ни- : тей одинакового диаметра и уменьшение вероятности их обрыва. Поставленная цель достигается тем, что в фильерной пластине для вытягивания стеклянных нитей, выполненной с множеством .соосно и последовательно расположенных цилиндрических впускных и выпускных каналов, причем диаметр впускных каналов больше диаметра выпускнЫх, диаметр и/или высота впускных каналов, расположенных по периметру фильерной пластины, превышает диаметр и/или высоту остальных впускных каналов на величину, определяемую по формуле .5Tru-0,ebrui где TS и f,/ переменные,, определяемые в с;оответствии с размерами впускных каналов, расположенных по периметру, и остальрых, соответственно и задающие с я. еле дующими уравнениями: ц. л -ty-. 1, U/ ()tq:u fu-- - - - r /де. X и х - диаметры впускных каналов, соответственно рас положенных по периметру и остальных; LX х длины впускных каналов, соответственно расположенных по перимзтру и остальных у - диаметр выпускных каналов, соответственно рас положенных по периметру и остальных; L и L t - осевые длины выпускных каналов,соответственно расположенных по периме ру, и остальных, Я - угол, под которым коническая промежуточная часть, через которую соосные и последователь но расположенные цилинд рические каналы соедине ны между собой, пересекает плоскость, параллельную фильерной пластине. На фиг.1 показана, фильерная пласт на с различным диаметром впускных ка налов, продольный разрез; на фиг.2 фильерная пластина с различной высотой впускных каналов по периферии и остальных, продольный разрез. Фильерная пластина содержит каналы 1 и 1 каждый из которых состоит из двух последовательно и соосно расположенных цилиндрических каналов причем диаметр впускных каналов боль ше диаметра выпускных, соединенных друг с другом конической промежуточной частью. Расположенные по периметру фильер ной пластины каналы (внешние) 1 и остальные каналы (внутренние) 1 име ют одинаковый диаметр у со стороны выпуска расплавленного стекла. Высоты L и Lxji внешнего и внутреннего каналов 1 и 1 на стороне выпуска выбираются одинаковыми. Кроме того, расстояние между соседними стенками Ънутренних каналов со стороны выпуска и расстояние менсду соседними стен ками внешнего и внутреннего каналов со стороны выпуска выбираются одинаковыми и равными сх. Для уменьшения сопротивления тре ния, которое поток расплавленного стекла испытывает при прохождении через внешние каналы, диаметр х внешних каналов на впускной стороне выбирается больше, чем диаметр х внутренних каналов, тогд& как осевы длины Ъ и у внешних и. внутрен них каналов со стороны впуска одина ковые, Кроме того, не только выпускные части внешних и внутренних каналов 1 и l могут иметь одинаковый диаметр i , но и диаметры лип впускных частей обоих отверстий 1 и 1 могут выбираться одинаковыми, тогда как осевая длина L внешних каналов 1 на впускной стороне может выбираться больше, чем осевая длина Ц| внутренних каналов l , в результате чего выпускные части внешних каналов 1 могут иметь осевую длину Ly, которая меньше, чем Lyt выпускных частей внутренних каналов l (фиг.2), Во внешних каналах меньшее сопротивление трения, чем во внутренних. Аналогичное условие может быть получено путем соответствующего комбинирования конструкций, показанных на фиг.1 и 2. Таким образом, скорость потока расплавленного стекла, проходящего через внешние каналы, становится больше, чем через внутренние каналы, в .результате меньшего сопротивления трения. Следовательно, приращение скорости потока расплавленного стек-. ла через внешние каналы компенсирует большее отношение теплоизлучения к теплопоглощению на внешних каналах чем на внутренних, гарантируя тем самшЛ получение стеклянных конусов на внешних каналах такого же размера,как на внутренних. Наилучшие результаты получаются тогда, когда между внешними и внутренними каналами существует зависимость, .которая может быть представлена равенством: .гтГи-о.еьГа где fg- переменная, которая определяется в соответствии с размерами двух цилиндрических каналов внешнего канала; переменная, которая определяется размерами двух цилиндрических каналов внутреннего канала . В частности, у и 1f являются переенными, которые удовлетворяют следущие уравнения, соответственно: . ()tcy9, -. и ,4. V (3 Сопротивление трения, с которыми поток расплавленного стекла сталкивается при прохож;дении через отверстия, увеличивается, когда эти переменные и 1l становятся больше, в результате чего скорость потока уменьшается, и наоборот, сопротивление трения уменьшается, обеспечивая большую скорость потока, если эти переменные меньше. При ,8бТи скорость подачи расплавленного стекла к внешним каналам становится недостатомной, вследствие чего на внешних каналах образуются конусы меньших разменов, чем на внутренних каналах, и следовательно, увеличивается опасность разрыва нити на внешних каналах.

При Tg 0,ЫТи скорость подачи расплавленного стекла через внешние каналы становится чрезмерно большой, что приводит к соединению стеклянных конусов, образовавшихся на внешних каналах, с конусами внутренних каналов .

Перфорированная плита содержит большое количество каналов, выполненных с небольшим шагом, т.е. с большой плотностью, что может привести к соединению стеклянных конусов, если не будут приняты соответствующие контромеры. Хотя шаг не может быть просто установлен,так как он зависит от многих факторов (количество расплавленного, стекла в поле для ВЫТЯГИвания, состав стекла, температура плавления стекла, температура вытягивания, формы каналов, скорость вытягивания, скорость потока охлаждающего воздуха, подаваемого к перфорированной пластине скорость охлаждающего воздуха и т.п.), однако он не превышает 2,0 мм, если замерять по меньшему расстоянию между соседними стенками прилегающих каналов.

Принимая, что расстояние между более близко расположенными стенками соседних каналов составляет 1,0 мм, перфорированная пластина обеспечивает получение стеклянных конусов на внешних каналах, которые -имеют такой же размер, как и конусы на внутренних каналах. Кроме того, поскольку любой из соседних каналов расположен с постоянным шагом, возможность взаимного .контактирования стеклянных конусов

становится одинаковой по всей перфорированной пластине, в результате чего может осуществляться устойчивое непрерывное вытягивание без слияния стеклянных конусов.

Насадка может быть оборудована круглой перфорированной пластиной, в этом случае каналы могут располагаться в виде нескольких концентрических окружностей на круглой перфорированной пластине.

Пример 1. Перфорированная ;пластина изготовлена в соответствии с условиями, приведенными в табл.1.

Таблица 1

15

Показатель

Значение

Размер перфорированной

250x46x2 пластины, мм

Материал перфорированfiiOPt+20Rhной пластины 2008

Количество каналов

Расстояние между .центрами соседних

1,90 каналов, мм

Производительность, 800-1000 г/мин

Скорость вытягивания,

300-1000 м/мин

В табл.2 представлены характерис35 . тики внутренних и внешних каналов.

I

.Таблица 2

. 1,50

1,34

1,ОО

0,51

о30х 0,67 0,842

1,70 1,34

1,00 0,46

0,59

0,90

0,697

Отношение переменных- «0,83.

«U

В качестве эталонной изготовлена другая перфорированная пластина в соответствии с теми же условиями, но внешние и внутренние каналы имеют такие же форму и размер, как и в обычной конструкции.

Результаты экспериментов по сравнению частоты обрыва нитей на внешних отверстиях приведены в табл.3.

Таблица 3

Диаметры впускных часте

каналов, мм

Высота впускных частей каналов, мм

Диаметры выпускных частей каналов, мм

Высота выпускных частей каналов, мм

Угол, под которым коническая .промежуточная часть канала пересекает плоскость перфорированной пластины,®

Отношение диаметров впускных и выпускных частей каналов

Расстояние между стенка ми соседних каналов, на выпускной стороне,

мм :

Переменные.канала

Пример 2. Перфорированная пластина изготовлена в соответствии с условиями, приведенными в табл.4.

Таблица 4

Показатель

Значение

Размер перфорированной

пластины, мм380 х 52 х 2

Материал перфорированной

90Pt+5Au+5Pd пластины 4000

Количество каналов

Расстояние между центрами соседних каналов , мм

Производительность, г/мин

Скорость вытягивания,

м/мин

25 В табл.5 представлены характеристики внутренних и внешних каналов.

Таблица 5

1,40 1,60

0,99 1,33 ) .

1,100 IjlO 0,92 0,50

30

30

0,79 0,69

0,75 0,923 0,554 Отношение переменных 0,60. Для сравнения изготовлена другая перфорированная плита в соответстви с теми же условиями, но у которой внешние и внутренние каналы имеют такие же форму и размер, что и в обычной конструкции. Результаты испытаний по сравнени частоты обрыва нитей у обоих плит н внешних каналах приведены в хабд.6 Таблица Известная Предлагаемая 600 900 Изобретение позволяет значительн уменьшить частоту обрыва нитей на внешних каналах по сравнению с известными конструкциями, гарантируя тем самым более стабильное вытягива и непрерывную работу. Формула изобретения Фильерная плас.тина для вытягиван стеклянных нитей, выполненная с мно жеством соосно и последовательно ра положенных цилиндрических впускных и выпускных каналов, причем диаметр впускных каналов больше диаметра выпускных, отличающая с, я тем, что, с целью обеспечения получения нитей одинакового диаметра и уменьшения их обрыва, диаметр и/или высота впускных каналов, располбжен 10 ми 2 ми 5 с тру фильерной пластины, метр и/или высоту осных каналов на величину, по формуле .jlc - 0,86аи переменные, определяемые в соответствии, с размерами впускных каналов; расположенньгх по периметРУ, и остальных, соответственно, и задающиеся следующими уравнениями: . ailbl if« 4 fexS диматеры впускных каналов, соответственно расположенных по периметру, и остальных; осевые длины впускных каналов, соответственно расположенных по периметру, и остальных; диаметр выпускных каналов, соответственно расположенных по периметру, и остальных; осевые длины выпускных каналов, соответственно расположенных по периметру,и остальных. угол, под которым коническая промежуточная часть, через которую соосные ипоследовательно расположенные цилиндрические каналы соединены между собой, пересекает плоскость, парёшлельную фильерной пластине. чники информации, , нимание при зкспертизе США 3905790, кл.65-2,