CN106517763B - 拉丝炉 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种拉丝炉，包括炉体和炉盖，所述炉体内形成炉腔，所述炉体上端的上炉口和下端的下炉口相对，并分别连通炉腔，所述炉盖包括下沉体和在所述下沉体的外壁沿径向延伸形成的外沿，所述外沿卡于所述炉体的上端，所述外沿下方的下沉体由所述上炉口沉入所述炉体内部，所述下沉体的上端具有轴向的下沉槽，所述下沉槽的底部具有连通炉腔的物料入口。本发明减少复式光学纤维棒尾部物料浪费，降低成本。
Description
技术领域
本发明涉及光学纤维面板制造技术领域，尤其涉及一种拉丝炉。
背景技术
制作光学纤维面板的工艺过程是先拉制出复式光学纤维丝，之后将复式光学纤维丝定长切断，排列在排列模具中，然后再热压并进行后续加工。光学纤维丝的拉制是通过将光学纤维棒用捆棒套筒捆紧悬挂于拉丝炉的炉盖上，从炉盖的开口进入拉丝炉的玻璃棒经过高温熔化，熔化后在拉丝炉下方进行牵引拉丝。
目前，发明人所采用的拉丝炉由炉壁、保温层和发热体构成炉体，炉体内形成炉腔，炉体顶端设有炉盖。在光学纤维丝拉制过程中，受限于炉口尺寸及结构，捆棒套筒在送料过程中只能到达炉口就得停止，造成光学纤维棒尾端物料浪费较大，另外，光学纤维棒在炉内的位置直接影响到拉丝的丝径精度，目前存在复式光学纤维棒位置对准困难的问题，将严重影响光学纤维面板质量。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供一种拉丝炉，主要目的是减少复式光学纤维棒尾部物料浪费，降低成本。
为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：
一方面，本发明实施例提供了一种拉丝炉，包括炉体和炉盖，所述炉体内形成炉腔，所述炉体上端的上炉口和下端的下炉口相对，并分别连通炉腔，所述炉盖包括下沉体和在所述下沉体的外壁沿径向延伸形成的外沿，所述外沿卡于所述炉体的上端，所述外沿下方的下沉体由所述上炉口沉入所述炉体内部，所述下沉体的上端具有轴向的下沉槽，所述下沉槽的底部具有连通炉腔的物料入口。
作为优选，所述炉盖由过轴线的平面分成的两部分组成。
作为优选，所述炉盖的两部分面对称。
作为优选，所述物料入口的截面面积自下沉槽的底部开始逐渐增加。
作为优选，所述物料入口呈锥台形。
作为优选，所述物料入口轴线与物料入口的内壁面的夹角为5°-30°。
作为优选，所述炉盖的下沉槽的底部距离炉腔的顶部的距离为2-30mm。
作为优选，所述炉腔内设有炉管，所述炉腔的底部设有炉管底座，所述炉管底座上开有轴向通孔，所述炉管底座对所述炉管的下端进行承托，所述炉管上端与所述炉体上部的内壁面或所述炉盖的下沉体的下端相接触，所述炉盖、炉管和炉管底座上的开孔以及上炉口和下炉口均同轴设置。
作为优选，所述炉体包括炉壁、保温体、发热体、上保温砖和下保温砖，所述炉壁位于最外侧，所述保温体位于所述炉壁内侧，所述上保温砖位于炉体上端的炉壁和保温体之间，所述下保温砖位于炉体下端的炉壁和保温体之间，所述上炉口贯穿所述炉壁的顶面、保温体的顶面和上保温砖，所述下炉口贯穿所述炉壁的底面、保温体的底面和下保温砖，所述发热体在所述保温体内侧呈筒形环绕。
作为优选，所述上保温砖的下表面围绕上炉口形成有凸台，所述凸台伸入所述炉腔。
作为优选，所述上保温砖的凸台伸入所述炉腔的轴向厚度为2-10mm。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明实施例提供的拉丝炉能够减少复式光学纤维棒尾部物料浪费，降低成本，还可以有改善复式光学纤维棒挂棒位置定位困难的问题，减少光学纤维丝的质量波动，同时还能改善复式光学纤维丝拉丝过程的洁净度，有效提高光学纤维面板质量。
附图说明
图1为本发明实施例的拉丝炉的剖面结构示意图。
图2为本发明另一实施例的拉丝炉的剖面结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细描述，但不作为对本发明的限定。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
图1和图2分别为本发明不同实施例的拉丝炉的剖面结构示意图。参见图1和图2，拉丝炉，包括炉体200和炉盖1，炉体200内形成炉腔400，炉体200上端的上炉口和下端的下炉口210相对，并分别连通炉腔400，炉盖1包括下沉体101和在下沉体101的外壁沿径向延伸形成的外沿102，外沿102卡于炉体200的上端，外沿102下方的下沉体101由上炉口沉入炉体200内部，下沉体101的上端具有轴向的下沉槽103，下沉槽103的底部具有连通炉腔400的物料入口104。
本发明实施例的拉丝炉通过设置下沉式炉盖，使复式光学纤维棒9尾部靠近复式光学纤维棒挂棒套筒11的部分也能够受热软化而进行拉丝得到复式光学纤维丝10，极大减少了物料浪费。并且由于设置下沉槽103来容置复式光学纤维棒套筒11，在保证复式光学纤维棒9尾部受热软化的同时，可以对复式光学纤维棒套筒11进行定位。并且，本发明实施例的拉丝炉改善了拉丝过程的洁净度，有效改善提高光学纤维面板的质量。
作为上述实施例的优选，炉盖1由过轴线的平面分成的两部分组成。本实施例将炉盖1设置为两部分拼接结构，更加方便装卡纤维棒9进炉腔。优选为炉盖1的两部分面对称。采用对称结构可以适应任何截面形状的纤维棒装卡。
物料入口104的截面形状可以与复式光学纤维棒9的截面形状相对应。如复式光学纤维棒9的截面呈六边形时，物料入口104的截面形状也为六边形。复式光学纤维棒9的截面为圆形时，物料入口104的截面形状也为圆形。作为上述实施例的优选，物料入口104的截面面积自下沉槽的底部开始逐渐增加。本实施例中通过将物料入口104设计为喇叭口形，使其截面自上而下(炉腔400外部至内部方向)逐渐增加，防止在下方温度高的位置的纤维棒温度高软化后粘炉盖，影响纤维丝质量和拉丝的丝径精度。因此本实施例可以提高纤维丝丝径精度。一般物料入口104呈锥台形。根据其截面形状可以为圆锥台或棱锥台。物料入口104轴线与物料入口104的内壁面的夹角为5°-30°。即为圆锥台时，轴线与母线的夹角为5°-30°。为棱锥台时，轴线与锥面的夹角为5°-30°。
外沿102一般位于下沉体101的上端，即炉盖1的顶面为平面。作为上述实施例的优选，理论上来说，下沉槽103的底部越靠近炉腔400，纤维棒9越易于软化进行拉丝，但为了避免炉腔400内的高温区的影响，优选为，下沉槽103的底部距离炉腔的顶部的距离为2-30mm。一般来说，炉盖1的最下端无需伸入炉腔内部，即炉盖1的最下端与炉腔400的顶部平齐即可。当然，并不排出炉盖的下端伸入炉腔400内部的情况。
作为上述实施例的优选，炉腔400内设有炉管8，炉腔400的底部设有炉管底座7，炉管底座7上开有轴向通孔，炉管底座7对炉管8的下端进行承托，炉管8上端与炉盖1的下沉体101的下端相接触(包括下沉体101部分插入炉管8的情况)，或者炉管8上端与炉体上部的内壁面相接触(如炉管8上端与炉体顶部的保温体4相接触)，炉盖1、炉管8和炉管底座7上的开孔以及上炉口和下炉口均同轴设置。本实施例中炉盖1、炉管8和炉管底座7在炉腔内形成通道，复式光学纤维棒9不在炉腔400内直接受热，而是在由炉盖1、炉管8和炉管底座7在炉腔内形成的通道内受热并进行拉丝，复式光学纤维棒9受热更加均匀，避免了受热不均以及温度过高造成的质量问题，本实施例可以进一步提高拉丝质量。本实施例中，炉管8为一个单独的构件，作为另外一种选择，炉盖的下端轴向延伸形成炉管8。减少了构件个数，更便于组装。
作为上述实施例的优选，炉体200包括炉壁2、保温体4、发热体5、上保温砖3和下保温砖6，炉壁2位于最外侧，保温体4位于炉壁内侧2，上保温砖3位于炉体上端的炉壁2和保温体4之间，下保温砖6位于炉体下端的炉壁2和保温体4之间，上炉口贯穿炉壁2的顶面、保温体4的顶面和上保温砖3，下炉口210贯穿炉壁2的底面、保温体4的底面和下保温砖6，发热体5在保温体4内侧呈筒形环绕。本发明实施例中的发热体5为筒形发热体或呈筒形分布，可以使炉腔内温度场分布比较均匀，从而使纤维丝的拉丝精度增加。
作为上述实施例的优选，参见图2，上保温砖3的下表面围绕上炉口形成有凸台301，凸台301伸入炉腔400。本实施例中通过在上保温砖3的下表面设置凸台301实现炉腔400内高温区下压，可以进一步提高原料利用率及拉丝质量。上保温砖3的凸台301伸入炉腔的轴向厚度为2-10mm。本实施例通过凸台301将炉腔400内的高温区向下压为2-10mm可以避免物料温度较高导致纤维棒极易粘连炉盖，而影响纤维丝丝径，造成其精度变差。当上保温砖3具有凸台301时，炉管8的上端与上保温砖3的凸台301底部相接(炉管8上端与炉体上部的内壁面相接触的一种情况)，因此，炉盖1的最下端可不与炉管8的下端相接。
下面通过不同的具体实施例对本发明申请的拉丝炉的技术方案及效果进行说明和验证。
实施例1：
参见图2，本实施例的拉丝炉包括炉壁2、保温体4、上保温砖3、发热体5、炉管8、炉管底座7、下保温砖6、炉盖1，炉壁2内侧设置保温体4，炉体200上部的保温体4和炉壁2之间设置上保温砖3，炉体200下部的保温体4和炉壁2之间设置下保温砖6，保温体4内侧环绕着圆筒状发热体5，下保温砖6形成下炉口210的通孔的内壁呈斜面，该斜面对炉管底座7的下端进行支撑，炉管底座7中心开孔，炉管8放置在炉管底座7上，炉体200上方放置着炉盖1为下沉式炉盖，炉盖1下端与炉管8上端相接，物料入口104轴线与物料入口104的内壁面的夹角为20°，炉盖1的下沉槽103的底部距离炉腔400的顶部的距离为2mm。上保温砖3的凸台301伸入炉腔的轴向的厚度为5mm。炉管8为石英材质。
使用本实施例的拉丝炉进行复式光学纤维丝拉制，拉制的复式光学纤维丝性能检测：在复式光学纤维丝的拉制过程中，采用光学纤维测径仪对纤维丝的丝径精度及椭圆度进行检测，纤维丝丝径精度为±5μm，椭圆度为100以下，结构规整，另外，复式光学纤维棒的物料利用率提高10％以上。
实施例2：
本实施例与实施例1不同在于，炉盖1物料入口104轴线与物料入口104的内壁面的夹角为5°。
使用本实施例的拉丝炉进行复式光学纤维丝拉制，拉制的复式光学纤维丝性能检测：在复式光学纤维丝的拉制过程中，采用光学纤维测径仪对纤维丝的丝径精度及椭圆度进行检测，纤维丝丝径精度为±10μm，椭圆度为100以下，结构规整，复式光学纤维棒的物料利用率提高10％以上，在复式光学纤维丝拉制过程中，纤维棒极易粘连炉盖，影响纤维丝丝径，造成其精度变差。通过本实施例与实施例1对比可知，炉盖1物料入口104轴线与物料入口104的内壁面的夹角变小，纤维丝丝径的精度变差。
实施例3：
本实施例与实施例1不同在于，上保温砖3下方的凸台301伸入炉腔400的轴向的厚度为2mm。
使用本实施例的拉丝炉进行复式光学纤维丝拉制，拉制的复式光学纤维丝性能检测：在复式光学纤维丝的拉制过程中，采用光学纤维测径仪对纤维丝的丝径精度及椭圆度进行检测，纤维丝丝径精度为±8μm，椭圆度为200以下，结构规整，复式光学纤维棒的物料利用率提高10％以上，在复式光学纤维丝拉制过程中，纤维棒极易粘连炉盖，影响纤维丝丝径，造成其精度变差。通过本实施例与实施例1的对比可知，由于上保温砖3的凸台301的厚度变小，对高温区的下压程度较小，导致物料温度较高，纤维棒极易粘连炉盖，影响纤维丝丝径，造成其精度变差。
实施例4：
本实施例与实施例1不同在于，炉盖1的下沉槽103的底部距离炉腔400的顶部的距离为30mm。
使用本实施例的拉丝炉进行复式光学纤维丝拉制，拉制的复式光学纤维丝性能检测：在复式光学纤维丝的拉制过程中，采用光学纤维测径仪对纤维丝的丝径精度及椭圆度进行检测，纤维丝丝径精度为±5μm，椭圆度为100以下，结构规整，但是复式纤维棒的物料利用率大大降低。通过本实施例与实施例1对比可知，炉盖1的下沉槽103的底部距离炉腔400的顶部的距离增加会影响复式纤维棒的物料利用率。
对比例1：
与实施例1的区别仅在于，炉盖采用现有的炉盖，而非本发明实施例的下沉式炉盖。
使用本例的拉丝炉进行复式光学纤维丝拉制，拉制的复式光学纤维丝性能检测：在复式光学纤维丝的拉制过程中，采用光学纤维测径仪对纤维丝的丝径精度及椭圆度进行检测，纤维丝丝径精度为±8μm，椭圆度为100以下，结构规整，复式光学纤维棒的物料利用率未提高。可见，采用本发明实施例中的下沉式炉盖对物料的利用率具有极大的作用。
对比例2：
与实施例1不同在于，采用现有的正常炉盖(与对比例1相同)，且炉腔400内不设置炉管与炉管底座。
使用本例的拉丝炉进行复式光学纤维丝拉制，拉制的复式光学纤维丝性能检测：在复式光学纤维丝的拉制过程中，采用光学纤维测径仪对纤维丝的丝径精度及椭圆度进行检测，纤维丝丝径精度为±10μm，椭圆度为300以下，复式光学纤维棒的物料利用率未提高，纤维丝结构不规整，因复式光学纤维棒未准确悬挂与拉丝炉中心。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1.拉丝炉，包括炉体和炉盖，所述炉体内形成炉腔，所述炉体上端的上炉口和下端的下炉口相对，并分别连通炉腔，其特征在于，所述炉盖包括下沉体和在所述下沉体的外壁沿径向延伸形成的外沿，所述外沿卡于所述炉体的上端，所述外沿下方的下沉体由所述上炉口沉入所述炉体内部，所述下沉体的上端具有轴向的下沉槽，所述下沉槽的底部具有连通炉腔的物料入口；
所述下沉槽用于容置复式纤维棒套筒，所述物料入口的截面面积自下沉槽的底部开始逐渐增加；所述炉盖由过轴线的平面分成的两部分组成。
2.根据权利要求1所述的拉丝炉，其特征在于，所述炉盖的两部分面对称。
3.根据权利要求1所述的拉丝炉，其特征在于，所述物料入口呈锥台形。
4.根据权利要求3所述的拉丝炉，其特征在于，所述物料入口轴线与物料入口的内壁面的夹角为5°-30°。
5.根据权利要求1所述的拉丝炉，其特征在于，所述炉盖的下沉槽的底部距离炉腔的顶部的距离为2-30mm。
6.根据权利要求1所述的拉丝炉，其特征在于，所述炉腔内设有炉管，所述炉腔的底部设有炉管底座，所述炉管底座上开有轴向通孔，所述炉管底座对所述炉管的下端进行承托，所述炉管上端与所述炉体上部的内壁面或所述炉盖的下沉体的下端相接触，所述炉盖、炉管和炉管底座上的开孔以及上炉口和下炉口均同轴设置。
7.根据权利要求1所述的拉丝炉，其特征在于，所述炉体包括炉壁、保温体、发热体、上保温砖和下保温砖，所述炉壁位于最外侧，所述保温体位于所述炉壁内侧，所述上保温砖位于炉体上端的炉壁和保温体之间，所述下保温砖位于炉体下端的炉壁和保温体之间，所述上炉口贯穿所述炉壁的顶面、保温体的顶面和上保温砖，所述下炉口贯穿所述炉壁的底面、保温体的底面和下保温砖，所述发热体在所述保温体内侧呈筒形环绕。
8.根据权利要求7所述的拉丝炉，其特征在于，所述上保温砖的下表面围绕上炉口形成有凸台，所述凸台伸入所述炉腔。
9.根据权利要求8所述的拉丝炉，其特征在于，所述上保温砖的凸台伸入所述炉腔的轴向厚度为2-10mm。
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