DD292439A5 - Verfahren zur stabilisierung der relativlage des schmelzstrahles bei der herstellung von fasern aus silikatischen schmelzen - Google Patents

Abstract

Das erfindungsgemaesze Verfahren zur Stabilisierung der Relativlage des Schmelzstrahls bei der Herstellung von Fasern aus silikatischen Schmelzen sichert die qualitaetsgerechte, insbesondere schmelzreliktfreie Produktion eines Vlieses aus silikatischen Fasern. Dabei wird die subjektiv beeinfluszte, monotone, ermuedende manuelle Steuerung der Blasduese durch eine automatische Steuerung ersetzt. Die erfindungsgemaesze Loesung erfolgt dadurch, dasz der Strahl auf einem optoelektronischen Zeilensensor dargestellt und ueber die Bestimmung der Dunkel/Hell-Flanke des Strahles ein Lagesignal ermittelt wird. Dieses wird ueber eine Regeleinrichtung zur Steuerung des motorischen Antriebes der Duesenverfahreinrichtung benutzt. Auf diesem Wege wird ein optimaler Zerfaserungsvorgang gesichert.{Relativlage Blasduese; Schmelzstrahl; Fasern aus silikatischen Schmelzen; schmelzreliktfreie Produktion; automatische Steuerung der Blasduese; optoelektronischer Zeilensensor, Dunkel/Hell-Flanke des Strahles als Lagesignal}

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Stabilisierung der Relativlage des Schmelzstrahls bei der Herstellung von Fasern aus silikatischen Schmelzen.

Es ist besonders für die Stabilisierung des Abstandes des Strahls relativzu der Blasdüse bei der Faserherstellung geeignet, wenn das Verblasen in einer von der Senkrechten abweichenden Richtung erfolgt.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist bekannt, das Verblasen von Schmelzen bei der Hersteilung von anorganischen Fasern in senkrechter Arbeitsrichtung vorzunehmen. Dabei wird der frei ausfließende Schmelzstrahl von einer Blasdüse ringförmig umschlosson, infolge der Turbulenzen in der Düse zerfasert und unterhalb der Düse als Haufwerk abgelegt (z. B. DE-PS 3305 809). Durch die strömungstechnisch günstige Gestaltung der Düse wird der Schmelzstrahl in deren Achse zentriert. Es werden des weiteren Verfahren angewendet, die das Verblasen des Schmelzstrahls in horizontaler Richtung vornehmen. Diese Verfahren erfordern die exakte Positionierung des Schmelzstrahls relativ zu der Blasdüse und die Nachführung der Düse gegenüber Lageänderungen des Strahles insbesondere dann, wenn sich die Strahllage in bezug auf die Blasdüse durch technologisch bedingte Kippbewegungen des Ofens ändert. Derartige Lösungen sind z. B. aus der Herstellung feuerfester aluminiumsilikatischer Fasern in der DDR und der UdSSR (SU-Patent 139971) bekannt.

Nachteilig an diesen Verfahren ist, daß bei Über- oder Unterschreitung des optimalen Abstandes zwischen Düse und Strahl der Zerfaserungsvorgang gestört wird. Es kommtzur Bildung von Ansätzen an der Düse, die als stückige, unzerfaserte Schmelze mit in die Beruhigungskammer geblasen werden, und die Weiterverarbeitung der Fasern empfindlich stören. Derartige Erscheinungen lassen sich insbesondere bei manueller Steuerung der Relativlage Schmelzstrahl-Blasdüse nicht vermeiden.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung ist ein Verfahren, welches die qualitätsgerechte, insbesondere schmelzreliktfreie Produktion eines Vlieses aus silikatischen Fasern sichert, indem die subjektiv beeinflußte, monotone, ermüdende manuelle Steuerung der Blasdüse durch eine automatische Steuerung ersetzt wird.

Darlegung dos Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Stabilisierung des Abstandes zwischen Schmelzstrahl und Blasdüse zu entwickeln, mit dem der optimale Zerfaserungsvorgang gesichert werden kann.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Strahl auf einem optoelektronischen Zeilensensor abgebildet wird, der mechanisch starr gekoppelt auf der Halterungs- und Verfahreinrichtung für die Blasdüse angebracht ist, wobei die Achse des optischen Abbildungssystems für den Sensor orthogonal zur Bewegungsrichtung des Schmelzstrahls orientiert ist. Das Bildausgangssignal des Zeilensensors wird hinsichtlich der Lage der Dunkel/Hell-Flanke untersucht und die Anzahl der Bildpunkte bis zum Ort dieser Flanke ermittelt. Diese Bildpunkf.ahl wird analog umgesetzt und einem Lageregler als Istwert aufgeschaltet, welcher den motorischen Antrieb der Düsenverfahreinrichtung ansteuert.

Ausführurigsbeispiel

Das erfindungsgemäße Verfahren soll an folgendem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden (Fig.):

Der Schmelzstrahl 1 tritt aus dem Schmelzofen 2 aus.

Technologiebedingt wird der Ofen vor- und zurückgekippt während des Blasvorganges. Daraus resultieren Lageänderungen des Strahles in bezug auf die Blasdüse. Weitere nicht vorausbestimmbare Lageänderungen des Strahles werden durch interne ofenregimebedingte Einflüsse verursacht. Der Schmelzstrahl wird durch den Gasstrom der ringförmigen Blasdüse 3, welche als Injektordüse ausgebildet ist, angesaugt und zerfasert. Die Blasdüse 3 ist auf der Verschiebeeinrichtung 4 montiert und durch den Motor 5 in ihrer Lage zum Strahl verschiebbar. Auf der Verschiebeeinrichtung und mit dieser starr gekoppelt ist der

optoelektronische Zeilensensor 6zusammen mit dem Abbildungssystem 7 in der Weise angeordnet, daß der Schmelzstrahl lauf dem Zeilensensor abgebildet ist. Dem Sensor 6 ist die Ansteuer· und Ausworteeinheit 8 nachgeschaltet, deren Ausgang mit dem Zweilaufregler 9 verbunden und dessen Ausgang schließlich auf den Stellmotor 5 geschaltet Ist, Das Bild des Schmelzstrahls wird in dem Zeilensensor in ein analoges Signal umgesetzt, dessen Dunkel/Hell-Flanke der Außenkante des Strahles entspricht, die der Blasdüse gegenüberliegt. In der Ansteuer- und Auswerteeinheit 8 werden die Impulsfolgen für die Ansteuerung des Zeilonsensors 6 erzeugt und zugleich die Auswertung des Bildausgangssignals in der Weise vorgenommen, daß der Kantenort des Strahls 1 auf dem Sensor bestimmt und In eine analoge Ausgangsspannung umgesetzt wird. Diese wird in Zweilaufregler 9 mit der Sollvorgabe u, verglichen. Bei Abweichungen von der Sollvorgabo, die dem technologisch optimalen Abstand des Strahls von der Blasdüse entspricht, erfolgt die Vorstellung der Verschiebeeinrichtung 4 durch den Motor 5.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß dio Relativlage des Schmelzstrahls gegenüber der Blasdüse stabilisiert wird, wodurch ein optimaler Zerfaserungsvorgang und die qualitätsgerechte Faserproduktion ohne den subjektiven Einfluß durch die manuelle Düsensteuerung gesichert werden kann.

Claims (1)

1. Verfahren zur Stabilisierung der Relativlage des Schmelzstrahls bei der Herstellung von Fasern aus silikatischen Schmelzen in Anlagen mit horizontaler Verblasrichtung, gekennzeichnet dadurch, daß das Bild des Strahls (1) auf dem optoelektronischen Zeilensensor (6) abgebildet, im Bildausgangssignal des Sensors die Dunkel/Hell-Flanke bestimmt, der Flankenort auf der Zeile analog umgesetzt und dem Zweilauf regler (9) aufgeschaltet wird, und des weiteren dessen Ausgangssignal auf den Stellmotor (5) der Verschiebeeinrichtung (4) geführt wird, wobei der Zeilensensor (6) und das Abbildungssystem (7) mit der Verschiebeeinrichtung (4) verbunden ist, die die Blasdüse (3) trägt.

   Hierzu 1 Seite Zeichnung