NO764229L - - Google Patents

Description

^Fremgangsmåte og apparat for bestemmelse og styring av stroroningstakten for et fritt fallende fluidum.

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for å beddmme stromningstakten for et fritt fallende fluidum, f.eks. smeltet glass, uten fysisk avbrudd eller forstyrrelse av stromningen.

Ved den fypisk tilvirkningsprosess for fremstilling av glassull fores smeltet glass gjennom åpninger eller bussinger av platina som er motstandsoppvarmet av elektrisk strom og har en diameter på ca. 19 til 32 mm. Fra disse åpninger eller bussinger tillates det smeltede glass å fritt falle ned i en anordning for dannelse av glassullfibre. Nevnte bussinger, som hver er anordnet i forbindelse med en tilordnet fiberdannelseanordning, er vanligvis plassert på linje og med jevne mellomrom langs bunnen av en forherd-tilforsélskanal. Glassets strdmningstakt gjennom hver bussing og deretter gjennom den tilordnede fiberdannelseanordning styres vanligvis ved variasjon av bussingens temperatur, hvilket påvirker den viskose motstand som glasset er utsatt for når det passerer gjennom bussingen.

For å opprettholde tilsiktet kvalitet for det fremstilte produkt

er det nodvendig 4 bibeholde en gitt stromningstakt for det smeltede glass som tilfdres hver fiberdannelseanordning. En sådan styring er særlig viktig i det tilfelle flere sådanne anordninger arbeider i tandem for fremstilling av det dnskede sluttprodukt, slik det er vanlig ved fremstilling av isoleringsulfe av glassfibere.

Hittil er stromningstakten eller gjennomgangsmengden ved en typisk glassformingsprosess blitt målt med "gripekar"-metoden. Herunder avbrytes den stromning som flyter fra den ovenforliggende bussing til den underliggende fiberdannelseanordning ved innforing av et gripekar i stromningen for å ta ut en tidsregulert porsjon av smeltet glass. Denne veies derpå og stromningstakten beregnes ut fra dette. Deretter utfores manuell justering av bussingsteraperaturen for å korrigere stromningshastigheten til onsket verdi.

Selv om "gripekar"-metoden for måling av gjennomgangsmengden tidligere har vært tilstrekkelig, har den flere ulemper. Metoden krever provetagning av glasstrSmningen ved at denne stromning og produksjonsprosessen i det formningsapparat som mates av denne stromning, midlertidig avbrytes. Idet stromningstakten for en gitt fallende strdmning av smeltet glass varierer med glassets temperatur i denne strdmning, som 1 sin tur kan variere på grunn av varierende forherd-forhold, gir forovrig "gripekar"-metoden data som bare gjelder vé£. tidspunktet for provetagningen. "Gripekar"-metoden for måling av smeltet glass gir derfor bare en representativ raåleverdi.En sådan representativ måleverdi egner seg ikke for automatisert styring av prosessen i sluttet krets.

Skjont stromningsfluidet ved den ovenfor beskrevne?spesielle utforelseform av oppfinnelsen utgjdres av smeltet glass, er det underforstått at det grunnleggende prinsipp for oppfinnelsen også kan tilpasses andre fluider enn smeltet glass i den utstrekning de angitte forutsetninger foreligger.

Ved hjelp av foreliggende oppfinnelse kan stromningstakten for en strdmning av smeltet glass eller annet fluidum som fritt faller fra en overliggende åpning, måles uten fysisk avbrudd eller forstyrrelse av stromningen. Det er utviklet en matematisk modell som fremgangsrikt kan forutsi stromningshastigheten for det smeltede glass ved hjelp av to målinger av glasstrommens diameter og stramningens viskositet. Modellen krever imidlertid måling av to adskilte strdmningsdiametere i innbyrdes kjent aksialt avstand samt bedomning av den effektive midlere fluidviskositet på stedet for diametermålningen. Ved anvendelse på en stramning av smeltet glass har det imidlertid vist seg at glassete ukjente og vanskelig målbare viskositet som fordres i samsvar med modellen, kan tilnærmes av en viskositetsverdi på oppstromssiden, og som bestemmes ved måling av glasstrommens temperatur på vedkommende sted.

Temperaturen for en fritt fallende strdmning av smeltet glass er funnet å oppvise et direkte samband med glasstrdmmenå temperatur på oppstrdmssiden av bussingen. Ved en typisk fremstillings-

prosess for glassull kan f.eks. en dkning av glassets temperatur raed 6°C på oppstrdmssiden forventes å medfdre en teraperaturdknlng på 6°C på oppmålingsstedet for strdmningsdiameteren. Etter hensiktsmessig kalibrering av modelllen kan således vedkommende oppstromssted anvendes for å "spore" eller folge temperatur-

ener viskositetsforandringer i selve glasstrdmmen.

Etter at kalibreringen vel er utfdrt kan modellen programmeres

til en sluttet styrekrets for overvåkning og justering av strdmningstakten av smeltet glass til et glassformingsapparat. o

Oppfinnelsen vil nu bli nærmere forklart under henvisning til de vedfoyde tegninger, hvorpås

Fig. 1 viser skjematisk sett fra siden et typisk apparat for fremstilling av glassull)

fig. 2 viser stramningens hastighetsprofil ved overgangen fra t2wdimensjonell strdmning i bussingen til da-dimansjonell strdmning i den fallende glassmelte;

fig. 3 viser et diagram for et fluidumelement som fritt legemej

fig. 4 viser et diagram for et datamaskinprogram for numerisk ldsning av stromningens momentligning; n

fig. 5 og 6 viser i grafisk fremstilling nevnte momentlignings numeriske ldsning;

fig. 7 viser en kurve for forsdksdata som anvendes foråå kontrollere den matematiske models gyldighet» og

fig. 8 viser styreprogrammet for en typisk sluttet krets hvori foreliggende oppfinnelse kommer til anvendelse.

I fig. 1 er det vist et typisk apparat for glassfibertilvirkning

ved fremstilling av isoleringsmaterial av glassull, hvorunder foreliggende oppfinnelse med fordel kan anvendes. Råmaterialet

for framstillingsprosessen ligger lagret og i beredskap i forråd 10. Det klargjorte råmaterial eller den såkalte sats transporteres fra forrådsbehoKlerne 10 gjennom en hensiktsmessig anordning 11 til smelteovnen 12 og fores inn i denne i tilstrekkelig tilfdrselstakt for å opprettholde en viss strdarningstakt for det smeltede glass 13, som tas ut og bringes til å strSmme gjennom

forherden 14 til formingsstedene A, B og C. I bunnen av forherden 14 er det for hvert formingssted A, B og C anbragt et elektrisk motstandsoppvarmet platinamunnstykke eller- bussing 15 hvorigjennom glassmelten 13 som en strdmning 16 fritt faller ned i det nedenfor-liggende fIberdannelseapparat 20. Glassmeltens strdmningstakt gjennom bussingen 15 styres på vanlig måte ved variasjon av bussingens temperatur, slik det vil bli nærmere beskrevet i det fdlgende.

Stromningen 16 av smeltet glass opptas på vanlig måte av en sentrifugeanordning 21, som kaster ut radiale strdmmer av smeltet glass i en tversgående, ringformet gassblåser, som på vanlig måte er rettet nedover mot et oppsamlingsbåndeeller formingskjede 24 som er bragt i horisontal bevegelse. Den ring-formede gassblåser nedsetter omfangefctav de radiale strdmmer av smeltet glass som kommer ut fra sentrifugen 21 på sådan måte at de danner et innhult, sylindrisk sldr 22, som beveger seg mot og avsetter de fortynnede fibre på formingskjedenG24. Under f iber-sldrets bevegelse mot f orraingskjéden 24 er d et vanlig å beheiSdle de strdmmende fibre med et bindematerial, som gjennom munnstykker 23 sprdytes på det bevegelige fibersldr. Når fibersldret 22 avsettes på den tversgående formingskjede 24, bygges det opp på denne et lag av glassull 25 som ikke er tdrket og omfatter glassfibre belagt med et bindematerial. Laget 25 av glassull fores deretter gjennom en vanlig varmeovn 26, hvori bindemidlet varmetdrkes. Det således behandlede glassullag skjæres deretter på vanlig måte opp til stykker 29 av dnsket lengdeutstrekning ved hjelp av en hensiktsmessig oppskjæringsmaskin 27 og pakkes ved hjelp av en hensiktsmessig (ikke vist) pakningsmaskin.

I det ovenfor beskrevede formingsapparat for glassfiber gjelder foreliggende oppfinnelse nærmere bestemt den fritt fallende strora av smeltet glass 16, som strdmmer fra den motstandsoppvarmede bussing 15 til fiberdannelseapparatet 20.

Stromningshastigheten for glassmelten gjennom bussingen 15 påvirkes hovedsakelig av glassmelténs midlere viskositet, glass-hdyden ovenfor bussingen, stidrrelsen av bussingens åpning samt den spesifikke viskositet av ski kt et av smeltet glass umiddelbart Inntil bussingens vegg. Glassmeltens midlere viskositet påvirkes

i sin tur hovedsakelig av&t© variable stdrrelser, nemlig: 1) glassets skjemiske sammensetning og 2) glassets temperatur ved inngangen til bussingen. Viskositeten av glasskiktet umiddelbart inntil bussingens vegg påvirkes sterkt av veggens temperatur. Glass er et såkalt newtonskt fluidum, og dets viskositet er ytterst fdlsomt for temperaturforandringer, nemlig i storrelseorden 1% viskositetsendring for 1-2% temperaturforandring.

Bussingsveggens temperatur påvirker derfor i hdy grad viskositeten av et forholdsvis tynt glasskikt i umiddelbar nærhet av veggen. Dette påvirker i sin tur strdmningens hastighetsgradient ved bussingens vegg og derved også glassmeltens strdraningstakt i sin helhet.

Fig. 2 viser et skjematisk lengdesnitt gjennom smeltet glass som strdmmer gjennom en bussing 30 og kommer ut fra denne som en fritt fallende strdm av smeltet glass 31. Typiske hastighetsprofiler er vist for tre soner, nemlig sone I inne i selve bussingen, sone II umiddelbart inntil bussingens utldpsside 32 og sone III flere munnstykkediametere under utldpssiden 32. Strdmniingen i sone I er laminær med viskds oppbremsning i grenseskilet et 33 mellom det smeltede glass og bussingsveggen, hvilket medfdrer en hastighets-profill som vist ved 34. Etter utldpet 32 er fluidumforskyvningen eller den aerodynamisk© brerasning neglisjerbar ved grenseflaten 35 mellom det smeltede glass og atmosfæren, således at hastighets-profilen 36 etter hvert går over fra den tidligere omtalte profil 34 i bussingen til den ensartede, endimensjonale profil 37 i sone III. Hastighetskomponentian V i sone III antas å være bare avhengig av den aksielle koordinat z, hvilket matematisk angis ved uttrykket Vz(z) . Det forutsettes at enhver radial hastighetskomponent Vrer meget mindre enn V_, og det er konstatert at det angitte strdmnlngs-forhold i sonen III hovedsakelig oppnås omtrent to munnstykke-diameterer nedstrdms for utldpsåpningen 32 for det smeltede glass.

Stramningen i sone III har som særtrekk at den har en aksial hastighet V„ som bare er avhengig av z. Dessuten antas det at det finnes en radial hastighetskomponent V som er en funksjon av såvel radial som aksial avstand. Vrantas imidlertid å være tilstrekkelig liten i sone III til at de viktige stromningsvariable kan forutsettes å være funksjoner bare av s, hvilket vil si at disse betydningsfulle stromningsvariable antas å være Men-dimens j onale •*.

I foreliggende beskrivelse anvendes nedehfforangitte matematiske symbolers

A stromningens tverrsnittsflate

b konstant, ligning (21)

konstant, ligning (22a)

C2 konstant, ligning (22)

d glasstromningens diameter

g tyngdeaksellerasjonen

K kalibreringskonstant

m^stromningens stromningstakt

^ virkelig^^1^*^6"8 ^Jxkelige stromningstakt

(<m>f) modell beire9ne't stromningstakt

^mf^gripekarmanuelt fastlagt stromningstakt for glasset P trykk

Pøatraosfæretrykk

r radialt avstand

s helningen av linjen gitt ved ligning (29)

Sj helningen av linjen gitt ved ligning (21)

V stromningshastighetens radiale komponent Va aksial strdmningshastighet

dV_/dz aksial hastighetsgradient

W dimensjonslds aksial strdmningshastighet, bestemt

ved ligning (13) eller (17)

avstand langs stromningens akse

avstandsdifferanse langs stramningens akse stdrste avstand mellom diametermålingene, bestemt

ved ligning (28)

dynamisk viskositet

dimensjonslds aksial avstand, bestemt ved ligning (14) glassmeltens tetthet

normalspenning i z-retningen

normalspenning i radial retning

angir steder langs glasstrdmningens akse.

tJnder forutsetning av aksialsymmetrisk, ikkgii^Dmprimerbar, konstant strdmning, V z = V„ z (s), og bortsett fra luftforskyvningsspenninger, overflatespenning og aerodynamisk bremsepåvirfcoing, viser fig. 3 de krefter som virker på et element av endelig omfang av glassmeltens strdmning. A angir herunder stramningens sirkelformede tverrsnittsflate, glassmeltens tetthat, <5~ £z normalspenningen og PQ det omgivende atmosfæretrykk som virker på stramningens frie sideflater. Stramningens aksiale momentligning blir under disse forhold:

Hvorunder den ovre del agn gir en hensiktsmessig middelverdi, og

Mf er glassmeltens strdraningstakt. Ved deling med og omplassering av ledd oppnås:

Uttrykket <sr^„ i momontligningen (4) representerer spenningen vinkelrett på tverrsnittsflaten for elementet 38 i fig.. 3. Det kan uttrykkes i sylindriske koordinater på formen:

Trykket P finnes ved losning av kontinuitetsligningen for den radiale hastighetskomponent Vr: og innsetning av ligning (6) i ligningen for radial spennings

Ligningen (5) kan da omskrives til:

Under forutsetning av at det sirkelformede tverrsnitt 1 fig. 3 er lite, slik som i sone III i fig. 2, og under forutsetning av at den radiale materialstromning ved moment- og forskyvningspåkjenninger blir ubetydelig, kan den radiale momentbalanse angis ved:

Under forutsetning av P- P (2) gir ligning (9) insatt i ligning (8) for normalspenningeno*"^,*

Ved céMroinering av zz i ligning (10), og innsetning av samt omplassering og deling av uttrykket M f gir ligningen (4)s Ligningen (12) kan gjores dimensjonslos ved innforing av uttrykkenes

Ligning (12) kan da skrives på folgende måte: Hvis ligningen (15) uttrykkes med prim-merker som betegne» differensiering med hensyn på § , oppnås:

mf

Ligningen (16) er imidlertid eh funksjon av V zslik det vil fremgå av ligning (13). Ved å bestemme & i ligning (11) som en funksjon av diameteren d samt utldsning og eliminering av V z, antar ligning (13) formen:

Den uavhengige variable W kan fdlgelig uttrykkes i forhold til

V ved ligningen (13) eller i forhold til d ved ligningen (17).

En numerisk losning av ligningen (16) ble oppnådd ved datarnaskin-programmering under anvendelse av rekkeutvikling etter Taylor-raetoden. Ved begynnelsetrinnet innsettes § lik 60 og en proveverdi for W utvelges. Den numeriske losning skrider deretter frem fra begynnelseverdien i trinn bakover. Iterasjonsprosessen justerer begynnelseverdiéh for W inntil lesningen passerer gjennom en åpning nær § = 0 og W = 0. Fig. 4 viser datpmaskinprogrammets flytdiagram for anvendelse ved den numeriske ldsning. Fig. 5 viser i kurveform den numeriske ldsning som oppnås ved dette datamaskinprogram.

Da stromningsdiameteren d er den målbare avhengige variable og

ikke S?z, kan den numeriske losning i fig. 5 anses å definere sambandet mellom diameteren d og den aksiale avstand z med J* >^u og m^som parametere. Sfcr&nningstakten mf er den ukjente storrelse som onskes utledet. Hvis derfor; stromningens diameter kan måles ved en kjent verdi for z, kan stromningstakten direkte tas ut av fig. 5. Verdien z er imidlertid i fig. 5 ikke oppmålt fra noe fysisk identifiserbart punkt på glasstromningens akse, men er istedet oppmålt fra det sted hvor d er ubestemt eller V^lik 0.

For gitte verdier av , og g gir den numeriske losning som er angitt i fig. 5, en funksjon v z = f (z). Dette antyder at hastigheten er uavhengig av stromningstakten. I det foreliggende tilfelle er imidlertid hastigheten i en gitt avstand fra utlopsåpningen bestemt ved stromningens begynnelséhastighet ved åpningen pluss aksellera^ sjonen ved fritt fall.

Ved Variasjon av strBmningstakten vil nevnte begynnelséhastighet variere på tilsvarende måte og medfdre at hastigheten varierer på det angitte sted. I virkeligheten pendler således punktet for z * 0/ på grunn av stromningstaktens variasjon, dg gjor det derved umulig å bestemme stromningstakten ved hjelp av^én eneste diameter-bestemmelse.

Uvissheten om punktet z « 0 kan imidlertid oppheves ved oppmåling av to stromningsdiametere i kjent innbyrdes avstand ^2. På grunnlag av den numeriske losning som er vist i fig. 5, foreligger det således to ligninger ogtoukjentes

Hvis f., j/ a og g er ukjente stdrrelser og z elimineres fra ligningene (18) og (19), oppnås s

Et nærmere studium av fig. 6 viser at den numeriske losning innenfor området 0,2 S W<<>0,6 tilnærmet tilsvarer en réfct linje* Man har derfor:

V

hvori S er helningen for denne tilnærmingslinje. Denne verdi

som finnes ved anvendelse av metoden for minste antall kvadrater, er 0,57. Ved innsetning for W og § samt omplassering av ligningsledd oppnås:

Hvis strbmningsdiameteren på et passende sted langs glass-stramningens akse betegnes som d = dQved z = zQ , og diameteren i Vilkårlig avstand ^z nedstroms for z - zQer d, gir ligning (22) de to ligninger: ligvl i^ .. ' ;. ?< . 0

Ved eliminering av2Q fra ligningene (23) og (24) oppnåss

Mf= cia2a0 /.-^ A i (25)

Det er nttdvendig å sikre at at de diametere som oppmåles på glass-str6mraen, bare utledes ved de steder tangs gliassetrommens akse som ligger innenfor området for den ovenfor angitte lineære tilnærmelse. Dette område kan bestemmes på to måter, nemlig for det fdrste ved anvendelse av området 0,2;s W ^.0,6 samt innsetning av verdien for W fra ligningen (17) : mens den annen spesifikasjon av området kan oppnås fra de verdier av § som tilsvarer området 0,2 ss» W ^0,6, nemlig 0, 65=^ f) 1,4. Innsetning av uttrykket f or 5 f ra ligning (14) gir t

Som vist er z ikke en målbar variabel. Forskjellen mellom stdrste og minste verdi for z som oppnås ved ligning (27), er imidlertid målbar og anvendbar. Denne stSrste differanse ( ^ z)nax er das De underforståtte forutsetninger ved utvikling av foreliggende modell/ er at stromningen av smeltet glass ér tilstrekkelig isoterm innenfor det gitte aksialoraråde til at den modell som er definert ved ligning (16) gjelder i praksis. Det forutsettes videre at dét kan finnes et område langs z-aksén hvori den rettlinjede tilnærmelse til den numeriske losning av ligning

(16) er mulig.

Ved omskrivning av ligning (25) til rettlinjet form oppnås : Hvis derfor de ovenfor angitte antagelser er rimelige skal en kurve for I/d<2>som funksjon av Z\z være en rett linje, og helningen s av denne linje skal stå i folgende forhold til stromningstakten s

ved anvendelse av ligningene (26) og (22) på den prosess som er angitt i fig. 1, forutsettes en tetthet på 2,48 g/cm å være representativ for den glass-smelte som anvendes ved fremstilling av glassisoleringsull. Videre forutsettes et typisk område for stromningstakten fra 125 g/sek. til 170 g/sek. samt en viskositet på 600 pois for det smeltede glass (gjelder for smeltet glass ved omtrent 1093°C). Ved innsetning av disse representative verdier for smeltet glass angir ligning (26) at verdiene for d innenfor det rettlinjede tilnærmelsesområdet må ligge mellom 1,09 og 1,28 cm. En losning av ligning (27) gir videre at spennet langs z{3aksen for dette diameterområde er omtrent 6 cm. Fotografier hie tatt av typiske stramninger av smeltet glass, og målinger av stroranings-diametéren d ble utfdrt over en avstand A z på 6 cm med begynnelse omtrent 4 cm fra bussingens åpning. Det ble da oppnådd en meget god bekreftelse på gyldigheten av ligning (29), slik det Vil fremgå av fig. 6.

Modellens strdmningstakt beregnes ut fra ligning (25) . Verdiene for tettheten JP og viskositeten^u for glasstrdmningen 16 i fig. 1 fprutsettes å være de samme som for det smeltede glass 13 umiddelbart oppstrdms for bussingen 15, hvor disse verdier lett kan bestemmes véd termokorsmåling.

Modellens beregnede stromningstakt forutsettes å stå i samband med den virkelige strdmningstakt gjennom en kalihrerings-koeffislent Ks

Kbéffisienten K kan empiriskt bestemmes for en gitt glass* sammensetnihg ved utforeIse av et tilstrekkelig antall forsok ved forskjellig stromningstakt for frembringelse av en kurve for den virkelige stromningstakt som funksjon av den beregnede stromningstakt i henhold til den oppstilte modell. Helningen av den rette linje som tilnærmat angir denne funksjon, er et uttrykk for kalibreringskoeffisienten K i ligning (31) .

Ved bestemmelsen av kalibreringskonstantehK vil det smeltede

glass ha en nominell sammensetning eg temperatur. Ved et annet tidspunkt kan glassammensetningen befinne seg utenfor sin nominelle tilstand eller også kan temperaturen ha forandret seg. Det er imidlertid ikke nodvendig å gjenta den omstendelige opprinnelige kalibreringsprosess. Denne er nemlig utfdrt for å bekrefte en rimlig korrelasjon mellom {^røg^exi 013 *mf^ virkelig lifee^get som å finne verdien av K. EtterfSigende forandringer av verdien for K kan derfor ganske enkelt bestemmes ved periodisk sammenligning mellom den manuelle "gripekar"-verdi med den beregnede verdi for ty) virkelig* Hv^*s ^- S8& verdier viser seg å være vesentlig forskjellige, kan en ny K-verdi bestemmes ved å multiplisere den gamle K-ver&i med forholdet mellom den måte stromningstakt og den

beregnede verdi i henhold til modellen. En sådan prosess vil periodisk oppdatere kallbreringskonstanten. Hvis det foretas store forandringer i prosessen, f. eks. ved anvendelse av en helt anneh glassammensetning, må verdien^u beregnes på nytt utfra den målte ©ppstrdms-temperatur dg med viskositet/teim?eratux-kurven tilpasset til den nye glasstype.

Hvis glasstettheten forandres raå videre konstanten C, korrigeres

i overensteraméise med dette.

Den omfattende innledende kalibreringsprosess vil imidlertid

bare være nddvehdig for å bekrefte at spredningen mellom (mf)vir^eiig og (m^) røj^jLl fromsieies er godtagbar. Denne prosess behdver således bare å utfores hvis det oppstår styringsproblemer, som varsler ora at en kontroll av den opprinnelige kalibrering er onskelig.

Fig. 8 viser skjematisk en styrekrets for automatisk styring av gjennomstroraningen i bussingen, idet foreliggende prosessprogram for beddrameise av strdmningstakten for en fritt fallende gJ&ass-strdmning inngår i denne krets* Det smeltede glass tilfores bussingens utldpsåpning gjennom en ovenforliggeade forherd, hvorunder forherdene glasstemperatur måles ved hjelp av et nedsenket termokors eller annen hensiktsmessig teraperaturmåle-anosSfctng. Det smeltede glassets viskositet innstilles ved justering av forherdtemperaturen. To diametermålinger på glasstrdmningen utfdres på steder som bestemmes ved ligningene (26)/ iZV) og (2$)* hvorunder strdmning i en dimensjon sikres.

Glassmeitens strdmningstakt beregnes deretter ved. anvendelse av ligningene (25) og (31). Den virkelige stroraningshastighet sammenlignes deretter med bussingens innstilte verdi og et korrigeringssignal avgis til bussingens styreinnretning.

Hvis den virkelige strdmningstakt er mindre enn den innstilte verdi, dkes bussingens motstandsoppvarming, således at viskositeten for det tynne skikt av smeltet glass som befinner seg umiddelbart inntil bussingens innervegg, avtar. Folgelig reduseres den fluid©~dynamiske friksjon, hvilket medfdrer en dkning av strdmningstakten gjennom bussingens utldpsåpning. Hvis den virkélige strdneiingstakt er stdrre enn bussingens innstilte verdi, minskes på lignende måte bussingenslootstandsoppvarming, hvilket medfdrer en dkning av den fluldodynamiske friksjon fulgt av en tilsvarende lavere strdmningstakt.

Det fonnes i handelen et antall hensiktsmessig anordninger for måling av glasstromningens diametere. Por sådan oppmåling av en Strdmning av smeltet glass er det imidlertid fordelaktig å anvende et radaravsdkningskamera med en lineær oppsetning av skrivende fotodioder som er fdlsomme for stråling innenfor fotospekteret Ved sammenligning med en kontrastbakgrunn.

Det vil imidlertid være klart at mange modifikasjoner og varianter av den ovenfor beskrevede oppfinnelse er mulig under ledning av de angitte anvisninger. Det vil derfor forstås at oppfinnelsen innenfor rammen av de etterfdlgende patentkrav kan utfores på annen måte enn som spesielt beskrevet ovenfor.

Claims (10)

1. Fremgangsmåte for bestemmelse av strdmningstakten for en

fritt fallende strd mning av smeltet glass med hovedsakelig sirkelformet tverrsnitt, karakterisert ved fdlgende tiltak; a) måling av stromningens diameter på to steder (dQ og d) på to steder i innbyrdes aksial avstand} b) beregning av glasstromningens strdmningstakt ut i fra ligningen:

hvori nu er glassmeltens strdmningstakt ai >.:• er glassmeltens viskositet d^ er den dvre målte strdmningsdiameter d er den nedre målte strdmningsdiameter Az er det aksiale avstand mellom d o og d g er tyngdekraftaksellerasjonen er glassmeltens tetthet, og K er en kalibreringskoeffisient.

2. Fremgangsmåte for forming av glassfibere ved sentrifugering av smeltet glass til radiale strdmninger, som i tverretningen bringes til påvirkning av en ringformet qgassblåser, som fortynner de radiale strdmninger til fibre, hvorunder sentrifugen under innflytelse av tyngdekraften tilfores en fritt fallende strdm av smeltet glass fra et overliggende munnstykke, hvorigjennom strdmningstakten for det smeltede glass til sentrifugen styres ved variasjon av munnstykkets temperatur; karakterisert ved at en dnsket strdmningstakt for det smeltede glass til sentrifugen bibeholdes ved en prosess som omfatter bestemmelse av den fritt fallende glasstrdmnings diameter på to steder i innbyrdes aksial avstand; beregning av stromningens strdmningstakt ut fra ligningen:

hvori mf er stromningens strdmningstakt ^ u er glassmeltens viskositet er glassmeltens tetthet dQ er den ovre målte strdmningsdiameter d er den nedre målte strdmningsdiameter z er den aksiale avstand mellom dQ og d g er tyngdekraftakselleras^onen, og K er en kalibreringskonstant; sammenligning av den beregnede strdmningstakt med den dnskede strdmningstakt, samt bestemmelse av forskjellen mellom disse strdraningstakter og innstilling av munnstykkets temperatur i overensstemmelse med den fastlagte forskjell mellom visse verdier.

3. Styrekrets for opprettholdelse av en konstant strdmning av smeltet glass gjennom et munnstykke oppvarmet med elektrisk motstandsoppvarming og hvorfra glasset fritt kan falle ned som en strdmning av smeltet glass med hovedsakelig sirkelformet tverrsnitt; karakterisert ved at kretsen omfatter en anordning for bestemmelse av minst to forskjellige strdmnings diametere i innbyrdes avstand og frembringelse av elektriske signaler som angir disse diameterverdier: en anordning for detektering og behandling av nevnte diametersignaler i samsvar med et programmert samband mellom nevnte diametere og strommens strdmningstakt samt frembringelse av et elektrisk signal som angir nevnte strdmningstakt% en anordning for sammenligning av nevnte strdmningstaktsignal med et referansesignal, bestemmelse av forskjellen mellom disse signaler og frembringelse av et elektrisk utgangssignal som representerer nevnte forskjell, samt en logisk innretning som er anordnet for å påvirkes av nevnte forskjellsignal for innstilling av munnstykkets temperatur i overensstemmelse med dette.

4. Apparat for fremstilling av glassfibre, hvori det inngår en sentrifuge, et oppvarmet munnstykke som er plassert over nevnte sentrifuge og tilfdres smeltet glass i en fritt fallende strdm til sentrifugen, samt en anordning for fiberdannelse av smeltet glass som slynges ut fra sentrifugens karakterisert ved at apparatet omfatter en anordning for bestemmelse av et antall diametere av nevnte fritt fallende strdmning av smeltet glass» en anordning for beregnaag av strdramens strdmningstakt som en funksjon av nevnte strdmnings-diameterersamt for sammenligning av den beregnede strdmningstakt med en innstilt verdi og bestemmelse av forskjellen mellom disse verdier, ssamt en styreanordning for munnstykkets oppvarming og som er anordnet for å påvirkes av nevnte strdmningstaktforskjell for innstilling av nevnte munnstykketemperatur og derved strdmningstakten gjennom munnstykket i samsvar med denne forskjell.

5. Apparat som angitt i krav 4, karakterisert ved at nevnte anordning for bestemmelse av et antall diametere av den fritt fallende glass-strdm omfatter en rettlinjet rekke av fotodioder.

6. Styrekrets for opprettholdelse av en konstant strdmning av smeltet glass gjennom et munnstykke oppvarmet ved elektirisk motstandsoppvarming og hvorfra glasset fritt faller som eti smeltet glasstrdmning med hovedsakelig sirkelformet tverrsnitt; karakterisert ved at kretsen omfatter en anordning for bestemmelse av minst to forskj ellige stromningsdiametere i innbyrdes aksial avstand og elektriske organer for bestemmelse av glassmeltens viskositet oppstrdms for munnstykker og frembringelse av et elektrisk signal som angir nevnte viskositetsverdi; en anordning for detektering og behandling av nevnte diameter- og viskositetssignaler i overensstemmelse med et programmert samband mellom disse variable verdier og stromningens strdmningstakt samt frembringelse av et elektrisk signal som representerer den således utledede stromningstakt; en anordning for sammenligning av nevnte strdraningstaktsignal med et referanse- . signal, bestemmelse av forskjellen mellom disse signaler og frembringelse av et elektrisk utgangssignal som angir nevnte forskjell, samt en logisk innretning som er anordnet for å påvirkes av forskjellsignalei: for innstilling av munnstykkets temperatur 1 overensstemmelse med dette signal.

7. Apparat for fremstilling av glassfibre, og hvori de^ inngår en sentrifuge, et oppvarmet munnstykke som er plassert over nevnte sentrifuge og tilfores smeltet glass i en fritt fallende strdmning til sentrifugen, samt en anordning for fiberdannelse av nevnte glassmelte som slynges ut fra sentrifugen; karakterisert ved at apparatet omfatter en anordning for bestemmelse av et antall diametere for nevnte fritt fallende glasstromning; en anordning for bestemmelse av glass-smeltens viskositet oppstrdms for munnstykket; en anordning for beregning av stromningens ijjstrdmningst akt som en funksjon av nevnte variable verdier og sammenligning av den således beregnede strdmningstakt med en innstilt verdi samt bestemmelse av forskjellen mellom disse verdier, og en styreanordning for munnstykkets oppvarming og innrettet for å påvirkes av nevnte strdmningstaktforskjell til innstilling av munnstykkets temperatur og derved glassets strdmningstakt gjennom munnstykket.

8. Apparat som angitt i krav 4, karakterisert ved at nevnte anordning for bestemmelse av flere diameterverdier for den fritt fallende glass-strdmnlng omfatter en rettlinjet rekke av fotodioder.

9. Fremgangsmåte for bestemmelse av stromningstakten for en fritt fallende fluidumstromning med hovedsakelig sirkelformet tverrsitt, karakterisert ved at fremgangsmåten omfatter folgende tiltak: a) bestemmelse av glasstromningens diameter på to steder (dQ og d) i innbyrdes aksial avstand, og b) beregning av glasstromningens strd mningstakt ut i fra ligningen:

hvori m^ er stromningens strd mningstakt ^ u er fluidets viskositet dQ er den målte ovre strd mningsdiameter d er den nedre målte strdmningsdiameter A z er det aksiale avstand mellom dn og d g er tyngdekraftaksellerasjonen er fluidets tetthet, og K er en kalibreringskoeffisient.

10. Styrekrets for opprettholdelse av konstant fluidumstromning gjennom et munnstykke oppvarmet ved elektrisk motstandsoppvarming og hvorfra glasset fritt faller som en smeltet glasstrdmning med hovedsakelig sirkelformet tverrsnitt; karakterisert ved at kretsen omfatter en anordning for bestemmelse av minst to strdmningsdiametere i innbyrdes aksial avstand og frembringelse av elektriske signaler som tilsvarer disse diametere; en anordning for detektering og behandling av nevnte diametersignaler i samsvar med et programmert samband mellom nevnte diametere og stromningens strdmningstakt samt frembringelse av et elektriske m signal som representerer stromningens strdraningstakt; en anordning for sammenligning av nevnte strdmningstaktsignal med et referansesignal, bestemmelse av forskjellen mellom disse signaler og frembringelse av et elektrisk utgangssignal som angifc nevnte forskjell, samt en logisk innretning som er anordnet