[发明专利]一种玻璃预制棒的拉伸方法

说明书

技术领域

本发明涉及玻璃预制棒的拉伸方法，尤其是通过利用重力传感器测量反映拉伸力的玻璃预制棒的内部张力，同时利用拉伸过程中玻璃预制棒体积不变的性质来控制玻璃预制棒的起始拉伸与收尾拉伸的玻璃预制棒的拉伸方法。 

背景技术

随着玻璃预制棒尺寸的不断大型化，原广泛使用的横向火焰延伸技术已无法满足预制棒延伸的要求，更新型的纵向电炉延伸技术受到了广泛的研究，并取得了快速的进展。目前，玻璃预制棒的纵向拉伸方法主要是采用上下两个夹具对玻璃预制棒两头进行上下夹持，使用电炉对玻璃预制棒的有效区域进行顺序软化，依据软化区锥面某处的直径变化来控制上下夹具的运动速度差而实现对玻璃预制棒的拉伸。例如96118554.6号发明专利申请中提出设定径与测定径的比值控制法；中国CN1159243C号发明专利说明书提出了一种玻璃预制棒两头锥面处的拉伸控制方法，以达到充分利用玻璃预制棒的目的。 

而它们在拉伸速度的设定上都是一个经验值，一般是由多次延伸试验后得到的经验速度。且该速度需要炉体内部温度场始终保持一个稳定的状态。实际上，要保证锥面控制点不变，就需要玻璃预制棒的内部张力保持在某一稳定状态，也就是玻璃预制棒的软化区在整个拉伸过程中的温度场是一致的。而一般情况下加热电炉的温控系统是保证炉体某一点的温度稳定，从而粗略地保证炉体内部温度场的稳定。但这不能保证玻璃预制棒软化区内部的温度场稳定。这样，在玻璃预制棒吸收的热量盈余时，玻璃预制棒内部张力减小，玻璃预制棒软化区锥面将会上移。相反，在玻璃预制棒吸收的热量不足时，玻璃预制棒内部张力变大，玻璃预制棒软化区锥面将会下移。在这两种情况下，锥面测径点将发生飘移，从而不能准确反映 实际需要测定处的直径，如图1A中对应测径仪4的设定测量控制点o-o，当玻璃预制棒因吸收热量盈余造成内部张力变小时，玻璃预制棒软化区锥面上移，实际测量控制点m-m将会相对设定测量控制点o-o偏下(如图1B所示)，当玻璃预制棒因吸收热量不足造成内部张力变大时，玻璃预制棒软化区锥面下移，实际测量控制点n-n将会相对设定测量控制点o-o偏上(如图1C所示)。换句话说，就是在热平衡发生变化时，玻璃预制棒软化区锥面的形状和位置都将发生变化，从而影响控制精度，最终会导致拉伸后的玻璃预制棒外径波动较大，并出现外径沿一个方向递增或递减的情况。 

目前的拉伸方法还存在不能充分利用玻璃预制棒的问题，由于被拉伸之前的玻璃预制棒的中间部分为直径趋于一致的主体段2g，玻璃预制棒的上、下两端分别具有上端夹持段2a和上端锥段2b、下端锥段2h和下端夹持段2f；由于拉伸起始阶段是从对下端锥段2h的拉伸开始的，比较难控制，经常需要拉伸很大一部分预制棒成为过渡段2e后才能得到所需要的符合目标直径的目标拉伸段2d，而在收尾阶段，由于对上端锥段2b的拉伸比较难控制，因此在没有拉伸到上端锥段2b时就停止拉伸，这样造成了玻璃预制棒两端很大一部分浪费，如图2B所示，造成了上端锥段2b、上端的恒定状态的拉伸锥段2c和过渡段2e的浪费。 

发明内容

本发明要解决的技术问题和提出的技术任务是克服现有技术存在的拉伸的起始阶段和收尾阶段实际测量控制点会相对设定测量控制点偏移而导致拉伸后的玻璃预制棒外径波动较大以及不能充分利用玻璃预制棒的缺陷，提供一种通过利用重力传感器测量反映拉伸力的玻璃预制棒的内部张力，同时利用拉伸过程中玻璃预制棒体积不变的性质来控制玻璃预制棒的起始拉伸与收尾拉伸的玻璃预制棒的拉伸方法。为此，本发明采用以下技术方案： 

一种玻璃预制棒的拉伸方法，是将玻璃预制棒的上端、下端分别夹持在上夹具、下夹具上进行顺序加热，利用上夹具的速度和下夹具的速度之差对该玻璃预制棒进行拉伸，在该拉伸过程中，通过调整上夹具的速度始终保证拉伸力的稳定性，利用测径仪的设定控制直径和设定点测量直径控制下夹具的速度，其特征是：利用重力传感器测量反映所述拉伸力的玻璃预制棒的内部张力，同时利用拉伸过程中玻璃预制棒体积不变的性质来控制玻璃预制棒的起始拉伸阶段和收尾拉伸阶段；

在所述的起始拉伸阶段和收尾拉伸阶段之间为稳定拉伸阶段，在该稳定拉伸阶段，所述上夹具(1)的速度V1和下夹具(5)的速度分别为设定速度；在起始拉伸阶段，所述上夹具(1)的速度V1上升到其在稳定拉伸阶段的设定速度V0和下夹具(5)的速度V2上升到其在稳定拉伸阶段的设定速度(D1²/D2²)V1过程中，始终符合体积关系V(a，c)＝V(a1，b1)，其中： 

D1为拉伸前玻璃预制棒(2)的主体段(2g)的平均直径，