FI63210C - Stroemmatare foer smaelt material - Google Patents

Description

Γμ55^Π ΓβΊ ^kuulutusjulkaisu ,,λ,λ LBJ 11 UTLAGGNINOSSKRIFT 6321 0 C Patentti myönnetty lö 05 1933 V5v3 ' ^ Patent Eeddelat ^ (SI) Kv.ik.Va3 C 03 B 37/08 SUOMI—FINLAND (21) ρ*·η«»*ι<·«ϋ·-fmmomMi*'· 7831*1+2 (22) HakMiiipUva —AMMmkif^ag 10.11.78 (23) AlfcupUvt—GJkifhMadac 10.11.78 (41) Tullut JulkItuksI — Bllvk offuMlig 2U.06.79 PMMtl- j. nkLttrltallttu, MM«.(. W»W P~-

Patani och ragictarttyralMn Anastan utitfd o*h utUkrKtM pubUemd 31.01.83 (32)(33)(31) Pyydetty muoHmm —Ugtrd priorttet 2 3.12.77 USA(US) 86U0U6 (71) Ovens-Corning Fiberglas Corporation, Fiberglas Tower, Toledo, Ohio 1+3659» USA(US) (72) Arthur Conrad Heitmann, Newark, Ohio, Arnold Joseph Eisenberg, Granville» Ohio, USA(US) (7I+) Oy Kolster Ab (5U) Sulan aineen virransyötin - Strömmatare för smält material

Keksintö koskee laitteistoa lämmön vaikutuksesta pehmenevien materiaalien sulattamiseksi ja erikoisesti materiaalivirran syöttäjiä tai läpimenoholkkeja, jotka on valmistettu platinasta, rodiumis-ta tai muista jalometalliseoksista jatkuvien lasikuitujen valmistamiseksi.

Useita menetelmiä on tähän mennessä käytetty lasin käsittelemisessä jatkuvien lasifilamenttien muodostamiseksi kuituja varten. Eräs menetelmä käsittää vaiheinaan lasin sulattamisen suhteellisen suuressa uunissa, lasin puhdistamisen puhdistuskammiossa ja sen muotoilun pallomaisiksi kappaleiksi tai lasipalloiksi. Lasipallot viedään seuraavaksi materiaalivirran syöttäjään, jotka kuumennetaan sähköisesti lasin sulattamiseksi uudelleen viskositeettiin, jossa lasisuihkut voidaan saada virtaamaan kuumentimen aukkojen läpi ja ohenemaan kuiduiksi.

Nykyisin käytetty tavallisempi menetelmä on suora sulatuspro-sessi, jossa lasierä muutetaan sulaan muotoon ja puhdistetaan uunis- 6321 0 sa. Sula lasi virtaa uunista pitkin esiahjokanavaa ja lasivirran syöttäjien läpi, joita on asetettu pitkin esiahjoa. Syöttäjiä kuumennetaan sähkövastuksella lasin viskositeetin valvomiseksi. Sitten lasi-virrat viedään syöttäjien aukkojen tai hoikkien läpi kuitujen ohen-tamiseksi.

Molemmat edellä mainitut kuidunmuodostusprosessit käyttävät lasivirran syöttäjiä tai läpimenoholkkeja, jotka on tehty korkeita lämpötiloja kestävistä metalliseoksista, kuten platinasta ja rodiu-mista. Lasivirran syöttäjä on metallisäiliö, jonka pohjaseinämässä on aukkoja, joiden läpi lasisuihkut virtaavat kuiduiksi ohentamista varten. Usein kiinnitetään revitettyjä kärkiä tai ulokkeita pohja-seinämään, jonka läpi lasin virta juoksee. Syöttäjät on tyypillisesti valmistettu esileikatuista osista, jotka hitsataan yhteen tavanomaisilla sulatus-hitsausmenetelmillä. Sivuseinämät ja pohjasei-nämät asetetaan vasten päätyseinämää ja hitsataan siihen terävien, kaareutumattomien, kaksiulotteisten kulmien muodostamiseksi. Tällaisessa rakenteessa muodostetaan terävä, kaareutumaton, kolmiulotteinen kulma, jossa sivuseinämä, pohjaseinämä ja päätyseinämä yhtyvät. Navat, joihin sähkökokoomakiskot kiinnitetään sähkövirran ohjaamiseksi syöttäjän läpi, hitsataan laatikon muotoisen syöttäjän molempiin päihin. Syöttäjää kuumennetaan sitten sen sähkövastuksen avulla, jonka se itse muodostaa.

Tämän tyyppisen syöttäjän rakenteella on joukko ongelmia. Monien osien hitsaaminen yhteen on aikaa vievää ja hitsaussaumojen tasaisuus voi vaihdella. Johtuen sulatushitsauksen rakenteen luonteesta, verrattuna levymateriaaliin, sähkövastuksen suuruus muuttuu pitkin hitsausvyöhykettä, ja sama lämpökuvio saattaa olla vaikeaa stabiloida tai reprodusoida syöttäjästä toiseen. Tämä voi olla erityinen ongelma terävissä kulmissa, missä yksi levy on asetettu toista vasten hitsaamista varten. Myöskin hitsaussauma, joka yhdistää navan päätyseinään, on hyvin tärkeä syöttäjien suorituskyvylle.

Jos tämän hitsaussauman sähkövastus vaihtelee syöttäjästä toiseen, syöttäjät toimivat eri lailla erilaisista kuumenemisominaisuuksis-ta johtuen. Myös, jos hitsaussauma, joka yhdistää navan päätyseinä-mään, on huono, napa voi palaa irti syöttäjästä sähkökaaren vaikutuksesta, mikä aiheuttaa syöttäjän ennenaikaisen viallisuuden. Terävät, kaareutumattomat kulmat tässä syöttäjän rakenteessa voivat muodostaa alueita, joissa on korkea rasitushuippu. Suuren rasitus- 3 63210 huipun alue huonossa hitsaussaumassa voi aiheuttaa vuodon syöttäjässä, ja siten syöttäjän ennenaikaisen pilalle menon.

Käsillä oleva keksintö käsittää syöttäjän, sulan mineraali-aineen syöttämiseksi suihkujen muodossa, joka käsittää pohjaseinä-mäosan, kaksi sivuseinämäosaa ja kaksi päätyosaa, ja keksintö tunnetaan siitä, että päätyseinäosaan on muodostettu pohjalaippa ja kaksi sivulaippaa, jotka ulkonevat päätyseinäosasta muodostaen pyöristetyt nurkat, ja jotka on kiinnitetty puskuhitseillä^pöhjaseinäosaan sekä vastaavasti sivuseinäosiin.

Tämän keksinnön kohteena on saada aikaan syöttäjiä lämmössä pehmennettyjä, kuituja muodostavia materiaaleja varten.

Tämän keksinnön toisena kohteena on saada aikaan lasivirran syöttäjiä, joissa on pienennetyt suuren rasitushuipun alueet.

Eräänä kohteena tässä keksinnössä on aikaansaada lasivirran syöttäjiä, joilla on tasaisemmat kuumenemisominaisuudet.

Eräänä toisena kohteena tässä keksinnössä on saada aikaan parannetut päätyosat lasivirran syöttäjiin.

Nämä ja muut keksinnön kohteet ilmenevät keksintöä kuvattaessa seuraavassa yksityiskohtaisesti oheisiin piirustuksiin viitaten .

Kuva 1 on sivukuva edestä päin tämän keksinnön mukaisen kui-dunmuodostuslaitteiston yleisestä järjestelystä.

Kuva 2 on kaavamainen isometrinen kuva tämän keksinnön mukaisesta lasivirran syöttäjästä.

Kuva 3 on osittainen sivukuva tämän keksinnön mukaisesta lasivirran syöttäjästä.

Kuva U on poikkileikkauskuva olennaisesti pitkin viivaa H-1! kuvassa 3.

Kuva 5 on osittainen sivukuva edestä päin toisesta tämän keksinnön mukaisesta lasivirran syöttäjästä.

Ennen kuin tätä keksintöä selostetaan yksityiskohtaisemmin, huomautetaan, että keksintöä ei rajoiteta soveltamisessaan rakenne-yksityiskohtiin ja osien järjestelyyn, joita on kuvattu oheisissa piirroksissa, sillä keksinnöllä on muita suoritusmuotoja ja sitä voidaan soveltaa ja toteuttaa eri tavoin elementtien valmistamiseksi muita käyttötarkoituksia varten. Myös on ymmärrettävä, että eri termejä käytetään tarkoituksella kuvata eikä rajoittaa keksintöä.

* 63210

Piirroksia selostetaan nyt tarkemmin. Kuva 1 esittää kuidun-muodostuksen järjestelyä. Mineraalimateriaalia, kuten lasia, pidetään sulassa tilassa lasivirran syöttäjässä tai läpimenoholkkilait-teessa 10, josta useita materiaalivirtoja lasketaan syöttäjässä olevista aukoista ohentamista varten kuiduiksi 60. Kuidut kootaan nauhaksi 66 vetämällä ne kokoojakappaleen 64 yli, samalla kun liistaus suoritetaan kuiduille laitteessa 62, joka levittää liiman jokaiseen filamenttiin kokoojalaitteen 64 kohdalla olevan kokoamiskohdan yläpuolella. Kuitunauha 66, joka on muodostettu kootuista kuiduista, kehitetään rullauslaitteessa 68, joka ristikehii nauhan sopivalla ristikehimislaitteella, kuten spiraalikehijällä 70, joka kehii nauhan pyörivälle rullalle kehiöksi 74.

Kuva 2 esittää samanlaista lasivirran syöttäjää tai läpime-noholkkilaitetta 10 kuin kuvassa 1. Lasivirran syöttäjä on laatikon muotoinen ja valmistettu korkeita lämpötiloja kestävästä metalli-seoksesta, joka sisältää platinaa, rodiumia, tms. Kuten on esitetty kuvassa 2, läpimenoholkkilaitteessa on sivuseinämäosat 12 ja 14, pohjaseinämäosa 16, jossa on reiät 36 ja päätyosat 20 ja 22. Pääty-osat 20 ja 22 ovat samanlaiset.

Kuvat 3 ja 4 esittävät yksityiskohtaisemmin syöttäjälaitteen päätyosaa. Pohjaosassa 16 näkyvät siihen kiinnitetyt rei'itetyt kärjet 18. On korostettava, että kärjillä varustettu pohjaosa esitetään vain yhtenä esimerkkinä ja että sellainen pohjaosa, jossa on yleensä tasainen pohjapinta, kuten on esitetty kuvassa 5, kuuluu myös tämän keksinnön piiriin. Kuva 5 esittää ulokkeetonta syöttäjä-laitetta 80, jossa on yleensä tasainen pohja 84 ja päätyosa 82, joka on samanlainen kuin päätyosa 20 kuvassa 3. Kuvassa 3 esitetyssä suoritusmuodossa kärjellä varustetut reiät ovat säännöllisissä riveissä. Pohjaseinämäosa ja kaksi sivuseinämäosaa voivat olla valmistetut yhdestä tai useammasta metalliosasta, jotka on hitsattu yhteen tavalliseen tapaan. Vaihtoehtoisesti nämä osat on voitu muotoilla yhtenä metalliosana myöskin tunnetulla tavalla. Muodostamalla pohjaseinämäosa ja sivuseinämäosat yhtenä metallikappaleena, vähenee syöttäjän valmistuksessa tarvittavien hitsaussaumojen määrä.

Päätyosa 20 on mieluummin yksiosainen kappale kuin useammasta osasta hitsaamalla koottu. Tällainen yksikkö voidaan valmistaa tavanomaisella tarkkuusvalulla.

Päätyosa 20 käsittää päätyseinämäkappaleen 26 ja kappaleet, 5 63210 jotka ulottuvat päätyseinämäkappaleesta sen kolmella sivulla muodostaakseen pohjaseinämäkappaleen 32 ja kaksi sivuseinämäkappalet-ta 28 ja 30. Kuten on esitetty, sivuseinämäkappale 28 lähtee pääty-seinämästä 26 ja kaartuen säteellä 38, sivuseinämäkappale 30 lähtee päätyseinämästä 26 kaartuen säteellä 40 ja pöhjaseinämäkappale 32 lähtee päätyseinämästä 26 kaartuen säteellä 42. Sisäpuolinen säde voi olla esim. 1,6 mm ja ulkopuolinen säde voi olla 3,2 mm. Sivu-seinämäkappaleet ja pöhjaseinämäkappale muodostavat yleensä 90° kou-rupohjaiset kulmat päätyseinämän kanssa. Kolmiulotteinen kulma 44, joka muodostuu päätyseinämän 26, pohjaseinämäkappaleen 32 ja sivu-seinämäkappaleen 30 leikkauskohdassa, on kourumainen pallokulma. Kolmiulotteinen kulma 46, joka muodostuu päätyseinämän 26, pohjaseinämäkappaleen 32 ja sivuseinämäkappaleen 28 leikkauskohdassa, on kourumainen pallokulma. Järjestämällä päätyosan 20 kulmiin kaare-vuussäde, vähennetään suuren rasituksen huippualueita, verrattuna syöttäjiin, joissa on terävät, pyöristämättömät 90° kulmat.

Kuten on esitetty, sivuseinämäkappaleiden 28 ja 30 pituus on pienempi kuin sivuseinämäosilla 14 ja 12. Keksinnön piiriin kuuluu, että nämä pituudet voivat olla yhtä suuret, tai sivuseinämäkappaleiden pituus voi olla suurempi kuin sivuseinämäosien pituus. Samaten pohjaseinämäkappaleen pituuden on esitetty olevan pienempi kuin pohjaseinämäosan pituuden. Kuitenkin pohjaseinämäkappaleen pituus ja pohjaseinämäosan pituus voivat olla samat tai pohjaseinämäkappaleen pituus voi olla suurempi kuin pohjaseinämäosan pituus.

Napa 24 on päätyosan 20 kanssa yhteinen ja samaa kappaletta. Näin eliminoidaan tarve hitsata napa päätyseinään kiinni. Koska päätyosa on valettu yhdeksi yhtenäiseksi osaksi, sähköinen kosketus navan 24 läpi syöttäjän runkoon on tasainen ja reprodusoitavissa. Hitsaussauma on eliminoitu ja mahdollisuus syöttäjän vioittumiseen sähkönavan palamisesta johtuen, jonka voi aiheuttaa huonon hitsaus-sauman aiheuttama sähkökaaren kuuma kohta, vähenee.

Pohjaseinämäosa 16 ja sivuseinämäosat 12 ja 14 on yhdistetty päätyosiin 20 ja 22, Pohjaseinämäosa ja sivuseinämäosat on yhdistetty pohjaseinämäkappaleisiin ja sivuseinämäkappaleisiin. Nämä osat ja kappaleet voidaan liittää hitsaussaumalla 34. Jatkuvan pus-kuhitsin on huomattu sopivan tyydyttävästi. Puskhitsiä käytettäessä ei synny mitään teräviä kulmia, ja siten mahdollisuus kuormitushui- 6 63210 pun alueeseen tai rasituksen nousuun, joka aiheuttaisi vuodon ja sitä tietä syöttäjän vioittumisen, vähenee.

Edellä olevasta käy ilmi, että tähän keksintöön voidaan tehdä erilaisia modifikaatioita. Sellaisten kuitenkin katsotaan kuuluvan keksinnön piiriin, kuten seuraavissa patenttivaatimuksissa on esitetty.

Claims (5)

7 63210

1. Syöttäjä sulan mineraaliaineen syöttämiseksi virtojen muodossa, joka syöttäjä käsittää pohjaseinäosan (16) kaksi sivu-seinäosaa (12. 14) ja kaksi päätyseinäosaa (20, 22)»tunnettu siitä, että kumpaankin päätyseinäosaan (20, 22) on muodostettu pohjalaippa (32) ja kaksi sivulaippaa (28, 30), jotka ulkonevat päätyseinäosasta muodostaen pyöristetyt nurkat (38, 40, 42) ja jotka on kiinnitetty puskuhitseillä (34) pohja-seinäosaan (16) sekä vastaavasti sivuseinäosiin (12, 14).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen syöttäjä, tunnet-t u siitä, että sivulaippojen (28, 30) pituus on pienempi kuin sivuseinäosien (12, 14) pituus.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen syöttäjä, tunnet-t u siitä, että pohjalaipan (32) pituus on pienempi kuin pohjaseinäosan (16) pituus.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1...3 mukainen syöttäjä, tunnettu siitä, että kummassakin päätyseinäosassa (20, 22. on liitin (24) , joka ulkonee päätyseinästä.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1...4 mukainen syöttäjä, tunnettu siitä, että päätyseinän (20, 22) ja kummankin sivulaipan (28, 30) ja pohjalaipan (32) välinen leikkaus muodostaa pallonurkan (44, 46).