JP2759100B2 - ガラス繊維製造用装置 - Google Patents
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- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/02—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
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- C03B37/02—Manufacture of glass fibres or filaments by drawing or extruding, e.g. direct drawing of molten glass from nozzles; Cooling fins therefor
- C03B37/0203—Cooling non-optical fibres drawn or extruded from bushings, nozzles or orifices
- C03B37/0209—Cooling non-optical fibres drawn or extruded from bushings, nozzles or orifices by means of a solid heat sink, e.g. cooling fins
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- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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- Y02P40/57—Improving the yield, e-g- reduction of reject rates
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- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Fibers (AREA)
- Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、ガラスのような熱軟化性材料で繊維を製造
する技術に関する。特に、本発明は、ガラス繊維形成用
装置に関する。
する技術に関する。特に、本発明は、ガラス繊維形成用
装置に関する。
本発明は、溶融ガラスの流れが小さい直径の連続繊維
に機械的に繊細化され、しかる後、ストランドに分類さ
れ、パッケージに巻かれる連続ガラス繊維の生産を参照
することによって、本発明を例示する。
に機械的に繊細化され、しかる後、ストランドに分類さ
れ、パッケージに巻かれる連続ガラス繊維の生産を参照
することによって、本発明を例示する。
「繊維」即ち連続ガラスフィラメントの生産におい
て、フィラメント形成装置の処理量と作動効率を増す果
てしない追求があった。処理量を増すために、多数のオ
リフィスを有する幾つかのフィーダが設計され、一方、
他の装置においては、フィーダ及びガラスの作動温度を
上げることによって処理量を増そうと試みられている。
どちらの場合でも、冷却装置が多くの熱を取り除かなけ
ればならない。最も広く用いられている冷却装置の１つ
は、形成領域及びガラスから熱を取り除く水冷ヘッダー
即ちマニホルドに取り付けられた複数の熱伝達部材即ち
フィンシールドを有する。
て、フィラメント形成装置の処理量と作動効率を増す果
てしない追求があった。処理量を増すために、多数のオ
リフィスを有する幾つかのフィーダが設計され、一方、
他の装置においては、フィーダ及びガラスの作動温度を
上げることによって処理量を増そうと試みられている。
どちらの場合でも、冷却装置が多くの熱を取り除かなけ
ればならない。最も広く用いられている冷却装置の１つ
は、形成領域及びガラスから熱を取り除く水冷ヘッダー
即ちマニホルドに取り付けられた複数の熱伝達部材即ち
フィンシールドを有する。
産業は、貴金属ブッシング又はガラスフィーダを用い
て、長年ガラス繊維を製造している。このようなガラス
フィーダは、溶融ガラスのプールを保持する、普通、技
術においてチッププレートと称する小孔を有する底板即
ち壁を備える。溶融ガラスの流れは、底のブッシング壁
の開口即ちチップから流出する。しかる後、適当な手段
によってガラスの流れは繊細化され、ガラス繊維の形に
収集される。このようなガラスフィーダ即ちブッシング
は、溶融ガラスの作動状態に化学的耐性でなければなら
ず、高い作動温度で寸法的に安定でなければならない。
現今、このようなブッシングは貴金属で製造され、この
貴金属はプラチナ又はプラチナ合金及びロジウム合金の
ような元素で存在する貴金属及び合金を含む。
て、長年ガラス繊維を製造している。このようなガラス
フィーダは、溶融ガラスのプールを保持する、普通、技
術においてチッププレートと称する小孔を有する底板即
ち壁を備える。溶融ガラスの流れは、底のブッシング壁
の開口即ちチップから流出する。しかる後、適当な手段
によってガラスの流れは繊細化され、ガラス繊維の形に
収集される。このようなガラスフィーダ即ちブッシング
は、溶融ガラスの作動状態に化学的耐性でなければなら
ず、高い作動温度で寸法的に安定でなければならない。
現今、このようなブッシングは貴金属で製造され、この
貴金属はプラチナ又はプラチナ合金及びロジウム合金の
ような元素で存在する貴金属及び合金を含む。
また、貴金属ブッシングは、使用されるとクリープ即
ち変形する傾向がある。変形、即ち「たわみ」により、
ブッシングを早期に使用から外すことが必要になる。も
し、腐食性作用がフィーダに損害を与えないとしても、
たわみが損害を与える。
ち変形する傾向がある。変形、即ち「たわみ」により、
ブッシングを早期に使用から外すことが必要になる。も
し、腐食性作用がフィーダに損害を与えないとしても、
たわみが損害を与える。
本発明は、熱伝達部材即ちフィンシールドが外方配置
の面を有し、この面にセラミックコーティングが結合さ
れているフィーダ即ちブッシングを開発した。熱伝達面
は、また、フィーダの流出壁に直接接触しかつこれに隣
接し、熱伝達面は流出壁を支持する支持部材として作用
する。普通、フィーダの底壁が流出壁である。この組合
せは、多数のオリフィスを有するフィーダ即ちブッシン
グを設計するのに特に有用である。
の面を有し、この面にセラミックコーティングが結合さ
れているフィーダ即ちブッシングを開発した。熱伝達面
は、また、フィーダの流出壁に直接接触しかつこれに隣
接し、熱伝達面は流出壁を支持する支持部材として作用
する。普通、フィーダの底壁が流出壁である。この組合
せは、多数のオリフィスを有するフィーダ即ちブッシン
グを設計するのに特に有用である。
図１は、ガラスフィーダ、熱伝達部材及び冷却マニホ
ルドの部分的に断面図である側面図である。
ルドの部分的に断面図である側面図である。
図２は、フィーダの流出壁に接触した熱伝達部材を示
す端面図である。
す端面図である。
図３は、セラミックコーティングだけが熱伝達部材に
接触するのを示す拡大図である。
接触するのを示す拡大図である。
図４は、熱伝達部材の頂部だけに結合されたセラミッ
クコーティングを示す拡大図である。
クコーティングを示す拡大図である。
図５は、熱伝達部材の表面全部に結合されたセラミッ
クコーティングを示す拡大図である。
クコーティングを示す拡大図である。
図６は、三角形形状のセラミックコーティングの頂部
だけが熱伝達部材に接触するのを示す拡大図である。
だけが熱伝達部材に接触するのを示す拡大図である。
本開示に記述した熱伝達部材の外方配置の面は、セラ
ミック材料によってブッシング面から隔離されなければ
ならない。さもなければ、電気短絡及び熱短絡が発生す
る。熱伝達部材の頂上に配置されたセラミックロッド即
ちチューブは、十分な耐熱衝撃性を有しないため用いる
ことができない。また、セラミックロッド即ちチューブ
は、熱伝達部材の洗浄中に亀裂が入り、即ち、正常な位
置から外れて落ちる。商業用として入手できるセラミッ
クロッド即ちチューブは、高い熱伝導率を有し、ブッシ
ングからあまりにも多くの熱を取り去る。
ミック材料によってブッシング面から隔離されなければ
ならない。さもなければ、電気短絡及び熱短絡が発生す
る。熱伝達部材の頂上に配置されたセラミックロッド即
ちチューブは、十分な耐熱衝撃性を有しないため用いる
ことができない。また、セラミックロッド即ちチューブ
は、熱伝達部材の洗浄中に亀裂が入り、即ち、正常な位
置から外れて落ちる。商業用として入手できるセラミッ
クロッド即ちチューブは、高い熱伝導率を有し、ブッシ
ングからあまりにも多くの熱を取り去る。
本発明は、貴金属に非反応性で、ガラス繊維の製造条
件下で耐熱衝撃性のセラミックコーティングを用いる。
炭化けい素及び窒化けい素は、貴金属と反応性のため満
足な材料ではない。同様に、クロム酸化物は、耐熱衝撃
性が不十分で強度が不十分なために条件に合わない。ア
ルミニウム酸化物は、熱伝導率が高すぎる。本発明に一
番適合する断熱セラミックを見いだした。普通、これら
の材料は、約1149℃から1427℃程度の温度において強度
を維持するに相違ない。好ましいセラミック材料は、商
業用として入手できる結晶学的に安定化されたジルコニ
アである。通常、ジルコニアは、カルシア、マグネシ
ア、セリア、イットリア及びアルミナのような材料によ
る壊変によって安定化される。最も好ましい材料は、イ
ットリアにより安定化されたジルコニアである。一般的
には、安定剤は、（ジルコニアと安定剤を化合させた）
重量で約６％から約８％の量が用いられる。他の適当な
セラミックは、アルミナ、チタニア、ハフニア及びそれ
らの合金、例えば、アルミナ−チタニア合金を含む。
件下で耐熱衝撃性のセラミックコーティングを用いる。
炭化けい素及び窒化けい素は、貴金属と反応性のため満
足な材料ではない。同様に、クロム酸化物は、耐熱衝撃
性が不十分で強度が不十分なために条件に合わない。ア
ルミニウム酸化物は、熱伝導率が高すぎる。本発明に一
番適合する断熱セラミックを見いだした。普通、これら
の材料は、約1149℃から1427℃程度の温度において強度
を維持するに相違ない。好ましいセラミック材料は、商
業用として入手できる結晶学的に安定化されたジルコニ
アである。通常、ジルコニアは、カルシア、マグネシ
ア、セリア、イットリア及びアルミナのような材料によ
る壊変によって安定化される。最も好ましい材料は、イ
ットリアにより安定化されたジルコニアである。一般的
には、安定剤は、（ジルコニアと安定剤を化合させた）
重量で約６％から約８％の量が用いられる。他の適当な
セラミックは、アルミナ、チタニア、ハフニア及びそれ
らの合金、例えば、アルミナ−チタニア合金を含む。
イットリアにより安定化されたジルコニアは、熱伝導
率及び電気伝導率が非常に低く、耐熱衝撃性が優秀であ
るために、適用に好ましい材料である。著しく厚いコー
ティング（0.152センチメートルから0.305センチメート
ル）が、ブッシングから熱伝達部材への過度の熱損失を
防ぐために熱伝達部材につけられる。このコーティング
厚さは、断熱コーティング用にジェットエンジンへの適
用に通常に用いられている厚さよりも非常に厚い。薄い
横断面を有するこのような熱伝達部材への厚いコーティ
ングの適用は独特である。結合コーティングによって、
断熱コーティングを熱伝達部材から隔てることが可能に
なる。
率及び電気伝導率が非常に低く、耐熱衝撃性が優秀であ
るために、適用に好ましい材料である。著しく厚いコー
ティング（0.152センチメートルから0.305センチメート
ル）が、ブッシングから熱伝達部材への過度の熱損失を
防ぐために熱伝達部材につけられる。このコーティング
厚さは、断熱コーティング用にジェットエンジンへの適
用に通常に用いられている厚さよりも非常に厚い。薄い
横断面を有するこのような熱伝達部材への厚いコーティ
ングの適用は独特である。結合コーティングによって、
断熱コーティングを熱伝達部材から隔てることが可能に
なる。
今、図面を参照すると、図１は、ガラス体を溶融状態
にするための耐火炉10を図示し、該炉は、これと関連し
たブッシング即ちフィーダ11を有し、フィーダ11からの
複数のガラスの流れが、ファイバ16への繊細化のために
フィーダのオリフィスから放出される。
にするための耐火炉10を図示し、該炉は、これと関連し
たブッシング即ちフィーダ11を有し、フィーダ11からの
複数のガラスの流れが、ファイバ16への繊細化のために
フィーダのオリフィスから放出される。
熱伝達部材22が、フィーダチップ14の間でフィーダ11
の底にわたって延びる。部材22は、種々の配列でチップ
14とコーン12を分割しても良い。典型的には、部材22間
に、１列又は２列のチップ14が整列される。部材22は、
フィーダに関して横方向に配置された長さ方向の中空ヘ
ッダ24から延びる。冷却液が、ヘッダ24に接続した導管
26を通ってヘッダ24に供給される。
の底にわたって延びる。部材22は、種々の配列でチップ
14とコーン12を分割しても良い。典型的には、部材22間
に、１列又は２列のチップ14が整列される。部材22は、
フィーダに関して横方向に配置された長さ方向の中空ヘ
ッダ24から延びる。冷却液が、ヘッダ24に接続した導管
26を通ってヘッダ24に供給される。
図２は、熱伝達部材22の頂部のセラミックコーティン
グ30を示す。セラミックコーティング30だけが、フィー
ダ11の底に接触する。
グ30を示す。セラミックコーティング30だけが、フィー
ダ11の底に接触する。
図３は、熱伝達部材22の頂部にだけ結合されたセラミ
ックコーティング30を示す。
ックコーティング30を示す。
図４は、熱伝達部材22の一部分を拡大して詳細に示
す。３つの部材22を、ヘッダ24及び導管26と共に示す。
冷却液（図示せず）が、導管26を通って中空ヘッダ24の
中に入る。しかる後、冷却液は、中空部材22の中を通っ
て中空ヘッダ28に入り、導管29を通って出る。ヘッダ28
と導管29を図１に示すが、図３には示さない。
す。３つの部材22を、ヘッダ24及び導管26と共に示す。
冷却液（図示せず）が、導管26を通って中空ヘッダ24の
中に入る。しかる後、冷却液は、中空部材22の中を通っ
て中空ヘッダ28に入り、導管29を通って出る。ヘッダ28
と導管29を図１に示すが、図３には示さない。
図５は、熱伝達部材22の表面全部に結合されたセラミ
ックコーティング30を示す。
ックコーティング30を示す。
図６は、熱伝達部材22の頂部に三角形形状で結合され
たセラミックコーティング30を示す。
たセラミックコーティング30を示す。
また、集束部材に引くことによってストランドに集束
されたガラス繊維は示されていない。集束部材の収集個
所より上で各フィラメントにサイジングを供給するロー
ル型式のアプリケータによって繊維にサイジング液が塗
布される。集束された繊維によって形成されたストラン
ドは、回転コレットに取付けられたチューブにストラン
ドを収集する巻取機によって巻かれ、らせん形ワイヤト
ラバースのような適当なトラバース装置によってトラバ
ースされる。巻取機は、フィーダから流れる溶融ガラス
からガラス繊維を引き出す張力を各ガラス繊維に発生さ
せるコレットの回転により、繊維のための繊細化力を生
じさせる。
されたガラス繊維は示されていない。集束部材の収集個
所より上で各フィラメントにサイジングを供給するロー
ル型式のアプリケータによって繊維にサイジング液が塗
布される。集束された繊維によって形成されたストラン
ドは、回転コレットに取付けられたチューブにストラン
ドを収集する巻取機によって巻かれ、らせん形ワイヤト
ラバースのような適当なトラバース装置によってトラバ
ースされる。巻取機は、フィーダから流れる溶融ガラス
からガラス繊維を引き出す張力を各ガラス繊維に発生さ
せるコレットの回転により、繊維のための繊細化力を生
じさせる。
本発明は、たわみを除去するため、生産効率を改善
し、ブッシングの寿命を増す。更に、本発明は、以前に
実施されていたものより非常に大きなチッププレートを
作る能力により、チッププレートにより多数のオリフィ
スを可能にする。更に、より安価な、より低いロジウム
含有合金（より高いクリープ速度を有する）の使用が、
広い支持形体により可能である。本発明は、繊維の冷却
を行いチッププレート支持を行い、かつ現行の技術水準
より非常に大きな実用的なブッシングの操作を可能にす
る独特のセラミック頂付き水冷フィン構造を用いる。
し、ブッシングの寿命を増す。更に、本発明は、以前に
実施されていたものより非常に大きなチッププレートを
作る能力により、チッププレートにより多数のオリフィ
スを可能にする。更に、より安価な、より低いロジウム
含有合金（より高いクリープ速度を有する）の使用が、
広い支持形体により可能である。本発明は、繊維の冷却
を行いチッププレート支持を行い、かつ現行の技術水準
より非常に大きな実用的なブッシングの操作を可能にす
る独特のセラミック頂付き水冷フィン構造を用いる。
均一なサイズ及び特性のガラス流の満足な形成を進め
るために、工業においては、ガラスを比較的低粘度でオ
リフィス付きチップの中を流す。これに反して、ガラス
流から細いフィラメントを満足に繊細化するためには、
チップの外部に隣接するガラス流の粘度を増すことが必
須である。従って、粘度を上げるためにガラス流から熱
を運び去るための手段を設ける。マニホルド即ちヘッダ
が、ガラス流の両側に配置され、フィーダの長さ方向に
延びる。ベーン即ちフィンがマニホルドから横方向に延
びる。フィンは、マニホルドに熱伝導関係に、溶合、溶
接又は別な方法で固定される。マニホルドは、循環冷却
液、例えば、水を収容するよう構成される。フィンは、
ガラス流から熱を吸収し、即ち、取り去り、フィンによ
ってマニホルドに伝導された熱は、循環冷却液によって
運び去られる。好ましい実施の形態では、本発明の「フ
ィン」は、内部水冷部材を用いる。水は、一定な流量
で、又、フィンとフィーダチップから放出されたガラス
との間に所望の温度差を確立するように予め決定された
温度でマニホルドの中を通ることができる。この構成に
より、ガラス流からの熱の回収即ち抽出がガラスの粘度
を増し細いフィラメントへのガラス流の効率的な繊細化
を進める。
るために、工業においては、ガラスを比較的低粘度でオ
リフィス付きチップの中を流す。これに反して、ガラス
流から細いフィラメントを満足に繊細化するためには、
チップの外部に隣接するガラス流の粘度を増すことが必
須である。従って、粘度を上げるためにガラス流から熱
を運び去るための手段を設ける。マニホルド即ちヘッダ
が、ガラス流の両側に配置され、フィーダの長さ方向に
延びる。ベーン即ちフィンがマニホルドから横方向に延
びる。フィンは、マニホルドに熱伝導関係に、溶合、溶
接又は別な方法で固定される。マニホルドは、循環冷却
液、例えば、水を収容するよう構成される。フィンは、
ガラス流から熱を吸収し、即ち、取り去り、フィンによ
ってマニホルドに伝導された熱は、循環冷却液によって
運び去られる。好ましい実施の形態では、本発明の「フ
ィン」は、内部水冷部材を用いる。水は、一定な流量
で、又、フィンとフィーダチップから放出されたガラス
との間に所望の温度差を確立するように予め決定された
温度でマニホルドの中を通ることができる。この構成に
より、ガラス流からの熱の回収即ち抽出がガラスの粘度
を増し細いフィラメントへのガラス流の効率的な繊細化
を進める。
ブッシング即ちフィーダが比較的新しいとき、フィー
ダ底は真直ぐであり、従来のフィンがチップを一様にお
おう。従って、チップから放出されたガラスコーン即ち
ガラス流は、比較的均一な粘度のものである。しかしな
がら、この均一のおおいは、フィーダ寿命の初期段階の
間だけに起こる。フィーダがしばらく作動したあとで
は、高い温度、ガラスの重量、及び、繊細化によって引
き起こされた張力から生ずる応力により、底即ちチップ
部分はたわみ始める。底のたわみが増せば増すほど、フ
ィンのおおい即ちシールドがより不均一になる。
ダ底は真直ぐであり、従来のフィンがチップを一様にお
おう。従って、チップから放出されたガラスコーン即ち
ガラス流は、比較的均一な粘度のものである。しかしな
がら、この均一のおおいは、フィーダ寿命の初期段階の
間だけに起こる。フィーダがしばらく作動したあとで
は、高い温度、ガラスの重量、及び、繊細化によって引
き起こされた張力から生ずる応力により、底即ちチップ
部分はたわみ始める。底のたわみが増せば増すほど、フ
ィンのおおい即ちシールドがより不均一になる。
従来技術のブッシングの状態では、フィンをチップ及
びブッシングの床に接触させない多くの努力がなされて
いる。
びブッシングの床に接触させない多くの努力がなされて
いる。
本発明では、セラミック頂付きフィンブレードを、ブ
ッシングのチッププレートを支持するのに用いる。
ッシングのチッププレートを支持するのに用いる。
本発明の多くの変形が可能である。フィン全体をセラ
ミックコーティングしても良いけれども、頂部だけをコ
ーティングすることを選ぶ。頂部の代表的なコーティン
グは、コーティングの小さい部分だけがブッシングの底
板に接触、即ち「軽く触れる」三角形形状のコーティン
グを有する。他の形状が可能である。異なる形状のすべ
ての点は、接触点を最低限に保持するためのものであ
る。
ミックコーティングしても良いけれども、頂部だけをコ
ーティングすることを選ぶ。頂部の代表的なコーティン
グは、コーティングの小さい部分だけがブッシングの底
板に接触、即ち「軽く触れる」三角形形状のコーティン
グを有する。他の形状が可能である。異なる形状のすべ
ての点は、接触点を最低限に保持するためのものであ
る。
上部ブッシング本体は適所にとどまり、かつ、支持さ
れたチップ部分だけが必要なとき取り替えられるような
取外し可能なチッププレートを含む（これに制限されな
いが）多くの他の変形は、有益であると期待される。こ
の変形によって、パラジウム又は純プラチナのような上
部本体の金属を変えることができ、かくして、ブッシン
グの全体のコストを減ずる。
れたチップ部分だけが必要なとき取り替えられるような
取外し可能なチッププレートを含む（これに制限されな
いが）多くの他の変形は、有益であると期待される。こ
の変形によって、パラジウム又は純プラチナのような上
部本体の金属を変えることができ、かくして、ブッシン
グの全体のコストを減ずる。
本発明を標準の0.152センチメートルの厚さのチップ
プレートで実施したが、チッププレートの著しい厚さの
減少と安価で高クリープ速度の合金の使用とを十分に期
待する。例えば、「工業規格」の20％から25％のロジウ
ム合金と比較して低ロジウム（10％）合金を用いて、２
回の試験を行った。さらに加えて、チッププレートへの
薄い（プラズマ溶射した）ジルコニアコーティングと組
合わせて、厚さの薄いチッププレートの使用を実施し
た。ジルコニア頂付きフィンブレードは、より薄いチッ
ププレート支持を行う。
プレートで実施したが、チッププレートの著しい厚さの
減少と安価で高クリープ速度の合金の使用とを十分に期
待する。例えば、「工業規格」の20％から25％のロジウ
ム合金と比較して低ロジウム（10％）合金を用いて、２
回の試験を行った。さらに加えて、チッププレートへの
薄い（プラズマ溶射した）ジルコニアコーティングと組
合わせて、厚さの薄いチッププレートの使用を実施し
た。ジルコニア頂付きフィンブレードは、より薄いチッ
ププレート支持を行う。
更に、チッププレートガセットは必要ないし、また、
他の支持構造も必要としない。これは、合金及び製作の
時間の節約をもたらす。
他の支持構造も必要としない。これは、合金及び製作の
時間の節約をもたらす。
ブッシングを、代表的な金属フレーム内の在来の鋳型
可能な耐火材内に据えつけた。マニホルドは、組立てを
容易にするために、長いフレームの側に沿って（片面に
１つずつ）取り付けられる。流体を通す中空の「フィン
ブレード」は頂にセラミックが付けられ、この場合、0.
305センチメートルの厚さのジルコニアがプラズマ溶射
される。
可能な耐火材内に据えつけた。マニホルドは、組立てを
容易にするために、長いフレームの側に沿って（片面に
１つずつ）取り付けられる。流体を通す中空の「フィン
ブレード」は頂にセラミックが付けられ、この場合、0.
305センチメートルの厚さのジルコニアがプラズマ溶射
される。
この構成により、ブッシングの貴金属チッププレート
を支持するジルコニア頂付き流体冷却フィンブレードと
なる。コーティングされたセラミック層の厚さを変えて
も良いが、好ましい厚さは、0.152センチメートルから
0.635センチメートル程度である。
を支持するジルコニア頂付き流体冷却フィンブレードと
なる。コーティングされたセラミック層の厚さを変えて
も良いが、好ましい厚さは、0.152センチメートルから
0.635センチメートル程度である。
本発明は、周知のアークプラズマ溶射技術によるセラ
ミックコーティングを利用する。この工程は、粒状材料
を溶融し、材料を基材に移すのに高温ガスプラズマを用
い、基材上で材料はコーティングとして固まる。普通、
プラズマは２つの同心の電極の間にガスを通し、維持さ
れた高い直流によってガスを加熱することによって発生
される。温度は16649℃以上に達することができ、これ
によりガラスを膨張させ、非常に高速度で前面の電極ノ
ズルから流出させる。アークの下流で、粉末が都合の良
いキャリヤーガスを媒介として注入され、プラズマと混
合される。粉末は溶融して品物に運ばれ、粉末は、濃く
て強く結合したコーティングを形成するように結合す
る。
ミックコーティングを利用する。この工程は、粒状材料
を溶融し、材料を基材に移すのに高温ガスプラズマを用
い、基材上で材料はコーティングとして固まる。普通、
プラズマは２つの同心の電極の間にガスを通し、維持さ
れた高い直流によってガスを加熱することによって発生
される。温度は16649℃以上に達することができ、これ
によりガラスを膨張させ、非常に高速度で前面の電極ノ
ズルから流出させる。アークの下流で、粉末が都合の良
いキャリヤーガスを媒介として注入され、プラズマと混
合される。粉末は溶融して品物に運ばれ、粉末は、濃く
て強く結合したコーティングを形成するように結合す
る。
本発明のセラミック被覆支持フィンは、フィーダの有
効寿命を伸ばす。特に、本発明のフィンは、チッププレ
ートにさらに多くのオリフィスを設けることを可能にす
る。例えば、フィーダの有効寿命は、本発明の支持セラ
ミックコーティングフィンシールドを用いることによっ
て、25％以上も伸びる。かつて生産の「実際的な」細目
（良い加熱パターン等）で達成した寿命に対して２倍乃
至３倍の改良が期待される。
効寿命を伸ばす。特に、本発明のフィンは、チッププレ
ートにさらに多くのオリフィスを設けることを可能にす
る。例えば、フィーダの有効寿命は、本発明の支持セラ
ミックコーティングフィンシールドを用いることによっ
て、25％以上も伸びる。かつて生産の「実際的な」細目
（良い加熱パターン等）で達成した寿命に対して２倍乃
至３倍の改良が期待される。
多層パッケージのヤード数のバランスを必要とする製
品については、米国特許第4,780,120号の現行の注入装
置が個々のパッケージのヤード数の制御を達成するのに
好ましい方法である。
品については、米国特許第4,780,120号の現行の注入装
置が個々のパッケージのヤード数の制御を達成するのに
好ましい方法である。
Claims (22)
- 【請求項１】流れを構成するようになっているオリフィ
スをもった流出壁を有するフィーダ手段と、 前記溶融流れを、通路に沿って進む連続フィラメントに
機械的に引くための繊細化手段と、 前記オリフィスの間に延び、前記溶融流れから熱を取り
除くようになった熱伝達部材とを備え、該熱伝達部材
は、前記流出壁を支持する支持部材として作用するよう
に前記流出壁と直接接触しかつこれに隣接し、前記熱伝
達部材は外方配置の面を有し、結晶学的に安定化された
ジルコニアのコーティングが前記外方配置の面に結合さ
れていることを特徴とする、 溶融無機材料の流れから連続フィラメントを製造する装
置。 - 【請求項２】前記ジルコニアコーティングは、前記熱伝
達部材の表面全部に結合されていることを特徴とする、
請求項１に記載の装置。 - 【請求項３】前記熱伝達部材は頂面を有し、前記ジルコ
ニアコーティングは前記頂面だけに結合され、前記ジル
コニアコーティングした頂面だけが前記流出壁に接触す
ることを特徴とする、請求項１に記載の装置。 - 【請求項４】前記ジルコニアコーティングの小さい部分
だけが前記流出壁に接触することを特徴とする、請求項
１に記載の装置。 - 【請求項５】前記頂面の前記ジルコニアコーティングは
三角形形状を有することを特徴とする、請求項３に記載
の装置。 - 【請求項６】前記ジルコニアは、イットリア、カルシ
ア、マグネシア、セリア及びアルミナからなる群から選
ばれた材料の効果的な量で安定化されることを特徴とす
る、請求項１に記載の装置。 - 【請求項７】前記ジルコニアコーティングは、0.152セ
ンチメートル（0.060インチ）から0.635センチメートル
（0.250インチ）の厚さを有することを特徴とする、請
求項１に記載の装置。 - 【請求項８】前記ジルコニアコーティングは、0.305セ
ンチメートル（0.120インチ）の厚さを有することを特
徴とする、請求項１に記載の装置。 - 【請求項９】前記ジルコニアコーティングは、アークプ
ラズマ溶射によって前記熱伝達部材に直接結合されるこ
とを特徴とする、請求項１に記載の装置。 - 【請求項１０】前記フィーダ手段は、流出壁である底壁
を有することを特徴とする、請求項１に記載の装置。 - 【請求項１１】前記フィーダ手段は外方配置の面を有
し、セラミックコーティングが前記外方配置の面に結合
されていることを特徴とする、請求項１に記載の装置。 - 【請求項１２】流れを構成するようになっているオリフ
ィスをもった流出壁を有するフィーダ手段と、 前記溶融流れを、通路に沿って進む連続フィラメントに
機械的に引くための繊細化手段と、 前記溶融流れから熱を取り除くための、前記オリフィス
の間に延びる熱伝達部材とを備え、該熱伝達部材は、前
記流出壁を支持する支持部材として作用するように前記
流出壁と直接接触しかつこれに隣接し、前記熱伝達部材
は外方配置の面を有し、効果的な量のイットリアで結晶
学的に安定化されたジルコニアのコーティングが前記外
方配置の面に結合されており、前記熱伝達部材は、各々
が長さ及び２つの端を有し、 前記熱伝達部材の各端に接続され、前記熱伝達部材の長
さと実質的に垂直に延びるマニホルドを備えていること
を特徴とする、 溶融無機材料の流れから連続フィラメントを製造する装
置。 - 【請求項１３】前記ジルコニアコーティングは、前記熱
伝達部材の表面全部に結合されていることを特徴とす
る、請求項12に記載の装置。 - 【請求項１４】前記熱伝達部材は頂面を有し、前記ジル
コニアコーティングは前記頂面だけに結合され、前記ジ
ルコニアコーティングした頂面だけが前記流出壁に接触
することを特徴とする、請求項12に記載の装置。 - 【請求項１５】前記ジルコニアコーティングの小さい部
分だけが前記流出壁に接触することを特徴とする、請求
項12に記載の装置。 - 【請求項１６】前記頂部面の前記ジルコニアコーティン
グは、三角形形状を有することを特徴とする、請求項14
に記載の装置。 - 【請求項１７】前記マニホルド及び前記熱伝達部材は中
空で流入孔及び流出孔を有し、この流入孔及び流出孔に
より、冷却流体が前記マニホルドから前記熱伝達部材を
通り抜け他のマニホルドを出ることを特徴とする、請求
項12に記載の装置。 - 【請求項１８】前記フィーダ手段は外方配置の面を有
し、セラミックコーティングが前記フィーダ手段の表面
全部に結合されていることを特徴とする、請求項12に記
載の装置。 - 【請求項１９】前記ジルコニアコーティングは、0.152
センチメートル（0.060インチ）から0.635センチメート
ル（0.250インチ）の厚さを有することを特徴とする、
請求項12に記載の装置。 - 【請求項２０】前記ジルコニアコーティングは、0.305
センチメートル（0.120インチ）の厚さを有することを
特徴とする、請求項12に記載の装置。 - 【請求項２１】前記熱伝達部材は薄い横断面を有し、前
記ジルコニアコーティングは前記薄い横断面と比較して
厚いことを特徴とする、請求項12に記載の装置。 - 【請求項２２】前記材料はイットリアであることを特徴
とする、請求項６に記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/020,955 US5312470A (en) | 1993-02-22 | 1993-02-22 | Apparatus for producing glass fibers |
| US020,955 | 1993-02-22 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08502947A JPH08502947A (ja) | 1996-04-02 |
| JP2759100B2 true JP2759100B2 (ja) | 1998-05-28 |
Family
ID=21801503
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6518997A Expired - Fee Related JP2759100B2 (ja) | 1993-02-22 | 1994-02-15 | ガラス繊維製造用装置 |
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| EP (1) | EP0684933B1 (ja) |
| JP (1) | JP2759100B2 (ja) |
| KR (1) | KR0182086B1 (ja) |
| CA (1) | CA2155427C (ja) |
| DE (1) | DE69415509T2 (ja) |
| ES (1) | ES2125444T3 (ja) |
| MX (1) | MX9401299A (ja) |
| TW (1) | TW252092B (ja) |
| WO (1) | WO1994019290A1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US6647747B1 (en) * | 1997-03-17 | 2003-11-18 | Vladimir B. Brik | Multifunctional apparatus for manufacturing mineral basalt fibers |
| US5879427A (en) * | 1997-10-16 | 1999-03-09 | Ppg Industries, Inc. | Bushing assemblies for fiber forming |
| UA76093C2 (en) * | 2001-03-19 | 2006-07-17 | Oleksandr Oleksandro Medvediev | A method for producing mineral fibers |
| US6813909B2 (en) * | 2001-06-27 | 2004-11-09 | Owens Corning Fiberglas Technology, Inc. | Reinforcement member for a bushing tip plate and related method |
| US20030145631A1 (en) * | 2002-02-04 | 2003-08-07 | Sullivan Timothy A. | Support for fiber bushing and bushing with same |
| TWI299325B (en) * | 2003-04-18 | 2008-08-01 | Hon Hai Prec Ind Co Ltd | Mold and method for making the mold |
| US20050263925A1 (en) * | 2004-05-27 | 2005-12-01 | Heseltine Robert W | Fire-resistant gypsum |
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-
1993
- 1993-02-22 US US08/020,955 patent/US5312470A/en not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-02-08 TW TW083101100A patent/TW252092B/zh active
- 1994-02-15 EP EP94910671A patent/EP0684933B1/en not_active Expired - Lifetime
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- 1994-02-21 MX MX9401299A patent/MX9401299A/es not_active IP Right Cessation
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |