KR101061231B1 - 전기 연결 디바이스, 전기 공급 시스템 및 섬유화 설비 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유리 원사와 같은 원사를 공급하는 부싱에 전력을 공급하도록 의도되고, 연결 죠 클램프(jaw clamp)(4)를 포함하는 전기 연결 디바이스(3)에 관한 것이다. 본 발명은, 어떠한 보호 덮개도 갖지 않고, 상기 죠 클램프(4)에 연결된 일단부(51), 및 대향 자유단(52)을 구비하는 플렉서블한(flexible) 바디(50)로 구성된 전기 연결 부품(5)을 또한 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

전기 연결 디바이스, 전기 공급 시스템 및 섬유화 설비 {ELECTRICAL CONNECTION DEVICE, ELECTRICAL SUPPLY SYSTEM AND FIBERIZING INSTALLATION}

본 발명은 원사, 특히 유리 원사를 전달하는 섬유화 설비에 관한 것으로, 더 구체적으로 전기 연결 부품에 관한 것으로, 상기 전기 연결 부품을 통해, 전류는 섬유화 설비를 가열하기 위하여 이의 요소 중 하나에 공급된다.

종래에, 섬유화 설비(fiberizing installation)는, 유리가 용융되는 로에 연결된 피더(feeder)로부터 나오는 용융된 유리를 수용하는 유리 유동 블록(glass flow block)과, 부싱 블록과, 부싱을 포함한다. 부싱은, 그 하부에서 다수의 구멍을 구비한 플레이트에 맞물리고 상기 다수의 구멍으로부터 용융된 유리가 흘러 다수의 섬유로 연신된다.

직경이 5㎛에서 33㎛로 변할 수 있는 이들 원사는, 적어도 하나의 스트랜드(strand)를 형성하고 예를 들어 감겨지기 위해 조립 디바이스 상에 모아지는 적어도 하나의 시트로 수집된다. 이용에 따라, 스트랜드는 또한 (잘려진 스트랜드를 형성하기 위해) 잘려질 수 있거나, (연속 스트랜드 매트를 형성하기 위해) 벨트 상에 유입될 수 있다.

얻어진 제품은 주로 다양한 강화 응용에 사용된다.

부싱은 백금과 로듐의 합금으로부터 제조되는데, 그 물질은 전기적으로 전도성이고, 시간에 걸쳐 매우 높은 온도에 내성이 있다. 이러한 부싱은, 부싱의 하부에 있는 구멍으로부터 유리가 연신되기 위해, 용융된 상태로 유지하도록 부싱이 포함하는 유리를 약 1100℃ 내지 1400℃의 특정 온도로 유지하도록 주울 가열(Joule heating)에 의해 가열된다. 부싱은, 부싱의 각 대향면 상에 각각 위치한 2개의 단자를 부싱 외부에 있는 전기 연결 요소에 연결함으로써 전기 변압기를 이용하여 가열된다.

부싱 단자는 이들을 용접함으로써 부싱의 측면 벽부에 부착된다. 부싱 단자는 외부 연결 요소에 연결되도록 돌출해 있다.

외부 연결 요소는 각각 전기적 전도 물질, 유리하게는 구리로 만들어진 죠 클램프(jaw clamp)의 형태이고, 상기 죠 클램프는 2개의 칙(cheek)에 의해, 부싱 단자를 클램프하고, 상기 죠 클램프는 전기 변압기에 연결되는 고정된 버스바(busbar)에 연결된다.

그러므로, 죠 클램프는 부싱의 연결 단자 이후에 현가되고, 죠 클램프의 칙을 통과하는 볼트를 이용하여 클램프함으로써 기계적으로 고정되는 부품이다.

고정된 버스바와 죠 클램프 사이의 연결은 버스바에 대한 죠 클램프의 일부분의 간단한 접촉에 의해 자체적으로 제공되고, 상기 버스바는, 유리하게는 섬유화 부스의 벽에 대해 부싱 주변의 고정된 요소 상에 고정시키기 위한 임의의 적절한 시스템에 의해 원하는 높이로 유지된다.

더 많은 원사-전달 구멍을 갖도록 부싱 하부의 증가된 표면적, 부싱 하부에 있는 냉각 시스템 및 부싱의 기계적 강화와 같은 최근에 이루어진 개선은, 한 편으로는 동일한 섬유화 위치에서 상이한 길이 및 높이를 갖는 부싱을 연속적으로 설치할 수 있을 필요성을 야기하였고, 다른 한 편으로는 부싱과 부싱의 주변 기기의 결합의 중량을 상당히 증가시켰다. 더욱이, 이러한 부피가 큰 부싱 및 이러한 무거운 기기의 설치는 여러 부재들이 서로에 대해 정밀하게 조정되는 것을 더 어렵게 하였다. 마지막으로, 부싱 하부의 증가된 표면적 및 부싱으로부터의 출력에서의 증가는, 가열시키기 위해 부싱으로 전달된 전력이 증가되어야 한다는 것을 의미한다. 따라서, 죠 클램프의 전기적 전도 단면은 증가되어야 하고, 이것은 부싱 아래에 현가된 중량을 추가로 증가시킨다. 이러한 부싱의 크기에서의 증가는 또한 부싱 하부를 더 크게 확장시켜, 그 결과 부싱의 하부 및 실제 바디에서 단자의 기계적 응력을 발생시킨다.

그러므로, 본 발명의 목적은, 한 편으로 부싱의 다양한 크기에 맞춰지고, 다른 한 편으로 부싱을 가열하는데 필요한 전력을 여전히 전달하면서, 부싱에 의해 지지된 기기의 비용 및 무게를 감소시킬 수 있게 하는 전기 연결 디바이스를 제공하는 것이다.

본 발명에 따라, 전력을 원사, 특히 유리 원사를 전달하는 부싱에 공급하도록 의도되고 연결 죠 클램프를 포함하는 전기 연결 디바이스는, 보호 덮개를 갖지 않고 전기 연결 부품을 포함하는, 죠 클램프에 연결된 일단부 및 대향 자유단을 갖는 플렉서블한(flexible) 바디로 또한 구성되는 것을 특징으로 한다.

다른 특징에 따라, 연결 부품의 플렉서블한 바디는 서로의 상부에 적층된 스트립의 조립체로 구성된다. 변형으로서, 연결 부품의 플렉서블한 바디는 끈(braid)으로 구성된다.

유리하게, 연결 부품은 구리 및/또는 알루미늄으로 만들어진다. 바람직하게, 산화 방지 코팅은 연결 부품을 덮는다.

다른 특징에 따라, 죠 클램프에 연결된 연결 부품의 단부는 용접 또는 볼트로 조임(bolting)과 같이 기계적 고정 수단에 의해 죠 클램프에 고정된다.

다른 특징에 따라, 죠 클램프에 연결된 연결 부품의 단부에서 멀리 떨어져 있는 연결 부품의 단부는 단단한 연결 패드로 형성된다.

본 발명은, 또한 적어도 하나의 전기 연결 단자, 전류 버스바, 및 본 발명에 따른 적어도 하나의 디바이스를 포함하는 전기 공급 시스템에 관한 것으로, 상기 디바이스는 단자를 버스바에 전기적 연결시키고, 상기 연결 단자는 연결 부품과 상호 동작하는 연결 부분을 갖고, 상기 버스바는 연결 부품의 자유단이 부착되는 접촉 표면을 갖는다.

하나의 특징에 따라, 연결 디바이스는 상기 부분을 연결 죠 클램프에 볼트로 조임으로써 연결 단자에 고정되고, 상기 연결 디바이스는 고정 수단과 상호 동작함으로써 버스바에 고정된다.

이러한 상호 동작 고정 수단은 돌출 요소, 및 돌출 요소가 맞춰지도록 의도된 슬롯으로 구성된다.

유리하게, 상호 동작 고정 수단은, 부싱 단자의 위치가 어디있든지 간에 전기 연결 부품의 자유단을 버스바에 연결하는 위치를 조정하도록 설계된다.

다른 특징에 따라, 버스바는, 각각 복수의 연결 단자에 연결되는 각 연결 디바이스의 수 개의 자유단을 접촉 표면과 접촉하도록 설계된 기하학적 부분을 갖는다.

다른 특징에 따라, 연결 단자의 연결 부분은 연결 죠 클램프의 그루브에 수용되고, 상기 부분은 고정 볼트가 통과하는 개구부를 갖고, 상기 개구부는 상기 고정 위치를 조정하도록 설계된 형태를 갖는다.

마지막으로, 전기 공급 시스템은 특히 유리 원사와 같은 원사를 전달하도록 의도된 섬유화 설비에 사용될 수 있으며, 상기 설비는 상기 원사가 연신되는 부싱을 포함하고, 상기 부싱은 적어도 상기 전기 공급 시스템에 의해 가열된다.

하나의 특징에 따라, 전기 공급 시스템의 단자 또는 단자들은 부싱의 측면 벽과 일체형이 되는 반면, 전기 공급 시스템의 버스바는 부싱 설비 지역을 한정하는 벽에 고정된다.

도 1은 제조품과 연관된 부싱을 개략적으로 도시한 정면도.

도 2는 본 발명의 연결 디바이스를 통해 부싱을 전기 공급 장치에 전기적 연결하는 부분을 도시한 사시도.

도 3은 부싱 연결 단자가 결합되는 연결 디바이스를 도시한 단면도.

도 4는 연결 디바이스의 측면을 도시한 도면.

도 1은, 유동 블록(11), 부싱 블록(12), 및 부싱(13)을 일반적으로 포함하는 섬유화 설비(10)를 개략적으로 도시한다.

부싱(13)은 그 하부에서, 꼭지(teat) 안으로 구멍이 뚫려진 다수의 구멍(15)을 구비한 플레이트(14)와 결합되고, 용융된 유리는 다수의 원사(16)로 연신되도록 상기 꼭지로부터 흐른다. 최근에, 구멍의 수는 심지어 4000개 이상에 이른다.

원사는, 수용성 또는 무수성 유형의 풀(size)로 각 원사를 코팅하도록 의도된 코팅기(coater)(20)와 접촉하게 되는 단일 시트(17) 안으로 수집된다. 코팅기(20)는 풀 조성물이 영구적으로 공급되는 탱크와, 회전 롤로 구성될 수 있고, 상기 회전 롤의 하단부는 상기 조성물 내에 영구적으로 담겨진다. 이러한 롤은 풀로 된 막으로 영구적으로 덮이고, 상기 막은 원사(16)가 그 표면에 걸쳐 미끄러져 통과할 때 제거된다.

그 다음에, 시트(17)는, 여러 원사가 유리 섬유 스트랜드(1)를 생성하기 위해 함께 결합되는 조립 디바이스(21) 상에 모인다. 조립 디바이스(21)는 간단한 그루브형 풀리(grooved pulley) 또는 노치 플레이트(notched plate)에 의해 형성될 수 있다.

조립 디바이스(21)를 떠나는 스트랜드(1)는 스트랜드 가이드(22)에 들어가, 스트랜드 가이드 안으로의 스트랜드의 수직 입력에 대해 수평인 축을 갖는 지지부(23) 둘레에 감겨지게 된다. 이에 따라 부싱으로부터 직접 나오는 스트랜드는 감겨져, 로빙(R)을 구성하게 된다.

부싱(13) 안으로 전달된 용융된 유리가, 구멍(15)을 통과하고 적합하게 연신되는데 적합한 충분한 용융 온도로 유지하기 위해, 이러한 부싱은 가열 상태로 유지된다.

유리하게, 이러한 부싱은 백금-로듐 합금으로 만들어지는데, 이것은 고온에서 시간이 지남에 따라 우수한 열 전도성, 기계적 강도, 및 적어도 하나의 전기 연결 디바이스(3)에 연결되는 바디 및 연결 단자 전체에 우수한 전기적 전도성을 보장한다.

부싱에 전달된 전력의 분배를 최적화하고, 부싱으로부터 현가된 중량을 경감시키는 한편, 부싱을 가열하는데 충분한 전력을 여전히 전달하기 위해, 예를 들어 3개의 단자(6, 7, 8)(도 2를 참조)와 같은 다수의 연결 단자가 부싱의 각 측부(13a, 13b) 상에 제공된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 측부(13a) 상, 및 유사하게(그러나 도시되지 않은) 부싱의 대향 측부(13b) 상의 단자(6, 7, 8) 각각은 전기 연결 디바이스(3)를 통해 고정된 버스바(9)에 연결된다.

단자(6, 7, 8)는 부싱(13)과 동일한 물질로 만들어지고, 각 측부(13a, 13b) 상에 용접된다.

유리하게, 단자는 L 형태(도 3을 참조)를 갖고, 이 형태의 하나의 플랜지(60)는 자유단을 통해 부싱의 측부(13a)에 고정되는 반면, 플랜지(60)에 수직하고 부싱의 측부에 평행하게 부싱의 하단부쪽으로 향하는 다른 플랜지(61)는 연결 디바이스(3)에 연결된다. 플랜지(61)는 이후에 설명되는 바와 같이, 연결 디바이스를 고정시키고 이러한 고정의 위치 또는 높이를 조정하기 위한 볼트를 수용하도록 의도된 개구부(62)를 구비한다.

연결 디바이스(3)(도 3 및 도 4 참조)는 부싱 단자의 연결 부분 또는 플랜지(61)에 연결되도록 의도된 죠 클램프(4)와, 단부 중 하나(51)를 통해 죠 클램프(4)에 연결된 전기 연결 부품(5)을 포함하고, 그 대향 단부(52)는 고정된 버스바(9)에 연결되도록 의도된다.

죠 클램프(4)는 특히 U자 형태를 갖고, 중심부(40)와 그루브(43)를 형성하기 위해, 실질적으로 서로 면하고 중심부에 수직인 2개의 치크(cheek)(41, 42)를 포함한다. 연결 위치에서, 플랜지(61)는 그루브(43) 내에 수용되고, 죠 클램프의 치크(41, 42) 및 단자에서 구멍(62)을 통과하는 클램프 볼트(44)는 단자 상의 죠 클램프를 기계적으로 고정한다. 구멍(62)의 치수는, 죠 클램프와 단자 사이의 접촉 영역을 변경하도록 그루브(43) 안으로의 플랜지(61)의 삽입 길이를 제어하기 위해 고정 높이를 조정하는데 충분하여, 부싱 온도가 조정되도록 한다.

전기 연결 부품(5)은, 변형될 수 있는 플렉서블한 U자 바디(50)와, 2개의 대향 단부(51 및 52)로 구성된다. 전기 연결 부품은 구리 및/또는 알루미늄, 특히 완전한 구리로 만들어지고, 어떠한 보호 덮개도 포함하지 않는다.

바디(50)의 유연성은, 특히 부싱에 의해 지지된 기기의 무게 및 단자의 강성률로 인해, 가열될 때 부싱의 팽창에 의해 생성된 기계적 응력을, 이러한 팽창에 대향하는 힘을 생성하지 않고도 흡수할 수 있게 된다.

바디(50)는 도시된 바와 같이 하나 위에 다른 하나가 적층된 스트립의 조립 체, 또는 끈 조립체로 구성될 수 있다.

스트립은, 단부(51)를 상승시켜 기기의 무게에 의해 생성된 수직력에 대향하는 경향이 있는 스프링 효과를 제공하는 추가 장점을 갖는다.

끈은 자체적으로 꼬여질 수 있어서, 부싱 단자의 임의의 형태 및 배향에 적응할 수 있는 능력을 이러한 유형의 연결에 제공할 수 있는 추가 장점을 갖는다.

바디(50)와 같이 형성된 단부(51)는 죠 클램프(4)에 연결되고, 용접 또는 볼트로 조임과 같이 적합한 고정 수단(53)에 의해 고정된다.

연결 부품(5)의 자유단(52)은, 단단한 연결 패드가 예를 들어 용접에 의해 고정되는 플렉서블한 바디(50)로 종료되는 단단한 연결 패드로 구성된다.

연결 패드(52)는 고정된 버스바(9)에 연결되도록 의도된다. 상기 연결 패드(52)는 버스바(9) 상에 제공된 고정 수단(91)과 상호 동작하도록 의도된 고정 수단(54)을 포함한다.

버스바(9)는 연결 디바이스(3)에 면하는 위치에 부합하는 높이에서, 전기적 절연 플레이트(S)를 통해 섬유화 부스의 벽(P)에 고정된 부분이다. 버스바(9)는 변압기(미도시)에 연결되고, 기계적 접점에 의해 연결되는 연결 패드(52)로의 전류의 최상의 전기적 도통을 발생시키기 위해 구리로 만들어져 있다.

버스바(9)는, 플렉서블 연결의 연결 패드(52)가 눌러지는 연결면 또는 접촉 표면(90)을 갖는다.

전술한 바와 같이, 부싱의 하나의 동일한 측부 상에, 예를 들어 3개의 단자(6, 7, 8)와 같은 수 개의 연결 단자를 위치시키는 것이 바람직할 수 있다. 이러한 이유로 인해, 버스바(9)는 유리하게는 바의 형태를 갖고(도 2를 참조), 디바이스(3)를 단일 요소에 더 용이하게 연결시킬 수 있기 위해 부싱의 측부(13a)의 길이를 따라 이어진다. 따라서, 한 측부 상에서 단일 버스바에 연결되고 다른 측부 상에서 복수의 부싱 단자에 연결되어 사용되는 연결 디바이스의 수가 얼마가 되든지, 단일 부품(9)은 모든 디바이스(3)를 연결시키는데 필요하다.

변형으로서, 수 개의 버스바가 제공될 수 있고, 각각의 버스바는 하나 이상의 부싱 단자에 연결된다. 이것은 구별 방식으로 부싱의 다양한 지역 또는 다양한 구성 요소를 공급할 수 있게 한다.

버스바(9)의 접촉 표면(90)은 디바이스(3) 각각의 고정 수단(54)과 상호 동작하도록 의도되는 고정 수단(91)을 포함한다. 이러한 상호 동작 수단은 스터드와 같은 돌출 요소, 및 돌출 요소가 맞춰질 수 있는 슬롯에 의해 형성된다. 클램핑 플레이트(92) 및 너트형의 추가 고정 수단(93)이 이에 결합된다.

더욱이, 고정 수단은, 부싱 단자의 위치에 대해 전기 연결 부품의 연결 패드(52)를 버스바(9)에 연결하는 위치를 조정하도록 설계된다. 따라서, 부싱 단자의 수, 이에 따라 연결 디바이스(3)의 수가 얼마가 되든지, 2개의 연결 패드(52)를 분리하는 거리에 따라 고정 수단(54 또는 91)의 위치를 조정하는 동안, 디바이스를 버스바(9)에 고정하도록 허용되고, 이러한 거리는 부싱 단자의 수에 따른다.

예를 들어, 도시된 바와 같이, 버스바의 고정 수단(91)은 버스바에 고정된 요소를 돌출시킴으로써 형성되는 반면, 연결 부품의 수단(54)은 연결 패드(52)를 통과하는 슬롯으로 구성되고, 이러한 슬롯은 유리하게 연결 위치를 조정하기 위해 직사각형이다.

변형으로서, 연결 위치를 적응시키기 위해, 돌출 요소는 버스바와 일체형이거나 고정될 수 있고, 접촉 표면(90) 상의 일정 위치로 이동되어 고정될 수 있는 반면, 수단(54)은 원형 또는 직사각형의 슬롯으로 구성된다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 원사, 특히 유리 원사를 전달하는 섬유화 설비에 관한 것으로, 더 구체적으로 전기 연결 부품에 관한 것으로, 상기 전기 연결 부품을 통해, 전류는 섬유화 설비의 요소 중 하나에 공급되어, 이 요소를 가열하게 되는 것 등에 이용된다.

Claims (18)

1. 원사(filament)를 전달하는 부싱에 전력을 공급하도록 구성된 전기 공급 시스템에 있어서,

   전기 연결 디바이스로서,

   연결 죠 클램프(jaw clamp)와;

   어떠한 보호 덮개도 갖지 않고 상기 죠 클램프에 연결된 제 1 단부와, 대향 자유단을 가지는 플렉서블한(flexible) 바디를 포함하는 전기 연결 부품을 포함하는 전기 연결 디바디스와;

   상기 부싱의 일측에 고정된 제 1 플랜지와, 상기 제 1 플랜지에 부착되고 상기 제 1 플랜지에 수직한 제 2 플랜지를 구비하는 적어도 하나의 전기 연결 단자와;

   전류 버스바

   를 포함하며,

   상기 연결 디바이스는 상기 연결 단자를 상기 버스바에 전기적으로 연결하며, 상기 연결 단자는 상기 연결 죠 클램프와 상호 동작하는 상기 제 2 플랜지 상에 연결 부분을 구비하며, 상기 버스바는 상기 전기 연결 부품의 자유단이 부착되는 접촉 표면을 구비하는, 전기 공급 시스템.
2. 제 1항에 있어서, 상기 전기 연결 부품(5)의 플렉서블한 바디(50)는 하나 위에 다른 하나가 적층된 스트립의 조립체를 포함하는 것을 특징으로 하는, 전기 공급 시스템.
3. 제 1항에 있어서, 상기 전기 연결 부품(5)의 플렉서블한 바디(50)는 끈(braid)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 전기 공급 시스템.
4. 제 1항에 있어서, 상기 전기 연결 부품(5)은 구리 및/또는 알루미늄으로 만들어지는 것을 특징으로 하는, 전기 공급 시스템.
5. 제 1항에 있어서, 상기 죠 클램프(4)에 연결된, 상기 전기 연결 부품의 제 1 단부(51)는 기계적 고정 수단(53)에 의해 죠 클램프에 고정되는 것을 특징으로 하는, 전기 공급 시스템.
6. 제 1항에 있어서, 상기 죠 클램프(4)에 연결된 제 1 단부(51)에서 떨어져 있는, 상기 전기 연결 부품의 대향 자유단(52)은 단단한 연결 패드에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는, 전기 공급 시스템.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 연결 디바이스(3)는 상기 제 2 플랜지 상의 연결 부분(61)을 상기 연결 죠 클램프(4)에 볼트로 조임으로써 상기 연결 단자에 고정되고, 상기 연결 디바이스(3)의 대향 자유단은 상호 동작하는 고정 수단에 의해 상기 버스바(9)에 고정되는 것을 특징으로 하는, 전기 공급 시스템.
8. 제 7항에 있어서, 상기 상호 동작하는 고정 수단(54, 91)은 상기 전기 연결 부품(5)의 대향 자유단(52)을 상기 버스바(9)로 연결하는 위치를 조정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 전기 공급 시스템.
9. 제 1항에 있어서, 상기 버스바(9)는, 복수의 연결 단자(6, 7, 8)에 각각 연결되는 각 연결 디바이스(3)의 복수의 자유단(52)을 접촉 표면(90)과 접촉시키도록 구성된 기하학적 형상을 갖는 것을 특징으로 하는, 전기 공급 시스템.
10. 제 1항에 있어서, 연결 단자(6, 7, 8)의 제 2 플랜지 상의 연결 부분(61)은 상기 연결 죠 클램프(4)의 그루브(43)에 수용되고, 상기 연결 부분(61)은 고정 볼트(44)가 통과하는 개구부(62)를 구비하고, 상기 개구부는 고정 볼트의 위치를 조정하도록 구성된 형상을 갖는 것을 특징으로 하는, 전기 공급 시스템.
11. 원사를 전달하도록 구성된 섬유화 설비(fiberizing installation)로서, 상기 원사가 인출되는 부싱(13)을 포함하고, 상기 부싱은 제 1항에 기재된 적어도 하나의 전기 공급 시스템에 의해 가열되는, 섬유화 설비.
12. 제 11항에 있어서, 전기 공급 시스템의 단자 또는 단자들(6, 7, 8)은 상기 부싱(13)의 측벽(13a)과 일체로 형성된 것인 반면, 상기 전기 공급 시스템의 버스바(9)는 부싱 설치 지역을 한정하는 벽(P)에 고정되는 것을 특징으로 하는, 섬유화 설비.
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