MXPA04007519A - Buje formador de fibra con soporte. - Google Patents

Abstract

Un buje formador de fibra (30) comprende una placa de boquilla (60) y un soporte lateral (86). La placa de boquilla comprende por lo menos dos secciones de boquilla (90) y la seccion espaciadora (88) entre las secciones de boquilla. El soporte lateral se extiende lateralmente a lo largo de la seccion espaciadora.

Description

befare the expiration of the time li it for amending the For two-le^lter codes and olher abbreviations, refer to the "Guid-claims and to be republished in the event of receipt of ance Notes on Codes and Abbreviations" appearing at the begt'n-amendments ning of each regular issue ofthe PCT Gazette.

BUJE FORMADOR DE FIBRA CON SOPORTE CAMPO TECNICO Y APLICABIL IDAD INDUSTRIAL DE LA INVENCION Esta i n vención s e refiere en general a un aparato para p roducir materiales continuos, y en particular, s un buje para producir fibras de vidrio. Más particularmente, la invención se refiere a un soporte i i lateral para una placa de boquilla del ¡buje de fibra y a un buje de fibra con el mismo. ANTECEDENTES DE LA INVENCION Son bien conocidos los aparatos para producir materiales continuos. Un aparato convencional comprende un fundidor, dentro del cual se alimenta un lote de material, o un aparato de refusión o antehorno, dentro del cual se alimentan canicas o desperdicios de vidrio. El fundidor derrite el material para formar el vidrio fundido. En una operación de fusión directa, el vidrio fundido sale del fundidor a través de una garganta dentro de un canal principal. El canal principal alimenta una pluralidad de canales transversales. Cada canal transversal, a su vez, a ¡menta vidrio fundido a una pluralidad de antecámaras de fusión, Cada antecámara de fusión alimenta hacia abajo el vidrio fundido a través de una pluralidad de bloques de bujes. Cada bloque de buje alimenta vidrio fundido a un buje soportado por un bastidor, el cual es montado debajo del bloque de buje. En una operación de refundido, el vidrio fundido es alimentado directamente dentro de cada buje. El vidrio fundido sale de cada buje en la forma de fibras de vidrio. Un buje típico produce de cientos a miles de fibras de vidrio. Como se muestra en la Figura 1A, las fibras de vidrio 10 son producidas pasando el vidrio fundido 12 a través de una placa de boquilla 14. La placa de boquilla 14 tiene una pluralidad de boquillas 16. Cada boquilla 16 tiene un orificio 18 a través del cual pasa el vidrio fundido 12. El vidrio que sale ele la boquilla 16 está en la forma de una fibra 10. Las fibras 10 son enfriadas por aletas de enfriamiento 20 soportadas debajo de la placa de boquilla 14 y atenuadas a un diámetro de filamento deseado con un cortador o devanador cilindrico giratorio. Como se muestra en la Figura ' B, al calentar una placa de boquilla 14 disminuye las propiedades estructurales del material de la placa de boquilla 14. Las tensiones que resultan de la presión hidrostática del vidrio, de la fuerza gravitacional, y que forman la tensión que da como resultado el deslizamiento de alta temperatura de la aleación de la cual se forma la placa de boquilla. Este deslizamiento de la aleación ocasiona la deformación de la placa de boquilla 14, ocasionando se combe hacia abajo. Cuando la placa de boquilla 14 se comba, las boqui las 16 asumen diferentes orientaciones. Consecuentemente, algunas de las boquillas 16 están colocadas más cercanas a las aletas de enfriamiento 20 que otras. Las aletas de enfriamiento 20 deben Ser bajadas a la parte inferior de las boquillas 16 más bajas. En consecuencia, las aletas de enfriamiento 20 no están equidistantes de todos las boquillas 16. Por consiguiente, algunas de las boquillas 16 están demasiado cercanas a las aletas de enfriamiento 20 y en consecuencia demasiado frías y algunas de las boquillas 16 están demasiado alejadas de las aletas de enfriamiento 20 y en consecuencia demasiado calientes. Si una boquilla 16 está demasiado fría, la fibra 10 producida por la boquilla disminuirá en diámetro. Esto a Ib largo de un incremento subsiguiente en la tensión de formación puede ocasionar un punto de ruptura. Las boquillas que están dejnasiado calientes tienen un incremento en el flujo de vidrio y una reducción de la viscosidad, lo que permite inestabilidad de flujo que también puede producir un punto de ruptura. Un punto de ruptura es una interrupción o separación de la fibra 10 formada de la boquilla 16. Después de que la fibra se rompe, un glóbulo o cuenta se forma en la boquilla 16. Cuando se producen productos d e f ibra de a Ita t emperatura, t al como el producto de fibra de vidrio Ajdvantex producido por Owens Corning, de Toledo, Ohio, E.U.A., el buje debe ser calentado a mayor altura, lo cual ataca además la integridad de la placa de boquilla 14, reduciendo adicionalmente las expectativas de vida del buje. Al final de la vida de un buje, ui buje es cortado en trocitos, refinado y usado para construir un nuevo buje. Este proceso es de labor intensiva y da como resultado alguna pérdida de recursos preciosos. . Lo que se necesita es un soporte para un buje de fibra y una construcción del buje que adicionalmente resista la deformación de la placa de boquilla. 3 COMPENDIO DE LA INVENCION La presente invención está dirigida a un soporte para un buje de fibra. Más particularmente, la invención está dirigida a un buje formador de fibra que comprende una placa de boquilla y un soporte lateral. La placa de boquilla comprende por lo menos dos secciones de boquilla y una sección espaciadora entre las secciones de boquilla. El soporte lateral se extiende lateralmente a lo largo de la sección espaciadora. j De acuerdo con l a invención, también se suminist ra un buje de fibra que comprende un cuerpo de buje. Se proporciona una garganta en un extremo superior del buje. Se proporciona una placa de boquilla alargada en un extremo inferior del buje. La placa de boquilla comprende por lo menos dos secciones de boquilla y una sección espaciadora entre las secciones de boquilla. Un soporte se extiende longitudinalmente a lo largó de la placa de boquilla. Un soporte lateral se extiende lateralmente a lo largo de la sección i espaciadora. De conformidad con la invención, adicionalmente se suministra un buje de fibra que comprende un cuerpo de buje. Se proporciona una garganta en un extremo superior del buje. Se suministra una placa de boquilla alargada en un extremo inferior de un buje. La placa de boquilla comprende por lo menos dos secciones de boquilla y una sección espaciadora entre las secciones de boquillas. Un soporte se extiende longitudinalmente a lo largo de la placa de boquilla. Un soporte lateral se extiende lateralmente a lo largo de la sección espaciadora.

De conformidad con la invención, (adicionalmente se suministra un buje de fibra que comprende un cuérpo de buje. Se proporciona una garganta en un extremo superior del buje. Se suministra una placa de boquilla alargada en un extremo inferior de un buje. La placa de boquilla comprende por lo meijos dos secciones de boquilla y una sección espadadora entre las secciones de boquilla. Un soporte comprende un soporte central alargado que se extiende entre un par de soportes de extremo lateralmente extendidos. El soporte central se extiende longitudinalmente a lo largo de la placa de boquilla. Los soportes de extremo se extienden lateralmente a lo largo de los extremos opuestos de la placa de boquilla. Un soporte lateral se extiende lateralmente a ¡lo largo de la sección de espaciamientos. Varios objetos y ventajas de esta invención serán aparentes para aquellos expertos en la técnica de la siguiente descripción detallada de la modalidad preferida, cuando se lee a la luz de los dibujos acompañantes.

BREVE DESCRIPCIO DE LOS DIBUJOS La Figura 1A es una vista en elevación lateral parcial alargada de una buje de fibra de la técnica previa con una placa de boquilla no deformada y aletas de enfriamiento debajo de la placa de boquilla. La Figura 1B es una vista en elevación lateral parcial alargada i de un buje de fibra de la técnica previa con una placa de boquilla deformada y aletas de enfriamiento debajo de la placa de boquilla.

La Figura 2 es una vista superior en perspectiva de un buje de conformidad con una modalidad preferida de la invención. La Figura 3 es una vista inferior en perspectiva ambiental de un buje con soportes la te ra les que se extienden a lo largo dé la sección espaciadora de las placas de boquilla de conformidad con una i I modalidad preferida de la invención. ! La Figura 4 es una vista plana inferior amplificada de un buje como se muestra en la Figura 3. La Figura 5 es una vista seccipnal amplificada de un buje tomado a lo largo de la línea 5-5 en la figura 4. La Figura 6 es una vista seccional amplificada del soporte lateral mostrada en la Figura 5.

DESCRIPCION DETALLADA DE LA MODALIDAD PREFERIDA Con referencia ahora a los dibujos, se ilustra en la Figura 2 un buje 30 que comprende un cuerpo de buje 32 que tiene los extremos opuestos 34, 36. El cuerpo de buje 3= se construye de un par de placas extremas separadas longitudinalmente 38, 40 y un par de paredes laterales separadas lateralmente 42, 44, trianguladas para formar una estructura sustancialmente rectangular. Cada pared lateral 42, 44 incluye una pared lateral superior 46 y una pared lateral inferior, o placa lateral de boquilla 48. Una orejeta 50 se extiende lateralmente desde cada placa de extremo 38, 40. Una barra de soporte del riel lateral 52 se extiende longitudinalmente a lo largo de cada placa lateral de boquilla 48. 6 para formar un soporte generalmente én forma de H, generalmente indicado en 80. Los cojinetes de montaje 82 que se extienden de los soportes de extremo 76, 78 se aseguran al bastidor 70 para sujetar el soporte 80 en una posición fija rel!ativa al buje 30. El soporte central 74 y los soportes de extremo 76, 78 son huecos y en comunicación de fluido entre sí. Un nip e 84 se extiende desde cada i extremo de cada soporte de extremo 76 , 78 está en comunicación de fluido con los soportes de extremo 76, 78. El término "niple" usado en toda esta descripción tiene la in ención de ser ampliamente interpretado para comprender cualquier unión para la conexión conducto de fluido. Un soporte lateral 86 se extiende lateralmente a lo largo de la sección espadadora 88 entre las secciones de boquilla 90 de las placas de boquilla 60. Como se muestra en las Figuras 5 y 6, el soporte lateral 86 es un soporte alargado que tiene los extremos opuestos 92, 94. Los cojinetes de montaje 96 que se extienden desde los extremos 92, 94 se aseguran al biastidor 70 (como se muestra claramente en la Figura 5) para sujetar el soporte lateral 86 en una posición fija relativa al buje 30. Un niple 98 se extiende desde cada extremo 92, 94 del soporte lateral 86. Como se muestra en la Figura 6, el soporte la te ral 86 es hueco y en comunicación de fluido con los n ¡pies 98. Los soportes lateral y central 74 ;y 86 son transversales entre si. En una modalidad preferida de la invención, el soporte lateral 86 está constituido de dos miembros huecos 100, 102 que tienen un conducto de fluido 104 extendido entre estos. El conducto 104 es preferiblemente un conducto generalmemte en forma de U que tiene dos piernas 106, 108, cada una de las cuales está conectada a un miembro hueco correspondiente 100, 102 de manera que el conducto 8 104 esté en comunicación de fluido con los miembros huecos 100, 102. El conducto en forma de U 104 se! extiende hacia abajo y cruza sobre el soporte central 74. Los soportes 80, 86 están preferiblemente aislados térmica y eléctricamente de la placa de boquilla 60, como se muestra en la Figura 5. En una modalidad preferida de la invención, la parte superior de cada soporte 80, 86 es rociada con un material cerámico 110. En la modalidad más preferida de la invención, una capa de 3.175 mm (un octavo de pulgada) de óxido de circonio se aplica a la parte inferior del soporte lateral 86. En operación, una abrazadera ter|minal, generalmente indicada en 112, está conectada a cada orejeta 112 está conectada a una barra flexible de cables (no mostrada). Cada barra flexible de cables está conectada a un cojín transformador por medio de una barra tubular de cables (no mostrada). Las abrazaderas 112, las barras tubulares de cables y los cojinetes son huecos y enfriados por agua. Las líneas de suministro y descarga (no mostradas) están conectadas a los niples 84, 98. En una modalidad preferida de la invención, mangueras de alta presión están conectadas a los niples 84, 98 con conexiones de compresión. Un fluido refrigerante se hace pasar a través de cada una de las abrazaderas 112, de las barras de cables, y de los soportes 80, 86. El buje 30 es calentado por resistencia pasando una alta corriente (por ejemplo, de 2,000 a 10*000 amperes) a través de las orejetas 50 y del cuerpo de buje El buje 30 es gradualmente calentado hasta que alcanza una temperatura de operación que puede variar de 1,148.88°C a 1,537.77fC (de 2,100 a 2,800 grados Fahrenheit), dependiendo de la composición del vidrio que se está formando. El buje calentado 30 se preténde que condicione el estado del vidrio fundido, en vez de fundir el vidrio. La resistencia de calentamiento es mantenida en el cuerpo de buje 32 por el material refractario endurecido 72 formado alrededor del cuerpo del buje 32.

El vidrio fundido 12 (mostrado e¡n la Figura 1) es introducido dentro del buje 30 a través de su garganta 54. El reborde 58 forma un sello entre el bloque de bujes (no mostrado) y la garganta 54. Un conducto refrigerante (no mostrado) se suministra alrededor de la i periferia del reborde 58 para enfriar cualquier vidrio fundido 12 que puede salir entre el bloque de bujes; y el reborde 58. Este vidrio enfriado bloquea otro vidrio fundido 12 de salir entre el bloque de la boquilla y el reborde 58. El vidrio fundido 12 pasa a través del filtro 66 a medida que pasa a través de un cuerpo de buje 32. El filtro 66 funciona capturando la materia sólida suspendida en el vidrio fundido y asiste en la distribución del calor de la resistencia uniformemente por todas las partes del vidrio fundido 12. Como se estableció anteriorment , la placa de boquilla 60 se suministra con una pluralidad de secciones de boquilla 90, cada una separada por el espacio muerto, o ¡sección espaciadora 88. Una pluralidad de boquillas 16 (mejor mostrada en la Figura 1) ocupa cada sección de boquilla 90. Ninguna boquilla 16 ocupa la sección espaciadora 88. Cada boquilla 16 tiene un orificio 18 (mostrado en la Figura 1) a través del cual pasa el vidrio fundido 12. Las fibras de 10 vidrio 10 son formadas del vidrio fundido 12 que sale de las boquillas 16, pasando la fibras 10 entre las ¡ aletas de enfriamiento 20 (mostrado en la Figuras 1 y 3) debajo ele las placas de boquilla 60. Las aletas de enfriamiento 20 enfr an las boquillas 16 y en consecuencia a las fibras de vidrio 10 que salen de las boquillas 16.

En una modalidad preferida de, la invención, la placa de boquilla 60 tiene un número de boquillas 16 fácilmente divisible. Por ejemplo, la placa de boquilla 60 puede tener 4,000 boquillas 16, y pueden estar separadas en cuatro secciones 90, cada una teniendo 1,000 boquillas 16. Por lo tanto, el buje 30 puede producir 4,000 fibras 10. Las fibras 10 pueden ser reunidas dentro de una o más hebras, las cuales se usan para producir paquetes. Las fibras 10 pueden ser reunidas en cantidades dijscretas (por ejemplo, 1,000, 2,000, 3,000 o 4,000) para producir] varias hebras para varios paquetes. La V-central 64 proporciona resistencia externa a deformación de las placas de boquilla 60. Llenando la V central con material refractario que aisla el soporte central de las placas de boquilla 60. Los cartabones 68 soportan las placas de boquilla 60 internamente desde arriba, también resistiendo la deformación de las placas de boquilla 60. Para adicionalmente resistir la deformación, los soportes 80, 86 proporcionan sopoirte externo subyacente a las placas de boquilla 60. El soporte central 74 proporciona soporte longitudinal para las placas de boquilla 60 a lo largo de la V central 64. Los soportes de extremo 76, 78 sostienen el soporte central. El soporte lateral 86 proporciona soporte^ lateral a la placa de boquilla 11 e s a o e a n

Claims (9)

1. REIVINDICACIONES 1. Un buje formador de fibra que comprende: una placa de boquilla que incluyé por lo menos dos secciones de boquilla y la sección espaciadora entre las secciones de boquilla; un soporte longitudinal que se íextiende longitudinalmente a través del centro de la placa de boquilla un soporte lateral que se extiende lateralmente a lo largo de la sección espaciadora y sustancialmente perpendicular a y estructuralmente independiente del soporte longitudinal, en donde el soporte lateral tiene extremos opuestós y un niple que se extiende desde cada uno de los extremos opuestos de manera que los niples estén en comunicación de fluido con el !soporte lateral
2. 2. El buje de conformidad con la reivindicación 1, en donde el soporte lateral está térmica y eléctricamente aislado de la placa de boquilla.
3. 3. El buje de conformidad con la j reivindicación I, en donde el soporte lateral es revestido con un material cerámico.
4. 4. El buje de conformidad con la reivindicación 1, en donde una capa de óxido de circonio es aplicada al soporte lateral.
5. 5. El buje de conformidad con la reivindicación 1, en donde el soporte lateral es hueco.
6. 6. El buje de conformidad con la! reivindicación 1, en donde el soporte lateral está constituido de dos miembros huecos que tienen un conducto de fluido que se extiende] a través del soporte y entre los miembros huecos. 13
7. 7. El buje de conformidad con la reivindicación 6, en donde el conducto es un conducto generalmente en forma de U que tiene dos piernas, cada una de las piernas está conectada a uno de los miembros huecos correspondientes de manera que el conducto esté en comunicación de fluido con los miembros huecos, el conducto en forma de U se extiende hacia abajo y a través del soporte.
8. 8. El buje de fibra que comprende: un cuerpo de buje; una garganta suministrada en un extremo superior del cuerpo del buje; una placa de boquilla alargada suministrada en un extremo inferior del cuerpo de boquilla, la placa de boquilla comprendiendo por lo menos dos secciones de boquilla y la sección espaciadora entre las secciones de boquilla; un soporte comprendiendo un sopjorte central alargado que se extiende entre un par de soportes de extremo lateralmente extendidos, el soporte central extendiéndose longitudinalmente a lo largo de la placa de boquilla, los soportes de extremo expendiéndose lateralmente a lo largo de los extremos opuestos de la placa de boquilla; y un soporte lateral estructuralmente independiente del soporte central y extendiéndose lateralmente; a lo largo de la sección espaciadora y entre los soportes de extremo.
9. 9. El buje de conformidad con la reivindicación 8, en donde los soportes están térmica y eléctricamente aislados de la placa de boquilla. 14