專利名稱：纖維成型襯套及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明與制造玻璃纖維有關(guān)，特別是與玻璃纖維成形襯套有關(guān)，熔融的玻璃流過襯套形成細絲，細絲冷卻制成玻璃纖維。
制造玻璃纖維的工藝中關(guān)鍵的一步是纖維成形。在纖維成形這一步，熔融的玻璃從前爐流到襯套裝置，在裝置內(nèi)玻璃流過很多細孔。一般來說，按照產(chǎn)品的類型，所需的產(chǎn)量和制造設(shè)備的制約，在襯套板上形成200到4，000或者更多的細孔。細孔由附設(shè)在襯套裝置，或在襯套裝置中形成的細長的噴嘴確定。
襯套裝置的關(guān)鍵作用在于它能保持襯套內(nèi)的熔融玻璃在纖維成形尖端上處于所控制的溫度，根據(jù)玻璃的組份是否適合做玻璃纖維，標稱溫度高到2150℃或者更高些?，F(xiàn)有技術(shù)的襯套包括幾行纖維成形的噴嘴，排列成一連串的行列。噴嘴由放置在附近的一系列管中的循環(huán)水冷卻，或通過冷卻翅板冷卻。在理想狀態(tài)，每個噴嘴保持在同一溫度，即沒有熱點也沒有冷點。在襯套上的熱點會引起不均勻的流動和纖維的斷裂。在襯套上的冷點造成凍結(jié)和襯套生產(chǎn)效率的下降。
目前正在使用的現(xiàn)有技術(shù)襯套中，電流流過鉑制的襯套，鉑材料的作用是在襯套中適當分配熱量，所以必須根據(jù)襯套壁厚的變化小心制造襯套，以便可以控制電流。使用有標準壁厚的襯套是均勻加熱所需要的先決條件。根據(jù)襯套設(shè)計的電阻特性和所需要的熱特性，將不同厚度的鉑板焊接在一起制成襯套。
由于溫度阻抗特征和鉑的耐用性也使用鉑合金襯套。因為鉑合金非常昂貴，一般希望在襯套裝置中盡量少用鉑合金。
噴嘴是細長的，其長度約為1/16到1/4英吋。細長的噴嘴允許熔融玻璃通過噴嘴時被冷卻。噴嘴伸向襯套板下表面的下面，也就減小了熔化玻璃粘到襯套板底側(cè)的可能性。
噴嘴一般排列成幾行，分布在襯套板的整個下表面上。噴嘴這樣排列在空間上很靠近的幾行所產(chǎn)生的一個問題是，當一根纖維斷裂，在一個噴嘴上形成的珠粒會影響附近纖維的成形，造成連鎖反應(yīng)使它們都斷裂。
襯套暴露表面上的熱損失也很可觀，使消耗能量的費用增加。
由于磨損和熱凹陷襯套必須定期更換。熱凹陷是現(xiàn)有技術(shù)中常用的術(shù)語，指的是襯套經(jīng)過一段時間，變形而產(chǎn)生凹陷的傾向。噴嘴可以焊接到纖維成形板中的細孔處，或者將板進行擠壓或成形形成噴嘴。
電感應(yīng)加熱的襯套被上述的鉑電阻加熱襯套所代替。感應(yīng)襯套一般是圓的，由外面通過襯套加上感應(yīng)電流進行操作。這種方法所遇到的問題包括很難對加熱進行控制，不均勻加熱，由金屬塊產(chǎn)生的對加熱的阻礙。感應(yīng)加熱襯套要求很厚的鉑合金壁，并需要大量的電能。這些襯套的生產(chǎn)能力通常限制在每小時12磅玻璃纖維，通過近似200個尖端。
本發(fā)明的主要目標是提供一種襯套，僅需要少量的鉑合金。
本發(fā)明的另一個主要目標是提供一種襯套，僅消耗比較少的能量。
本發(fā)明還有一個目標是提供一種襯套，它使用輻射熱以產(chǎn)生均勻的熱分布，并給予玻璃纖維更加一致的直徑和質(zhì)量。最好用陶瓷體保持放在陶瓷體內(nèi)加熱元件發(fā)出的輻射熱，陶瓷體也同襯套絕緣。
本發(fā)明的一個目標是提供一種襯套，經(jīng)過一段使用期后不受熱凹陷的有害影響。
本發(fā)明還有一個目標是提供一種襯套，它很容易制造，在加工襯套時所需的焊接量最小。襯套可由厚度均勻的板制造，以消除電流通過襯套板引起的加熱。
本發(fā)明的一個特殊的目標是將襯套式纖維成形裝置放到玻璃爐前爐流孔塊上制造玻璃纖維的方法。這方法包括如下各步，通過液壓成形將金屬薄板坯壓成襯套，并形成有擠壓面的凹區(qū);在擠壓面上沖出很多孔;在每個孔上形成尖端，伸出在擠壓面的一側(cè);對尖端進行機械加工使之有統(tǒng)一的長度;把嵌裝有電阻加熱元件的陶瓷塊固定在襯套的下表面和垂直的周邊部分;用框架將襯套和陶瓷塊固定到前爐的流孔塊上;和將冷卻機構(gòu)安裝到在尖端附近的框架上，以冷卻尖端出口的玻璃纖維。
本發(fā)明還有一個目標是提供一種襯套，它的制作不需要成本很高的制造工藝，使焊接工作量和費用很高的機械加工降到最低。
本發(fā)明還有一個特殊的目標是提供襯套式纖維成形裝置用來制造玻璃纖維，其中在前爐加熱熔融的玻璃，然后通過流孔塊把玻璃供給襯套式纖維成形裝置。襯套裝置包括框架、襯套，由框架夾持襯套的周邊凸緣將其固定在前爐的流孔塊上。襯套板的外壁從凸緣向下伸展形成環(huán)形壁，環(huán)壁的上緣與凸緣相連，其下緣與凸緣有一定距離。擠壓面與周邊凸緣平行伸展，從外壁的下緣向內(nèi)伸展到內(nèi)緣。底板連接擠壓面內(nèi)緣之間的區(qū)域。一個或幾個加熱器塊固定在襯套上以加熱外壁和底板，維持襯套內(nèi)熔融玻璃的溫度在纖維化所需要的溫度。在襯套的擠壓面上形成很多尖端，通過尖端熔融玻璃被抽拉成連續(xù)的玻璃纖維或細絲。每個尖端有一個穿過擠壓面的孔，尖端稍微向下伸出擠壓面一點。冷卻管或翅板最好裝在擠壓面附近，以冷卻尖端出口處的玻璃細絲。
本發(fā)明的玻璃纖維成形襯套實現(xiàn)了這些目標，并克服了這些和其他的問題，下面將總結(jié)一下制造這樣襯套的方法。
本發(fā)明與制造玻璃纖維的襯套式纖維成形裝置有關(guān)，在前爐內(nèi)加熱熔融的玻璃，并將熔融的玻璃通過前爐的流孔塊供給襯套式纖維成形裝置。襯套式纖維成形裝置包括將襯套裝置固定在流孔塊上的框架。襯套板是整體成形，包含從外壁向外伸展的凸緣。外壁從凸緣向下伸展成為連續(xù)的壁。外壁的上緣與凸緣連接，其下緣與凸緣隔有一定的空間。擠壓面從外壁的下緣向內(nèi)伸展。襯套板包括底板，底板伸展在擠壓面的內(nèi)緣之間并將其互相連接。加熱器塊固定在襯套的下表面以加熱外壁、擠壓面和底板，維持它們在適合玻璃纖維成形的溫度。在襯套的擠壓面上形成很多尖端。每個尖端有一個孔穿過擠壓面并稍微向下伸出擠壓面一點。
冷卻機構(gòu)最好放置在擠壓面附近，以冷卻玻璃的彎液面使其在尖端的出口處形成細絲。
根據(jù)本發(fā)明的另一部分，襯套的外壁、擠壓面和底板每個都有兩個半圓形的終端和兩個直的側(cè)邊，形成橢圓形或跑道形軌道的擠壓面。另外，擠壓面也可以是圓形的，砂漏形或直線形而不是橢圓形。裝設(shè)的內(nèi)壁最好是在擠壓面的內(nèi)緣和底板之間垂直伸展。
用鉑合金薄板坯料通過液壓加工，使之形成襯套板的外壁，擠壓面，內(nèi)壁和底板是有利的。
加熱器塊最好由很多模塊用框架固定在一起。每個模塊是帶槽的陶瓷元件，槽內(nèi)有電阻加熱元件用陶瓷填料將其密封。至少有一個內(nèi)模塊和幾個外模塊，這些模塊最好能單個獨立加熱，并進行溫度控制。內(nèi)模由橢圓形的加熱元件加熱。
本發(fā)明的其他特點是底板的中心隆起，向下朝內(nèi)壁傾斜。另外在尖端中的孔可以是圓形或橢圓形。
冷卻機構(gòu)最好包括附設(shè)在框架上靠近擠壓面的金屬翅板。冷卻機構(gòu)最好還包括固定在翅板上的循環(huán)水管。
本發(fā)明制造玻璃纖維成形襯套的方法包括以下各步，用液壓加工法使金屬薄板坯料形成有擠壓面的凹陷處，在每個孔處形成尖端并伸出擠壓面的下表面;然后機械加工尖端，使尖端有統(tǒng)一的長度;穿孔和成形加工最好是一次完成?？梢砸粋€個穿孔或者最好是集團穿孔，同時形成許多孔。機械加工這步最好由放電機械加工完成。
本發(fā)明液壓加工這步一般使用鉑合金薄板坯料進行加工。坯料最好拉伸成橢圓形，包含有外壁，擠壓面，內(nèi)壁和底板的凹陷。底板可以有傾斜表面以改善玻璃的流動特性。一般希望底板做成平的，從而可以不要內(nèi)壁。
本發(fā)明的另一方面，與制造襯套式纖維成形裝置的方法有關(guān)，將裝置附設(shè)到玻璃爐前爐的流孔塊上以生產(chǎn)玻璃纖維。制造襯套式纖維成形裝置的方法包括以下各步，將厚度均勻的金屬薄板坯料液壓加工成襯套，形成的襯套有擠壓面，擠壓面上穿很多孔，在每個孔處形成尖端使其伸出擠壓面的一側(cè)。然后對尖端進行機械加工使其有統(tǒng)一的長度。陶瓷塊附設(shè)到襯套板的下表面。襯套板和陶瓷塊用框架固定到前爐的流孔塊上。將冷卻機構(gòu)安裝到框架上尖端附近以冷卻尖端出口處的玻璃纖維。將包括冷卻機構(gòu)的密封圈最好放在前爐孔開口和襯套之間，以防止圍繞襯套的玻璃洩漏。


圖1是按照本發(fā)明制造的安裝在前爐流孔塊上的襯套式纖維成形裝置的透視圖，部分是剖面;
圖2是沿圖1中2-2線取的剖面圖;
圖3是優(yōu)先選用襯套板的透視圖，部分切除以顯示它的輪廓;
圖4是按照本照明制造襯套中使用的沖頭的局部側(cè)視圖，并用虛線顯示形成尖端的各個漸進步驟;
圖5是顯示按照本照明用沖孔法形成粗制尖端的局部剖面圖;
圖6是顯示按照本發(fā)明經(jīng)過機械加工后的尖端的剖面圖;
圖7是按照本發(fā)明襯套板另一種設(shè)計的剖面圖;
圖8是按照本發(fā)明襯套式纖維成形裝置另一種設(shè)計的底面圖;
圖9是按照本發(fā)明襯套式纖維成形裝置另一種設(shè)計的底面圖;
圖10是按照本發(fā)明襯套式纖維成形裝置另一種設(shè)計的底面圖;
圖11是按照本發(fā)明襯套式纖維成形裝置另一種設(shè)計的底面圖;
圖12是沿圖11中12-12線所取的剖面圖;
圖13是按照本發(fā)明襯套板另一種設(shè)計的剖面圖;
圖14是按照本發(fā)明制造的襯套式纖維成形裝置另一種設(shè)計的局部剖面圖。
現(xiàn)在參考圖1至圖3，襯套式纖維成形裝置一般用10表示。從位于襯套裝置10之上的前爐16中熔融的玻璃14形成玻璃細絲12。熔融的玻璃14從前爐16依靠重力通過流孔塊18流至襯套裝置10。
襯套裝置10包括由結(jié)構(gòu)鋼材或類似材料制造的框架20，該框架把襯套裝置固定在流孔塊18上。襯套裝置10的特色在于襯套板22。
襯套板22最好由鉑合金薄板坯材構(gòu)成。通過對坯材液壓加工，形成的襯套板呈環(huán)形漏斗狀結(jié)構(gòu)。外周凸緣24呈水平面伸展，適合框架20將其夾持在流孔塊18的底部。
襯套板22包括外壁26，它形成以橢圓形或跑道形軌跡伸展的連續(xù)環(huán)壁，并與外周凸緣24垂直。外壁從外周凸緣24向下伸展，當安裝到流孔塊18上時外壁向流孔塊18外伸展。外壁26與周邊凸緣24在外壁26的上緣28處相連。外壁26包括下緣30，在下緣處外壁26與擠壓面32相連。
擠壓面32的平面與外周凸緣24的平面平行。擠壓面32是在襯套板22上形成的一條狹帶。擠壓面32從外壁26向內(nèi)伸展到內(nèi)緣34。
內(nèi)壁36從擠壓面32的內(nèi)緣34向上伸展到內(nèi)部的上緣38。在內(nèi)壁36和底板40的相交處形成內(nèi)部上緣38，底板一般呈橢圓形，跨接在橢圓內(nèi)壁36的內(nèi)部。
這里用的術(shù)語“橢圓形”指的是跑道狀部件，它的兩個半圓形終端54由直邊56互相連結(jié)起來。擠壓面32和外壁26、內(nèi)壁36最好都是橢圓形。另一方面，襯套殼擠壓面的形狀可以是圓的，沙漏狀的或直帶形。
用42表示的加熱器塊是模塊式陶瓷部件，包括加熱襯套板22的機構(gòu)，該機構(gòu)固定在襯套板22的下表面44。加熱器塊42的作用是加熱襯套板22，以控制供給襯套裝置10的熔融玻璃44的溫度。用來構(gòu)成加熱器塊42的陶瓷材料最好是熱導(dǎo)性很低的氧化鋁纖維絕緣材料。使用陶瓷加熱器塊與現(xiàn)有工藝有很大差距，因為沒有電流通過襯套加熱襯套附近的玻璃。相反，熱量是由陶瓷加熱器塊42通過輻射穿過襯套加熱襯套內(nèi)的玻璃。陶瓷塊42輻射的熱量由外部能源轉(zhuǎn)變而成。最好是電輻射熱源，但是也可使用瓦斯燃燒加熱器。
現(xiàn)在參考圖2和圖4至6，在擠壓面32上形成很多尖端46。尖端46有孔48，擠壓熔融的玻璃44通過該孔形成玻璃纖維細絲12。尖端46的形狀最好是圓筒形，但是也可以是橢圓形的尖端中有橢圓形的孔，與圓形孔比較起來，橢圓孔有優(yōu)點，能改善熔化速率。尖端46從擠壓面32向下突出。尖端46向下突出并互相分離，其目的是保證玻璃不會濕粘到擠壓面32的表面。
從理論上講尖端可以排列成單行，但實際上希望排成多行這樣更加經(jīng)濟實用。擠壓面的作用是作為冷卻面，因為當玻璃逐步通過尖端時，熱量從擠壓面32散發(fā)損失。沿著尖端的長度，連續(xù)冷卻。由陶瓷加熱器塊42加熱襯套中的玻璃，務(wù)必使玻璃維持在臨界溫度，直到玻璃剛剛到達擠壓面32之上和尖端46。擠壓面導(dǎo)致玻璃冷卻一些，從而使熔化狀態(tài)玻璃的粘度開始降低(注應(yīng)為上升，原文如此)。當玻璃進入到尖端和通過尖端時繼續(xù)冷卻。沒有能量直接通過擠壓面32的底板，因此它構(gòu)成冷卻系統(tǒng)的一部分。冷卻使熔化玻璃的粘度增加，最終使熔融的玻璃變成纖維。
現(xiàn)在參考圖1和2，需要有冷卻機構(gòu)去冷卻在尖端46形成的彎液面。在尖端46附近可以裝設(shè)冷卻翅板50，也可以補充裝設(shè)冷卻管52，水通過管52進行循環(huán)，以從襯套裝置10移去熱量。冷卻管和翅片可以裝在框架20內(nèi)或者附設(shè)在框架20上。
在流孔塊和襯套殼的周邊凸緣之間圍繞襯套殼的周邊裝設(shè)密封圈53，以冷卻任何可能洩漏的玻璃。密封圈將玻璃冷卻并固化，從而使襯套和流孔塊之間密封。
加熱器塊42在結(jié)構(gòu)上最好是模塊式。內(nèi)部模塊58與底板40和內(nèi)壁36接觸。一個或幾個外模塊60與外壁26和周邊凸緣24接觸。一個外模塊60可以與每個半圓形終端54和每個直的側(cè)邊56都相連，從而允許進行局部的加熱控制?？梢钥刂乒┙o內(nèi)模58和外模60的功率，以維持熔融玻璃的溫度在2150°到2200°之間，這是各種玻璃組份纖維化需要的溫度。
模塊內(nèi)起初有槽62，槽圍繞模塊58和60成環(huán)形。槽62內(nèi)放置電阻加熱元件64，互相隔有一定空間，根據(jù)襯套裝置10不同區(qū)域熱量分布的要求決定相隔的距離。用陶瓷充填材料66將電阻加熱元件64密封，充填材料防止電阻加熱元件64揮發(fā)，同時對熱量通過加熱器塊42的分配也有幫助。
如圖1，2和3所示，底板40有中部隆起的脊68和傾斜的上面70，上面從隆起的中部68伸展到內(nèi)壁36的內(nèi)部上緣38。傾斜的上面70有助于熔融玻璃14從流孔塊18向下流動到擠壓面32，使流動的阻力最小。
在另一個實施方案中，如圖7所示底板40是平的。在這個實施方案中裝設(shè)周邊凸緣24′，外壁26′，擠壓面32′和內(nèi)壁36′。
下面將參考附圖3至6描述制造本發(fā)明纖維成形襯套的方法。
襯套板的一般形狀如圖3所示。襯套板可由金屬薄板成形工藝制造，將金屬薄板夾緊，構(gòu)成如圖3所示的形狀。如圖4所示，用沖頭72沖出孔48，并最后形成在擠壓面32上的尖端46。沖頭沖下切片形成擠壓面上的孔，如圖4中實線所示。然后沖頭繼續(xù)穿過孔，直到接觸孔的邊緣，并向下使孔變形構(gòu)成尖端，如圖4中下部的虛線所示。在沖頭上有定尺寸的尖頭和擴孔的肩，以使插入的孔變斜成為尖端46，如圖4上部的虛線所示。然后沖頭退回。在擠壓面32上形成大量的孔，最好同時用很多沖頭一起加工。正如近來考慮的，在擠壓面上可形成多至3200個孔。開孔的尺寸最好是在直徑0.03至0.05英吋之間。
如圖6所示，在所有的孔都已沖好，尖端已粗制成后，尖端最好由EDM機器切成標準化的長度，直徑在0.015到0.03吋之間。尖端的長度是由防止熔融玻璃流溢流到擠壓板尖端附近的襯套基座的需要而確定。另一種形成尖端的方法是用EDM機器來成形孔。附加的方法還可包括用電化學(xué)或化學(xué)沉積技術(shù)在孔上形成很短的尖端。
水冷的冷卻翅板50冷卻在尖端出口處形成的彎液面。冷卻翅板50最好裝在擠壓面外側(cè)附近。如圖1和2所示，內(nèi)部冷卻翅板50′和冷卻管52′可裝設(shè)在內(nèi)加熱模塊58和擠壓面32之間。
按照上述方法制成的襯套板裝配起來，就構(gòu)成完整的襯套式纖維成形裝置。整個裝置固定到玻璃爐前爐的流孔塊18上。將陶瓷加熱器42組裝到襯套板下表面，構(gòu)成襯套板22之后就完成了襯套式纖維成形裝置的裝配。用框架20將陶瓷塊和襯套板固定到前爐的流孔塊。然后將冷卻機構(gòu)安裝到框架上在尖端46形成的彎液面附近，以冷卻尖端出口處的玻璃纖維12，使玻璃纖維細絲12固化。另外，冷卻機構(gòu)可包括強制循環(huán)的空氣來代替或補充水冷卻系統(tǒng)。
現(xiàn)在參考圖8和9，圖中顯示本發(fā)明的另一種實施方案，圖8中顯示裝設(shè)的單個圓形襯套，圖9顯示兩個圓形襯套74。使用圓形襯套與橢圓形或跑道形比較起來，能獲得對襯套周邊加熱更加均勻的優(yōu)點。圓形襯套74可包括一個或幾個圓形擠壓面76。在擠壓面76上構(gòu)成尖端77。內(nèi)外加熱器塊78和80輻射加熱在圓形襯套74內(nèi)的熔化玻璃，作用如前所述。
現(xiàn)在參考圖10，圖示按照本發(fā)明制作的沙漏形襯套82。襯套82有沙漏形的擠壓面84。如上述本發(fā)明的其他實施方案一樣，在擠壓面84上形成尖端86，并裝設(shè)內(nèi)、外加熱器塊88和90用輻射熱加熱襯套82內(nèi)的熔融玻璃。
現(xiàn)在參考圖11和圖12，圖示線形帶狀襯套92，其特色是擠壓面94呈帶狀。在擠壓面94上形成很多尖端96。外加熱器塊98安裝在擠壓面94附近用輻射熱加熱襯套92內(nèi)熔融的玻璃。外加熱器塊98透過襯套92的側(cè)壁100進行輻射加熱。如圖12所示，在襯套上有周邊凸緣102，如前所述，將凸緣安裝到前爐的流孔塊上。
現(xiàn)在參考圖13，以剖面形式圖示平底板的實施方案105。對上述的任何形狀襯套都可采用平底板方案，而不背離本發(fā)明。平底板實施方案105包括底板107，該底板可與擠壓面109相連。底板107可以是平的，如圖所示與擠壓面109伸展在同一平面，或者也可以成某種形狀修正玻璃流過襯套的方向。底板加熱器塊111在底板107的外側(cè)固定到襯套105上。外壁加熱器塊113與襯套105的外壁115相連，從而可使加熱器塊113的輻射熱透過外壁115。
現(xiàn)在參考圖14，圖示本發(fā)明的另一種實施方案，圖中顯示襯套120有可控制的玻璃流路。襯套120包括有外壁124的襯套板122，外壁從周邊凸緣126向下伸展到擠壓面128。擠壓面128上有很多尖端130，內(nèi)壁132伸展在擠壓面128和襯套的底板134之間。如圖14所示，外壁124的一部分和底板134互相平行，至少在空間上垂直方向相隔一定距離。外加熱器塊136固定在玻璃前爐的流孔塊138，內(nèi)加熱器塊140安裝在襯套板122的底板134上。內(nèi)加熱器塊140安裝在垂直可移動的機構(gòu)上，從而外壁124與底板134之間的距離可以改變，控制從前爐經(jīng)過流孔塊138到擠壓面128的玻璃流。通過這種方法，就可以用機械調(diào)節(jié)控制襯套的熔化速率，配備的擠壓面128應(yīng)能彎曲以允許垂直的位移。有用的垂直可移動機構(gòu)可以是螺旋千斤頂裝置，使它與內(nèi)加熱器塊或襯套的框架142相連。
以實踐本發(fā)明的最好模式或方案作為實例進行了上述說明。并希望有可能在下述權(quán)利要求范圍內(nèi)對本發(fā)明的設(shè)備和方法進行其他的改進和變型。
權(quán)利要求
1.制造玻璃纖維的襯套式纖維成形裝置，其中熔融的玻璃是在前爐加熱，然后經(jīng)過開口供給襯套式纖維成形裝置。其特征包括框架；在前爐的開口上由框架支持的襯套，該襯套有外壁以連續(xù)環(huán)的形式向下伸展，離開開口，該環(huán)壁的下端與開口有一定距離，其擠壓面與開口相隔一定空間，從外壁的下端向內(nèi)伸展到內(nèi)緣，底板伸展在擠壓面的內(nèi)緣之間，將內(nèi)緣互相連接起來。在襯套附近的加熱器塊機構(gòu)，以輻射和傳導(dǎo)的方式對外壁和底板加熱，以維持襯套內(nèi)熔融玻璃的溫度在需要的纖維成形的溫度，該加熱器塊機構(gòu)包括里面放有電阻加熱元件的陶瓷部件，該加熱器塊機構(gòu)還包括加熱底板的內(nèi)組件和加熱外壁的外組件。在襯套的擠壓面上形成很多尖端，通過這些尖端熔融的玻璃抽成玻璃細絲，每個尖端有一個通過擠壓面的孔，尖端稍微向下伸出該擠壓面一點；和冷卻機構(gòu)，冷卻尖端出口的玻璃細絲。
2.如權(quán)利要求1所述的襯套式纖維成形裝置，其特征是該襯套有周邊凸緣，該凸緣適合與框架接觸連接，該壁從在外壁上緣的周邊凸緣向外伸展。
3.如權(quán)利要求1所述的襯套式纖維成形裝置，其特征是該襯套有內(nèi)壁與擠壓面的內(nèi)緣相連，并從擠壓面向上伸展到內(nèi)部的上緣，該底板與內(nèi)壁的內(nèi)部上緣相互連接。
4.如權(quán)利要求3所述的襯套式纖維成形裝置，其特征是襯套的該外壁，該擠壓面，該內(nèi)壁和底板，每個都有兩個半圓形的終端和兩條基本上直的側(cè)邊。
5.如權(quán)利要求3所述的襯套式纖維成形裝置，其特征是該外壁，該擠壓面，該內(nèi)壁和底板都由厚度統(tǒng)一的單層金屬板構(gòu)成。
6.如權(quán)利要求1所述的襯套式纖維成形裝置，其特征是陶瓷部件由框架支持在其位置上，在該陶瓷部件中有槽，槽內(nèi)放入電阻加熱元件，該加熱器元件用陶瓷充填材料封閉在槽內(nèi)。
7.如權(quán)利要求6所述的襯套式纖維成形裝置，其特征是該陶瓷部件可以單獨工作，獨立進行溫度控制。
8.如權(quán)利要求7所述的襯套式纖維成形裝置，其特征是該外組件是橢圓形部件，有很多加熱元件沿著橢圓形路徑整個繞在外組件內(nèi)，該加熱元件垂直排列，互相有一定距離。
9.如權(quán)利要求7所述的襯套式纖維成形裝置，其特征是該內(nèi)組件有中心隆起的頂面，該頂面向下傾斜到內(nèi)壁，該內(nèi)組件有一組橢圓形的加熱元件，這些加熱元件互不相交，逐漸變大。
10.如權(quán)利要求1所述的襯套式纖維成形裝置，其特征是該尖端有圓形的孔。
11.如權(quán)利要求1所述的襯套式纖維成形裝置，其特征是該尖端有橢圓形的孔。
12.如權(quán)利要求1所述的襯套式纖維成形裝置，其特征是該冷卻機構(gòu)包括一對金屬翅板附設(shè)在框架上，每個翅板緊靠該擠壓面。
13.如權(quán)利要求12所述的襯套式纖維成形裝置，其特征是該冷卻機構(gòu)還包括一對循環(huán)水管，每根管固定在一個翅板上。
14.一種放在玻璃爐前爐內(nèi)開口上的襯套，用以形成玻璃纖維細絲，其特征包括由金屬薄板毛坯壓制而成的凹形結(jié)構(gòu)，并有平的周邊凸緣適合夾持在前爐內(nèi)開口的底部，在周邊凸緣內(nèi)的底板，懸掛在該周邊凸緣上的外壁上，外壁的底部形成狹條形的擠壓面，擠壓面的一側(cè)與外壁相連，另一側(cè)與該底板相連，擠壓面所在的平面與周邊凸緣的平面基本平行，擠壓面上有許多孔，每個孔在從擠壓面懸掛出一定距離的環(huán)形的尖端內(nèi)，以保證玻璃不會濕粘到該擠壓面的表面上，外面的加熱器塊支持電阻加熱元件緊挨著狹條的一側(cè)，內(nèi)面的加熱器塊支持電阻加熱元件緊接著該狹條的另一側(cè)，控制內(nèi)外加熱器塊通過輻射和傳導(dǎo)從該襯套的外部傳到襯套內(nèi)部的熔融玻璃的熱量。
15.如權(quán)利要求14所述的襯套，其特征是金屬薄板毛坯是鉑合金。
16.如權(quán)利要求14所述的襯套，其特征是外壁和底板是橢圓形的。
17.如權(quán)利要求14所述的襯套，其特征是內(nèi)壁是從底板伸展到擠壓面。
18.如權(quán)利要求14所述的襯套，其特征是底板是向下傾斜的。
19.如權(quán)利要求14所述的襯套，其特征是該孔是沖壓穿的孔。
20.如權(quán)利要求14所述的襯套，其特征是該尖端切成標準化的長度。
21.如權(quán)利要求14所述的襯套，其特征是該尖端是由電化學(xué)或化學(xué)方法沉積而成。
22.如權(quán)利要求14所述的襯套，其特征是擠壓面是環(huán)形的。
23.制造玻璃纖維的襯套式纖維成形裝置，其中熔融的玻璃是在前爐加熱，然后經(jīng)過開口供給襯套式纖維成形裝置。其特征包括框架;在前爐開口上有框架支持的襯套，該襯套有外壁以連續(xù)環(huán)的形式向下伸展，離開開口，該環(huán)壁的下端與開口有一定距離，擠壓面與開口相隔一定空間，擠壓面以狹條的形式從外壁的下端向內(nèi)伸展;在襯套外壁附近的加熱器塊機構(gòu)，以輻射和傳導(dǎo)的形式對外壁和底板加熱，以維持襯套內(nèi)熔融玻璃的溫度在需要的纖維成形的溫度，該加熱器塊機構(gòu)包括放在襯套周圍的電阻加熱元件，該加熱器塊機構(gòu)通過狹條加熱擠壓面;在襯套的擠壓面上形成很多尖端，通過這些尖端熔融的玻璃抽成玻璃細絲，每個尖端有一個穿過擠壓面的孔，尖端稍微向下伸出該擠壓面一點;和冷卻機構(gòu)，冷卻尖端出口的玻璃細絲。
24.制造玻璃纖維的襯套式纖維成形裝置，其中將熔融的玻璃加熱，然后通過開口供給襯套式纖維成形裝置。其特征包括框架;在開口上由框架支持的襯套，該襯套有外壁以連續(xù)環(huán)的形式向下伸展，離開開口，該環(huán)壁的下端與開口有一定距離，擠壓面與開口相隔一定空間，擠壓面以狹條形式從外壁的下端向內(nèi)伸展;在襯套外壁附近的加熱器塊機構(gòu)，以輻射和傳導(dǎo)的形式對外壁加熱，以維持襯套內(nèi)熔融玻璃的溫度在需要的纖維成形的溫度，該加熱器塊機構(gòu)包括放在襯套周圍的電阻加熱元件，該加熱器塊機構(gòu)通過狹條加熱擠壓面;在襯套的擠壓面上形成很多尖端，通過這些尖端熔融的玻璃抽成玻璃細絲，每個尖端有一個穿過擠壓面的孔，尖端稍微向下伸出該擠壓面一點;和冷卻機構(gòu)，冷卻尖端出口的玻璃細絲。
25.如權(quán)利要求24所述的襯套式纖維成形裝置，其特征是該襯套的內(nèi)壁與擠壓面的內(nèi)緣相連，內(nèi)壁從擠壓面向上伸展，在內(nèi)壁的內(nèi)部上緣與底板相接。
26.如權(quán)利要求25所述的襯套式纖維成形裝置，其特征是該襯套的外壁，該擠壓面，該內(nèi)壁和該底板，每個都有兩個半圓形的終端和兩個直的側(cè)邊。
27.如權(quán)利要求25所述的襯套式纖維成形裝置，其特征是該外壁，該擠壓面，該內(nèi)壁和底板都由厚度統(tǒng)一的單層金屬板構(gòu)成。
28.如權(quán)利要求24所述的襯套式纖維成形裝置，其特征是該陶瓷部件由框架夾持在其位置上，該陶瓷部件中有槽，槽內(nèi)放置電阻加熱元件，該加熱器元件用陶瓷充填材料封閉在槽內(nèi)。
29.如權(quán)利要求28所述的襯套式纖維成形裝置，其特征是該陶瓷部件可以單獨工作，獨立進行溫度控制。
30.如權(quán)利要求29所述的襯套式纖維成形裝置，其特征是該外組件是橢圓形部件，有很多加熱元件沿著橢圓形路徑整個繞在外組件內(nèi)，該加熱元件垂直排列，互相隔有一定距離。
31.一種放在玻璃熔化設(shè)備中開口上的襯套，用以產(chǎn)生玻璃纖維細絲，其特征包括由金屬薄板毛坯壓制而成的凹形結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)有周邊凸緣適合夾持在玻璃熔化設(shè)備開口的底部，外壁懸掛在該周邊凸緣上，并在底部形成狹條形的擠壓面，擠壓面的一側(cè)與外壁相連，擠壓面所在的平面與周邊凸緣的平面基本上平行，擠壓面上有很多孔，每個孔在從擠壓面懸掛出一定距離的環(huán)形尖端內(nèi)，以保證玻璃不會濕粘到該擠壓面的表面上，加熱器塊支持電阻加熱元件鄰接該狹條的一側(cè)，控制加熱器塊通過輻射和傳導(dǎo)從襯套的外部傳給襯套內(nèi)部熔融玻璃的熱量。
32.如權(quán)利要求31所述的襯套，其特征是外壁和底板基本上成橢圓形。
33.如權(quán)利要求3所述的襯套，其特征是外壁和底板基本上是圓形的。
34.如權(quán)利要求31所述的襯套，其特征是外壁和底板基本上成矩形。
35.如權(quán)利要求31所述的襯套，其特征是擠壓面是環(huán)形的。
全文摘要
將熔融玻璃14壓成玻璃纖維的裝置包括定壓面的襯板，熔融玻璃流過壓面襯板，壓面上有整體成型的尖端，襯板由加熱器加熱，框架固定包括襯套和在前爐的流孔塊上的加熱器，冷卻翅板和冷卻管附設(shè)在襯套上，以冷卻尖端和壓出的玻璃纖維。還公布了制造襯套的方法。
文檔編號C03B37/08GK1076179SQ9210139
公開日1993年9月15日 申請日期1992年3月7日 優(yōu)先權(quán)日1992年3月7日
發(fā)明者羅納德·O·麥考密克 申請人:羅納德·O·麥考密克