專利名稱：玻璃纖維錠成形及支承管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及一種用于玻璃纖維的成形、收集以及退繞的處理，本發(fā)明更具體地涉及用于成形、儲存以及收集這種纖維的成形管。

背景技術(shù)：
通常來講，用于制造玻璃纖維的過程包括將原材料加熱為熔融玻璃并且引導該熔融玻璃通過孔和套管，以便形成數(shù)百根細絲，這些細絲被拉細、冷卻并收集而形成絲束。絲束被卷繞在旋轉(zhuǎn)的圓筒形管周圍，而該管安裝在旋轉(zhuǎn)的圓柱或心軸上，該圓柱或心軸在現(xiàn)有技術(shù)中也被稱為筒夾(collet)。旋轉(zhuǎn)管被稱為成形管并且向纖維提供張力，以便將纖維繞成一捆(package)，現(xiàn)有技術(shù)將該捆稱為玻璃錠(glass cake)。在卷繞結(jié)束之后，玻璃纖維錠被進一步處理，隨后壓縮成形管并將其從錠的內(nèi)部取出，從而可以通過抓住內(nèi)端部或留尾絲來退繞絲束。
在處理玻璃纖維錠時遇到的困難之一是通常難以找到留尾絲。人們熟知，留尾絲可包含在圍繞成形管的玻璃纖維的初始繞卷(initial wrap)中，該留尾絲可以被定位并且連接到相鄰玻璃纖維錠上的玻璃纖維的外端部。因此，一個玻璃纖維錠的留尾絲和相鄰玻璃纖維錠上的玻璃纖維的與所述留尾絲相連的外端部形成從一個玻璃纖維錠到另一個玻璃纖維錠的連續(xù)玻璃纖維流。
然而，在壓縮成形管并且將其從玻璃纖維錠的內(nèi)部取出時，經(jīng)常丟失留尾絲。為了找到具體錠的留尾絲，必須去除幾層或幾圈的玻璃纖維，這造成了不必要的材料浪費并需要額外的時間。此外，人們通常用指甲、鉤形裝置或其他尖利的工具來去除幾層玻璃纖維，這可能會損壞玻璃纖維。因此，需要有效地捕捉玻璃纖維錠的留尾絲，并且避免損壞該錠。還需要從玻璃纖維錠中取出管，這有助于在尋找玻璃纖維的留尾絲時取出成形管。


發(fā)明內(nèi)容
通過根據(jù)要求權(quán)利的本發(fā)明的用于支承玻璃纖維的可壓縮芯部或成形管，可以解決上述以及其他的需要。有利的是，所述成形管限定一開口，該開口用于尋找并接近卷繞在所述管周圍的玻璃纖維，所述開口使所述管能夠從所述玻璃纖維中取出，同時允許穿過所述開口接近并捕獲所述玻璃纖維，借此提高生產(chǎn)率并減少浪費。
更具體而言，根據(jù)一個實施例的用于支承玻璃纖維的成形管包括中空的拉長管，該拉長管具有相對的兩端，并具有設(shè)計用來接收所述玻璃纖維的外表面，所述玻璃纖維卷繞在所述管周圍以便形成具有起始部分的玻璃纖維錠。所述管限定有沿該管的縱向軸線延伸的中心孔，該中心孔設(shè)計為用于容納心軸。所述管可以由各種材料制成，比如紙板、聚合材料、以及金屬材料。所述管還限定有開口，該開口延伸穿過所述管的內(nèi)表面和外表面，并且位于所述相對的兩端之一的附近。該開口被設(shè)計成有助于從所述管的至少所述中心孔接近所述玻璃纖維的起始部分。
可以以多種方式定位所述開口。更具體地說，該開口可以定位在從所述相對的兩端之一向內(nèi)的位置。該開口還可以從所述相對的兩端之一開始，例如是在所述管的所述端部敞開的切口或半圓，并且該開口沿著所述縱向軸線朝另一端延伸。所述管還可以在所述相對的兩端的每一個處限定至少一個開口。
本發(fā)明還提供了從所述玻璃纖維錠取出所述管的多種方法。一種方法包括通過位于所述管的一個端部附近的開口接近所述玻璃纖維錠的玻璃纖維的起始部分的步驟。通過將工具徑向向外地穿過所述開口延伸可以捕捉到所述起始部分。隨后將所述管從所述玻璃纖維錠取出，使得所述起始部分與所述玻璃纖維錠分離從而容易識別。為了有助于從所述玻璃纖維錠取出所述管，該管的至少一部分可以被壓縮。一種方法也包括推動或拉動所述起始部分穿過所述開口并且在取出所述管時將所述起始部分保持在合適的位置。因此，操作者隨后可以獲得所述玻璃纖維的端部，以便將該端部與另一玻璃纖維連接，比如與和相鄰玻璃纖維錠相關(guān)的玻璃纖維連接。



以上概括地介紹了本發(fā)明，下面將參照附圖來介紹本發(fā)明，這些附圖并非必須按規(guī)定比例繪制，其中 圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的用于制造玻璃纖維等的制造過程的示意圖； 圖2是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的玻璃纖維錠的立體圖； 圖3a-3d是根據(jù)本發(fā)明的成形管的立體圖； 圖4a-4b是根據(jù)本發(fā)明的成形管和玻璃纖維錠的局部立體圖； 圖5是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的帶有玻璃纖維的成形管的局部切開的立體圖； 圖6是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的帶有玻璃纖維的成形管的局部切開的立體圖；并且 圖7-10表示根據(jù)本發(fā)明一個實施例的從玻璃纖維錠中取出成形管的方法。

具體實施例方式 下面將參照附圖來更詳細地介紹本發(fā)明，在這些附圖中僅示出了本發(fā)明的一些而非所有實施例。實際上，可以用多種不同的方式來實施這些發(fā)明，而且不應當將這些發(fā)明解釋為限于本文所述的這些實施例；相反，提供這些實施例的目的是使本公開能滿足適用的法律要求。在本文中，相同的附圖標記始終表示相同的零部件。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到附圖，圖1表示根據(jù)本發(fā)明一個實施例的制造玻璃纖維等的制造過程的示意圖。該制造過程10包括一個或多個批料料斗12，該料斗12用于接受原材料或成批的配料14，上述原材料或成批的配料可以包括SiO2、Al2O3、CaO、MgO以及B2O3。料斗12將原材料14的預定混合物釋放到混合器16中，以便形成更均勻的顆粒物質(zhì)。該原材料14隨后被導向爐18內(nèi)，并且在爐18內(nèi)被還原為熔融的玻璃。該爐18可以是現(xiàn)有技術(shù)中已知的多種類型的爐中的一種，并且能夠達到高于2800的溫度。還可以沿著通道22使用加熱器20，以便保持熔融玻璃顆粒的理想溫度。
熔融玻璃隨后被引導通過多個套管28，這些套管包括有數(shù)百個細小的孔。熔融玻璃流經(jīng)孔并形成細絲30，這些細絲30被拉細、冷卻并收集到一起而形成絲束。更具體地說，細絲30被導向輥隙36，并且還可以包括扭絞或其他類似步驟，以便形成絲束31。在一個實施例中，粘結(jié)劑敷料器或其他化學處理裝置32向細絲30施加化學材料34(比如膠粘劑或粘接劑)，以便涂覆細絲并減少細絲在隨后的處理步驟(比如扭絞)中受損。玻璃纖維或絲束31隨后被導向卷取輥，該卷取輥優(yōu)選為圓柱形管或圓柱形心軸38，現(xiàn)有技術(shù)中將其稱為筒夾。成形管40位于圓柱形心軸38上，該心軸高速旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速例如為2000到4000筒夾轉(zhuǎn)/分鐘(線速度為3000至4500米/分鐘)，從而將絲束31卷繞在管周圍而形成玻璃纖維捆或玻璃纖維錠42。當圍繞成形管40卷繞的玻璃纖維絲束31達到期望長度時，將錠42(如果可行的話，可以和其他玻璃纖維錠一起)隨后導向干燥器44等。還可以采取現(xiàn)有技術(shù)中已知的其它處理，比如扭絞、換筒(creeling)、翹曲、變形等。如下進一步所述，這些處理通常需要從玻璃纖維錠42的內(nèi)部中取出成形管40。
圖2表示完成的玻璃纖維錠42，該玻璃纖維錠42具有卷繞在管40的外表面50周圍的連續(xù)的玻璃纖維絲束31。該錠42是由多個初始繞卷56形成，這些繞卷56具有起始端，該起始端最終連接到相鄰管(未示出)的留尾絲。起始端和初始繞卷56在管高速旋轉(zhuǎn)時起初被卷繞在管40的外表面50周圍。當錠42形成時，留尾絲46延伸到相鄰的管(未示出)，并且連接到該管的起始端，進而幫助形成初始繞卷。如圖2所示，成形管40包括開口60，該開口60從外表面50延伸穿過管壁到達內(nèi)表面54。如圖所示，開口60與端部52間隔開，但如下文所述，這并不是必需的。
圖3a-3d表示根據(jù)本發(fā)明的成形管以及開口的各種實施例。更具體地說，圖3a表示具有單個開口60的成形管40，該開口60與端部52間隔開以便在二者之間形成間距62。圖中所示的開口60為矩形，但是本發(fā)明也可以使用其他的幾何形狀，其中包括但并不局限于多邊形、圓形以及橢圓形(圖3D)。圖3b表示替代實施例，其中成形管40包括多個開口，這些開口從管的外表面50延伸到管的內(nèi)表面54。關(guān)于這一方面，術(shù)語“開口”被賦予寬泛的含義，但是優(yōu)選被定義為延伸穿過管40，從而使物體能夠延伸穿過所述開口所限定的開放空間。圖3c表示另一替代實施例，其中開口60被定位成鄰近相對端53。盡管可以將開口60設(shè)置在沿著管40長度的任意位置，但是優(yōu)選一個或多個開口被設(shè)置或定位成鄰近管的端部52和53的一個或兩個，以便使越過開口延伸的玻璃纖維能夠被捕捉到，下文會對此進行更詳細地介紹。
圖4a-4b表示成形管40的替代實施例。具體而言，圖4a表示該管的局部立體圖，該管具有卷繞在管40的外表面50周圍的多個初始繞卷56。該開口60位于端部52處并且具有向端部敞開的“V”形，借此形成切口，而不是形成與端部52間隔開的封閉形狀。圖4b表示一個替代實施例，其中開口60具有曲線形狀，而不是“V”形，并且本發(fā)明可以采用向端部52和53的一個或兩個敞開的任何其他切口或形狀。如圖所示，纖維31的初始繞卷56越過開口60延伸，并且可以從管40的內(nèi)表面54接近并看到。
圖5和6表示捕捉初始繞卷56并且為下游處理準備錠42的一種方法。如上所述，通常從玻璃纖維錠42中取出管40，并且為了減少纖維浪費并且提高效率，用具有鉤子67的工具66等來捕捉越過開口60延伸的初始繞卷56，該鉤子67延伸穿過開口來捕捉初始繞卷。如圖5所示，工具66的鉤子67從內(nèi)表面54延伸穿過開口60，但是也可以考慮將鉤子67從外表面50穿過開口延伸到內(nèi)表面54。圖6表示通過拉動工具66將初始繞卷56沿徑向和/或軸向拉動穿過開口60，從而用鉤子67捕捉并且拉動初始繞卷。由于初始繞卷56優(yōu)選為圍繞管40的纖維31的初始繞卷之一，因此被鉤子67所捕捉到的初始絲束56提供了最優(yōu)的并且真實的“端部”，這可以使卷繞在管40上的纖維31的有效長度達到最大。
圖7-10表示根據(jù)本發(fā)明一個實施例的從玻璃纖維錠中取出成形管的各個方法步驟。具體而言，當初始繞卷56被工具66(為清楚起見沒有示出)拉動穿過開口60之后，管40被壓縮，使得內(nèi)表面54被壓向自身，如圖8所示。圖9表示被進一步壓縮之后的管40，使得外表面50形成內(nèi)部壓縮表面51A和外部壓縮表面51B。例如借助操作者的手、或者借助工具或機器將管捏在一起管，可以將壓力F施加在接近管40的被壓縮端部55的位置。這樣，管40的有效直徑減小，從而能將管從玻璃纖維錠42中取出。圖10表示從錠42中取出的成形管40，借此，圖示的初始繞卷56從管的一端52伸出，從而操作者能夠容易地抓住初始繞卷并且找到端部，以便將該端部連接到鄰近的錠或其他類似處理。圖7-10所示的處理步驟僅僅是取出管的一種方法。通過本發(fā)明可以想到處理步驟的各種變化形式，只要能夠取出管40、捕捉到初始繞卷56并保留該初始繞卷以供連接到相鄰的錠即可。
因此，本發(fā)明提供的開口60允許操作者容易地尋找并捕捉到玻璃纖維31的初始絲束或繞卷56，該玻璃纖維31卷繞在成形管40上以便形成玻璃纖維錠42。一個或多個開口60的定位及形狀使得能夠容易地接近初始繞卷56，以便迅速并容易地找到纖維31的端部，借此避免不必要的浪費并且提高下游處理的效率。
對本發(fā)明所屬的技術(shù)領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員來說，基于上述說明書及附圖的教導的益處，將會想到本文所闡述的發(fā)明的多種修改及其他實施例。因此，應該理解到，本發(fā)明不應該局限于已公開的特定實施例，并且各種修改和其他實施例都應當被包括在所附權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。盡管本文采用了特定的術(shù)語，但是這些術(shù)語是以一般性以及說明意義使用的，并非限定之用。
權(quán)利要求
1.一種用于支承玻璃纖維的成形管，該成形管包括
拉長管，該拉長管由管壁、外表面、內(nèi)表面以及中心孔形成，其中所述管壁具有相對的兩端，所述外表面適于在其上卷繞玻璃纖維，所述中心孔沿著所述管的縱向軸線延伸以用于容納心軸，所述管壁限定了在其所述內(nèi)表面和外表面之間延伸穿過該管壁的開口，并且該開口位于所述相對的兩端之一的附近，該開口設(shè)計成有助于從所述管的至少中心孔接近所述玻璃纖維的起始部分，所述管被構(gòu)造及布置成可徑向向內(nèi)壓縮，以便有助于從卷繞在所述管周圍的玻璃纖維錠中取出所述管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成形管，其特征在于，所述開口向內(nèi)與所述相對的兩端之一間隔開。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成形管，其特征在于，所述開口從所述相對的兩端之一開始，并且沿著所述縱向軸線朝另一相對的端部延伸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成形管，其特征在于，所述管在其相對的兩端的每一個處限定至少一個開口。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的成形管，其特征在于，至少一個所述開口從相應的端部開始，并且沿著所述縱向軸線朝相對的端部延伸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成形管，其特征在于，所述管的所述外表面在其上施加有防水涂層。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成形管，其特征在于，所述管由包括紙板、聚合材料以及金屬材料的組中的至少一種制成。
8.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的成形管，其特征在于，該成形管與卷繞在所述管壁的所述外表面周圍的玻璃纖維的絲束相結(jié)合而在所述管上形成玻璃纖維錠，所述玻璃纖維具有卷繞在所述管的端部周圍的起始部分，所述玻璃纖維的所述起始部分越過所述開口，從而從所述管的所述中心孔通過所述開口能夠接近所述起始部分。
9.一種從玻璃纖維錠取出成形管的方法，該方法包括下述步驟
通過在所述成形管的壁中、并位于所述管的一個端部附近的開口接近所述玻璃纖維錠的玻璃纖維的起始部分；
通過將工具延伸到所述開口內(nèi)來捕捉玻璃纖維的所述起始部分；
從所述玻璃纖維錠中取出所述管，使得玻璃纖維的所述起始部分從所述玻璃纖維錠延伸出，借此容易地識別所述起始部分。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述接近步驟包括從視覺上識別玻璃纖維的所述起始部分。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述捕捉步驟包括拉動所述起始部分穿過所述開口，進入由所述管限定的中心孔。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，該方法還包括壓縮所述管的至少一部分，以便有助于從所述玻璃纖維錠中取出所述管。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述取出步驟包括拉動所述起始部分穿過所述開口，并且在從所述玻璃纖維錠中取出所述管的同時將所述起始部分保持在合適的位置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種玻璃纖維錠成形及支承管。公開了一種用于支承玻璃纖維的成形管，該成形管包括具有相對的兩端的拉長管(40)，適于在其上卷繞玻璃纖維的外表面(50)，以及內(nèi)表面(54)，所述管限定有中心孔(60)，該中心孔沿著所述管的縱向軸線延伸以用于容納心軸，所述管還限定了在其內(nèi)表面和外表面之間延伸的開口，并且所述開口位于所述相對的兩端之一的附近，所述開口設(shè)計成有助于從所述管的至少所述中心孔接近所述玻璃纖維的起始部分。
文檔編號B65H55/04GK1964908SQ200580018600
公開日2007年5月16日 申請日期2005年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月8日
發(fā)明者伊斯梅爾·A·埃爾南德斯, 李·A·羅巴克 申請人:索諾克發(fā)展有限公司