CN104603075A - 底板 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于套管的新颖底板、涉及具有这些底板的套管、并且涉及用于生产该底板和这些套管的方法。该底板允许对该底板不同部分进行不同加热。

Description

底板

本发明涉及一种针对用于生产矿物玻璃纤维的套管的底板(baseplate)，所述底板包括一个底座区域，该底座区域含有多个开口。本发明进一步涉及一种包括所述底板的套管。

在套管中生产玻璃或矿物纤维的过程中，可能出现各种难题。液体玻璃流经由一个通路进入套管内部，该玻璃流的温度在中间处比在边缘处高。玻璃流接着遇到套管的底板，并且变为分布于该底板上。尽管是绝热的，但热量向套管的外围进一步耗散可能由此发生，这进而可能导致在底板边缘处与中间处相比玻璃熔融物进一步冷却。在极端情况下，这可能带来的影响是在套管的边缘区中的玻璃熔融物粘性过高，并且不再以足够的程度经由喷嘴或开口离开，从而无法确保顺利的纺丝过程。由于套管例如借助于电流而被加热，因此与上述影响同时出现或者作为对上述影响的替代的是，玻璃熔融物可能在底板的中间具有如此的高温，使得玻璃熔融物的粘性过低，从而无法确保纤维的顺利生产。相应的影响较大程度地取决于个别的套管设计，并且有时尝试通过各种措施来克服这些影响，然而这些措施将存在的缺点是它们仅尝试补偿所发生的温度梯度的结果，却没有改变这些结果的起因。

因此，所希望的是特定地在特定不同区中不同地加热底板。

本发明目的可以用一种针对用于生产矿物玻璃纤维的套管的底板来实现，所述底板包括一个底座区域，该底座区域含有多个开口，该底板中有多个部分的厚度大于或小于多个周围部分，并且具有不同厚度的这些部分被形成并且被安排以使得这些部分的电阻被修改，其方式为使得当施加一个电流时带来不同的热发展，并且因此存在对这些部分的特定、不同的加热。优选地，所述底板是矩形的。

本发明进一步涉及一种具有该发明性底板的套管。这些部分被适当地安排，以使得在使用本专利申请的底板时，在正常操作(即，未使用本专利申请的底板)期间经受高热负载的部分被更小程度地加热，并且在正常操作期间经受极少负载或过冷的部分被更大程度地加热。

这些开口充当用于熔融材料的流出喷嘴，并且可以被配置为简单的孔或者通过紧固在这些孔中的喷嘴嵌件来配置。

发明简要说明

1.一种针对用于生产矿物玻璃纤维的套管的底板，所述底板具有一个优选为矩形的底座区域，该底座区域具有多个开口，该底板中有多个部分的厚度大于或小于多个周围部分，并且具有不同厚度的这些部分被形成并且被安排以使得这些部分的电阻被修改，其方式为使得当施加一个电流时带来不同的热发展，并且因此存在对这些部分的特定、不同的加热。

2.具体是根据段落1所述的针对用于生产矿物或玻璃纤维的套管的底板，所述底板具有一个矩形的底座区域，该底座区域具有两个纵向侧a和两个横向侧b以及由所述纵向侧a与所述横向侧b的相交所界定的多个角，所述底座区域具有多个开口，该底板在每一个这些角中均具有一个第一加厚区，这些第一加厚区的厚度大于该底板沿着这些横向侧b在这些第一加厚区之间的厚度。

3.根据段落1或2所述的底板，该底板沿着这些纵向侧a在这些第一加厚区之间具有第三加厚区，并且这些第一加厚区具有的厚度小于这些第三加厚区的厚度。

4.根据段落1、2或3所述的底板，该底板在它的中间具有一个第二加厚区，该第二加厚区具有的厚度大于该底板沿着这些横向侧b在这些第一加厚区之间的厚度。

5.根据段落1到4中的一者或多者所述的底板，该底板在它的中间具有一个第二加厚区，该第二加厚区具有的厚度小于沿着这些纵向侧a的这些第三加厚区厚度。

6.根据段落1到4中的一者或多者所述的底板，沿着这些角之间的这些横向侧b朝向中间，这些厚度变得越来越小。

7.根据段落1到6中的一者或多者所述的底板，沿着这些角之间的这些纵向侧a朝向它们的中间，这些厚度变得越来越大。

8.根据段落1到7中的一者或多者所述的底板，具有不同厚度的区之间的过渡是在多个中间段发生。

9.根据段落1到7中的一者或多者所述的底板，具有不同厚度的区之间的过渡是连续地发生。

10.具体是根据段落1所述的针对用于生产矿物玻璃纤维的套管的底板，该底板具有一个矩形的底座区域，该底座区域具有两个纵向侧a和两个横向侧b，该底座区域具有多个开口，该底板具有平行于这些横向侧b的两个第一锥形区，这些第一锥形区在这两个横向侧的长度上延伸，并且这些第一锥形区的厚度小于该底板沿着这些纵向侧a在这些区之间的厚度。

11.一种具有根据段落1到10中的一者或多者所述的底板的套管。

12.一种用于生产套管的方法，该套管用于从熔融矿物材料生产纤维，该方法包括以下步骤

a)产生一个待生产的套管的展开图；

b)从可折叠的平坦贵金属材料生产对应于该套管的该展开图的一个单件式坯料；

c)从该单件式坯料移除材料或向该单件式坯料施加材料，以便在该底板上产生具有不同厚度的区；

d)在适当的情况下提供多个焊珠；

e)折叠该单件式坯料；

f)在适当的情况下将相邻侧壁和端壁或凸缘的边缘彼此焊接在一起。

13.一种用于生产套管的方法，该套管用于从熔融矿物材料生产纤维，该方法包括以下步骤

a)产生一个待生产套管的展开图；

b)从可折叠的平坦贵金属材料生产共同对应于该套管的该展开图的多个坯料；

c)从这些坯料移除材料或向这些坯料施加材料，以便在该底板上产生具有不同厚度的区；

d)在适当情况下提供多个焊珠；

e)在适当情况下折叠或弯曲一个或多个这些坯料；

f)将相邻坯料的边缘彼此焊接在一起。

发明详细说明

例如可以通过以下特定实施方式来进行说明。这适用于一种针对用于生产矿物玻璃纤维的套管的底板，该底板具有一个优选为矩形的底座区域，该底座区域具有两个纵向侧a和两个横向侧b，该底座区域具有多个开口，该底板具有平行于这些横向侧b的两个第一锥形区(111)，这些第一锥形区在这两个横向侧b的整个长度上延伸，并且这些第一锥形区的厚度小于该底板沿着这些纵向侧a在这些区之间的厚度。如果使用这个实施方式，则这些锥形区，也就是厚度小于该底板在这些区之间的厚度的区，与这些区之间的部分相比会更大程度地加热，原因在于这些第一锥形区(111)的更大电阻。这些锥形区的宽度取决于该套管的要求增加加热的区的宽度。在许多套管的情况中，这些区是该底板的横向侧和该底板的角。

另一实施方式涉及针对用于生产矿物玻璃纤维的套管的底板，该底板具有一个矩形的底座区域，该底座区域具有两个纵向侧a和两个横向侧b，该底座区域具有多个开口，该底板在每一个角中均具有一个第一加厚区(101)，这些第一加厚区(101)的厚度大于该底板沿着这些横向侧b在这些第一加厚区(101)之间的厚度；这界定了该底板沿着这些横向侧b在这些第一加厚区之间的区(104)，该区的厚度小于第一加厚区(101)的厚度。

另外，第一加厚区(101)的厚度可以小于该底板沿着这些纵向侧a在这些第一加厚区(101)之间的厚度，由此界定多个第三加厚区(103)，这些第三加厚区的厚度大于第一加厚区(101)的厚度以及该底板沿着这些横向侧b在这些第一加厚区之间的区(104)的厚度。

此外，该底板在它的中间可以具有一个第二加厚区(102)，该第二加厚区的厚度大于该底板沿着这些横向侧b在这些第一加厚区(101)之间的厚度。另外，第二加厚区(102)具有的厚度可以小于第三加厚区(103)的厚度。

在以上底板的一个具体实施方式中，所述底板可以被形成以使得在这些角之间并且从这些角朝向横向侧b的中间前进，沿着横向侧b的厚度变得越来越小。

在该底板的另一个实施方式中，在这些角之间并且从这些角朝向其(纵向侧a的)中间前进，沿着纵向侧a的厚度可以变得越来越大。这种沿着横向侧b的厚度减小以及沿着纵向侧a的厚度增加一定不能被理解为意味着它们只能在底板的边缘区中发生，而是意味着它们接着在整个表面区域上继续。在这种情况下，沿着横向侧b的厚度减小以及沿着纵向侧a的厚度增加可能迭加。在这些底板的情况下，具有不同厚度的区之间的过渡可以在一个或多个中间段发生，这些中间段如图7、图8、图9和图11中所示在适当的情况下为阶梯状的、但也可以是连续的，使得厚度差异表示一个弯曲表面，该弯曲表面在图6和图12中表示。

在上述两个实施方式的情况下，底板的厚度通常在0.5mm与3mm之间，还经常是从0.7mm到2.5mm或者1mm到2mm。如果使用ODS(氧化物分散加强)材料贵金属，经常为铂或铂合金，则一般0.5mm到2.5mm的较小厚度也可能是足够的；在正常贵金属合金的情况下，0.7mm到3mm的更大厚度也已经证明是成功的。类似于纵向侧a和横向侧b的尺寸，确切的厚度取决于套管的确切设计。为了控制温度，底板的厚度通常相差高达约二的因子。也就是说，在最大厚度为例如2mm的底板的情况下，最小厚度通常不小于1mm。这些厚度差异正常地足以用于控制本专利申请的上述套管底板在操作期间的温度。

这个实施方式同样涉及一种具有这种底板的套管。

这种套管可以类似于先前技术的已知套管来构造，但仅仅底板是以在此描述的方式形成。除上述新颖底板之外，这种套管还具有紧固到底板的纵向侧上的侧壁以及紧固到横向侧上的端壁。这些壁大体上为矩形或正方形。为了紧固和密封，套管还可以具有多个凸缘。这些凸缘是紧固到侧壁和/或端壁的上边缘上的金属条、并且通常大体上平行于底板而安装在套管上。端壁的形状为矩形、梯形或带有一个或两个附接矩形的梯形的套管也是存在的。具有这种端壁的套管的横截面例如在德国公开申请DE 102009051067中有描绘。这具有的优点在于可以获得具有更大数目的流出喷嘴的更大底板。在这种情况下，可以在侧壁与凸缘之间另外安排多个盖板，这些盖板如图13中描绘紧固到这些侧壁和凸缘上。

可以将另外的组件附接到套管上，例如动力进给件、支撑或加强零件，或类似物。合适的动力进给件例如在EP 1268353中和其中引用的文档中有描述。加强和保持零件的实例在EP 1441993中和其中引用的文献中有描述。

套管和底板可以从平坦的贵金属材料生产，以便允许熔融玻璃的高温和高腐蚀性。在另一个特定实施方式中，该贵金属是选自由金、铱、铂、铑及其合金组成的群组。特别合适的是平坦的贵金属材料，该贵金属是选自由PtAu5、PtIr1、PtRh5、PtRh10、PtRh20、PtIr3、PtIr5、纯铂及其组合组成的群组。特别非常合适的是氧化物分散加强(ODS)贵金属。在此，该贵金属经常是用一种或多种氧化物进行氧化物分散加强(ODS)的贵金属，这些氧化物具体来说是氧化钇和/或二氧化锆。这些材料原则上是已知的、并且可以例如通过在EP 1781830或EP1295954中描述的方法来获得。

可以通过从对应于所选材料的起始厚度加工金属片来获得套管的底板。首先用与套管的其他零件相同的方式将用于生产底板的金属片切割到合适大小。为了生产坯料和/或移除材料，一般使用例如铣磨、喷水切割、激光切割、冲孔、切割、锯切、修剪、研磨或其组合等工艺。随后可以对套管的被切割成合适大小的零件提供焊珠或折叠，以便实现成品套管的加强。在需要的情况下可以通过边缘弯曲或三点弯曲将套管零件进一步带到所希望的形状。

为了产生底板的具有不同厚度的区，对材料进行移除。上文提到的工艺，具体来说是修剪、研磨或铣磨，一般可以用于移除材料。材料的移除原则上可以在上部侧进行，也就是稍后搁置于成品套管内的底板侧，但也可以在底侧上进行，也就是搁置于套管的底侧上的侧，或者可以在两侧上进行。如果通过插入喷嘴尖端并在喷嘴尖端上进行焊接来补足待提供的开口，则在底侧上的材料移除可以提供一些优点。

随后可以对底板提供所要求的开口。取决于套管的设计，可以将喷嘴插入到这些开口中并且焊接到底板上。

对单个零件进行焊接以形成成品套管。焊接可以通过所有合适的工艺来执行，例如电子束焊接、激光焊接或TIG(钨惰性气体)焊接。这些工艺也可以用于将喷嘴焊接到底板上。

在一个替代配置中，不是通过材料移除来产生底板的具有较小厚度的区，而是通过施加材料以得到具有更大厚度的区。为了这个目的，例如可以施加金属片，以此方式产生具有更大厚度的区。例如可以通过由辊压接合或焊接来施加金属片。类似地，可以通过热喷雾来施加材料，例如冷气体喷雾，但也可以通过其他热喷雾工艺来施加材料。具体来说可以在将对套管底板提供简单的表面轮廓时应用这个过程。

另一种配置涉及一种从可折叠的平坦贵金属材料的单件式坯料折叠的套管，用于从熔融矿物材料生产纤维，该套管具有一个底板以及用铰接方式单件式地附接到该底板上并且是直立的侧壁和端壁、并且具有用铰接方式单件式地分别附接到所述壁上的多个凸缘，该单件式坯料对应于该套管的展开图并且具有用于该底板、侧壁和端壁以及凸缘的表面区域，并且该套管的相邻壁在适当的情况下被焊接，并且该套管具有如上所述的根据本专利申请的底板。这些套管是通过以下方法来生产的，该方法用于从熔融矿物材料生产纤维生产套管，该方法包括以下步骤

a)产生一个待生产套管的展开图；

b)从可折叠的平坦贵金属材料生产对应于该套管的该展开图的一个单件式坯料；

c)从该单件式坯料移除材料或向该单件式坯料施加材料，以便在该底板上产生具有不同厚度的区；

d)在适当情况下提供多个焊珠；

e)折叠该单件式坯料；

f)在适当情况下将相邻侧壁和端壁或凸缘的边缘彼此焊接在一起。

移除或施加材料以产生具有不同厚度的区在坯料的对应于成品套管中的底板的区上便利地进行。以此方式获得的套管在机械稳定性和使用寿命方面具有各种优点。本专利申请还涉及一种用于生产套管的方法，该套管用于从熔融矿物材料生产纤维，该方法包括以下步骤

a)产生一待生产套管的展开图；

b)从可折叠的平坦贵金属材料生产共同对应于该套管的该展开图的多个坯料；

c)从这些坯料移除材料或向这些坯料施加材料，以便在该底板上产生具有不同厚度的区；

d)在适当情况下提供多个焊珠；

e)在适当情况下折叠或弯曲一个或多个这些坯料；

f)将相邻坯料的边缘彼此焊接在一起。

以此方式，通过生产并焊接单个金属片零件的常规方法来生产具有本专利申请的底板的套管。

还对该底板提供多个开口，这些开口本身可以用作流出喷嘴或者充当用于接纳还有待安装的喷嘴嵌件的装置。

附图说明

a：纵向侧

b：横向侧

100：底板

101：第一加厚区

102：第二加厚区

103：第三加厚区

104：锥形区，底板沿着横向侧b在第一加厚区之间的区

105：过渡区

109：喷嘴，喷嘴开口

110：孔，充当出口开口

111：第一锥形区

200：底板

300：底板

410：动力进给件

420：端面

430：侧壁

440：紧固支架

450：盖板

图1和图2以俯视图和透视图示出了用于套管的一个矩形底板100的抽象图解，该矩形底板具有两个相对的纵向侧a和两个相对的横向侧b。底板100具有两个锥形区111，在使用例如最大厚度为2mm的金属片时，在第一锥形区111处将具有一般为1mm或更大的厚度。

图3以具体化透视图示出了底板100。如图3a和图3b中的平面III a-b中的部分截面在此方面所示，提供了用于玻璃细丝离开的喷嘴开口109或孔110，它们分布于底板100的整个范围上。

图4示出了用于套管的一个矩形底板200的抽象图解，该矩形底板具有两个相对的纵向侧a和两个相对的横向侧b。

图5以抽象透视图示出了图4中所示的底板200，并且图6以具体化透视图示出了底板200。底板200具有第一加厚区101、第二加厚区102和第三加厚区103。在第一加厚区101之间沿着纵向侧a存在第三加厚区103。在第一加厚区101之间沿着底板200的横向侧b存在锥形区104。第一加厚区101的厚度大于底板200沿着横向侧b在第一加厚区101之间的区104的厚度。第三加厚区103的厚度大于第一加厚区101的厚度。大致安排于中间的第二加厚区102的厚度小于第三加厚区103的厚度，但大于底板200沿着横向侧b在第一加厚区101之间的区104的厚度。在底板200的整个范围上提供用于玻璃细丝离开的喷嘴109或开口110。

图7以抽象图和透视图示出了用于套管的一个矩形底板300，并且图8以具体化图示出了在方向VIII-VIII上所看的底板300的端面。用于套管的矩形底板300具有两个相对的纵向侧a和两个相对的横向侧b。底板300还具有第一加厚区101、第二加厚区102和第三加厚区103。在第一加厚区101之间沿着纵向侧a存在第三加厚区103。在第一加厚区101之间沿着横向侧b存在底板300的锥形区104。相互间的厚度比率对应于图4到图6中的那些，但不同的厚度在中间段105相互转变。

图9以20:1的比例示出了厚度分布的图形表示，并且图10在此方面示出了用于套管的一个矩形底板的厚度分布的数字图，该底板具有两个相对的纵向侧a和两个相对的横向侧b。图9具有与图4到图6相同的加厚区以及相同的相互间厚度比率。不同的厚度在多个段中相互转变，但比图4和图7中所示的段更多并且过渡更细。

图11示出了对应于图9、但高度比例为2:1的底板200的图形表示，并且图12在此方面示出了图11中所示的底板的具体化透视图。

底板200具有第一加厚区101、第二加厚区102和第三加厚区103。在第一加厚区101之间沿着纵向侧a存在第三加厚区103。在第一加厚区101之间沿着底板200的横向侧b存在锥形区104。第一加厚区101的厚度大于底板200沿着横向侧b在第一加厚区101之间的区104的厚度。第三加厚区103的厚度大于第一加厚区101的厚度。大致安排于中间的第二加厚区102的厚度小于第三加厚区103的厚度，但大于底板200沿着横向侧b在第一加厚区101之间的区104的厚度。此处同样，用于玻璃细丝通过的喷嘴或开口由109和110指示。

图13以透视图示出了套管的局部视图，并且图14在此方面示出了在图13的平面XIV-XIV中的纵向截面，并且在此方面图15又示出了在图14的平面XV-XV中的横截面。

套管的端面420部分地具有梯形形状，因而底板200可以制作得更大并且可以具备更多的流出喷嘴109或出口开口110。所描绘的套管具有侧壁430、紧固支架440、盖板450、凸缘460和动力进给件410。

Claims (14)

1.一种针对用于生产矿物玻璃纤维的套管的底板，所述底板包括一个底座区域，该底座区域含有多个开口，该底板中有多个部分的厚度大于或小于多个周围部分，并且具有不同厚度的这些部分被形成并且被安排以使得这些部分的电阻被修改，其方式为使得当施加一个电流时带来不同的热发展，并且因此存在对这些部分的特定、不同的加热。

2.如权利要求2所述的底板，其中所述底座区域是矩形的。

3.用于生产矿物或玻璃纤维的一个套管的底板，特别是如权利要求2所述的底板，该底板具有一个矩形底座区域，该底座区域具有两个纵向侧a和两个横向侧b以及由所述纵向侧a与所述横向侧b的相交所界定的多个角，所述底座区域具有多个开口，该底板在每一个这些角中均具有一个第一加厚区，这些第一加厚区厚度大于该底板沿着这些横向侧b在这些第一加厚区之间的厚度。

4.如权利要求2或3所述的底板，该底板沿着这些纵向侧在这些第一加厚区之间具有至少一个第三加厚区，并且这些第一加厚区的厚度小于该至少第三加厚区厚度。

5.如权利要求2到4所述的底板，该底板在它的中间具有一个第二加厚区，该第二加厚区具有的厚度大于该底板沿着这些横向侧b在这些第一加厚区之间的厚度。

6.如权利要求2到5中的一项或多项所述的底板，该底板在它的中间具有一个第二加厚区，该第二加厚区具有的厚度小于沿着这些纵向侧a的这些第三加厚区的厚度。

7.如权利要求2到5中的一项或多项所述的底板，沿着这些角之间的这些横向侧朝向中间，这些厚度变得越来越小。

8.如权利要求2到7中的一项或多项所述的底板，沿着这些角之间的这些纵向侧朝向它们的中间，这些厚度变得越来越大。

9.如权利要求1到8中的一项或多项所述的底板，具有不同厚度的区之间的过渡是在多个中间段发生。

10.如权利要求1到9中的一项或多项所述的底板，具有不同厚度的区之间的过渡是连续地发生。

11.一种针对用于生产矿物玻璃纤维的套管的底板，该底板具有一个矩形底座区域，该底座区域具有两个纵向侧a和两个横向侧b，该底座区域具有多个开口，该底板具有平行于这些横向侧b的两个第一锥形区，这些第一锥形区在这两个横向侧的长度上延伸，并且这些第一锥形区的厚度小于该底板沿着这些纵向侧a在这些区之间的厚度。

12.一种具有如权利要求1到11中的一项或多项所述的底板的套管。

13.一种用于生产套管的方法，该套管用于从熔融矿物材料生产纤维，该方法包括以下步骤：

a)产生一个待生产套管的展开图；

b)从可折叠的平坦贵金属材料生产对应于该套管的该展开图的一个单件式坯料；

c)从该单件式坯料移除材料或向该单件式坯料施加材料，以便在该底板上产生具有不同厚度的区；

d)在适当情况下提供多个焊珠；

e)折叠该单件式坯料；

f)在适当情况下将相邻侧壁和端壁或凸缘的边缘彼此焊接在一起。

14.一种用于生产套管的方法，该套管用于从熔融矿物材料生产纤维，该方法包括以下步骤：

a)产生一个待生产套管的展开图；

b)从可折叠的平坦贵金属材料生产共同对应于该套管的该展开图的多个坯料；

c)从这些坯料移除材料或向这些坯料施加材料，以便在该底板上产生具有不同厚度的区；

d)在适当情况下提供多个焊珠；

e)在适当情况下折叠或弯曲一个或多个这些坯料；

f)将相邻坯料边缘彼此焊接在一起。