KR800001197B1

KR800001197B1 - Orifice plate for spinning of glass fiber

Info

Publication number: KR800001197B1
Application number: KR7601816A
Authority: KR
Inventors: 헤이리 코긴 쥬니어 차아르즈
Original assignee: 알프렛드 다불류 룻터 쥬니어; 카이자아 그라스 화이바 코오포레이션
Priority date: 1976-07-27
Filing date: 1976-07-27
Publication date: 1980-10-22

Abstract

내용 없음.No content.

Description

Orifice Plate for Glass Fiber Extraction

제1도는 유리섬유 인출 공정에 있어서의 본 발명 조립체(組立體)의 부분 단면 측면도.1 is a partial cross-sectional side view of a granulated body of the present invention in a glass fiber extraction step.

제1a도는 본 발명에 사용되는 노즐(nozzle)의 측면도로서 내부 구조를 보여주기 위한 일부 절단 단면도.1A is a side view of a nozzle used in the present invention, with a partial cutaway cross-sectional view showing the internal structure.

제2도는 제1도로 부터 90°빗나간 방향에서 본 조립체의 측면도.2 is a side view of the assembly as seen from the direction of 90 ° away from the first road.

제3도는 제1도와 동일한 방향에서 본 유등블록(block) 및 부싱(bushing) 조립체의 확대 측면도.3 is an enlarged side view of the block and bushing assembly seen in the same direction as in FIG.

제4도는 제3도의 선 4-4의 절단 단면도.4 is a cross-sectional view taken along the line 4-4 of FIG.

제5도는 제3도의 선 5-5의 절단 단면도.5 is a cross-sectional view taken along the line 5-5 of FIG.

제6도는 제2도와 동일 평면상에서 절단한 유동블록 및 부싱 조립체의 확대 단면도.6 is an enlarged cross-sectional view of the flow block and bushing assembly cut in the same plane as in FIG.

제7도는 제1도의 선 7-7로 표시되는 평면상에서 취한 부싱 조립체의 저면(底面)의 평면도.FIG. 7 is a plan view of the bottom of the bushing assembly taken on the plane shown by lines 7-7 of FIG.

제8도는 제4도와 비슷하나 오리피스판을 강화시키는데 사용되는 리브(rib) 구조의 또 다른 실시 단면도.FIG. 8 is another embodiment cross section of a rib structure similar to that of FIG. 4 but used to reinforce the orifice plate.

제9도는 제8도의 선 9-9의 절단 측단면도.9 is a cutaway side cross-sectional view taken along line 9-9 of FIG.

제10도는 비교적 큰 유동 통로를 갖는 종래의 전로(前爐)(forehearth)에 본 발명의 부싱 조립체의 적용을 나타내는 부분 단면측면도이다.10 is a partial cross-sectional side view illustrating the application of the bushing assembly of the present invention to a conventional forehearth having a relatively large flow passage.

본 발명은 유리섬유 인출용 기구의 개량에 관한 것으로서, 특히 평면상(狀)의 저면이 인출 부싱(bushing)의 오리피스(orifice)판(板)에 설치되어 있고 다량의 유동가스(gas)가 이 저면에 대해 상방으로 배향되어 섬유의 냉각 및 축소가 이루어지는 기구에 관한 것이다.The present invention relates to an improvement of a mechanism for drawing out glass fibers, in particular a bottom of a flat surface is provided in an orifice plate of a drawing bushing, and a large amount of flowing gas is provided. The present invention relates to a mechanism in which the fiber is cooled and contracted upwardly with respect to the bottom surface.

종래의 유리섬유 오리피스판은 평면상의 저면을 가지고 있고 다량의 유동가스가 이 저면에 대해 상방으로 배향되어 섬유를 냉각 및 세섬화(細纖化)시키도록 되어 있다.The conventional glass fiber orifice plate has a planar bottom face, and a large amount of flowing gas is oriented upward with respect to this bottom face to cool and refine the fibers.

노즐(nozzle)은 종래 기술에 있어서 전형적인 것으로서, 인출된 섬유를 냉각시키고 이 섬유를 분리 조건하에서 유지시키는데 사용된다. 이러한 노즐들은 오리피스판을 더욱 복잡하게 만들며 판내에 설치될 수 있는 오리피스의 밀도를 크게 제한하는 결점을 가지고 있다. 노즐을 사용할 때에는 오리피스판의 칫수를 비교적 크게하여야 하므로 오리피스판을 균일하게 냉각시키는 것이 곤란하여 균일한 직경의 파이버를 뽑아내는 것이 어렵다.Nozzles are typical in the prior art and are used to cool the drawn fibers and to maintain the fibers under separation conditions. These nozzles make the orifice plate more complex and have the drawback of greatly limiting the density of orifices that can be installed in the plate. When the nozzle is used, the size of the orifice plate must be relatively large, so that it is difficult to uniformly cool the orifice plate and it is difficult to pull out fibers of uniform diameter.

또한 이러한 부싱 조립체는 비교적 다량의 정밀한 금속 합금을 필요로 하므로 비용이 크게 증가된다.In addition, this bushing assembly requires a relatively large amount of precise metal alloys, which greatly increases the cost.

종래 기술에 따른 조립체의 오리피스판은 이 오리피스판에 고정되어 이로부터 하방으로 뻗은 노즐 또는 팁(tip)을 가지고 있으며 판중앙에 형성된 “V”자형 홈에 외측 지주가 설치되어 있다.The orifice plate of the assembly according to the prior art has a nozzle or tip fixed to the orifice plate and extending downward therefrom, and an outer support is provided in a “V” shaped groove formed in the center of the plate.

본 발명은 다량의 유동가스가 오리피스판의 저면을 향하여 배향되어 냉각 및 세섬화를 일으키는 시스템으로서 유리섬유의 인출을 위한 개량된 조립체에 사용되는 평평한 저면을 갖는 오리피스판으로 집약될 수 있다.The present invention can be aggregated into an orifice plate having a flat bottom surface which is used in an improved assembly for the extraction of glass fibers as a system in which a large amount of flowing gas is oriented towards the bottom of the orifice plate to cause cooling and finesing.

상기 조립체는 사용된 유동 블록으로 부터 쉽게 제거될 수 있는 부싱을 제공하며, 부싱내의 오리피스판에는 인출되는 유리를 여과시키며, 오리피스판에 변형이 일어나지 않도록 보강시키고 인출되는 유리를 균일한 고온으로 유지시키는 조절실의 일부 역할을 하는 보강판이 내측에 보강되어 있다. 이 후자의 결과는 오리피스판과 보강판을 부싱용 저항가열 회로의 일부분으로 조립시킴으로써 얻어진다.The assembly provides a bushing that can be easily removed from the flow block used, the orifice plate in the bushing filters the glass to be drawn out, reinforces the deformation of the orifice plate and maintains the glass at a uniform high temperature. The reinforcement plate which plays a part of the control room is reinforced inside. This latter result is obtained by assembling the orifice plate and the reinforcement plate as part of the resistive heating circuit for the bushing.

상기 조립체는 또한 높은 마모 및 열충격에 대해 저항력이 큰 유동 블록과 오리피스판의 저면에 대한 균일한 유동을 이루도록 조절해줄 수 있는 유동 노즐을 제공해 준다.The assembly also provides a flow nozzle that can be adjusted to achieve a uniform flow to the bottom of the orifice plate and a flow block that is highly resistant to high wear and thermal shock.

본 발명의 주된 목적은 열 및 압력 변형으로부터 오리피스판을 보호해주고 용융 유리가 오리피스판의 오리피스를 통해 통과 하기전에 이 용융 유리를 여과해주며 용융 유리가 오리피스판에 접근하면 즉시 이를 가열시켜 주는 저항가열기의 일부 역할을 하는 내부 구조로 오리피스판의 보강이 이루어지는 평면상의 저면형 오리피스판을 제공하는 것이다.The main object of the present invention is a resistance heater which protects the orifice plate from heat and pressure deformation, filters the molten glass before it passes through the orifice of the orifice plate, and immediately heats the molten glass as it approaches the orifice plate. It is to provide a planar bottom orifice plate made of a reinforcement of the orifice plate with an internal structure serving as a part of.

본 발명의 또다른 목적은 얇은 오리피스판을 사용하여 이 오리피스판내에 고밀도의 오리피스 패턴을 얻을 수 있는 구조를 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a structure in which a high density orifice pattern can be obtained in this orifice plate by using a thin orifice plate.

이제 제1도를 보면 본 발명에 사용되는 조립체가 직접 용융전로의 저면에 조립된것이 도시되어 있다. 전로(forehearth)내의 용융 유리는 (10)으로 표시되어 있다. 전로의 저면은 본 발명에 따른 구조를 갖는 유동 블록(block)(12)로 구성된다. 유동블록(12)는 지르콘과 같은 열 및 유리에 큰 저항성을 갖는 물질로 제조된 내층(14)와 물라이트(Mullite)라는 이름으로 시판되고 있는 열충격에 대해 저항성이 큰 물질로 제조된 외층(16)으로 구성된다. 유동통로(18)이 이 유동 블록을 통해 뻗어있으며 백금포일 라이닝(foil lining)(20)으로 내장되어 있다. 이 포일 라이닝은 유동통로(18)를 완전히 덮고 있으며 (22)및 (24)(제3도 참조)에서 볼수 있는 바와 같이 이 통로를 둘러싼 외측 주변의 표면까지도 연장되어 있다.Referring now to FIG. 1, the assembly used in the present invention is shown assembled directly to the bottom of the melting converter. The molten glass in the forehearth is indicated by (10). The bottom of the converter consists of a flow block 12 having a structure according to the invention. The flow block 12 is an inner layer 14 made of a material having great resistance to heat and glass, such as zircon, and an outer layer 16 made of a material having high resistance to thermal shock, which is commercially available under the name Mullite. It is composed of Flow passage 18 extends through this flow block and is embedded with a platinum foil lining 20. The foil lining completely covers the flow passage 18 and extends to the outer periphery surface surrounding the passage as can be seen in (22) and (24) (see FIG. 3).

이 백금 라이닝(20)은 통로(18)을 통하여 흐르는 고온의 유리로 인해 통로가 침식되거나 부스러지는것을 방지하며 이 통로의 칫수가 비교적 작기 때문에 경제적인 면에서도 실용성이 있다. 본 발명의 부싱에 의해 고밀도의 오리피스가 제공되기 때문에 이러한 작은 칫수가 허용될 수 있다. 라이닝(20)을 설치함으로써 유동블록의 외층에 열충격에 대한 저항력이 큰 물라이트 같은 물질을 사용할 수 있는데 그 이유는 이층과 용융 유리와의 직접 접촉이 이 라이닝에 의해 차단되기 때문이다.The platinum lining 20 prevents the passage from corroding or chipping due to the high temperature glass flowing through the passage 18 and is economically viable because the dimension of the passage is relatively small. Such small dimensions may be acceptable because of the high density orifices provided by the bushings of the present invention. By installing the lining 20, a material such as mullite having a high resistance to thermal shock can be used on the outer layer of the flow block because the direct contact between the bilayer and the molten glass is blocked by this lining.

통로(18)의 칫수가 작기 때문에 종래의 유동블록에서와 같은 더 큰 개구의 경우보다 용융 유리의 유동 속도가 더 신속해진다. 유동속도가 더 빠르므로 결정의 성장이 발생할지도 모르는 유리 유동의 정체 혹은 지속 이동의 가능성이 제거된다. 또한 종래의 유동블록에서와 같은 비교적 큰 개구를 통해 흐를때보다 유리가 열적으로 좀더 균질하게 흐르게 된다. 종래의 유동블록 통로와 비교하여 통로(18)의 상대 칫수를 예를들어 보면 통상통로가 2인치×14인치(즉 약 28inch²)인데 비하여 통로(18)은 약 직경 2인치(즉 약 3inch²)이다. 종래의 부싱용으로 설계된 보통의 직접용융전로에 본 부싱조립체를 설치하기 위한 유동블록의 변화가 제10도에 예시되어 있다. 여기에 도시된 바와같이 종래의 직접 용융전로의 하부 블록이 제거되고 백금 라이닝(20a)로 라이닝된 비교적 작은 유동통로(18a)를 갖는 특수한 유리접촉 블록(16a)로 대체한다. 상부 유동블록(14a)는 보통 큰 칫수의 유동통로를 가지고 있으며 이 유동통로를 통해 특수블록(16a)내의 백금 라이닝된 더 작은 개구로 유리가 공급된다. 부싱 조립체(26)은 다음에 기술하는 바와같이 하부블록에 결합된다. 특수블록은 블록(14a)에 있는 비교적 큰 개구를 덮으며 물라이트 같은 열충격에 대한 저항력이 큰 물질로 제조된다.Because of the small dimensions of the passages 18, the flow rate of the molten glass is faster than with larger openings, such as in conventional flowblocks. Higher flow rates eliminate the possibility of stagnation or sustained movement of the glass flow, which may cause crystal growth. The glass also thermally flows more homogeneously than when flowing through relatively large openings as in conventional flow blocks. The relative dimensions, for example looking at the normal passage 2 inches × 14 inches (i.e. about 28inch ²⁾ inde than passage 18 of the passage 18 as compared with the conventional flow block passage diameter of about 2 inches (i.e. about 3inch ² )to be. A variation of the flow block for installing the present bushing assembly in a conventional direct melting furnace designed for a conventional bushing is illustrated in FIG. As shown here, the lower block of a conventional direct melting converter is removed and replaced with a special glass contact block 16a having a relatively small flow passage 18a lined with platinum lining 20a. The upper flow block 14a usually has a large dimension flow passage through which glass is fed into the platinum-lined smaller openings in the special block 16a. Bushing assembly 26 is coupled to the lower block as described below. The special block covers a relatively large opening in the block 14a and is made of a material having high resistance to thermal shock such as mullite.

“백금”이란말이 라이닝(20)을 기술하는데 사용되었지만 조립체를 이루는 다른 성분을 기술하는데도 사용될 것이며, 이 말은 순수백금 뿐 아니라 백금 합금도 포함하는 것이다. 예를들어 “백금”이란말은 백금로디움(rhodium)합금, 또는 경우에 따라 지르코니아 그레인(zirconia grain)으로 안정화된 백금을 뜻할 수도 있다.The term "platinum" is used to describe the lining 20, but will also be used to describe other components of the assembly, including pure platinum as well as platinum alloys. For example, the term “platinum” may refer to platinum that is stabilized with a platinum rhodium alloy or, optionally, with zirconia grains.

부싱 조립체(26)은 외층(16)의 저면에 평행하게 놓여져 있으며 유동블록(12) 밑에 착탈 가능하게 지지(支持)된다. 이러한 지지는 조립체의 측면과 저면을 계합하여 이 조립체를 유동통로(13)와 일치한 위치에 유지시켜주며 앵글부재(28)로 구성되는 틀을 이용해서 수행할 수 있다.The bushing assembly 26 lies parallel to the bottom of the outer layer 16 and is removably supported under the flow block 12. This support may be performed by using a frame composed of an angle member 28 that engages the side and bottom of the assembly to maintain the assembly in position with the flow passage 13.

부싱 조립체는 블록(30)으로 구성되는데 이 블록 내에는 실(32)가 형성되어있고 블록의 상하부 표면으로 개구한다. 실(32)는 부싱 조립체를 제자리에 놓으면 유동통로(18)과 일치한다. 제1도 및 제3도를 보면 실의 측벽들은 블록(30)의 상부에서 하부까지 횡방향으로 확산하고 있다. 제1도 및 6도에서 보면(제1도및 3도에서 보는 평면으로부터 90°각도), 실은 블록의 상부에서 하부표면쪽으로 수렴(收斂)한다.The bushing assembly consists of a block 30 in which a seal 32 is formed and opens to the upper and lower surfaces of the block. The seal 32 coincides with the flow passage 18 when the bushing assembly is in place. 1 and 3, the side walls of the seal are laterally spreading from the top to the bottom of the block 30. Viewed in FIGS. 1 and 6 (90 ° angle from the planes seen in FIGS. 1 and 3), in fact, it converges from the top of the block towards the bottom surface.

실(32)의 내측은 백금 포일라이닝(34)로 내장되어 있고, 플랜지(36)이 라이닝의 상단에 결합되어 실(32)의 개방 상단주변에 뻗어있어 블록(30)의 상면을 일부 덮고 있다. 부싱 조립체가 유동블록 밑의 제자리에 놓이게 되면 플랜지(36)이 라이닝(20)의 외측 주변표면(24)와 평행하게 밀봉 계합된다. (제3도)실(32)의 개방 하단은 본 발명의 오리피스판(38)로 덮여 있으며 이판(38)은 백금으로 제조되어 그 가장 자리가 라이닝(34)의 저면 가장자리에 결합되어 이들 사이에 유체가 새지 않는 전기 전도성 연결부를 이룬다.The inner side of the seal 32 is embedded with a platinum foil lining 34, and the flange 36 is coupled to the upper end of the lining and extends around the open upper end of the seal 32 to partially cover the upper surface of the block 30. . When the bushing assembly is in place under the flow block, the flange 36 is hermetically engaged with the outer peripheral surface 24 of the lining 20. (FIG. 3) An open lower end of the chamber 32 is covered with an orifice plate 38 of the present invention, and the back plate 38 is made of platinum so that its edge is coupled to the bottom edge of the lining 34 so as to be between them. A fluid-tight, electrically conductive connection is made.

오리피스 판(38)은 백금으로 제조되어 실(32)의 개방 하단과 일치하는 모습의 평면구조를 갖는다. 이 판에는 제2도 및 6도에서와 같이 전폭에 걸쳐있고, 제1도 및 제3도에서와 같이 그 길이의 대부분에 걸쳐 연신된 구멍뚫린 인출면(40)이 형성되어 있다. 제3도에 명백히 도시된 바와같이 판(38)에는 인출면의 한쪽에 구멍 뚫리지 않는 유통(溜筒) 즉 수집부(42)가 형성되어 있다. 오리피스 판의 저면은 전 인출부위(40)에 걸쳐 평면상태(즉 평탄)이며 노즐이나 팁이 이로부터 돌출되어 있지않다.The orifice plate 38 is made of platinum and has a planar structure that matches the open bottom of the seal 32. The plate is formed with a perforated lead-out surface 40 extending over its entire width as in FIGS. 2 and 6 and extending over most of its length as in FIGS. 1 and 3. As clearly shown in FIG. 3, the plate 38 is provided with a circulation, i.e., a collecting portion 42, which is not perforated on one side of the lead surface. The bottom of the orifice plate is planar (ie flat) over the entire lead-out area 40 and no nozzle or tip protrudes therefrom.

오리피스판(38)은 “계란 바구니”형태 구조의 장치가 그 내표면에 일체로 결합 보강되어 있다. 이 구조는 판을 가로질러 횡으로 뻗은(제2도 및 제6도) 구멍꿇린 리브(rib)(44)와, 오리피스판의 상면과 간격을 두고 평행하게 이들 리브위로 뻗어 있으며 인출부위와 동일면적을 갖는 구멍뚫린 보강판 또는 보강망(46)으로 구성된다.In the orifice plate 38, the device of the "egg basket" type structure is integrally reinforced with the inner surface. This structure consists of perforated ribs 44 extending laterally across the plate (FIGS. 2 and 6), extending over these ribs in parallel with the top surface of the orifice plate and having the same area as the lead out area. It consists of a perforated reinforcement plate or reinforcement net 46 having.

리브(44)는 오리피스판(38) 및 보강판(46)과 동일물질(즉 백금)으로 제조되었으며, 용접 혹은 확산 접착법에 의해 상기한 판에 일체로 결합되어 있다. 이 일체의 결합은 오리피스판, 리브 및 보강판들이 접합부가 없는 일체구조로 된것으로 제5도에서 볼 수 있다. 제4도는 리브(44)가 라이닝(34)의 측벽에도 일체 결합된 것을 보여준다. 오리피스판, 리브, 보강판 및 라이닝들의 일체결합은 매우 강고한 구조체를 제공할 뿐 아니라 다음에 좀더 상세히 기술하는 바와같이 오리피스 및 보강판들의 저항 가열을 용이케하는 전류전도성을 갖는 구조를 제공케 해준다.The rib 44 is made of the same material (ie platinum) as the orifice plate 38 and the reinforcing plate 46, and is integrally coupled to the plate by welding or diffusion bonding. This unitary coupling can be seen in FIG. 5 as the orifice plate, ribs and reinforcement plates are unitary with no joints. 4 shows that the rib 44 is also integrally coupled to the sidewall of the lining 34. The combination of orifice plates, ribs, reinforcement plates and linings not only provides a very rigid structure, but also provides a structure with current conductivity that facilitates resistive heating of the orifices and reinforcement plates as described in more detail below. .

제5도는 판과 구조를 통해 용융유리가 흐르는 오리피스판 및 보강구조의 구조체를 예시해준다. 이 구조체는 오리피스판을 통해 형성된 인출 오리피스(48), 보강판(46)의 오리피스를 위한 개구(50), 그리고 리브내에 형성된 비교적 큰 개구(52)로 구성된다. 제5도에 보인 점선 표시는 유리가 오리피스(48)을 통해 인출되어 가느다란 유리 필라멘트 혹은 섬유로 축소되는 유리의 원추형 모습을 표시해준다. 오리피스(48) 및 (50)은 용융 유리가 인출 오리피스(48)을 통과하는 속도보다 최소한 같은 속도로 보강판을 통과하도록 설계된다.5 illustrates a structure of an orifice plate and reinforcing structure in which molten glass flows through the plate and structure. This structure consists of a drawing orifice 48 formed through the orifice plate, an opening 50 for the orifice of the reinforcement plate 46, and a relatively large opening 52 formed in the rib. The dotted line shown in FIG. 5 shows the conical shape of the glass as it is drawn through the orifice 48 and reduced to a thin glass filament or fiber. The orifices 48 and 50 are designed to pass through the reinforcement plate at a speed at least equal to the speed at which the molten glass passes through the drawing orifice 48.

이는 다음식에 따라 오리피스를 설계함으로써 이루어진다.This is done by designing the orifice according to the following equation.

이 식을 이용함에 있어서 각각의 판에 대해 K, H 및 V는 일정하다고 하며 변수는 N, D 및 L이다. 개구(52)는 리브(44)를 통해 비교적 제한없이 용융유리를 유동시킨다. 이로인해 유리는 리브를 통해 자유로이 유동하여 리브 사이에 있는 오리피스판의 각부분(segment)들은 보강판의 특정 부분이 막힐지라도 용융유리를 공급받게 될 것이다. 바람직한 배열로서는 개구(52)는 리브(44)보다는 깊이가 얕으므로 리브가 오리피스판 및 보강판에 일체로 연속 결합되게 한다. 이렇게 하면 리브는 비임(beam)역할을 하여 오리피스판이 변형되지 않게하는 보강능력을 최대로 한다. 이 바람직한 배열에서는 또한 오리피스판 및 보강판들이 리브에 의해 결합되는 부위의 판상에는 구멍을 뚫지 않는데 이것은 리브의 보강능력을 극대화시킨다.Using this equation, for each plate K, H and V are said to be constant and the variables are N, D and L. The openings 52 flow the molten glass through the ribs 44 without restriction. This will allow the glass to flow freely through the ribs so that segments of the orifice plate between the ribs will be supplied with molten glass even if certain parts of the reinforcement plate are blocked. In a preferred arrangement, the opening 52 is shallower than the rib 44 so that the rib is integrally and continuously coupled to the orifice plate and the reinforcement plate. This allows the rib to act as a beam to maximize the reinforcement ability of the orifice plate not to deform. In this preferred arrangement also the orifice plate and the reinforcement plates are not drilled on the plate where the ribs are joined, which maximizes the rib's reinforcement capacity.

상술한 보강구조는 또한 응어리나, 끈이 떨어져나온 라이닝이나, 그밖의 불필요한 입자들이 오리피스판의 오리피스로 들어가지 않도록 걸러주는 기능도 한다. 오리피스내의 이러한 입자들의 존재로 인해 인출되는 섬유가 돌파하여 흘러나가 판으로부터 넘쳐흐를 우려가 있으므로 이는 특히 유익하다. 보강판은 또한 리브, 오리피스판과 함께 용융유리가 오리피스판의 오리피스에 들어가기 직전 용융 유리를 조절하는 조절실을 형성한다는 장점을 가지고 있다. 이 실로인해 유리가 부싱에서 채액(採液)되는 경향을 크게 감소시킨다. 이는 또한 인출부위 양족에 오리피스판에 고착된 전극 연결부, 즉 부싱 돌출부(54)를 통해 인출부위 바로 인접부에 가열실을 제공한다. 이 실은 오리피스판의 오리피스에 들어가는 유리가 균일하고 제어된 온도로 증가되게하는 수단을 제공한다.The reinforcing structure described above also functions to filter cores, stripped linings, or other unnecessary particles from entering the orifices of the orifice plate. This is particularly beneficial because of the presence of these particles in the orifice because the fibers drawn out may break through and overflow from the plate. The reinforcement plate also has the advantage that together with the rib and orifice plate, it forms a control chamber that controls the molten glass just before entering the orifice of the orifice plate. This seal significantly reduces the tendency for the glass to leach in the bushing. It also provides a heating chamber in the immediate vicinity of the lead-out portion via an electrode connection, ie a bushing protrusion 54, secured to the orifice plate at both ends of the lead-out portion. This seal provides a means by which the glass entering the orifice of the orifice plate is increased to a uniform and controlled temperature.

상술한 가열실은 오리피스판, 리브 및 보강판을 통해 전류를 흘려보냄으로써 제공된다. 이러한 전류는 오리피스판 및 보강판에 저항열을 제공한다. 각 판의 가열정도는 각 판의 두께를 변화시킴으로써 제어할수도 있다.The heating chamber described above is provided by flowing current through orifice plates, ribs and reinforcement plates. This current provides resistance heat to the orifice plate and the reinforcement plate. The degree of heating of each plate can also be controlled by varying the thickness of each plate.

전극 연결부, 즉 부싱돌출부(54)는 오리피스판의 폭에걸쳐 이 판에 직접 부착된다. 실제에 있어서 전극연결부는 오리피스판의 연장부이다. 이의 목적은 전류의 대부분이 오리피스판 및 보강판을 통하게 하고, 소량만이 유동실의 측벽 및 단벽들을 통하게 하는데 있다. 종래 부싱의 경우, 전극 연결부는 단벽 중앙에 부착되어 전류의 대부분은 부싱 유동실의 상부면의 유리를 보다 양호하게 가열하기 위해 상부 망(스크린)부위에 가열 스트립(strip)을 가지고 있었으며, 오리피스판 부위에는 없었다. 여기에 기술되는 대체로 평탄한 부싱에서 다량의 가스유동의 냉각으로 인한 열손실을 보상하기 위해서는 주된 가열이 오리피스판에 의해 제공될 필요가 있다.The electrode connection, i.e. the bushing protrusion 54, is directly attached to the plate over the width of the orifice plate. In practice, the electrode connection is an extension of the orifice plate. Its purpose is to direct most of the current through the orifice plate and the reinforcement plate and only a small amount through the side walls and end walls of the flow chamber. In the case of conventional bushings, the electrode connection is attached to the center of the short wall so that most of the current has a heating strip on the upper screen (screen) to better heat the glass of the upper surface of the bushing flow chamber, and the orifice plate It was not in the site. Main heating needs to be provided by the orifice plate in order to compensate for the heat losses due to the cooling of large amounts of gas flow in the generally flat bushings described herein.

또한 판의 온도는 유출(flood)제거공정(즉 섬유들이 엉키는 경우를 없애기 위한)의 온도 조절에 신속히 반응해야 한다.The temperature of the plate must also respond quickly to the temperature control of the float removal process (ie to eliminate entanglement of the fibers).

제8도 및 9도는 오리피스판용의 또 다른 보강구조의 구체예를 나타내고 있다. 이 구체예는 종 방향 리브(44a)가 오리피스판의 인출부위의 길이방향으로 뻗는다는 것이 앞의 경우와 다르다. 리브(44a)는 그변이 연속적이고 유리가 비교적 제한되지 않는 상태로 이를 통해 유동되도록 개구가 설치되어 있다는 점에서 리브(44)와 유사한 구조체이다. 리브(44a)내의 개구는 참조숫자(52a)로서 표시된다. 리브(44)와 마찬가지로, 리브(44a)가 결합된 오리피스 및 보강판 부위로 구멍이 안뚫린게 좋다.8 and 9 show specific examples of another reinforcing structure for the orifice plate. This embodiment differs from the previous case in that the longitudinal rib 44a extends in the longitudinal direction of the lead portion of the orifice plate. The rib 44a is a structure similar to the rib 44 in that the openings are provided so that the sides thereof are continuous and the glass flows through it in a relatively unrestricted state. The opening in the rib 44a is indicated as the reference numeral 52a. Like the rib 44, the hole is preferably not drilled into the orifice and reinforcing plate portion to which the rib 44a is coupled.

부싱 조립체는 또한 통로(18)의 하단에 안격을 두고 실(32)의 입구에 걸쳐 편향(偏向)판(56)이 고착되어 있다.The bushing assembly also has a deflection plate 56 secured over the inlet of the seal 32 with a face at the bottom of the passage 18.

판(56)은 부싱유동실(32)의 라이닝(34) 측벽에 부착되어 정위치에 보지되며 대체로 위로 솟은 구조(山形)로 되어있고 구멍이 뚫려 있다. 판이 위로 솟아 있으므로, 실(32)내로 들어가는 용융 유리를 수집부위(42)쪽을 향해 옆으로 편향시킨다. 이리하여 이 판은 실내로 들어가는 용융 유리가 보강판(46)에 직접 충돌하는 것을 감소시키며, 내화성돌이나 결정같은 입자들을 수집부위로 몰아준다. 예시된 바람직한 구체예에서, 보강 구조의 수집부위(42)에 인접한 리브들은 구멍이 뚫려 있지 않아서 여기에 수집된 입자들은 오리피스판의 인출부위로 부터 격리된다.The plate 56 is attached to the side wall of the lining 34 of the bushing flow chamber 32, held in place, and has a generally raised structure and is perforated. Since the plate rises upwards, the molten glass entering the chamber 32 is laterally deflected toward the collecting portion 42. This plate reduces the direct impact of the molten glass entering the room on the reinforcement plate 46 and drives particles such as refractory stones and crystals to the collection site. In the preferred embodiment illustrated, the ribs adjacent to the collecting portion 42 of the reinforcing structure are not perforated so that the particles collected therein are isolated from the withdrawing portion of the orifice plate.

부싱 조립체의 기본 구조는 블록(30)을 통해 실(32)의 상부둘레에 열교환 도관(58)을 배치함으로써 완료된다. 이 도관은 통상구조이며 부싱 플랜지와 유동블록의 하측 라이닝 사이에서 유리가 새는 것을 막는데 사용된다.The basic structure of the bushing assembly is completed by placing a heat exchange conduit 58 through the block 30 in the upper circumference of the seal 32. This conduit is conventional and is used to prevent glass leaks between the bushing flange and the lower lining of the flow block.

제1도 및 2도를 다시 설명하면 유리는 오리피스 판(38)을 통해 인출됨에 따라 섬유로 가느다랗게 되어 나온다. 유리섬유 혹은 필라멘트(10a)는 드레싱 바인더(dressing binder) 애플리 케이터(applicator)(60)위로 인출되어 수집 접촉부(62)를 거쳐 권사기계(64)로 보내어진다. 트래버어스(66)이 기구(64)의 앞뒤로 필라멘트를 유도한다. 애플리케이터(60), 접촉부(62), 기구(64) 및 트래버어스(66)의 작동 및 구조는 공지되었다.Referring again to FIGS. 1 and 2, the glass becomes thinner with fibers as it is drawn through the orifice plate 38. The glass fiber or filament 10a is drawn onto a dressing binder applicator 60 and sent to the winding machine 64 via the collection contact 62. Traverse 66 guides the filaments back and forth of the instrument 64. The operation and structure of the applicator 60, contacts 62, instrument 64 and traverse 66 is known.

인출 공정중 다량의 가스가 노즐(68)에 의해 오리피스판(38)의 평탄한 저면에 대해 상방으로 배향된다. 이 가스는 냉각기능 및 세섬화 기능을 한다. 본 발명에 사용되는 노즐은 특수한 구조의 독특한 것으로서 다량의 가스 유동을 제어한다. 이 구조는 제1,1a 및 2도에 도시되어 있다.A large amount of gas during the drawing process is oriented upwardly with respect to the flat bottom face of the orifice plate 38 by the nozzle 68. This gas has a cooling function and a finer function. The nozzles used in the present invention are unique in their special structure and control large amounts of gas flow. This structure is shown in FIGS. 1, 1a and 2 degrees.

노즐(68)은 가스를 배출시키는 기다란 배출통로(70)가 형성되어 있는 본체와 전 길이를 따라 배출통로내로 유도되는 다수의 유입도관(72)으로서 구성된다. 노즐내의 유도 엘레멘트(74)는 부채꼴 모양의 개구를 만들고 이것이 각각의 유입도관(72)로부터 기다란 배출통로(70)로 통하고 있다.The nozzle 68 is configured as a main body having an elongated discharge passage 70 for discharging gas and a plurality of inlet conduits 72 guided into the discharge passage along the entire length. The induction element 74 in the nozzle creates a fan-shaped opening which leads from each inlet conduit 72 to the elongated outlet passage 70.

분기관(分岐管)(76)을 통해 가스가 노즐(68)에 공급되며 분기관(76)은 유입 파이프(78)를 통해 가스를 받아 관(80)을 통해 이 가스를 각 유입도관(72)로 보낸다. 각 관(80)은 밸브(82)를 통해 분기관(72)에 고착되어 있다. 이리하여 밸브(82)를 선택적으로 작동시켜서 각 유입도관(72)에 대한 가스유동을 조절할 수 있다. 압력 게이지(84)가 분기관 내부와 소통되어 그안에 유지된 압력을 알려준다.The gas is supplied to the nozzle 68 through a branch pipe 76, and the branch pipe 76 receives the gas through the inlet pipe 78 and passes the gas through the pipe 80 to each inlet conduit 72. Send to). Each pipe 80 is fixed to the branch pipe 72 via a valve 82. Thus, the valve 82 can be selectively operated to regulate gas flow for each inlet conduit 72. A pressure gauge 84 communicates with the interior of the branch tube to inform the pressure held therein.

상술한 노즐 및 분기관을 사용하여 오리피스판의 저면에 대한 다량의 가스 유동이 선택적으로 판의 폭에 걸쳐 변화되어 판으로부터 인출되는 유리의 원추체를 원하는 분리도로 유지할 수 있다. 판의 저면에 부딪히는 다량의 가스 유동효과를 선택적으로 조절하는 것은 판의 저면에 배향되는 가스의 입사각을 제어하는 설치부를 이용한다. 이 설치부는 노즐의 양측에 배치된 원형판(86)의 형태를 취하는데 노즐동체는 판을 통해 노즐의 측면과 나착하고 있는 볼트 핀(88)에 의해 끼워져 있다. 노즐은 판(86)에 설치된 원호상 홈구멍(90)과 이 홈구멍을 통해 노즐 동체와 나착되는 체착 볼트(92)에 의해 원형관에 대해 선택된 각도로 고정된다. 노즐의 경사각을 조절하자면 단순히 볼트(92)를 풀어 볼트(88)둘레로 노즐동체를 원하는 위치로 선회(旋回)시키고 나서, 다시 볼트(92)를 판(86)에 조여서 노즐의 각도를 고정시키면 된다.The nozzles and branch pipes described above allow a large amount of gas flow to the bottom of the orifice plate to be selectively varied over the width of the plate to maintain the desired cone of glass withdrawn from the plate. Selectively adjusting a large amount of gas flow effect that strikes the bottom of the plate utilizes an installation to control the angle of incidence of the gas oriented on the bottom of the plate. This mounting portion takes the form of circular plates 86 arranged on both sides of the nozzle, the nozzle body being sandwiched by bolt pins 88 which are screwed into the side surfaces of the nozzles through the plates. The nozzle is fixed at a selected angle with respect to the round tube by an arcuate groove 90 provided in the plate 86 and a mounting bolt 92 which is screwed into the nozzle body through the groove. To adjust the inclination angle of the nozzle, simply loosen the bolt 92 and pivot the nozzle body around the bolt 88 to the desired position, and then tighten the bolt 92 to the plate 86 to fix the nozzle angle. do.

본 발명에서의 유동블록 및 부싱 조립체의 구조는 특히 부싱 조립체의 제거를 용이케 한다는데 그 장점이 있다. 이를 제거하자면 부싱 조립체의 저면에 냉각용매를 보내어 유동통로(18)내의 유리를 고화시킨다음 부싱 조립체를 떼어내면 된다. 이 떼어내는 작업은 절단된 유리 부위가 비교적 작고 부싱 조립체중 어느부분도 유동통로내로 들어간 것이 없기 때문에 별 문제가 없다. 유리를 응고시키기 위해 물같은 냉각용매를 사용하는 것은 냉각용매에 노출되는 부싱조립체 및 유동블록의 모든 부분이 열충격에 큰 저항을 갖는 물질로 되어 있기 때문에 이들 구조에 별다른 영향은 없다. 이러한 관점에서 유동블록의 내층(14)은 외층(16)에 의해 냉각용매로 부터 차단되어야 한다.The structure of the flowblock and bushing assembly in the present invention is particularly advantageous in facilitating the removal of the bushing assembly. To remove this, a cooling solvent is sent to the bottom of the bushing assembly to solidify the glass in the flow passage 18 and then remove the bushing assembly. This stripping is not a problem because the cut glass is relatively small and none of the bushing assemblies have entered the flow passage. The use of a cooling solvent, such as water, to solidify the glass has no significant effect on these structures since all parts of the bushing assembly and the flow block exposed to the cooling solvent are of a material that has a high resistance to thermal shock. In this regard, the inner layer 14 of the flow block must be blocked from the cooling solvent by the outer layer 16.

[실시예]EXAMPLE

본 발명에 사용되는 여러 엘레멘트의 매개변수는 광범위하게 변할수 있는데, 부싱 조립체의 특수 구조에서 특히 볼수가 있다. 부싱조립체의 물리적 특성 및 성능 특성은 다음과 같다.The parameters of the various elements used in the present invention can vary widely, particularly in the special construction of the bushing assembly. Physical and performance characteristics of the bushing assembly are as follows.

상기 각 실시예의 경우, 유동실측벽(즉 제2도의 단면도에서 라이닝(32)의 벽)의 두께는 0.02인치이고 유동실 단벽(즉 제1도의 단면도에서 라이닝(32)의 벽) 두께는 0.04인치이다. 전극 연결부는 0.125인치 두께이고 플랜지(24) 두께는 0.015인치이다.For each of the above embodiments, the thickness of the flow chamber side wall (i.e. the wall of lining 32 in the cross section of FIG. 2) is 0.02 inch and the flow chamber short wall (i.e. the wall of lining 32 in the cross section of FIG. 1) is 0.04 inch thick. to be. The electrode connections are 0.125 inch thick and the flange 24 is 0.015 inch thick.

따라서 본 발명은 초기에 기술한 목적들을 성취한다는 것을 알 수가 있다.Thus, it can be seen that the present invention achieves the objects described earlier.

Claims

It has a planar bottom and a tip-free plate element with a draw-out area, and a plurality of glass fiber take-out orifices are drilled in this draw-out area at close intervals to each other. A glass fiber drawing orifice plate in which reinforcing ribs are integrally coupled to the upper surface of the plate element across the lead portion, and the reinforcing ribs are integrally connected at each intersection with the structure where the reinforcing ribs cross each other, and the reinforcing plate is attached to the upper surface of the plate element. It is integrally connected to the reinforcing ribs at a spacing distance, which spans the same range as the withdrawal area of the plate element and has a number of dense spacings with a total flow resistance less than the total flow resistance of the orifice in the plate element. An orifice plate for glass fiber drawing, characterized in that openings are drilled in this reinforcement plate.