制造纤维的旋转器和纤化机制造技术

一种纤维制造装置（１０）包括安装在转轴（１４）一端上的旋转器（１２）和一个将两股含至少一种熔融热塑性材料的料流（７８，８０）供给旋转器的供应源。旋转器包括一个径向延伸部（１００）、一个径向壁（１６）和一个外周壁（１８）。径向延伸部安装在轴上且沿径向伸离轴。径向壁安装在径向延伸部上且沿径向伸离该径向延伸部。径向壁包括一个上表面（３５）、一个下表面（３７）和一个外周边。外周壁环绕径向壁的外周边设置且具有许多个用于将至少一种熔融热塑性材料离心制成纤维的孔（２０）。在旋转器的工作过程中，径向延伸部引导一股熔融热塑性材料流（７８）穿过至少一个流孔（３６）而流向径向壁的下表面并流向外周壁的孔。当旋转器转动时，另一股熔融热塑性材料流（８０）直接堆积到径向壁的上表面上并沿上表面移向外周壁的孔。旋转器在离心喷线过程中受到径向平衡且它不易于由热应力引发开裂。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用热塑性材料制造纤维的装置。确切地说，本专利技术涉及一种带有一个用于将熔融热塑性材料如玻璃或其它矿物质或聚合物离心制成单组分或多组分纤维的旋转器的纤化机，更确切地说，本专利技术涉及一种不易于热应力开裂且径向得到平衡的旋转器。玻璃纤维或其它热塑性材料纤维在包括隔音材料或绝热材料在内的许多应用场合中是有用的。现有技术中用于制造玻璃纤维绝缘产品的普通方法涉及由旋转过程制造玻璃纤维。使单种玻璃成分或多种玻璃成分熔化并迫使熔融物穿过离心件(称其为离心旋转器)的外周壁上的孔而产生纤维。一种常用的旋转器通常成带有一个有一中心孔的底壁、一个上开口和一个外周壁的杯形，所述外周壁从底壁起向上弯曲，从而构成了上开口。一个用于驱动旋转器转动的驱动轴的下端向下穿过上开口并通过衬套固定在底壁中心。底壁的中心孔被简单地压配合在衬套的外径上，而衬套安装在驱动轴的下端上。旋转器在制造纤维的过程中变得非常热。由于达到高温，旋转器壁必须由耐高温材料制成且它典型地由高温金属合金构成。即使如此，旋转器在这样的高温下显示出了蠕变的趋势并因旋转器旋转而下垂。这样的变形可能会明显缩短旋转器的蠕变寿命并可能引入有害地影响纤维制造的过程变量。当旋转器的尺寸增大时，蠕变问题会变得越发显著。另外，由于旋转器被简单地压配合到衬套上，所以旋转器因衬套和旋转器受到的热膨胀、转动应力和蠕变而具有环绕衬套在规定时间之外松动的趋势。当配合松动时，旋转器偏心移动，这导致旋转器过度振动和挠曲这样的严重问题。当旋转器的尺寸增大且进而中心孔的直径增大时，上述问题变得越发显著。另外，旋转器在工作中通常受到温度梯度的影响。对于某种旋转器来说，温度梯度可能产生足以在旋转器中产生裂纹的热应力水平。因此，需要一种不易于显示出由热应力引发的开裂且不易于显示出温度引发的缩短旋转器的蠕变寿命和在纤维制造过程中引起不希望有的过程变量的变形的改进型旋转器。通过这样一种本专利技术的纤维制造装置满足了上述要求，这种装置通常被称为纤化机，它包括一个通常被称为旋转器的且可转动地安装在一个轴上的离心件、一个将至少一种熔融热塑性材料供给旋转器的供应源。旋转器包括一个径向延伸部、一个径向壁和一个外周壁。径向延伸部可沿径向伸离轴地安装在轴上。径向壁安装在径向延伸部上且它沿径向伸离该径向延伸部并且它具有一个外周边。外周壁环绕该径向壁的外周边设置且它具有许多个用于将熔融热塑性材料离心成纤维的孔。径向延伸部具有至少一个通过操作使其适于允许熔融热塑性材料在旋转器转动时流经该径向延伸部并流向外周壁的孔的流孔。本专利技术的旋转器不易于遭受热应力开裂。按照本专利技术的一种纤维制造装置包括一个轴、一个可转动地安装在该轴上的旋转器，以及一个用于将熔融热塑性材料供给旋转器的供应源。所述旋转器包括一个安装在所述轴上且沿径向伸离该轴的径向延伸部，一个安装在该径向延伸部上且沿径向伸离该径向延伸部的径向壁，一个环绕该径向壁的外周边布置的外周壁。径向延伸部具有一个上表面和至少一个流孔。径向壁具有一个上表面和一个外周边。外周壁具有许多个用于离心喷出熔融热塑性材料纤维的孔。供应源将熔融热塑性材料供到径向延伸部的上表面和径向壁的上表面上。供至径向延伸部的上表面上的熔融热塑性材料流经至少一个流孔并流向外周壁的孔。当旋转器旋转时，供至径向壁的上表面上的熔融热塑性材料流向外周壁的孔。当考虑了以下描述和附属权利要求书及附图时，本专利技术的目的、特征和优点将变得一清二楚。图中附图说明图1是带有根据本专利技术原理的旋转器的纤化机的局部横截面示意图；图2是图1所示旋转器的一个替换实施例的横截面图，所述旋转器安装在主轴的端部上；图2A是表示半个图1所示旋转器的另一个替换实施例的横截面图，所示旋转器安装在主轴端部上；图2B是表示半个图2A所示旋转器实施例的变型结构的横截面图；图2C是表示半个图1所示旋转器的另一个替换实施例的横截面图，该旋转器安装在主轴端部上；图2D是表示半个图2C所示旋转器实施例的变型结构的横截面图，图中示出了沿穿过径向延伸部边缘形成的热气循环开口之一得到的截面；图3是沿线3-3的图2所示旋转器局部的平面图；以及图4是沿线4-4的图3所示旋转器的横截面图。尽管在这里根据特定实施例描述了本专利技术，但是对那些本领域中的技术人员来说，显然可以在不超出本专利技术精神的前提下作出各种修改、重新布置和等同方案。因此，本专利技术的范围仅由后续权利要求书限定。参见图1、2，纤维制造装置或纤化机10包括一个固定在可转动的空心轴或主轴14的下端上的离心体或旋转器12。如本领域中众所周知的那样，旋转器12通过转动主轴14而被转动。旋转器12包括一个径向壁16，它沿径向从主轴14向外伸出并具有一个外周壁18。外周壁18环绕径向壁16的外周边设置并且具有许多个用于离心地形成熔融热塑性材料纤维22如玻璃纤维的孔20。图1、图2和图2A～图2D示出了旋转器12的替换实施例。由于这些旋转器12包括许多个基本相同或至少相似的部件，所以这样的部件由相同的标记表示并且在此不作重复描述。旋转器12的转动(由图1中的环形箭头所示)通过旋转器外周壁18上的孔20离心出熔融玻璃，从而形成了初级纤维22。通过环形燃烧器26的加热使初级纤维22保持在一个柔软的、可拉细的状态。许多内燃烧器26分布在主轴14的四周且它们被用于加热旋转器的内部以防止熔融热塑性材料在被形成纤维之前凝固或失透。设置利用引入空气通道30的环形鼓风机28以便拉曳初级纤维22并将其进一步拉细成适用于产品的如适用于羊毛绝缘材料中的次级纤维32。接着，在一个运输机(未示出)上收集次级纤维32，以便制造成产品如玻璃棉束。图1、2所示的旋转器12分别具有一个一体制成的环形挡板34，它从径向壁16的上表面35起向上延伸且向后斜指向主轴14的转动轴线。许多沿周向间隔开的流孔36穿过径向壁16，它们连通了上表面35和下表面37。各流孔36刚好在挡板34的内侧上以相对壁16的锐角穿过径向壁16形成。挡板34以一个相对径向壁16的相似锐角形成。许多个通气孔38穿透径向壁16地形成，从而给来自内燃烧器26的热废气提供了流经径向壁16的通道。这些热气从燃烧器26流出并经过由上环形唇43形成的上开口39而流入了在径向壁16上方形成的旋转器12的上腔40(见图2)。热气接着流过通气孔38并流入在径向壁16下方形成的下腔42并经过由下环形唇45构成的下开口41。旋转器12的上、下部分至少部分开口，从而在离心地形成纤维的过程中径向平衡了旋转器。通气孔38可以致使一些热气回流出上开口39并从外周壁18的外表面上方流过。如以下所述的那样，热废气的这种溢流可能是理想的。对于旋转器12的上、下腔40、42来说，保持在一个允许熔融热塑性材料易于流动的温度是很重要的。因此，使紧换着旋转器12上方的纤化机10的一部分44(一般是轴承罩)可操作地适于基本上覆盖住旋转器12的上开口39。用环形板或防辐射罩46基本上盖住旋转器12的下开口41。这样一来，可以在旋转器12内保持理想的高温。最好，沿防辐射罩46的外周边形成许多个沿周向间隔开的间柱48。这些间柱保持罩46离开旋转器12一段最小距离。环绕罩46的外周边形成了许多个缝隙50，一个缝隙50位于任意两个相邻间柱48之间。这本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可在一根纤化机的轴上旋转地安装的旋转器，该旋转器包括：一根可以沿径向伸出轴地安装在轴上并具有至少一个通过设计而适于允许熔融热塑性材料在该旋转器工作时流经其的流孔的径向延伸部；一个径向伸离该径向延伸部且具有一个外周边的径向壁；以及一个环绕所述径向壁的外周边设置且具有许多个用于离心地形成熔融热塑性材料的纤维的孔的外周壁；其中熔融热塑性材料在旋转器旋转时流经所述的至少一个流孔并流向所述外周壁的孔。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：詹姆斯G斯奈德，
申请(专利权)人：欧文斯科尔宁格公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]