專利名稱：向細(xì)絲涂敷溶液的系統(tǒng)、裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及向細(xì)絲涂敷涂層，更特別地涉及向形成玻璃股的細(xì)絲涂敷涂層的系統(tǒng)和方法。
在制造織物過程中，包括制造玻璃細(xì)絲纖維，在各細(xì)絲聚集成一股或多股之前，隨著各細(xì)絲從襯套中拉出，通常涂敷各種涂層溶液，例如膠料(也稱作粘接劑)，并且浸染前進(jìn)中的細(xì)絲的表面。涂敷膠料溶液是為了提高細(xì)絲的給定特性或?yàn)榧?xì)絲提供給定特性，如改善的拉伸強(qiáng)度和耐磨損性。可以采用涂敷涂層溶液的各種方法和涂敷裝置，如噴頭、墊、輥或帶，其把溶液從溶液池輸送至細(xì)絲。
通常需要在涂敷器中保持新鮮的粘接劑溶液源，以向細(xì)絲涂敷適當(dāng)?shù)耐繉?。因此，在操作過程中可向溶液池提供過量的粘接劑溶液，該粘接劑溶液通常由粘接劑循環(huán)系統(tǒng)收集、返回和再循環(huán)。例如，過量粘接劑收集裝置可以是溢水孔、設(shè)置在溶液池內(nèi)的垂直管、側(cè)壁、或過量溶液排入其中的具有預(yù)定高度的槽。然而，由于非循環(huán)溶液的液體基部分一旦暴露于空氣可能干燥，過量粘接劑收集裝置可能被干燥的溶液堵塞。其它的涂敷器結(jié)構(gòu)采用浮動(dòng)閥，以控制涂敷器中溶液的量。特別是，一指示器裝置浮在溶液的表面上，并且與提供系統(tǒng)相連接，當(dāng)裝置的液面變得太低時(shí)，向涂敷器提供補(bǔ)充溶液。關(guān)于涂敷器結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步信息，見K.L.Loewensteind的玻璃纖維制造技術(shù)(1993年第3版)第165-172頁(yè)，其內(nèi)容包含于此，以供參考。
通常需要在涂敷器的溶液池中保持具有已知成分的溶液源，因?yàn)槿芤旱某煞钟绊懕煌糠蠹?xì)絲的最終特性。然而，由于在某些系統(tǒng)中通向溶液池的開口，外界物質(zhì)可能與溶液池內(nèi)的溶液混合，從而改變?nèi)芤旱某煞趾?或污染溶液。例如，在某些系統(tǒng)中，如玻璃細(xì)絲生產(chǎn)系統(tǒng)，諸如水的流體被噴在熱細(xì)絲上，以在把覆蓋溶液涂敷至細(xì)絲之前冷卻它們。該冷卻流體可收集在涂敷器殼體上，滴入溶液池內(nèi)或滴在把溶液涂敷至細(xì)絲的表面上，從而改變了溶液的已知成分。另外，涂敷器殼體上的開口可允許其它浮在空氣中的污染物，如玻璃細(xì)絲或水滴，進(jìn)入殼體和污染溶液。另外，涂敷器殼體上的這些開口可允許與通過的細(xì)絲相關(guān)的高速空氣流在殼體內(nèi)循環(huán)，從而由于引入了污染物而復(fù)合了污染問題，還使得非循環(huán)溶液得以干燥。另外，如果被污染的過量粘接劑溶液在相連接的涂敷器內(nèi)收集和再循環(huán)，溶液池內(nèi)溶液的任何污染或稀釋可污染或稀釋其它相關(guān)聯(lián)的涂敷器中的溶液。
因此，本發(fā)明的實(shí)施例提供向通過的細(xì)絲涂敷已知成分溶液的至少部分涂層的系統(tǒng)、裝置和方法，同時(shí)，不需要收集和再循環(huán)過量的粘接劑溶液，防止粘接劑溢流出涂敷器的溶液池，防止浪費(fèi)、保護(hù)溶液池內(nèi)的溶液不受污染。
本發(fā)明的一個(gè)方面是一向細(xì)絲涂敷至少部分溶液涂層的涂敷器，其包括涂敷器表面，其可操作，以向細(xì)絲涂敷至少部分覆蓋溶液；第一容器，其可操作，以向涂敷器表面提供溶液，第一容器中溶液的量對(duì)應(yīng)于第一容器中的溶液液面；第二容器，其可操作，以包含與第一容器中的溶液流體連通的溶液源，這樣，第二容器中的溶液具有表示第一容器中溶液液面的溶液液面；和探測(cè)器，其確定第二容器中的溶液液面，該探測(cè)器可以操作，以控制第一容器中溶液量的調(diào)節(jié)，這樣，第一容器中的溶液液面保持在液面高度的預(yù)定范圍內(nèi)。在一個(gè)不局限的實(shí)施例中，涂敷器還包括遮蓋，其覆蓋第一容器，并且引導(dǎo)遮蓋上的多余外界液體遠(yuǎn)離第一容器中的溶液，該遮蓋具有開口，其中，涂敷器表面從該開口延伸，這樣，細(xì)絲可與涂敷器表面相接觸。
本發(fā)明的另外一個(gè)方面是一向細(xì)絲涂敷至少部分溶液涂層的涂敷器，其包括涂敷器表面，其可操作，以向細(xì)絲涂敷至少部分覆蓋溶液；容器，其可操作，以向涂敷器表面提供溶液，容器中溶液的量對(duì)應(yīng)于第一容器中的溶液液面，該容器還具有一溢流液面；遮蓋，其覆蓋容器，并且引導(dǎo)遮蓋上的多余外界液體遠(yuǎn)離容器中的液體，該遮蓋具有開口，其中，涂敷器表面從該開口延伸，這樣，細(xì)絲可與涂敷器表面相接觸；和探測(cè)器，其確定容器中的溶液液面，該探測(cè)器可以操作，以控制容器中溶液量的調(diào)節(jié)，這樣，容器中的溶液液面保持在液面高度的預(yù)定范圍內(nèi)，該液面高度低于溢流液面。
本發(fā)明的另外一個(gè)方面是一向細(xì)絲涂敷至少部分溶液涂層的涂敷器，其包括容器，其可操作，以提供溶液，容器中溶液的量對(duì)應(yīng)于容器中的溶液液面；無端皮帶，其具有涂敷器表面，該涂敷器表面可操作，以向細(xì)絲提供溶液，該無端皮帶由至少第一支撐和第二支撐可旋轉(zhuǎn)地支撐，其中，第一支撐至少部分地可定位于溶液液面的下方，第二支撐可定位于鄰近涂敷器和細(xì)絲之間的接觸區(qū)域；把溶液傳輸至接觸區(qū)域的無端皮帶的一部分相對(duì)于水平軸線形成預(yù)定角，該預(yù)定角取決于涂敷器表面上溶液的理想膜厚度；和調(diào)節(jié)器，其調(diào)節(jié)第一支撐或第二支撐至少其中之一的位置。
本發(fā)明的另外一個(gè)方面是一向細(xì)絲提供和涂敷至少部分溶液涂層的系統(tǒng)，其包括主容器，其可操作，以提供溶液；局部容器，其與主容器流體連通，以從主容器接收溶液，局部容器中溶液的量對(duì)應(yīng)于局部容器中的溶液液面；涂敷器表面，其可操作，以從局部容器接收溶液，并且向細(xì)絲涂敷至少部分溶液涂層；輔助容器，其可操作，以包含溶液源，該溶液源與局部容器中的溶液流體連通，這樣，輔助容器的溶液具有一溶液液面，該溶液液面表明局部容器中的溶液液面；流體控制器，其可定位在主容器和局部容器之間，以控制溶液從主容器向局部容器流動(dòng)；和探測(cè)器，其監(jiān)測(cè)輔助容器內(nèi)的溶液液面，其中，該探測(cè)器可以操作，以根據(jù)被監(jiān)測(cè)到的輔助容器內(nèi)的溶液液面，向流體控制器發(fā)出一信號(hào)，這樣，局部容器中的溶液液面保持在預(yù)定的液面范圍內(nèi)。
本發(fā)明的另外一個(gè)方面是一向細(xì)絲提供和涂敷至少部分溶液涂層的系統(tǒng)，其包括主容器，其可操作，以提供溶液；局部容器，其與主容器流體連通，以從主容器接收溶液，局部容器中溶液的量對(duì)應(yīng)于局部容器中的溶液液面，該局部容器具有一溢流液面；涂敷器表面，其可操作，以從局部容器接收溶液，并且向細(xì)絲涂敷至少部分溶液涂層；遮蓋，其覆蓋局部容器，并且引導(dǎo)遮蓋上的多余外界液體遠(yuǎn)離局部容器中的溶液，該遮蓋具有開口，其中，涂敷器表面從該開口延伸，這樣，細(xì)絲可與涂敷器表面相接觸；流體控制器，其可定位在主容器和局部容器之間，以控制溶液從主容器向局部容器流動(dòng)；和探測(cè)器，其監(jiān)測(cè)局部容器內(nèi)的溶液液面，其中，該探測(cè)器可以操作，以根據(jù)被監(jiān)測(cè)到的溶液液面，向流體控制器發(fā)出一信號(hào)，這樣，局部容器中的溶液液面保持在預(yù)定的液面范圍內(nèi)，該液面范圍低于溢流液面。
本發(fā)明的再另外一個(gè)方面是一向細(xì)絲提供和涂敷至少部分溶液涂層的方法，其包括在一容器內(nèi)貯存一定量的溶液，該容器具有一與溶液源連通的入口，容器中溶液的量與容器中的溶液液面相關(guān)聯(lián)；在容器內(nèi)以溶液涂敷至少一部分涂敷器；用涂敷器接觸至少一條細(xì)絲，以溶液至少部分地涂敷細(xì)絲；在容器內(nèi)監(jiān)測(cè)溶液液面；產(chǎn)生表明被監(jiān)測(cè)到的溶液液面的一信號(hào)；根據(jù)被監(jiān)測(cè)到的溶液液面把溶液液面調(diào)節(jié)至預(yù)定的液面范圍的一液面；和使容器內(nèi)的溶液不接收任何在容器上積累的多余液體或超過溢流液面的任何溶液部分。在一個(gè)特定的不局限的實(shí)施例中，容器是第一容器，監(jiān)測(cè)包括定位一第二容器，使其靠近第一容器；使第一容器和第二容器相互連接，這樣，溶液可以在第一容器和第二容器之間流動(dòng)，第二容器內(nèi)的溶液液面可表明第一容器內(nèi)的溶液液面；和監(jiān)測(cè)第二容器內(nèi)的溶液的溶液液面，而調(diào)節(jié)包括根據(jù)被監(jiān)測(cè)到的第二容器內(nèi)的溶液液面在第一容器內(nèi)把溶液液面調(diào)節(jié)至預(yù)定的液面范圍內(nèi)的一液面，其中，預(yù)定的液面范圍低于溢流液面。
當(dāng)結(jié)合附圖閱讀時(shí)，上述概述和下文對(duì)本發(fā)明的不局限的實(shí)施例的詳細(xì)說明可以更好地被理解。在附圖中

圖1是包括本發(fā)明特征的涂敷器的前平面圖，為了清楚起見，某些部分被省略；圖2是在圖1中沿2-2線的涂敷器的橫截面圖；圖3和4是類似于圖2的橫截面圖，示出了包括本發(fā)明特征的涂敷器的另外的實(shí)施例，為了清楚起見，某些部分被省略；和圖5是包括本發(fā)明特征的提供和向細(xì)絲涂敷膠料的系統(tǒng)的示意圖。
本發(fā)明提供向細(xì)絲涂敷例如膠料成分的系統(tǒng)、方法和裝置，而不再需要收集和再循環(huán)多余膠料，從而改善了向細(xì)絲涂敷時(shí)涂層成分的質(zhì)量和均勻性。
為了技術(shù)說明的目的，除非特別指出，在說明書和權(quán)利要求書中采用的表示速度、尺寸等的量的所有數(shù)字都將被理解成在所有例子中修改為“大約”。因此，除非有相反指明，在下列說明書和所附權(quán)利要求書中公開的數(shù)字參數(shù)是近似的，根據(jù)本發(fā)明要求保護(hù)的理想財(cái)產(chǎn)可能改變。至少不是試圖限制對(duì)權(quán)利要求的保護(hù)范圍采用等同原則，各數(shù)字參數(shù)至少應(yīng)該根據(jù)報(bào)告的有效數(shù)字的位數(shù)和采用普通的圓整技術(shù)進(jìn)行解釋。
雖然公開本發(fā)明寬保護(hù)范圍的數(shù)字范圍和參數(shù)是近似的，在任何特定例子中公開的數(shù)值是盡可能精確的。然而，任何數(shù)值都固有地包含特定的在相應(yīng)試驗(yàn)測(cè)量中發(fā)現(xiàn)的來自標(biāo)準(zhǔn)差的誤差。
如圖1和2所示，在本發(fā)明的一個(gè)不局限的實(shí)施例中，涂敷器10具有涂敷器表面12，以把涂敷溶液14涂敷至一組前進(jìn)的纖維或細(xì)絲16上，該涂敷器10包括探測(cè)器18，以感知和監(jiān)測(cè)一主容器即在殼體24內(nèi)形成的溶液池22內(nèi)的溶液液面20。在一個(gè)不局限的實(shí)施例中，涂敷溶液是膠料成分，這在下文將詳細(xì)說明。探測(cè)器18可以操作，以向流動(dòng)控制機(jī)構(gòu)28(如圖5所示)產(chǎn)生信號(hào)26，以向溶液池22補(bǔ)充一定量的溶液，用于在高度32的預(yù)定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)溶液液面20。高度32的下限34對(duì)應(yīng)于溶液池22內(nèi)的最低理想溶液液面，而高度32的上限36對(duì)應(yīng)于溶液池22內(nèi)的最高理想溶液液面并且低于溢流高度38，這在下文將詳細(xì)說明。因此，探測(cè)器18可準(zhǔn)確探測(cè)溶液池22內(nèi)的溶液14的量，并且產(chǎn)生流動(dòng)控制信號(hào)，這樣，就不需要收集溢流溶液的措施。另外，涂敷器10的殼體24包括遮蓋40，其可包括導(dǎo)流板42、上壁44、上前壁46、下前壁48和/或?qū)蚱?0的各種組合，以包圍和覆蓋至少一部分溶液池22，并且使在殼體24導(dǎo)向和/或收集在殼體24上的外界多余液體遠(yuǎn)離溶液池22的溶液14。因此，遮蓋40本質(zhì)上減少了溶液14在溶液池22內(nèi)暴露給污染物，而探測(cè)器18足以控制溶液液面20，這樣，只需要提供涂敷細(xì)絲16所需的溶液14的量，因此，不需要收集和再循環(huán)多余溶液，因此，消除了在相連接的涂敷器中諸如堵塞和污染的問題。
涂敷器表面12可以包括一部分輥、帶、吸收墊、或其它可從溶液池22傳輸溶液14和至少部分地用溶液14涂敷細(xì)絲16的結(jié)構(gòu)。例如和不局限于本發(fā)明，涂敷器表面12可包括適合于攜帶溶液14的表面織物的材料，例如但不局限于彈性、石墨、或陶瓷材料。在如圖1和2所示的不局限的實(shí)施例中，涂敷器表面12對(duì)應(yīng)于一部分無端皮帶52，其由至少第一支撐54和第二支撐56可旋轉(zhuǎn)地支撐。第一和第二支撐54和56可包括輥、棒、桿、它們的組合、和其它任何允許無端皮帶52轉(zhuǎn)動(dòng)和可從溶液池22傳輸溶液14至細(xì)絲16的結(jié)構(gòu)。第一支撐54至少部分地可定位于溶液液面20的下方，這樣，溶液14可被傳輸至無端皮帶52的表面。第二支撐56與第一支撐54相間隔，并且位于鄰近無端皮帶52和細(xì)絲16之間的接觸區(qū)域58。接觸區(qū)域58具有一預(yù)定長(zhǎng)度，其對(duì)應(yīng)于涂敷溶液14時(shí)由皮帶52同時(shí)接觸的細(xì)絲的理想縱向長(zhǎng)度。該預(yù)定長(zhǎng)度的值直接對(duì)應(yīng)于無端皮帶52的操作壽命。在本發(fā)明的一個(gè)不局限的實(shí)施例中，第二支撐56的直徑60盡可能地大，以增加在無端皮帶52上的細(xì)絲16的接觸長(zhǎng)度，從而增加接觸區(qū)域58。這降低了細(xì)絲16和皮帶52之間的接觸應(yīng)力，也降低了皮帶52自身的彎曲應(yīng)力。應(yīng)力的降低減少了皮帶52的磨損，從而提高了其使用壽命。采用具有盡可能大的直徑60的第二支撐56還降低了在涂敷器10處的“吹回”。術(shù)語(yǔ)“吹回”是指在細(xì)絲16和第二支撐56之間在接觸區(qū)域58的接觸過程中在移動(dòng)的各細(xì)絲16中攜帶的再定向的空氣流，其把溶液從涂敷器表面12上吹下。與吹回相關(guān)的空氣流可進(jìn)一步在涂敷器殼體24內(nèi)循環(huán)，導(dǎo)致壓力差別，從而導(dǎo)致在帶部分68上的不均勻的溶液14的膜厚度，因此，妨礙溶液14一致地涂敷在細(xì)絲16上。在一個(gè)不局限的實(shí)施例中，接觸區(qū)域58的預(yù)定長(zhǎng)度在0.1英寸至1英寸(0.25厘米至2.54厘米)的范圍內(nèi)。在另外一個(gè)不局限的實(shí)施例中，接觸區(qū)域58的預(yù)定長(zhǎng)度在0.1英寸至0.75英寸(0.25厘米至1.91厘米)的范圍內(nèi)或0.1英寸至0.5英寸(0.25厘米至1.27厘米)的范圍內(nèi)。在另外一個(gè)本發(fā)明的不局限的實(shí)施例中，第二支撐56的直徑60的適當(dāng)預(yù)定值在1英寸至6英寸(2.54厘米至15.54厘米)的范圍內(nèi)，或在1英寸至4英寸(2.54厘米至10.16厘米)的范圍內(nèi)，或在1英寸至3英寸(2.54厘米至7.62厘米)的范圍內(nèi)。第一支撐54的直徑62的預(yù)定值足以促使溶液14傳輸至無端皮帶52上。為了使涂敷器10利用的空間最小化和降低組裝成本，在一個(gè)不局限的實(shí)施例中，第一支撐的直徑62小于第二支撐的直徑60。
另外，第一的支撐直徑62和第二支撐的直徑60，和/或第一支撐的高度64和第二支撐的高度66，相對(duì)于如圖2所示的水平軸線以預(yù)定角70限定了無端皮帶52的定向部分68。無端皮帶52的定向部分68是在第一支撐54和第二支撐56之間延伸并且沒有被支撐54和56支撐的部分，其把溶液14傳輸至接觸區(qū)域58。預(yù)定角70的理想數(shù)值可以改變，改變的根據(jù)包括將由無端皮帶52攜帶的溶液14的理想膜厚度、溶液14中溶質(zhì)的量、將涂敷至細(xì)絲16上的溶液14的理想數(shù)量、無端皮帶52的轉(zhuǎn)動(dòng)速度、和溶液池22內(nèi)由無端皮帶52攪拌的溶液14的理想數(shù)量、以及其它因素。例如，在一個(gè)不局限的實(shí)施例中，皮帶52的定向部分68上傳輸至細(xì)絲16的溶液14膜的理想厚度可以在50微米至400微米的范圍內(nèi)。在另外一個(gè)不局限的實(shí)施例中，溶液14的膜厚度可以在100微米至300微米、或150微米至250微米的范圍內(nèi)。盡管在本發(fā)明中不局限，預(yù)定角70的適當(dāng)數(shù)值相對(duì)于水平軸線在0度至90度之間，例如，從20度至70度，或從30度至60度。在另外一個(gè)不局限的實(shí)施例中，預(yù)定角70是45度。另外，第一和第二支撐54、56分別連接至或可以包括分別由殼體24支撐的第一和第二軸72、74。馬達(dá)75，例如由Baldor ElectricCompany of Ft.Smith，AR提供的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，可以安裝在殼體24的外部，并且用于以預(yù)定速度轉(zhuǎn)動(dòng)軸72、74中的一個(gè)或兩者。在一個(gè)不局限的實(shí)施例中，皮帶52以這樣的速度轉(zhuǎn)動(dòng)，該皮帶在接觸區(qū)域58處的速度本質(zhì)上對(duì)應(yīng)于前進(jìn)中的細(xì)絲16的速度。盡管不需要，在一個(gè)不局限的實(shí)施例中，涂敷器10包括任何類型的調(diào)節(jié)裝置(未示出)，以改變軸72和/或74的位置，這樣，第一支撐54在溶液14內(nèi)的深度和/或皮帶部分68的角度70可以調(diào)節(jié)，以提供皮帶52的理想的膜厚度。例如和不局限于本發(fā)明，軸72和74穿過殼體24的側(cè)壁82延伸，該側(cè)壁82可包括便于軸重新定位的槽。
應(yīng)該看到，第一支撐54在溶液14內(nèi)的深度將影響皮帶52上的溶液膜厚度。更特別是，皮帶52上的溶液14的膜厚度將部分地取決于皮帶52移出溶液14的角度。明顯的是，溶液液面20的小的變化將嚴(yán)重影響皮帶52移出溶液14的角度和由此的溶液膜厚度。另外，在纖維生產(chǎn)過程中，當(dāng)這些改變發(fā)生時(shí)，涂敷至細(xì)絲16的溶液數(shù)量可以相應(yīng)地改變。因此，為了盡管溶液液面的改變提供皮帶52的一致和均勻的膜厚度，在本發(fā)明的一個(gè)不局限的實(shí)施例中，溶液液面20和/或第一支撐54的位置可以保持，這樣，皮帶52移出溶液14的角度保持相對(duì)的恒定。例如，這可以通過把皮帶52的部分68的至少一部分71始終保持在溶液液面20之下而實(shí)現(xiàn)。這將使得皮帶52移出溶液14的角度70保持恒定，而無論溶液液面20的小變化如何。另外，把范圍32的較低溶液液面34設(shè)定成不低于皮帶52的部分68不再由第一支撐54支撐的點(diǎn)可保證該移出角度在溶液液面的整個(gè)范圍32內(nèi)保持恒定。在本發(fā)明的一個(gè)不局限的實(shí)施例中，第一支撐54完全浸沒在溶液14中，即定位和保持在高度32的預(yù)定范圍的較低液面34之下。
涂敷器表面12透過殼體24上的開口76朝細(xì)絲16向外延伸。該開口76部分地通過把前壁44的上前壁46的邊緣78和下前壁48的邊緣80定位在從涂敷器表面12的最小距離而限度。遮蓋40的側(cè)壁46、48的定位還禁止污染物進(jìn)入殼體24。該開口76進(jìn)一步由殼體24的側(cè)壁82的邊緣81限度。另外，無論上前壁46還是下前壁48都可包括一個(gè)或多個(gè)前壁84，其具有側(cè)邊緣85，延伸超過和覆蓋至少一部分涂敷器表面12，從而進(jìn)一步防止污染物接觸涂敷器表面12的選定部分和/或進(jìn)入殼體24。另外，殼體24的底壁86可包括入88，其可與流體源相連接和與控制閥相關(guān)聯(lián)(如圖5所示，下文更詳細(xì)地說明)，補(bǔ)充溶液30通過該入口被輸送至溶液池22。然而，應(yīng)該注意，入口88可形成殼體24的任何側(cè)壁的一部分，或可以包括一獨(dú)立的、非整體的管。盡管不需要，在如圖1和2所示的本發(fā)明的不局限的實(shí)施例中，入口88始終與溶液14保持流體連通，從而減少溶液的干燥和入口的堵塞。在本發(fā)明的一個(gè)不局限的實(shí)施例中，入口88相對(duì)于第一支撐54定位，這樣，補(bǔ)充溶液30的流動(dòng)不會(huì)導(dǎo)致溶液14在無端皮帶52上的不均勻分布。例如，在如圖2所示的本發(fā)明的不局限的實(shí)施例中，入口88可定位在與第一支撐54相間隔的底壁86的向前、中心部分。
把入口88定位在涂敷器的中心部分還降低了在加入附加溶液14時(shí)溶液池22內(nèi)溶液液面20的浮動(dòng)。更特別是，在涂敷器的一端提供溶液而從另外一端排出溶液將導(dǎo)致溶液池內(nèi)的流動(dòng)梯度和液面浮動(dòng)，本發(fā)明不是這樣，向本發(fā)明的溶液池22的中心部加入附加溶液將使在細(xì)絲涂敷過程中由于補(bǔ)充溶液導(dǎo)致的溶液液面20的浮動(dòng)最小化。
在如圖1和2所示的本發(fā)明的不局限的實(shí)施例中，遮蓋40包括導(dǎo)流板42、上壁44、上前壁46、下前壁48和導(dǎo)向器50。導(dǎo)向器50是橫跨涂敷器10的前表面的至少一部分延伸并且延伸出上前壁46表面的結(jié)構(gòu)。在一個(gè)不局限的實(shí)施例中，導(dǎo)向器50恰好位于邊緣78的上方，緊鄰開口76。盡管不需要，導(dǎo)向器50可包括具有平面、L形、或U形橫截面的結(jié)構(gòu)。在一個(gè)不局限的實(shí)施例中，導(dǎo)向器50連接至上前壁46，以在導(dǎo)向器50和壁46之間形成密封，例如，連接方式是通過焊接、粘接、或具有諸如彈性層的密封件的機(jī)械緊固。導(dǎo)向器50以收集多余液體或其它污染物的方式成形和安裝，該多余液體或污染物可收集在殼體24上，或可滴向開口76。導(dǎo)向器50進(jìn)一步包括至少一個(gè)開口端，其從開口76的邊緣向外定位，以從開口76引導(dǎo)和釋放任何被收集的多余液體。另外，導(dǎo)向器50及其各部分可相對(duì)于水平軸線定位在一角度，以把被收集的溶液和污染物引導(dǎo)至該至少一個(gè)開口端。
導(dǎo)流板42可包括一板或膜，其在涂敷器10的上方延伸至至少部分被阻止的可落入或被引導(dǎo)至涂敷器的殼體24的多余液體、各細(xì)絲16內(nèi)攜帶的污染物空氣流。導(dǎo)流板42具有一寬度，其通常至少與開口76一樣寬，但根據(jù)特定的應(yīng)用可寬一點(diǎn)或窄一點(diǎn)。例如和不局限本發(fā)明，導(dǎo)流板42的寬度大于暴露涂敷器表面的開口，該導(dǎo)流板42可收集在傾斜路徑上落向開口76的多余液體，而較窄的導(dǎo)流板42可能就收集不到該多余液體。另外，導(dǎo)流板42具有一深度，其足以引導(dǎo)被收集的多余液體或污染物離開開口76。導(dǎo)流板42可包括一靠近細(xì)絲16相間隔的前邊緣，而導(dǎo)流板的后邊緣可定位在例如鄰近殼體24的遮蓋40的上壁44的后部。另外，導(dǎo)流板42可包括調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)90，以相對(duì)于殼體24和細(xì)絲16可調(diào)節(jié)地支撐導(dǎo)流板42。例如但不局限于機(jī)械連桿、鉸鏈、活塞等，調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)90可允許導(dǎo)流板42水平定位、垂直定位、和/或可轉(zhuǎn)動(dòng)定位，以實(shí)現(xiàn)導(dǎo)流板42的理想方向。另外，調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)90可允許導(dǎo)流板42在涂敷器10不使用時(shí)移動(dòng)至覆蓋涂敷器表面12的位置。另外，導(dǎo)流板42可包括附加板(未示出)，其在涂敷器10不使用時(shí)移動(dòng)至覆蓋開口76和涂敷器表面12的位置。
如上所述，涂敷器10包括探測(cè)器18，以在高度32的預(yù)定范圍內(nèi)感知和監(jiān)測(cè)溶液液面20，其中，高度32的預(yù)定范圍低于溢流高度38，根據(jù)被感知的溶液液面，產(chǎn)生一反應(yīng)，如電信號(hào)和機(jī)械運(yùn)動(dòng)。在這里，術(shù)語(yǔ)“溶液液面”是指溶液池內(nèi)溶液的實(shí)際液面，而術(shù)語(yǔ)“溢流溶液”是指限定溶液池的任何壁的最低液面，如溶液池20的下前壁48的上邊緣80。探測(cè)器18的適當(dāng)?shù)牟痪窒薜膶?shí)施例包括電探測(cè)器、機(jī)械探測(cè)器、能量波探測(cè)器、超聲波探測(cè)器、光探測(cè)器、電阻探測(cè)器、磁探測(cè)器等。在一個(gè)不局限的實(shí)施例中，探測(cè)器18是非表面接觸探測(cè)器，即溶液的表面不是被浮子或其它類似裝置物理地接觸，而是溶液液面被遠(yuǎn)程確定。探測(cè)器18可以允許感知溶液液面20的任何方式與涂敷器10相關(guān)聯(lián)。例如，在一個(gè)不局限的實(shí)施例中，探測(cè)器18可安裝在殼體24上。在另外一個(gè)不局限的實(shí)施例中，殼體24上的探測(cè)器18是非表面接觸探測(cè)器。
圖1和2示出了本發(fā)明的另外一個(gè)不局限的實(shí)施例，其中，探測(cè)器18安裝在容器92上，該容器92相對(duì)于涂敷器10的溶液池22遠(yuǎn)離地定位。容器92是一輔助容器，其包括溶液14的遠(yuǎn)離溶液池94，該溶液池94通過連接器96與溶液池22流體連通，這樣，容器92內(nèi)的溶液液面98可表示溶液池22內(nèi)的溶液液面。在一個(gè)不局限的實(shí)施例中，容器92內(nèi)的溶液液面98對(duì)應(yīng)于溶液池22內(nèi)的溶液液面20，即兩個(gè)溶液液面是相同的。盡管不需要，在如圖所示的特定實(shí)施例中，容器92的側(cè)壁包括孔100，以均衡容器92內(nèi)的壓力，并且更容易允許溶液池94的溶液液面根據(jù)溶液池22內(nèi)的溶液液面的變化而變化。容器92可相對(duì)于殼體24遠(yuǎn)離地定位，在如圖1和2所示的特定實(shí)施例中，容器92位于足夠接近殼體24的位置，這樣，溶液池94內(nèi)的溶液14可以自由地與溶液池22內(nèi)的溶液循環(huán)。在特定的不局限的實(shí)施例中，容器92和探測(cè)器18的遠(yuǎn)離定位使得容易更新傳統(tǒng)的涂敷器，并且利用這里公開的涂敷器，其中，在殼體24的附近具有空間限制。容器92的使用還提供了溶液池22內(nèi)的溶液液面20的更可靠的顯示。特別是，涂敷器表面涂經(jīng)溶液14的運(yùn)動(dòng)可導(dǎo)致殼體24內(nèi)的溶液液面20的某些飛濺和其它表面不規(guī)則。這里所述的容器92相對(duì)于殼體24遠(yuǎn)離定位允許連接器96作為阻尼器，這樣，由探測(cè)器18監(jiān)測(cè)的容器92內(nèi)的溶液的溶液液面98可準(zhǔn)確反映溶液池22內(nèi)的溶液14的真正液面20。
連接器96可包括諸如管、軟管或套管的具有硬質(zhì)或柔軟特性的結(jié)構(gòu)，由金屬、復(fù)合材料、塑料或任何其它具有足夠低表面能量的材料構(gòu)成，以阻止溶液積累和粘附在其表面上。類似地，容器92和殼體24還可由塑料、金屬和復(fù)合材料、或任何其它具有足夠低表面能量的材料構(gòu)成，以阻止溶液的表面積累和粘附。在一個(gè)不局限的實(shí)施例中，容器92由高密度材料諸如Teflon樹脂制成，連接器96由不銹鋼管制成，殼體24由不銹鋼制成。在另外一個(gè)不局限的實(shí)施例中，容器92包括不銹鋼側(cè)壁和由聚氯乙烯塑料制成的可拆卸頂蓋和底蓋。應(yīng)該注意，可以采用許多其它的材料的組合。
高度32的預(yù)定范圍包括任何理想的溶液液面20，其可向涂敷器表面12提供足夠數(shù)量的傳輸至細(xì)絲16的溶液14。例如，足夠數(shù)量的溶液14可以是對(duì)應(yīng)于傳輸至并且指示部分涂敷細(xì)絲16的溶質(zhì)的給定數(shù)量，從而保證由細(xì)絲制成的最終產(chǎn)品的特性落入預(yù)定的技術(shù)指標(biāo)范圍。如上所述，通過把皮帶52的部分71保持在溶液液面20以下，涂敷器10進(jìn)一步在涂敷器表面12上提供均勻一致的溶液膜，這又使得細(xì)絲16上有更均勻的涂層。為了一致地把給定成分的溶液14傳輸至涂敷器表面12上，在本發(fā)明的一個(gè)不局限的實(shí)施例中，理想的是把溶液液面20落入其中的高度32的預(yù)定范圍保持在較窄的寬度內(nèi)。不局限于本發(fā)明，對(duì)于涂敷玻璃細(xì)絲的溶液14，高度32的預(yù)定范圍的合適實(shí)施例包括在1英寸至6英寸(2.54厘米至15.54厘米)的范圍內(nèi)，例如在1英寸至5英寸(2.54厘米至12.7厘米)的范圍內(nèi)，或在1英寸至3英寸(2.54厘米至7.62厘米)的范圍內(nèi)。
應(yīng)該注意，包含本發(fā)明特征的涂敷器可包括不同于如圖1和2所示并且如上所述的涂敷器結(jié)構(gòu)。例如并且不局限本發(fā)明，圖3示出了涂敷器310，其具有唯一的輥312，該輥312至少部分地沉沒于殼體316內(nèi)的溶液314中。隨著輥312的轉(zhuǎn)動(dòng)，其表面318被溶液314覆蓋，該溶液314隨后至少部分地涂敷接觸輥表面318的纖維320的表面。圖4示出了本發(fā)明的另外一個(gè)不局限的實(shí)施例，其中，涂敷器410在殼體416內(nèi)包括涂敷輥412和轉(zhuǎn)換輥414。轉(zhuǎn)換輥414部分地沉沒于溶液418中，并且接觸涂敷輥412，這樣，涂敷轉(zhuǎn)換輥414表面420的溶液418的至少一部分被傳送至涂敷輥412的表面422，而該表面422又至少部分地涂敷接觸輥表面422的纖維424的表面。不局限本發(fā)明，輥312、412和414可包括適合于攜帶諸如彈性材料、石墨、或陶瓷等溶液的表面。
本發(fā)明可用于提供任何溶液，以覆蓋細(xì)絲16。如上所述，在一個(gè)不局限的實(shí)施例中，溶液是膠料成分，其涂敷一個(gè)或多個(gè)玻璃細(xì)絲。特別是和不局限本發(fā)明，圖5示出了膠料提供系統(tǒng)500，以把膠料成分提供給和涂敷至玻璃細(xì)絲上，該系統(tǒng)采用了這里所述的涂敷器。這里使用的術(shù)語(yǔ)“膠料”、“被膠料”或“膠料著”是指細(xì)絲形成后通常立即涂敷其上覆蓋成分。如圖5所示，細(xì)絲16從玻璃熔爐或前爐502提供，該前爐502包含纖維形成熔融玻璃504的源頭和具有金屬襯套506，該金屬襯套506連接至前爐502的底部。熔融玻璃504在襯套506內(nèi)從數(shù)個(gè)噴嘴508中拉出，被纏繞器510或某種其它纖維拉伸裝置拉細(xì)，以形成玻璃細(xì)絲16。噴頭512可用于在新形成的細(xì)絲16處引導(dǎo)冷卻劑的噴射514，該冷卻劑通常是水，以在細(xì)絲從襯套506拉出時(shí)冷卻該細(xì)絲16。為了附圖的清楚起見，陶瓷材料、冷卻管和金屬襯套周圍的翼片都省略了。另外，系統(tǒng)500例如可以是合成紡織纖維或股的成形裝置，其中纖維從本領(lǐng)域的技術(shù)人員熟知的噴嘴中拉出，該噴嘴例如可以是但不局限于噴絲頭。典型的前爐和玻璃纖維形成機(jī)構(gòu)在Loewenstein中的第85、107頁(yè)和第115至235頁(yè)示出，其內(nèi)容包含于此，以供參考。
如上所述，在玻璃細(xì)絲16從襯套506拉出之后，它們與涂敷器10接觸，以把涂層或膠料成分涂敷至玻璃細(xì)絲16的至少一部分，以在后續(xù)過程中保護(hù)纖維不受磨損。通常膠料成分在其它成分之外還包括下列成分膜形成劑、潤(rùn)滑劑、耦合劑、乳化劑和水?？捎糜诒景l(fā)明的膠料成分的不局限例子在受讓人的下列美國(guó)專利中公開，即No.3,997,306(見第4欄第60行至第7欄第57行)；No.4,305,742(見第5欄第64行至第8欄第65行)；No.4,927,869(見第9欄第20行至第11欄第19行)；No.5,883,021(見第6欄第7行至第9欄第18行)；和No.5,908,689(見第5欄第48行至第7欄第34行)，其內(nèi)容包含于此，以供參考。另外的信息和適當(dāng)膠料成分的例子在Loewenstein中的第237至291頁(yè)公開，其內(nèi)容包含于此，以供參考。
聚集裝置(未示出)通常安裝在涂敷器10的下方，在形成細(xì)絲16處聚集選擇者，以形成一個(gè)或多個(gè)股516。在這里，術(shù)語(yǔ)“股”是指數(shù)條細(xì)絲。每股通常具有100至15000纖維，例如200至7000纖維，以每分鐘2500至18000英尺(762至5486米/分鐘)的速度從聚集裝置32拉出?？杀贿@里公開的涂敷器覆蓋的玻璃細(xì)絲可由本領(lǐng)域的技術(shù)人員熟知的任何類型的可纖維化玻璃成分形成，包括由可纖維化玻璃成分準(zhǔn)備的那些類型，如“E-玻璃”、“A-玻璃”、“C-玻璃”、“D-玻璃”、“R-玻璃”、“S-玻璃”、“E-玻璃的變種”。這里采用的“E-玻璃的變種”是指包括和/或硼最好沒有氟化物和/或硼的玻璃成分。另外，這里采用的“少量氟化物”是指氟的重量小于0.5％，例如，小于0.1％，而這里采用的“少量硼”是指硼的重量小于5％，例如，小于2％。玄武石和礦石棉是用于本發(fā)明的其它可纖維化玻璃材料的例子。在一個(gè)不局限的實(shí)施例中，玻璃纖維可由E-玻璃或E-玻璃的變種形成。這樣的成分是本領(lǐng)域的技術(shù)人員熟知的。如果需要其它的消息，這樣的玻璃成分和纖維化方法在下列文獻(xiàn)中公開，即Loewenstein中的第30-44、47-60、115-122和126-135頁(yè)；美國(guó)專利No.4,542,106(見第2欄第67行至第4欄第53行)；No.5,789,329(見第2欄第65行至第4欄第24行)，其內(nèi)容包含于此，以供參考。
玻璃細(xì)絲的額定纖維直徑的范圍在5.0微米至35.0微米之間(對(duì)應(yīng)于纖維標(biāo)識(shí)D至U和上述纖維)。關(guān)于額定纖維直徑和玻璃細(xì)絲的標(biāo)識(shí)的進(jìn)一步信息見Loewenstein第25頁(yè)，其內(nèi)容包含于此，以供參考。
本發(fā)明還用于涂敷由玻璃細(xì)絲以外(“非玻璃細(xì)絲”)的材料制成的細(xì)絲或股。適當(dāng)?shù)目捎杀景l(fā)明涂敷的非玻璃細(xì)絲在下列文獻(xiàn)中詳細(xì)討論，即Encyclopedia of Polymer Science and TechnologyVo1.6(1967)第505712頁(yè)和美國(guó)專利申請(qǐng)No.08/828,212第15頁(yè)第21行至第17頁(yè)第10行，其內(nèi)容包含于此，以供參考。
如上所述，在細(xì)絲16從襯套506拉出之后，它們與涂敷器10接觸，以把涂層或膠料成分涂敷至玻璃纖維的表面，以在處理過程中保護(hù)纖維表面不受磨損。繼續(xù)看如圖5所示的特定膠料提供系統(tǒng)500，溶液14的給定成分貯存在主貯存罐或容器518內(nèi)。泵520把溶液14從罐518輸送至聯(lián)管箱522，該聯(lián)管箱522與數(shù)個(gè)管524相連接，每個(gè)管524與數(shù)個(gè)涂敷器(僅示出涂敷器10)的其中之一相關(guān)聯(lián)。盡管不局限于本發(fā)明，例如，通過壓力傳感器526、控制閥528和/或泵520的組合，聯(lián)管箱522內(nèi)的溶液14可保持在理想的壓力。在一個(gè)特定的不局限的實(shí)施例中，壓力傳感器526感知聯(lián)管箱522內(nèi)的壓力，發(fā)出控制閥528和/或泵520的信號(hào)530，這又調(diào)節(jié)通過控制閥的溶液流動(dòng)和/或泵的速度，以修改聯(lián)管箱522內(nèi)的壓力至達(dá)到理想壓力。例如，隨著補(bǔ)充膠料30間斷地提供給涂敷器10，這樣的調(diào)節(jié)就可以發(fā)生。另外，僅控制閥528和泵520可以用于控制溶液流動(dòng)，其中，控制閥528包括調(diào)節(jié)器阻止閥。盡管不需要，聯(lián)管箱522內(nèi)可保持溶液14的連續(xù)流動(dòng)，以防止溶液14中溶質(zhì)的固化，從而保持溶液14的準(zhǔn)確混合，并且防止聯(lián)管箱522內(nèi)的堵塞。另外，采用的聯(lián)管箱522可不連續(xù)在系統(tǒng)500內(nèi)循環(huán)溶液14并且返回主貯存罐518。
在把溶液14涂敷至細(xì)絲16的過程中，定位在殼體24上或遠(yuǎn)離該殼體的探測(cè)器18監(jiān)測(cè)溶液液面20，并且向流動(dòng)控制器28發(fā)出信號(hào)，其可以是可控閥、泵或其它裝置，以控制聯(lián)管箱522和涂敷器10之間溶液的流動(dòng)。在如圖5所示的本發(fā)明的一個(gè)特定實(shí)施例中，探測(cè)器18遠(yuǎn)離地定位在容器92上，并且監(jiān)測(cè)溶液池94內(nèi)的溶液液面98，溶液液面98對(duì)應(yīng)于溶液池22內(nèi)的溶液液面20。當(dāng)被監(jiān)測(cè)的溶液液面表明溶液液面20已經(jīng)低于高度32的預(yù)定范圍(如圖2所示)的下限34時(shí)，信號(hào)26指示流動(dòng)控制器28向溶液池22提供一定量的補(bǔ)充溶液30，以把溶液液面20調(diào)節(jié)至高度32的預(yù)定范圍內(nèi)的液面，并且低于溢流高度38(見圖2)。在本發(fā)明的一個(gè)不局限的實(shí)施例中，流動(dòng)控制器28具有允許補(bǔ)充溶液30流入溶液池22的第一位置和阻止補(bǔ)充溶液30流入溶液池22的第二位置。另外，流動(dòng)控制器28對(duì)信號(hào)26有反應(yīng)，并且在第一位置和第二位置之間切換，以在高度32的預(yù)定范圍內(nèi)保持溶液池22內(nèi)的理想溶液液面20。因此，系統(tǒng)500有利地包括主貯存罐518和涂敷器10之間的直接、單向的流體流通，從而消除了潛在被污染或被稀釋的多余膠料溶液的再循環(huán)。
另外，如上所述，殼體24的遮蓋40覆蓋溶液池22，本質(zhì)上防止污染物在涂敷器10內(nèi)與溶液14相混合。例如，在如圖5所示的系統(tǒng)500中，隨著細(xì)絲16從襯套506拉出，噴頭512可以向細(xì)絲16噴射霧化的流體霧514，例如水或其它冷卻劑。隨著霧514中流體液滴落向涂敷器10，導(dǎo)流板42可阻止至少一部分液滴，引導(dǎo)它們遠(yuǎn)離涂敷器表面12，從而使溶液池22內(nèi)的液體14不受污染。類似地，導(dǎo)向器50引導(dǎo)任何被收集在殼體24上的多余液體遠(yuǎn)離涂敷器表面12。另外，由于開口76的邊緣78、80、81和85(見圖1)緊密靠近涂敷器表面12，由于導(dǎo)流板42緊鄰細(xì)絲16，與前進(jìn)和冷卻中的細(xì)絲相關(guān)聯(lián)的空氣流被引導(dǎo)遠(yuǎn)離開口76，從而在本質(zhì)上消除了任何通常在傳統(tǒng)的涂敷器中存在的吹回效果。如上所述，第二支撐56的較大直徑60還降低了吹回的污染效果。另外，任何浮在空氣中的污染物諸如玻璃顆粒被防止進(jìn)入溶液池22內(nèi)的溶液14。因此，遮蓋40覆蓋溶液池22，本質(zhì)上降低了涂敷器10內(nèi)溶液14的污染和/或稀釋。
本發(fā)明的實(shí)施例已經(jīng)進(jìn)行了說明。應(yīng)該看到，這些實(shí)施例僅僅是說明性的。本發(fā)明的許多變化和修改對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說都是明顯的。
權(quán)利要求
1.一種向細(xì)絲涂敷至少部分溶液涂層的涂敷器，其包括涂敷器表面，其可操作，以用溶液至少部分地覆蓋細(xì)絲；第一容器，其可操作，以向涂敷器表面提供溶液，第一容器中溶液的量對(duì)應(yīng)于第一容器中的溶液液面；第二容器，其可操作，以包含與第一容器中的溶液流體連通的溶液源，這樣，第二容器中的溶液具有表示第一容器中溶液液面的溶液液面；和探測(cè)器，其確定第二容器中的溶液液面，該探測(cè)器可以操作，以控制第一容器中溶液量的調(diào)節(jié)，這樣，第一容器中的溶液液面保持在預(yù)定的液面高度范圍內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的涂敷器，其中，細(xì)絲是玻璃細(xì)絲，溶液是玻璃纖維膠料成分。
3.如權(quán)利要求1所述的涂敷器，其中，探測(cè)器選擇于電探測(cè)器、機(jī)械探測(cè)器、能量波探測(cè)器、超聲波探測(cè)器和磁探測(cè)器。
4.如權(quán)利要求1所述的涂敷器，其中，探測(cè)器是非表面接觸探測(cè)器。
5.如權(quán)利要求1所述的涂敷器，進(jìn)一步包括流體控制器，其可定位在溶液源和第一容器之間，以允許溶液從溶液源向第一容器流動(dòng)；探測(cè)器可以操作，以向流體控制器發(fā)出一信號(hào)，從而控制溶液向第一容器流動(dòng)。
6.如權(quán)利要求1所述的涂敷器，其中，第一容器包括溢流液面，液面高度的預(yù)定范圍低于溢流液面。
7.如權(quán)利要求6所述的涂敷器，其中，溢流液面對(duì)應(yīng)于容器的高度，這樣，任何超出溢流液面的多余溶液都被防止返回第一容器。
8.如權(quán)利要求1所述的涂敷器，其中，涂敷器表面進(jìn)一步包括無端皮帶，其由至少第一支撐和第二支撐可旋轉(zhuǎn)地支撐；第一支撐至少部分地可定位于溶液液面的下方，第二支撐可定位于鄰近涂敷器表面和細(xì)絲之間的接觸區(qū)域。
9.如權(quán)利要求8所述的涂敷器，其中，液面高度的預(yù)定范圍是這樣的，當(dāng)溶液液面高度在液面高度的預(yù)定范圍內(nèi)時(shí)，涂敷器表面以恒定角度排出溶液。
10.如權(quán)利要求1所述的涂敷器，還包括遮蓋，其覆蓋第一容器，并且引導(dǎo)遮蓋上的多余外界液體遠(yuǎn)離第一容器中的溶液，該遮蓋具有開口；涂敷器表面從該開口延伸，這樣，細(xì)絲可與涂敷器表面在開口處相接觸。
11.如權(quán)利要求10所述的涂敷器，其中，第一容器包括溢流液面，其對(duì)應(yīng)于第一容器的高度，這樣，任何超出溢流液面的多余溶液都被防止返回第一容器；探測(cè)器是非表面接觸探測(cè)器；進(jìn)一步包括流體控制器，其可定位在溶液源和第一容器之間，以允許溶液從溶液源向第一容器流動(dòng)；探測(cè)器可以操作，以向流體控制器發(fā)出一信號(hào)，從而控制溶液向第一容器流動(dòng)。
12.如權(quán)利要求11所述的涂敷器，其中，細(xì)絲是玻璃細(xì)絲，溶液是玻璃纖維膠料成分。
13.如權(quán)利要求10所述的涂敷器，其中，遮蓋進(jìn)一步包括第一容器的側(cè)壁和頂壁；至少一個(gè)側(cè)壁包括上邊緣，頂壁包括下邊緣；上邊緣和下邊緣之間的間隙限定了該開口。
14.如權(quán)利要求10所述的涂敷器，其中，遮蓋進(jìn)一步包括至少一個(gè)側(cè)壁，該側(cè)壁限定了第一容器的頂壁，該頂壁進(jìn)一步包括一下邊緣，該下邊緣限定了開口的上端；進(jìn)一步包括導(dǎo)向器，其沿頂壁定位，緊靠近開口，這樣，導(dǎo)向器攜帶外界液體離開開口。
15.如權(quán)利要求10所述的涂敷器，其中，遮蓋進(jìn)一步包括至少一個(gè)側(cè)壁，其在容器上方延伸，該至少一個(gè)側(cè)壁包括數(shù)個(gè)邊緣；該數(shù)個(gè)邊緣中的至少一部分限定了開口的至少一個(gè)邊緣。
16.如權(quán)利要求15所述的涂敷器，其中，遮蓋進(jìn)一步包括導(dǎo)流板，其定位在至少一個(gè)側(cè)壁的上方，鄰近細(xì)絲，以引導(dǎo)多余液體遠(yuǎn)離開口。
17.如權(quán)利要求15所述的涂敷器，其中，至少一個(gè)側(cè)壁的至少一部分在涂敷器表面的至少一部分上方延伸。
18.一種向細(xì)絲涂敷至少部分溶液涂層的涂敷器，其包括涂敷器表面，其可操作，以溶液至少部分地覆蓋細(xì)絲；容器，其可操作，以向涂敷器表面提供溶液，容器中溶液的量對(duì)應(yīng)于第一容器中的溶液液面，該容器還具有一溢流液面；遮蓋，其覆蓋容器，并且引導(dǎo)遮蓋上的多余外界液體遠(yuǎn)離容器中的液體，該遮蓋具有開口，其中，涂敷器表面從該開口延伸，這樣，細(xì)絲可與涂敷器表面相接觸；和探測(cè)器，其確定容器中的溶液液面，該探測(cè)器可以操作，以控制容器中溶液量的調(diào)節(jié)，這樣，容器中的溶液液面保持在液面高度的預(yù)定范圍內(nèi)，該液面高度低于溢流液面。
19.如權(quán)利要求18所述的涂敷器，其中，任何超出溢流液面的多余溶液都被防止返回第一容器；涂敷器表面進(jìn)一步包括無端皮帶，其由至少第一支撐和第二支撐可旋轉(zhuǎn)地支撐；第一支撐至少部分地可定位于溶液液面的下方，第二支撐可定位于鄰近涂敷器表面和細(xì)絲之間的接觸區(qū)域；液面高度的預(yù)定范圍是這樣的，當(dāng)溶液液面高度在液面高度的預(yù)定范圍內(nèi)時(shí)，涂敷器表面以恒定角度排出溶液。
20.如權(quán)利要求18所述的涂敷器，其中，探測(cè)器是非表面接觸探測(cè)器。
21.一種向細(xì)絲涂敷至少部分溶液涂層的涂敷器，其包括容器，其可操作，以提供溶液，容器中溶液的量對(duì)應(yīng)于容器中的溶液液面；無端皮帶，其具有涂敷器表面，該涂敷器表面可操作，以向細(xì)絲提供溶液，該無端皮帶由至少第一支撐和第二支撐可旋轉(zhuǎn)地支撐，其中，第一支撐至少部分地可定位于溶液液面的下方，第二支撐可定位于鄰近涂敷器和細(xì)絲之間的接觸區(qū)域；把溶液傳輸至接觸區(qū)域的無端皮帶的一部分相對(duì)于水平軸線形成預(yù)定角，該預(yù)定角取決于涂敷器表面上溶液的理想膜厚度；和調(diào)節(jié)器，其調(diào)節(jié)第一支撐或第二支撐至少其中之一的位置。
22.如權(quán)利要求21所述的涂敷器，其中，細(xì)絲是玻璃細(xì)絲，溶液是玻璃纖維膠料成分。
23.如權(quán)利要求21所述的涂敷器，其中，預(yù)定角在從20度至70度的范圍內(nèi)。
24.如權(quán)利要求21所述的涂敷器，其中，涂敷器表面上溶液膜的厚度在50微米至400微米的范圍內(nèi)。
25.如權(quán)利要求21所述的涂敷器，其中，預(yù)定角在從30度至60度的范圍內(nèi)；涂敷器表面上溶液膜的厚度在100微米至300微米的范圍內(nèi)。
26.如權(quán)利要求21所述的涂敷器，其中，第一支撐具有第一直徑；第二支撐具有第二直徑；第二直徑大于第一直徑。
27.一種向細(xì)絲提供和涂敷至少部分溶液涂層的系統(tǒng)，其包括主容器，其可操作，以提供溶液；局部容器，其與主容器流體連通，以從主容器接收溶液，局部容器中溶液的量對(duì)應(yīng)于局部容器中的溶液液面；涂敷器表面，其可操作，以從局部容器接收溶液，并且向細(xì)絲涂敷至少部分溶液涂層；輔助容器，其可操作，以包含溶液源，該溶液源與局部容器中的溶液流體連通，這樣，輔助容器中的溶液具有一溶液液面，該溶液液面表明局部容器中的溶液液面；流體控制器，其可定位在主容器和局部容器之間，以控制溶液從主容器向局部容器流動(dòng)；和探測(cè)器，其監(jiān)測(cè)輔助容器內(nèi)的溶液液面，其中，該探測(cè)器可以操作，以根據(jù)被監(jiān)測(cè)到的輔助容器內(nèi)的溶液液面，向流體控制器發(fā)出一信號(hào)，這樣，局部容器中的溶液液面保持在預(yù)定的液面范圍內(nèi)。
28.如權(quán)利要求27所述的涂敷器，進(jìn)一步包括遮蓋，其覆蓋局部容器，并且引導(dǎo)遮蓋上的多余外界液體遠(yuǎn)離局部容器中的溶液，該遮蓋具有開口；涂敷器表面從該開口延伸，這樣，細(xì)絲可與涂敷器表面相接觸。
29.如權(quán)利要求28所述的涂敷器，其中，探測(cè)器是非表面接觸探測(cè)器。
30.如權(quán)利要求29所述的涂敷器，其中，細(xì)絲是玻璃細(xì)絲，溶液是玻璃纖維膠料成分。
31.如權(quán)利要求30所述的涂敷器，其中，第一容器包括溢流液面，其對(duì)應(yīng)于該容器的高度，這樣，任何超出溢流液面的多余溶液都被防止返回第一容器；液面高度的預(yù)定范圍低于溢流液面。
32.如權(quán)利要求30所述的涂敷器，其中，涂敷器表面進(jìn)一步包括無端皮帶，其由至少第一支撐和第二支撐可旋轉(zhuǎn)地支撐；第一支撐至少部分地可定位于溶液液面的下方，第二支撐可定位于鄰近涂敷器表面和細(xì)絲之間的接觸區(qū)域；液面高度的預(yù)定范圍是這樣的，當(dāng)溶液液面高度在液面高度的預(yù)定范圍內(nèi)時(shí)，涂敷器表面以恒定角度排出溶液。
33.一種向細(xì)絲提供和涂敷至少部分溶液涂層的系統(tǒng)，其包括主容器，其可操作，以提供溶液；局部容器，其與主容器流體連通，以從主容器接收溶液，局部容器中溶液的量對(duì)應(yīng)于局部容器中的溶液液面，該局部容器具有一溢流液面；涂敷器表面，其可操作，以從局部容器接收溶液，并且向細(xì)絲涂敷至少部分溶液涂層；遮蓋，其覆蓋局部容器，并且引導(dǎo)遮蓋上的多余外界液體遠(yuǎn)離局部容器中的溶液，該遮蓋具有開口，其中，涂敷器表面從該開口延伸，這樣，細(xì)絲可與涂敷器表面相接觸；流體控制器，其可定位在主容器和局部容器之間，以控制溶液從主容器向局部容器流動(dòng)；和探測(cè)器，其監(jiān)測(cè)局部容器內(nèi)的溶液液面，其中，該探測(cè)器可以操作，以根據(jù)被監(jiān)測(cè)到的溶液液面，向流體控制器發(fā)出一信號(hào)，這樣，局部容器中的溶液液面保持在預(yù)定的液面范圍內(nèi)，該液面范圍低于溢流液面。
34.一種向細(xì)絲提供和涂敷至少部分溶液涂層的方法，其包括在一容器內(nèi)貯存一定量的溶液，該容器具有一與溶液源連通的入口，容器中溶液的量與容器中的溶液液面相關(guān)聯(lián)；在容器內(nèi)以溶液涂敷至少一部分涂敷器；用涂敷器接觸至少一條細(xì)絲，以溶液至少部分地涂敷細(xì)絲；在容器內(nèi)監(jiān)測(cè)溶液液面；產(chǎn)生表明被監(jiān)測(cè)到的溶液液面的一信號(hào)；根據(jù)被監(jiān)測(cè)到的溶液液面把溶液液面調(diào)節(jié)至預(yù)定的液面范圍的一液面；和使容器內(nèi)的溶液不接收任何在容器上積累的多余液體或超過溢流液面的任何溶液部分。
35.如權(quán)利要求34所述的方法，其中，信號(hào)由流體控制器接收；當(dāng)被監(jiān)測(cè)到的溶液液面低于液面高度的預(yù)定范圍內(nèi)時(shí)，流體控制器允許附加溶液根據(jù)信號(hào)流入容器，從而調(diào)節(jié)溶液液面。
36.如權(quán)利要求35所述的方法，其中，容器包括溢流液面，這樣，任何超出溢流液面的溶液與容器內(nèi)的溶液相分離，液面高度的預(yù)定范圍低于溢流液面。
37.如權(quán)利要求35所述的方法，其中，調(diào)節(jié)溶液液面進(jìn)一步包括根據(jù)與溶液液面相關(guān)聯(lián)的信號(hào)在第一位置和第二位置之間可控制地切換流體控制器，第一位置允許溶液流入容器，而第二位置阻礙溶液流入容器。
38.如權(quán)利要求35所述的方法，其中，涂敷器表面進(jìn)一步包括無端皮帶，其由至少第一支撐和第二支撐可旋轉(zhuǎn)地支撐；進(jìn)一步包括使第一支撐的至少一部分定位于溶液液面的下方，并且保持該溶液液面，這樣，當(dāng)溶液液面高度在液面高度的預(yù)定范圍內(nèi)時(shí)，涂敷器表面以恒定角度排出溶液；使第二支撐定位于鄰近涂敷器表面和細(xì)絲之間的接觸區(qū)域。
39.如權(quán)利要求34所述的方法，其中，容器是第一容器，監(jiān)測(cè)包括定位一第二容器，使其靠近第一容器；使第一容器和第二容器相互連接，這樣，溶液可以在第一容器和第二容器之間流動(dòng)，第二容器內(nèi)的溶液液面可表明第一容器內(nèi)的溶液液面；和監(jiān)測(cè)第二容器內(nèi)的溶液的溶液液面，而調(diào)節(jié)包括根據(jù)被監(jiān)測(cè)到的第二容器內(nèi)的溶液液面在第一容器內(nèi)把溶液液面調(diào)節(jié)至預(yù)定的液面范圍內(nèi)的一液面。
40.如權(quán)利要求39所述的方法，其中，第一容器包括溢流液面，這樣，任何超出溢流液面的溶液與第一容器內(nèi)的溶液相分離，液面高度的預(yù)定范圍低于溢流液面；涂敷器表面進(jìn)一步包括無端皮帶，其由至少第一支撐和第二支撐可旋轉(zhuǎn)地支撐；進(jìn)一步包括使第一支撐的至少一部分定位于溶液液面的下方，并且保持該溶液液面，這樣，當(dāng)溶液液面高度在液面高度的預(yù)定范圍內(nèi)時(shí)，涂敷器表面以恒定角度排出溶液；使第二支撐定位于鄰近涂敷器表面和細(xì)絲之間的接觸區(qū)域。
全文摘要
向細(xì)絲涂敷至少部分溶液涂層的涂敷器的系統(tǒng)、裝置和方法，其包括涂敷器表面，其可操作，以向細(xì)絲涂敷至少部分覆蓋溶液；第一容器，其可操作，以向涂敷器表面提供溶液，第一容器中溶液的量對(duì)應(yīng)于第一容器中的溶液液面；第二容器，其可操作，以包含與第一容器中的溶液流體連通的溶液源，這樣，第二容器中的溶液具有表示第一容器中溶液液面的溶液液面；和探測(cè)器，其確定第二容器中的溶液液面，該探測(cè)器可以操作，以控制第一容器中溶液量的調(diào)節(jié)，這樣，第一容器中的溶液液面保持在液面高度的預(yù)定范圍內(nèi)。
文檔編號(hào)C03C25/20GK1531513SQ02812065
公開日2004年9月22日 申請(qǐng)日期2002年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月25日
發(fā)明者米切爾·V·布魯斯, 托馬斯·V·蒂蒙斯, 多米尼克·E·韋爾蒂尼, 王松浩, 保羅·A·韋斯特布魯克, V 蒂蒙斯, A 韋斯特布魯克, 克 E 韋爾蒂尼, 米切爾 V 布魯斯 申請(qǐng)人:Ppg工業(yè)俄亥俄公司