Устройства и способы нанесения раствора на нити
Изобретение относится к нанесению покрытий на нити. Технический результат изобретения заключается в создании способа и устройства для нанесения покрытия на нити с одновременным исключением необходимости сбора и рециркуляции избыточного раствора. Устройство для нанесения раствора на нить содержит первый резервуар, выполненный с возможностью подачи раствора на наносящую поверхность, и второй резервуар, находящийся в сообщении с первым резервуаром. Раствор во второй емкости имеет уровень раствора, являющийся показателем уровня раствора, присущего раствору в первой емкости. Во втором резервуаре установлен детектор для определения уровня раствора во втором резервуаре. Детектор выполнен с возможностью генерирования сигнала для контроллера потока, регулирующего количество раствора, поступающего в первый резервуар. 3 н. и 24 з.п. ф-лы, 5 ил.
Изобретение относится к нанесению покрытий на нити, а более конкретно к системам и способам нанесения покрытия на нить, которая образует прядь стекловолокон.
В производстве текстиля, включая ткани из первичных стеклянных нитей, обычно применяют нанесение различных растворов покрытий, например клеев (также называемых связующими) и красок, на поверхность движущихся нитей, когда их вытягивают из фильеры перед собиранием в одну или более прядей. Раствор клеящего вещества наносят для улучшения некоторой конкретной характеристики нити или придания ей этой характеристики, например повышенного предела прочности при растяжении и повышенной стойкости к абразивному истиранию. Для нанесения раствора покрытия можно использовать различные способы и наносящие устройства, такие как распылитель, подушка, валик или лента, которая переносит раствор из резервуара на нити.
В общем случае, необходимо поддерживать подачу свежего раствора связующего в наносящем устройстве, чтобы наносить подходящее покрытие на нити. Как таковой избыток раствора связующего можно подавать в резервуар во время работы, и избыточный раствор, как правило, собирают, возвращают в систему циркуляции связующего и рециркулируют в ней. Устройство для сбора избыточного связующего может быть, например, сливной ловушкой, вертикально ориентированной трубкой, расположенной внутри резервуара, стенкой или каналом, имеющим заданную высоту, в который осуществляется слив избыточного раствора. Однако устройство для сбора избыточного связующего может засоряться высохшим раствором, потому что имеющая жидкую основу часть не циркулирующего раствора может высыхать под воздействием воздуха. В других конфигурациях наносящих устройств используют поплавковый клапан для управления количеством раствора в наносящем устройстве. В частности, на поверхности раствора плавает индукторное устройство, подключенное к системе подачи, которая будет подавать дополнительный раствор в наносящее устройство, когда уровень раствора в этом устройстве станет слишком низким. Чтобы получить больше информации, касающейся конфигурации наносящих устройств, - см. книгу К.Л.Левенштейна «Технология производства стекловолокон» (K.L.Loewenstein, The Manufacturing Technology of Glass Fibers) (издание третье, 1993), упоминаемую в данном описании для справок, стр.165-172.
В общем случае, необходимо поддерживать подачу раствора, имеющего известный состав, в резервуар наносящего устройства, поскольку состав раствора влияет на конечные характеристики нити с покрытием. Однако ввиду наличия проемов, ведущих в резервуар в некоторых системах, с раствором, находящемся в резервуаре, может смешиваться инородное вещество, изменяя тем самым состав раствора и/или загрязняя раствор. Например, в некоторых системах, таких как система для производства первичных стеклянных нитей, жидкость, такую как вода, распыляют на горячие нити для охлаждения их перед подачей раствора покрытия на эти нити. Эта охлаждающая жидкость может собираться на корпусе наносящего устройства и капать в резервуар или на поверхность, наносящую раствор на нити, вследствие чего известный состав раствора изменяется. Помимо этого проемы в корпусе наносящего устройства могут обуславливать попадание других переносимых по воздуху загрязненений, таких как первичные стеклянные нити или капли воды, в корпус и загрязнение раствора. Кроме того, эти проемы в корпусе наносящего устройства могут допускать циркуляцию высокоскоростного потока воздуха, связанного с пропускаемыми нитями, внутри корпуса, способствуя тем самым возникновению проблемы загрязнения за счет всасывания загрязнений, а также могут обуславливать засыхание любого не циркулирующего раствора. Помимо этого любое загрязнение или разбавление раствора в резервуаре может обуславливать загрязнение или разбавление раствора в других связанных с ним наносящих устройствах, если загрязненный избыточный раствор связующего собирается и рециркулируется внутри системы соединенных наносящих устройств.
Таким образом, в конкретных вариантах осуществления настоящего изобретения предложены системы, способы и устройства для нанесения, по меньшей мере, частичного покрытия раствора известного состава на пропускаемые нити с одновременным исключением необходимости сбора и рециркуляции избыточного раствора связующего, перетекающего через резервуар наносящего устройства и теряемого, а также защиты раствора, находящегося в резервуаре, от загрязнения.
В одном аспекте настоящего изобретения предложено наносящее устройство для нанесения, по меньшей мере, частичного покрытия раствора на нить, содержащее: наносящую поверхность, выполненную с возможностью, по меньшей мере, частичного покрытия нити раствором; первую емкость, выполненную с возможностью подачи раствора на наносящую поверхность, причем объем раствора в первой емкости соответствует уровню раствора в первой емкости; вторую емкость, выполненную с возможностью содержания раствора с обеспечением сообщения посредством текучей среды с раствором в первой емкости, вследствие чего раствор во второй емкости имеет уровень раствора, являющийся показателем уровня раствора, присущего раствору в первой емкости; и детектор для определения уровня раствора внутри второй емкости, причем этот детектор выполнен с возможностью управления регулированием объема раствора в первой емкости таким образом, что уровень раствора в первой емкости поддерживается в пределах предварительно определенного диапазона уровней. В одном неограничительном конкретном варианте осуществления наносящее устройство дополнительно содержит защитный кожух для накрывания первой емкости и направления избыточной внешней жидкости по этому защитному кожуху от раствора в первой емкости, причем этот защитный кожух имеет проем, при этом наносящая поверхность выступает из этого проема таким образом, что нить имеет возможность контакта с наносящей поверхностью.
В другом аспекте настоящего изобретения предложено наносящее устройство для нанесения, по меньшей мере, частичного покрытия раствора на нить, содержащее: наносящую поверхность, выполненную с возможностью, по меньшей мере, частичного покрытия нити раствором; емкость, выполненную с возможностью подачи раствора на наносящую поверхность, причем объем раствора в емкости соответствует уровню раствора в первой емкости, а емкость дополнительно имеет уровень перелива; защитный кожух для накрывания емкости и направления избыточной внешней жидкости по этому защитному кожуху от жидкости в емкости, причем этот защитный кожух имеет проем, при этом наносящая поверхность выступает из этого проема таким образом, что нить имеет возможность контакта с наносящей поверхностью; и детектор для определения уровня раствора внутри емкости, причем этот детектор выполнен с возможностью управления регулированием объема раствора в емкости таким образом, что уровень раствора в емкости поддерживается в пределах предварительно определенного диапазона уровней, который ниже уровня перелива.
В еще одном аспекте настоящего изобретения предложено наносящее устройство для нанесения, по меньшей мере, частичного покрытия раствора на нить, содержащее: емкость, выполненную с возможностью подачи раствора, причем объем раствора в емкости соответствует уровню раствора в емкости; бесконечную ленту, имеющую наносящую поверхность, выполненную с возможностью нанесения раствора на нить, причем бесконечная лента опирается с возможностью вращения, по меньшей мере, на первую опору и вторую опору, при этом первая опора, по меньшей мере, частично расположена ниже уровня раствора, а вторая опора расположена рядом с областью контакта между наносящей поверхностью и нитью, и при этом часть бесконечной ленты, которая подает раствор в область контакта, образует предварительно заданный угол относительно горизонтальной оси, так что этот предварительно заданный угол зависит от желаемой толщины пленки раствора на наносящей поверхности; и регуляторы для регулирования положения, по меньшей мере, одной из первой опоры или второй опоры.
В дополнительном аспекте настоящего изобретения предложена система для подачи и нанесения, по меньшей мере, частичного покрытия раствора на нить, содержащая: основную емкость, выполненную с возможностью подачи раствора; локальную емкость, сообщающуюся посредством текучей среды с основной емкостью, для приема раствора из основной емкости, причем объем раствора в локальной емкости соответствует уровню раствора в локальной емкости; наносящую поверхность, выполненную с возможностью приема раствора из локальной емкости и нанесения, по меньшей мере, частичного покрытия раствора на нить; вспомогательную емкость, выполненную с возможностью содержания в ней раствора и сообщающуюся посредством текучей среды с раствором в локальной емкости, так что раствор во вспомогательной емкости имеет уровень раствора, являющийся показателем уровня раствора, присущего раствору в локальной емкости; контроллер потока, расположенный между основной емкостью и локальной емкостью, для управления потоком раствора от основной емкости к локальной емкости; и детектор для контроля уровня раствора внутри вспомогательной емкости, причем этот детектор выполнен с возможностью генерирования сигнала для контроллера потока в ответ на контролируемый уровень раствора вспомогательной емкости таким образом, что уровень раствора в локальной емкости поддерживается в пределах предварительно определенного диапазона уровней.
В другом аспекте настоящего изобретения предложена система для подачи и нанесения, по меньшей мере, частичного покрытия раствора на нить, содержащая: основную емкость, выполненную с возможностью подачи раствора; локальную емкость, сообщающуюся посредством текучей среды с основной емкостью, для приема раствора из основной емкости, причем объем раствора в локальной емкости соответствует уровню раствора в локальной емкости, а эта локальная емкость имеет уровень перелива; наносящую поверхность, выполненную с возможностью приема раствора из локальной емкости и нанесения, по меньшей мере, частичного покрытия раствора на нить; защитный кожух для накрывания локальной емкости и направления избыточной внешней жидкости по этому защитному кожуху от раствора в локальной емкости, причем этот защитный кожух имеет проем, при этом наносящая поверхность выступает из этого проема таким образом, что нить имеет возможность контакта с наносящей поверхностью; контроллер потока, расположенный между основной емкостью и локальной емкостью, для управления потоком раствора от основной емкости к локальной емкости; и детектор для контроля уровня раствора внутри локальной емкости, причем этот детектор выполнен с возможностью генерирования сигнала для контроллера потока в ответ на контролируемый уровень раствора таким образом, что уровень раствора в локальной емкости поддерживается в пределах предварительно определенного диапазона уровней, который меньше (ниже) уровня перелива.
В еще одном аспекте настоящего изобретения предложен способ подачи и нанесения, по меньшей мере, частичного покрытия раствора на нить, заключающийся в том, что: сохраняют некоторый объем раствора в емкости, имеющей впускной канал, сообщающийся с раствором, причем объем раствора в емкости связан с уровнем раствора в емкости; покрывают, по меньшей мере, часть наносящего устройства внутри емкости раствором; обеспечивают контакт, по меньшей мере, одной нити с наносящим устройством для, по меньшей мере, частичного покрытия нити раствором; контролируют уровень раствора внутри емкости; генерируют сигнал, являющийся показателем контролируемого уровня раствора; регулируют уровень раствора до достижения некоторого уровня в пределах предварительно определенного диапазона уровней на основании контролируемого уровня раствора; и изолируют раствор в емкости от приема любой избыточной жидкости, накапливающейся на емкости, или любой части раствора, превышающей уровень перелива. В одном конкретном неограничительном варианте осуществления емкость представляет собой первую емкость, а контроль предусматривает расположение второй емкости вблизи первой емкости, взаимное соединение первой емкости со второй емкостью таким образом, что раствор может течь между первой и второй емкостью, а уровень раствора внутри второй емкости является показателем уровня раствора внутри первой емкости, и контроль уровня раствора, присущий раствору во второй емкости, а регулирование предусматривает регулирование уровня раствора в первой емкости до достижения некоторого уровня в пределах предварительно определенного диапазона уровней на основании контролируемого уровня раствора, причем упомянутый предварительный диапазон уровней меньше уровня перелива.
Приведенное выше краткое изложение сущности изобретения, а также нижеследующее подробное описание неограничительных конкретных вариантов осуществления настоящего изобретения станут более понятными при их прочтении совместно с прилагаемыми чертежами, на которых
фиг.1 изображает вид в плане наносящего устройства, включающего в себя признаки настоящего изобретения, причем некоторые части не показаны для ясности изображения;
фиг.2 - поперечное сечение наносящего устройства по линии 2-2, показанной на фиг.1;
фиг.3 и 4 - поперечные сечения, аналогичные тому, которое показано на фиг.2, для альтернативных конкретных вариантов осуществления наносящих устройств, включающих в себя признаки настоящего изобретения, причем некоторые части не показаны для ясности изображения; и
фиг.5 - условную схему системы для нанесения клеящего вещества на нити, включающей в себя признаки настоящего изобретения.
В настоящем изобретении предложены системы, способы и устройства для нанесения покрытия, например композиции клеящего вещества на нити с одновременным исключением необходимости сбора и рециркуляции избыточного клеящего вещества, способствующие повышению качества и однородности составов (композиций) покрытий, наносимых на нити.
В целях, преследуемых этим описанием, если не указано иное, все числа, выражающие количественные меры скоростей, размеров и т.п., используемые в описании и формуле изобретения, следует считать представляемыми во всех случаях с возможностью дополнения их словом «примерно». Соответственно, если не указано иное, количественные параметры, приводимые в нижеследующем описании и прилагаемой формуле изобретения, являются приближениями и могут изменяться в зависимости от желаемых свойств, достижение которых предполагается с помощью настоящего изобретения. В очень незначительной степени - и не в качестве попытки ограничить приложение основного принципа или его эквивалентов объемом формулы изобретения - каждый количественный параметр следует истолковывать, по меньшей мере, в свете ряда указываемых значащих цифр и с применением обычных приемов округления.
Несмотря на то, что количественные диапазоны и параметры, приводимые при описании изобретения в широком смысле, являются приближениями, количественные значения, приводимые в любых конкретных примерах, являются как можно более точными. Вместе с тем, любому количественному значению неизбежно присущи погрешности, являющиеся неизбежным результатом стандартного отклонения, имеющего место при соответствующих контрольных замерах этих величин.
Обращаясь к фиг.1 и 2, отмечаем, что в одном неограничительном конкретном варианте осуществления настоящего изобретения наносящее устройство 10, имеющее наносящую поверхность 12 для нанесения раствора 14 покрытия на прядь продвигаемых волокон или нитей 16, включает в себя детектор 18 для измерения и контроля уровня 20 раствора в основной емкости или резервуаре 22, образованном внутри корпуса 24. В одном неограничительном конкретном варианте осуществления раствор покрытия является композицией клеящего вещества, что будет подробнее рассмотрено ниже. Детектор 18 выполнен с возможностью генерирования сигнала 26 для механизма 28 управления потоком (показан на фиг.5) для добавления некоторого объема поступающего раствора 30 в резервуар 22 с целью использования при регулировании уровня 20 раствора в пределах предварительно определенного диапазона 32 уровней. Нижний предел 34 диапазона 32 уровней соответствует минимальному желаемому уровню раствора внутри резервуара 22, а верхний предел 36 диапазона 32 уровней соответствует максимальному желаемому уровню раствора внутри резервуара 22, и он меньше, чем уровень 38 перелива, что будет подробнее рассмотрено ниже. Таким образом, детектор 18 точно определяет объем раствора 14 внутри резервуара 22 и генерирует сигналы управления потоком, вследствие чего не требуется предусматривать сбор переливающегося раствора. Кроме того, корпус 24 наносящего устройства 10 включает в себя защитный кожух 40, который может включать в себя различные комбинации дефлектора 42, верхней стенки 44, верхней передней стенки 46, нижней передней стенки 48 и/или сточного желоба 50, для ограждения и накрывания, по меньшей мере, части резервуара 22, а также для направления внешней избыточной жидкости, направляющейся в корпус 24 и/или собирающейся на нем, от раствора 14 внутри резервуара 22. Таким образом, защитный кожух 40 существенно снижает воздействие загрязнений на раствор 14 внутри резервуара 22, тогда как детектор 18 должным образом регулирует уровень 20 раствора, вследствие чего подается лишь то количество раствора 14, которое требуется для покрытия нитей 16, так что исключается необходимость сбора и рециркуляции избыточного раствора, а значит - исключаются и такие проблемы, как засорение подсоединенных наносящих устройств и загрязнение раствора в них.
Наносящая поверхность 12 может включать в себя часть валика, ленты, абсорбирующей подушки или другой конструкции, способной перенести раствор 14 из резервуара 22 и обеспечить, по меньшей мере, частичное покрытие нитей 16 раствором 14. Например, - не в качестве ограничения настоящего изобретения - наносящая поверхность 12 может содержать материал, имеющий текстуру поверхности, подходящую для переноса раствора 14, такой - не в ограничительном смысле - как эластомерный, графитовый или керамический материал. В одном неограничительном конкретном варианте осуществления изобретения, показанном на фиг.1 и 2, наносящая поверхность 12 соответствует части бесконечной ленты 52, опирающейся с возможностью вращения, по меньшей мере, на первую опору 54 и вторую опору 56. Первая и вторая опоры 54 и 56 могут включать в себя ролики, штанги, стержни и их комбинации, а также любую другую конструкцию, которая обеспечивает вращение бесконечной ленты 52 и перенос раствора 14 из резервуара на нити 16. Первая опора 54, по меньшей мере, частично расположена ниже уровня 20 раствора, так что можно переносить раствор 14 на поверхность бесконечной ленты 52. Вторая опора 56 отстоит от первой опоры 54 и расположена рядом с областью 58 контакта между бесконечной лентой 52 и нитями 16. Область 58 контакта имеет предварительно определенную длину, соответствующую желаемой продольной длине нити, которая одновременно введена в контакт с лентой 52 при нанесении раствора 14. Значение предварительно определенной длины непосредственно соответствует сроку службы бесконечной ленты 52. В одном неограничительном конкретном варианте осуществления изобретения диаметр 60 второй опоры 56 имеет наибольшую практически возможную величину, способствующую увеличению контактной длины нитей 16 на бесконечной ленте 52, а значит - и увеличению области 58 контакта. Это уменьшает контактные механические напряжения между нитями 16 и лентой 52, а также уменьшает изгибные механические напряжения самой ленты 52. Уменьшение механических напряжений обуславливает уменьшение износа ленты 52 и тем самым увеличивает срок ее службы. Использование второй опоры 56 с наибольшим практически возможным диаметром 60 также уменьшает «сдувание в обратном направлении» на наносящем устройстве 10. Термин «сдувание в обратном направлении» обозначает перенаправленное протекание воздушных потоков, сопутствующих движущимся нитям 16, во время контакта между нитями 16 и второй опорой 56 в области 58 контакта, вызывающее сдувание раствора с наносящей поверхности 12. Воздушные потоки, связанные со сдуванием в обратном направлении, могут также циркулировать внутри корпуса 24 наносящего устройства, вызывая перепады давления, которые приводят к неодинаковой толщине пленки раствора 14 на части 68 ленты, препятствуя таким образом надлежащему нанесению раствора 14 на нити 16. В одном неограничительном конкретном варианте осуществления область 58 контакта имеет предварительно определенную длину в диапазоне от 0,25 до 2,25 см (от 0,1 до 1 дюйма). В других неограничительных конкретных вариантах осуществления область 58 контакта имеет предварительно определенную длину в диапазоне от 0,25 до 1,91 см (от 0,1 до 0,75 дюйма) или от 0,25 до 1,27 см (от 0,1 до 0,5 дюйма). В других неограничительных конкретных вариантах осуществления настоящего изобретения подходящие предварительно определенные значения диаметра 60 второй опоры 56 могут находиться в диапазоне от 2,54 до 15,54 см (от 1 до 6 дюймов) или от 2,54 до 10,16 см (от 1 до 4 дюймов) или от 2,54 до 7,62 см (от 1 до 3 дюймов). Первая опора 54 имеет диаметр 62, предварительно определенное значение которого достаточно для того, чтобы способствовать переносу раствора 14 на бесконечную ленту 52. Чтобы минимизировать пространство, занимаемое наносящим устройством 10, а также уменьшить стоимость узла, в одном неограничительном конкретном варианте осуществления диаметр 62 первой опоры меньше, чем диаметр 60 второй опоры.
Кроме того, диаметр 62 первой опоры и диаметр 60 второй опоры и/или высота 64 первой опоры и высота 66 второй опоры определены с обеспечением возможности ориентации части 68 бесконечной ленты 52 под предварительно определенным углом 70 относительно горизонтальной оси, как показано на фиг.2. Часть 68 бесконечной ленты 52 является частью ленты, проходящей между первой опорой 54 и второй опорой 56 и не опирающейся на опоры 54 и 56, которая подает раствор 14 в область 58 контакта. Желаемое значение предварительно определенного угла 70 может изменяться в зависимости от желаемой толщины пленки раствора 14, переносимого бесконечной лентой 52, количества твердых частиц в растворе 14, желаемого количества раствора 14, наносимого на нити 16, скорости вращения бесконечной ленты 52 и желаемой степени смешивания раствора 14 в резервуаре 22 с помощью бесконечной ленты 52, среди прочих факторов. Например, в одном неограничительном конкретном варианте осуществления желаемая толщина пленки раствора 14 на части 68 ленты 52, подаваемого на нити 16, может находиться в диапазоне от 50 до 400 микрон. В других неограничительных конкретных вариантах осуществления толщина пленки раствора 14 может находиться в диапазоне от 100 до 300 микрон или от 150 до 250 микрон. Не в смысле ограничения настоящего изобретения отметим, что подходящие значения предварительно определенного угла 70 находятся в диапазоне от 0 до 90 градусов относительно горизонтальной оси, например составляют от 20 до 70 градусов или от 30 до 60 градусов. В другом неограничительном конкретном варианте осуществления предварительно определенный угол 70 составляет 45 градусов. Кроме того, первая и вторая опоры 54 и 56, соответственно, прикреплены к первому и второму валам 72 и 74 или могут включать в себя эти валы, соответственно, опирающиеся на корпус 24. Двигатель 75, такой как двигатель электропривода, поставляемый «Бэлдор Электрик Компани» (Baldor Electric Company), Форт-Смит, штат Арканзас, США, можно установить на внешнюю поверхность корпуса 24 и использовать для вращения любого из двух или обоих валов 72 и 74 с предварительно определенньми скоростями. В одном неограничительном конкретном варианте осуществления лента 52 вращается с такой скоростью, что скорость этой ленты в области 58 контакта, по существу, соответствует скорости движущихся нитей 16. Хотя это и не обязательно, в одном неограничительном конкретном варианте осуществления наносящее устройство 10 включает в себя регулировочное устройство или регулировочные устройства (не показаны) любого известного типа для изменения положения валов 72 и/или 74 таким образом, что глубина первой опоры 54 в растворе 14 и/или угол 70 части 68 ленты можно регулировать для обеспечения желаемой толщины пленки на ленте 52. Например, - не в смысле ограничения настоящего изобретения - боковые стенки 82 корпуса 24, через которые проходят валы 72 и 74, могут включать в себя пазы, которые облегчают переустановку этих валов.
Следует признать, что глубина расположения первой опоры 54 в растворе 14 будет влиять на толщину пленки раствора на ленте 52. Более конкретно толщина пленки раствора 14 на ленте 52 будет зависеть, в частности, от угла, под которым лента 52 выходит из раствора 14. Очевидно, что малые изменения уровня 20 раствора будут оказывать существенное влияние на угол выхода ленты 52, а значит - и на толщину пленки раствора. Кроме того, когда эти изменения происходят во время изготовления волокон, количество раствора, наносимого на нити 16, может соответственно изменяться. В результате, чтобы обеспечить подходящую и равномерную толщину пленки на ленте 52, несмотря на изменения уровня раствора, в одном неограничительном конкретном варианте осуществления изобретения уровень 20 раствора и/или положение первой опоры 54 поддерживается таким образом, что угол, под которым лента 52 выходит из раствора 14, поддерживается относительно постоянным. Этого можно достичь, например, постоянно поддерживая, по меньшей мере, участок 71 части 68 ленты 52 ниже уровня 20 раствора. Это приведет к тому, что лента 52 будет выходить из раствора 14 под постоянным углом 70 независимо от малых изменений уровня 20 раствора. Кроме того, задавая нижний уровень 34 раствора для диапазона 32 ниже, чем точка, в которой часть 68 ленты 52 больше не опирается на первую опору 54, гарантируют, что угол выхода останется постоянным во всем диапазоне 32 уровней раствора. В одном неограничительном конкретном варианте осуществления настоящего изобретения первая опора 54 полностью погружена в раствор 14, т.е. расположена и поддерживается ниже нижнего уровня 34 предварительно определенного диапазона 32 уровней.
Наносящая поверхность 12 проходит наружу по направлению к нитям 16 через проем 76 в корпусе 24. Проем 76 ограничен, в частности, расположением края 78 верхней передней стенки 46, передней стенки 44 и края 80 нижней передней стенки 48 на минимальном расстоянии от наносящей поверхности 12. Это расположение стенок 46 и 48 защитного кожуха 40 также препятствует попаданию загрязнений в корпус 24. Проем 76 также ограничен краями 81 боковых стенок 82 корпуса 24. Кроме того, либо верхняя передняя стенка 46, либо нижняя передняя стенка 48 может включать в себя одну или более передних стенок 84, имеющих боковые края 85, которые проходят поверх, по меньшей мере, части наносящей поверхности 12 и накрывают ее, тем самым создавая дополнительное препятствие контакту загрязнений с избранными частями наносящей поверхности 12 и/или попаданию загрязнений в корпус 24. Помимо этого нижняя стенка 86 корпуса 24 может включать в себя впускной канал 88, который может быть соединен с источником текучей среды и соответствующими управляющими клапанами (показанными на фиг.5 и подробнее рассматриваемыми ниже), через которые поступающий раствор 30 подается в резервуар 22. Вместе с тем, следует отметить, что впускной канал 88 может занимать часть любой стенки корпуса 24 или может включать в себя отдельную трубку, не выполненную как единое целое с корпусом. Хотя это и не обязательно, в неограничительном конкретном варианте осуществления изобретения, показанном на фиг.1 и 2, впускной канал 88 всегда сообщается посредством текучей среды с раствором 14, чтобы уменьшить засыхание раствора и засорение впускного канала. В одном неограничительном конкретном варианте осуществления изобретения впускной канал 88 расположен относительно первой опоры 54 таким образом, что поток поступающего раствора 30 не вызывает неравномерное распределение раствора 14 по бесконечной ленте 52. Например, в неограничительном конкретном варианте осуществления изобретения, показанном на фиг.2, впускной канал 88 может быть расположен в пределах передней центральной части нижней стенки 86, будучи удаленным от первой опоры 54.
Расположение впускного канала 88 в пределах центральной части наносящего устройства 10 также уменьшает изменяемость уровня 20 раствора внутри резервуара 22 по мере добавления дополнительного раствора 14. Более конкретно не подача раствора на одном конце наносящего устройства и удаление раствора на противоположном конце, что может привести к появлению градиента потока и изменению уровня в резервуаре, а подача дополнительного раствора в центр резервуара 22 согласно настоящему изобретению будет минимизировать изменения уровня 20 раствора во время нанесения покрытия на нити.
В неограничительном конкретном варианте осуществления изобретения, показанном на фиг.1 и 2, защитный кожух 40 включает в себя дефлектор 42, верхнюю стенку 44, верхнюю переднюю стенку 46, нижнюю переднюю стенку 48 и сточный желоб 50. Сточный желоб 50 представляет собой конструкцию, проходящую поперек, по меньшей мере, части передней поверхности наносящего устройства 10 и выходящую из поверхности верхней передней стенки 46. В одном неограничительном конкретном варианте осуществления сточный желоб 50 расположен как раз над краем 78 в непосредственной близости к проему 76. Хотя это и не обязательно, сточный желоб 50 может включать в себя конструкцию, имеющую плоское, L-образное или U-образное поперечное сечение. В одном неограничительном конкретном варианте осуществления сточный желоб 50 прикреплен к верхней передней стенке 46 с обеспечением образования уплотнения между сточным желобом 50 и стенкой 46, например, посредством сварки, склеивания или механического скрепления с помощью герметика, такого как слой эластомера. Сточный желоб 50 имеет такую форму и установлен таким образом, что обеспечивает сбор избыточной жидкости или других загрязнений, которые могут скапливаться на корпусе 24 или которые могут капать в проем 76. Сточный желоб 50 включает в себя, по меньшей мере, один открытый конец, расположенный снаружи от краев проема 76, для направления и высвобождения любой собранной избыточной текучей среды от проема 76. Кроме того, сточный желоб 50 или его части могут располагаться под углом относительно горизонтальной оси для направления собранных жидкостей и загрязнений к упомянутому, по меньшей мере, одному открытому концу.
Дефлектор 42 может включать в себя пластину или пленку, проходящую поверх наносящего устройства 10, чтобы, по меньшей мере, частично перехватывать текучую среду, загрязнения и воздушные потоки, попадающие в нити 16, которые могут попадать или направляться в корпус 24 наносящего устройства. Дефлектор 42 имеет ширину, которая в типичном случае, по меньшей мере, равна ширине проема 76, но может иметь большую или меньшую ширину в зависимости от конкретного приложения. Например, - не в смысле ограничения настоящего изобретения - дефлектор 42, имеющий ширину, которая больше, чем у проема, открытого для обеспечения воздействия наносящей поверхности, может собирать жидкость, которая падает по наклонной траектории в проем 76 и которая в противном случае не могла бы быть собрана с помощью более узкого дефлектора. Кроме того, дефлектор 42 имеет глубину, достаточную для направления собранной избыточной жидкости или загрязнений от проема 76. Дефлектор 42 может включать в себя передний край, расположенный близко от нитей 16, при этом задний край дефлектора может быть расположен, например, рядом с задней частью верхней стенки 44 защитного кожуха 40 корпуса 24. Кроме того, дефлектор 42 может включать в себя регулировочные механизмы 90 для регулируемого опирания дефлектора 42 относительно корпуса 24 и нитей 16. Регулировочные механизмы 90, например - не в ограничительном смысле - механические звенья, шарниры, поршни и т.д., могут обеспечивать горизонтальное расположение, вертикальное расположение и/или расположение с возможностью вращения, чтобы достичь желаемой ориентации дефлектора 42. Помимо этого регулировочные механизмы 90 могут обеспечивать перемещение дефлектора 42 в положение, в котором он будет накрывать наносящую поверхность 12, когда наносящее устройство 10 не используется. В альтернативном варианте дефлектор 42 может включать в себя дополнительную панель (не показана), которую можно перемещать в положение накрывания проема 76 и наносящей поверхности 12, когда наносящее устройство 10 не используется.
Как обсуждалось ранее, наносящее устройство 10 включает в себя детектор 18 для измерения и контроля уровня 20 раствора в предварительно определенном диапазоне 32 уровней, причем этот предварительно определенный диапазон 32 уровней ниже, чем уровень 38 перелива, и генерировать отклик, такой как электрический сигнал или механическое перемещение, в соответствии с измеренным уровнем раствора. В том смысле, в каком они употребляются в данном описании, термин «уровень раствора» означает фактический уровень раствора внутри резервуара, а термин «уровень перелива» обозначает самый низкий уровень любой стенки, ограничивающей резервуар, например уровень верхнего края 80 нижней передней стенки 48 резервуара 22. Подходящие неограничительные примеры детектора 18 включают в себя электрические детекторы, механические детекторы, детекторы волн энергии, ультразвуковые детекторы, оптические детекторы, резистивные детекторы, магнитные детекторы и т.д. В одном неограничительном конкретном варианте осуществления детектор 18 является детектором, не контактирующим с поверхностью, т.е. поверхность раствора не вступает в физический контакт с поплавком или другим аналогичным приспособлением, а уровень раствора определяется дистанционно. Детектор 18 может быть связан с наносящим устройством 10 любым образом, который обеспечивает измерение уровня 20 раствора. Например, в одном неограничительном конкретном варианте осуществления детектор 18 может быть установлен на корпусе 24. В другом неограничительном конкретном варианте осуществления детектор 18 на корпусе 24 является детектором, не контактирующим с поверхностью.
На фиг.1 и 2 изображен еще один неограничительный конкретный вариант осуществления изобретения, в котором детектор 18 установлен в баке 92, расположенном на некотором расстоянии от резервуара 22 наносящего устройства 10. Бак 92 представляет собой вспомогательную емкость, которая включает в себя удаленный резервуар 94 раствора 14, сообщающийся посредством текучей среды с резервуаром 22 через соединитель 96, так что уровень 98 раствора в баке 92 является показателем уровня раствора в резервуаре 22. В одном неограничительном конкретном варианте осуществления уровень 98 раствора соответствует уровню 20 раствора в резервуаре 22, т.е. эти уровни раствора одинаковы. Хотя это и не обязательно, в конкретном варианте осуществления, показанном на фиг.2, стенки бака 92 включают в себя отверстия 100 для выравнивания давления в баке 92, которые упрощают изменение уровня раствора резервуара 94 в ответ на изменения уровня раствора в резервуаре 22. Хотя бак 92 может быть удален от корпуса 24, в конкретном варианте осуществления, показанном на фиг.1 и 2, бак 92 расположен достаточно близко к корпусу 24, так что раствор 14 в удаленном резервуаре 94 может свободно циркулировать с раствором в резервуаре 22. В этом конкретном варианте осуществления удаленное местонахождение бака 92 и детектора 18 упрощает переоснащение обычных наносящих устройств и применение вышеописанных наносящих устройств в случае наложения пространственных ограничений в непосредственной близости от корпуса 24. Применение бака 92 также обеспечивает более достоверное указание уровня 20 раствора в резервуаре 22. В частности, перемещение наносящей поверхности через раствор 14 может привести к некоторому расплескиванию и другим поверхностным отклонениям уровня 20 раствора в корпусе 24. Отдаленное расположение бака 92 относительно корпуса 24, описываемое здесь, обеспечивает действие соединителя 98 в качестве отклоняющей перегородки, вследствие чего уровень 98 раствора, присущий раствору внутри бака 92 и контролируемый детектором 18, точно отражает истинный уровень 20 раствора 14 внутри резервуара 22.
Соединитель 96 может включать в себя такую конструкцию, как труба, шланг или трубка, обладающую характеристиками жесткости или гибкости и изготовленную из металла, композиционного материала, пластмассы или любого другого материала, обладающего достаточно малой поверхностной энергией, чтобы предотвратить накапливание и прилипание раствора на поверхности этой конструкции. Аналогично бак 92 и корпус 24 могут также быть изготовлены из пластмассы, металла и композиционных материалов или из любого другого материала, обладающего достаточно малой поверхностной энергией, чтобы предотвратить накапливание и прилипание раствора на поверхности. В одном неограничительном конкретном варианте осуществления бак 92 выполнен из высокоплотного материала, такого как тефлоновая смола, соединитель 96 выполнен из трубки из нержавеющей стали, а корпус 24 выполнен из нержавеющей стали. В другом неограничительном конкретном варианте осуществления бак 92 включает в себя стенки из нержавеющей стали и съемные верхнюю и нижнюю крышки, изготовленные из хлорированной поливинилхлоридной пластмассы. Следует отметить, что возможно применение и других сочетаний материалов.
Предварительно определенный диапазон уровней 32 включает в себя любой желаемый уровень 20 раствора, обуславливающий подачу на наносящую поверхность 12 достаточного количества раствора 14 для переноса на нити 16. Например, достаточным количеством раствора 14 может быть количество, соответствующее некоторому заданному количеству твердых частиц, которые переносятся на нити 16 и, по меньшей мере, частично покрывают их, гарантируя таким образом, что характеристики готового изделия, получаемого из нитей, окажутся в пределах допусков предварительно определенных спецификаций. Как обсуждалось ранее, поддержание части 71 ленты 52 ниже уровня 20 раствора дополнительно способствует получению однородной пленки раствора подходящей консистенции на наносящей поверхности 12, что, в свою очередь, приводит к более равномерному покрытию на нитях 16. Чтобы должным образом перенести надлежащий состав раствора 14 на наносящую поверхность 12, в одном неограничительном конкретном варианте осуществления желательно поддерживать предварительно определенный диапазон 32 уровней, в который попадает уровень 20 раствора, в пределах относительно узкой полосы значений. Не в смысле ограничения настоящего изобретения, следует отметить, что подходящие примеры предварительно определенного диапазона 32 уровней для раствора 14, наносимого на первичные стеклянные нити, включают в себя диапазоны от 2,54 до 15,54 см (от 1 до 6 дюймов), например диапазоны от 2,54 до 12,7 см (от 1 до 5 дюймов) или от 2,54 до 7,62 см (от 1 до 3 дюймов).
Следует признать, что наносящие устройства, включающие в себя отличительный признак настоящего изобретения, могут включать в себя конфигурации наносящих устройств, отличающиеся от тех, которые показаны на фиг.1 и 2 и рассмотрены выше. Например - не в смысле ограничения настоящего изобретения, - на фиг.3 изображено наносящее устройство 310 с единственным валиком 312, по меньшей мере, частично погруженным в раствор 314 внутри корпуса 316. Когда валик 312 вращается, его поверхность 318 покрывается раствором 314, который затем, по меньшей мере, частично покрывает поверхность волокон 320, контактирующих с поверхностью 318 валика. На фиг.4 изображен еще один неограничительный конкретный пример настоящего изобретения, в котором наносящее устройство 410 включает в себя покрывающий валик 412 и переносящий валик 414 внутри корпуса 416. Переносящий валик 414 частично погружен в раствор 418 и контактирует с покрывающим валиком 412 таким образом, что, по меньшей мере, часть раствора 418, покрывающего поверхность 420 переносящего валика 414, переносится на поверхность 422 покрывающего валика 412, который, в свою очередь, по меньшей мере, частично покрывает поверхность волокон 424, контактирующих с поверхностью 422 валика. Не в смысле ограничения настоящего изобретения, следует отметить, что валики 312, 412 и 414 могут содержать материал, имеющий поверхность, подходящую для переноса раствора, такой как эластомерный материал, графит, керамика, и т.д.
Настоящее изобретение можно использовать для нанесения любого раствора с целью покрытия нитей 16. Как описано ранее, в одном неограничительном конкретном варианте осуществления раствор является композицией клеящего вещества, которую наносят на одну или более первичных стеклянных нитей. В частности и не в смысле ограничения настоящего изобретения, на фиг.5 показана система 500 подачи клеящего вещества, которая предназначена для подачи и нанесения раствора клеящего вещества на первичные стеклянные нити и в которой используется наносящее устройство вышеописанного типа. В том смысле, в каком они употребляются в данном описании, термины «клей», «приклеенный» или «клеящее вещество» относятся к композициям покрытий, обычно наносимым на нити сразу же после их формирования. Обращаясь к фиг.5, отмечаем, что нити 16 подаются из стекловаренной печи или канала 502 питателя, содержащего расплавленное стекло 504, из которого формируют волокна, и имеющего металлическую фильеру 506, прикрепленную к дну канала 502 питателя. Расплавленное стекло 504 вытягивается через множество сопел 508 в фильере 506 и наматывается на бобину 510 или другое аналогичное приспособление для вытяжки волокон, чтобы сформировать первичные стеклянные нити 16. Для направления струи 514 охлаждающего вещества, в типичном случае - воды, на новые формируемые нити 16 с целью их охлаждения после вытяжки из фильеры 506, можно использовать распылители 512. Для ясности изображения на чертеже не показаны керамические материалы, охлаждающие трубы и ребра, окружающие металлическую фильеру. В альтернативном варианте система 500 может представлять собой, например, формирующее устройство для получения синтетических текстильных волокон или прядей, в которых волокна вытягивают из сопел, такое - не в ограничительном смысле, - как многоканальная фильера, известная специалистам в данном области техники. Типичные компоновки каналов питателей и волокнообразующих устройств изображены в вышеуказанной книге Левенштейна, упоминаемой в данном описании для справок, на стр.85, 107 и на стр.115-235.
Как обсуждалось ранее, после вытяжки первичных стеклянных нитей 16 из фильеры 506, они вступают в контакт с наносящим устройством 10 для нанесения композиции покрытия или клеящего вещества, по меньшей мере, на часть поверхности первичных стеклянных нитей 16 для защиты волокна от абразивного истирания во время последующей обработки. Типичные композиции клеящих веществ могут включать в себя в качестве компонентов, помимо прочих составляющих, пленкообразующие вещества, лубриканты, связующие агенты, эмульгаторы и воду. Неограничительные примеры композиций клеящих веществ, которые можно использовать в настоящем изобретении, описаны в следующих принадлежащему обладателю прав на данную заявку патентах США №3997306 (см. текст, начиная со строки 60 в колонке 4 и кончая строкой 57 в колонке 7), №4305742 (см. текст, начиная со строки 64 в колонке 5 и кончая строкой 65 в колонке 8), №4927869 (см. текст, начиная со строки 20 в колонке 9 и кончая строкой 19 в колонке 11), №5863021 (см. текст, начиная со строки 7 в колонке 6 и кончая строкой 18 в колонке 9) и №5908869 (см. текст, начиная со строки 48 в колонке 5 и кончая строкой 34 в колонке 7), которые упоминаются в данном описании для справок. Дополнительную информацию и другие неограничительные примеры подходящих композиций клеящих веществ можно найти в вышеуказанной книге Левенштейна, упоминаемой в данном описании для справок, на стр.237-291.
В типичном случае, ниже наносящего устройства 10 установлено собирающее устройство (не показано), которое собирает избранные при формировании нити 16, формируя из них одну или более прядей 516. В том смысле, в каком он употребляется в данном описании, термин «прядь» означает множество нитей. Пряди в типичном случае имеют 100-150 волокон на прядь, например 200-700 волокон, и вытягиваются через собирающее устройство со скоростями от 762 до 5486 метров в минуту (от 2500 до 18000 футов в минуту). Первичные стеклянные нити, которые можно покрывать с помощью предлагаемого наносящего устройства, можно формировать из волокнообразующей композиции стекла любого типа, известного специалистам в данной области техники, включая те композиции, которые приготовлены из таких волокнообразующих композиций стекла, как «Е-стекло», «А-стекло», «С-стекло», «D-стекло», «R-стекло», «S-стекло» и производные «Е-стекла». В том смысле, в каком он употребляется в данном описании, термин «Е-стекло» обозначает композиции стекла, которые включают в себя минимальные количества фтора и/или бора, а в предпочтительном варианте не содержат фтор и не содержат бор. Кроме того, в том смысле, в каком он употребляется в данном описании, термин «минимальные количества фтора» означает менее 0,5 массового процента фтора, то есть, например, менее 0,1 массового процента фтора, а термин «минимальные количества бора» означает менее чем 5 массовых процентов бора, то есть, например, менее 2 массовых процентов бора. Примерами других волокнообразующих стекломатериалов, полезными в настоящем изобретении, являются базальт и минеральная вата. В одном неограничительном конкретном варианте осуществления стекловолокна можно формировать из Е-стекла или производных Е-стекла. Такие композиции хорошо известны специалистам в данной области техники. Если требуется дополнительная информация о композициях стекла и способах волокнообразования, то ее можно найти в вышеуказанной книге Левенштейна, упоминаемой в данном описании для справок, на стр.30-34, 47-60, 115-122 и 126-136, а также в патентах США №4542106 (см. текст, начиная со строки 67 в колонке 2 и кончая строкой 53 в колонке 4) и №5789329 (см. текст, начиная со строки 65 в колонке 2 и кончая строкой 24 в колонке 4), которые упоминаются в данном описании для справок.
Первичные стеклянные нити могут иметь номинальный диаметр волокна, находящийся в диапазоне от 5,0 до 35,0 микрометров (что соответствует вышеупомянутым обозначениям D-U композиций для получения нитей). Дополнительную информацию, касающуюся номинальных диаметров волокон и обозначений первичных стеклянных нитей, можно найти в вышеуказанной книге Левенштейна, упоминаемой в данном описании для справок, на стр.25.
Настоящее изобретение также применимо при нанесении покрытия на нити или пряди, сформированные из материалов, отличающихся от тех, из которых получают первичные стеклянные нити (т.е. применяемых для получения «первичных не стеклянных нитей»). Подходящие первичные не стеклянные нити, на которые можно наносить покрытие с использованием настоящего изобретения, рассматриваются в тексте «Энциклопедии науки и технологии полимеров» (Encyclopedia of Polymer Science and Technology), том 6, (1967) на стр.505-712, а также в заявке №08/828212 на патент США, см. текст, начиная со строки 21 на стр.15 и кончая строкой 17 на стр.10, причем оба эти первоисточника упоминаются в данном описании для справок.
Как обсуждалось выше, после вытяжки нитей 16 из фильеры 506, они вступают в контакт с наносящим устройством 10 для нанесения композиции покрытия или клеящего вещества на поверхности стекловолокон с целью защиты поверхности волокон от абразивного истирания во время обработки. Продолжая рассматривать конкретную систему 500 подачи клеящего вещества, показанную на фиг.5, отмечаем, что заданная композиция раствора 14 хранится в основном резервуаре для хранения, который также можно назвать основной емкостью для хранения и обозначить позицией 518. Насос 520 перекачивает раствор 14 из резервуара 518 в коллектор 522, который соединяется с множеством трубок 524, каждая из которых связана с одним из множества наносящих устройств (показано лишь одно наносящее устройство 10). Хотя это и не является ограничением в настоящем изобретении, раствор 14 в коллекторе 522 можно поддерживать при желаемом давлении, например, с помощью любой комбинации датчика 526 давления, управляющего клапана 528 и/или насоса 520. В одном конкретном неограничительном варианте осуществления датчик давления 526 воспринимает давление внутри коллектора 522 и посылает сигнал 530 в управляющий клапан 528 и/или насос 520, причем этом сигнал, в свою очередь, регулирует течение раствора через управляющий клапан и/или скорость вращения насоса, чтобы изменить давление внутри коллектора 522 для достижения желаемого давления. Например, такие регулировки могут происходить, когда поступающее клеевое вещество 30 с перерывами подается в наносящее устройство 10. В альтернативном варианте можно использовать только управляющий клапан 528 и насос 520 для управления потоком текучей среды, при этом управляющий клапан 528 включает в себя регулировочный запорный клапан. Хотя это и не обязательно, можно поддерживать непрерывный поток раствора 14 внутри коллектора 522 для предотвращения осаждения твердых частиц в растворе 14, чтобы тем самым поддержать надлежащее смешение раствора 14 и предотвратить засорение внутри коллектора 522. В альтернативном варианте можно использовать коллектор 522, который не обуславливает непрерывную циркуляцию раствора 14 через систему 500 и обратно в основной резервуар 518 для хранения.
Во время нанесения раствора 14 на нити 16 детектор 18, который расположен либо на корпусе 24, либо удален от этого корпуса, контролирует уровень 20 раствора и посылает сигнал 26 в контроллер 28 потока, который может быть управляемым клапаном, насосом или другим устройством для регулирования течения раствора между коллектором 522 и наносящим устройством 10. В конкретном варианте осуществления, показанном на фиг.5, детектор 18 удален от корпуса, находясь на баке 92, и контролирует уровень 98 раствора внутри резервуара 94, соответствующий уровню 20 раствора внутри резервуара 22. Когда контролируемый уровень раствора показывает, что уровень 20 раствора упал ниже нижнего предела 34 предварительно определенного диапазона 32 уровней (см. фиг.2), сигнал 26 предписывает контроллеру 28 потока подать некоторое количество поступающего раствора 30 в резервуар 22 для регулирования уровня 20 раствора до достижения некоторого уровня, который находится в пределах предварительно определенного диапазона 32 уровней и ниже уровня 38 перелива (см. фиг.2). Таким образом, уровень 20 раствора остается в пределах предварительно определенного диапазона 32 уровней. В одном неограничительном конкретном варианте осуществления настоящего изобретения контроллер 28 потока имеет первое положение для обеспечения потока поступающего раствора 30 в резервуар 22 и второе положение для блокировки потока поступающего раствора в резервуар 22. Кроме того, контроллер 28 потока реагирует на сигнал 26 и переключается между первым положением и вторым положением для поддержания желаемого уровня 20 раствора в резервуаре 22 в пределах предварительно определенного диапазона 32 уровней. Таким образом, система 500 преимущественно включает в себя прямые однопутевые гидравлические соединения между основным резервуаром 518 для хранения и каждым наносящим устройством 10, тем самым исключая рециркуляцию потенциально загрязненного или разбавленного избыточного раствора клеящего вещества.
Помимо этого, как упоминалось выше, защитный кожух 40 корпуса 24 накрывает резервуар 22 и, по существу, предотвращает смещение загрязнений с раствором 14 в наносящем устройстве 10. Например, в системе 500, показанной на фиг.5, когда нити вытягиваются из фильеры 506, распылитель 512 может направлять туман 514 распыленной жидкости, такой как вода или другое охлаждающее вещество, по направлению к нитям 16. Когда капли текучей среды в тумане 514 падают на наносящее устройство 10, дефлектор 42 перехватывает, по меньшей мере, часть этих капель и направляет их от наносящей поверхности 12, а значит - предотвращает загрязнение раствора 14 в резервуаре 22. Аналогично сточный желоб 50 направляет любые избыточные текучие среды, собранные на корпусе 24, от наносящей поверхности 12. Более того, ввиду того, что края 78, 80, 81 и 85 (см. фиг.1) проема 76 расположены в непосредственной близости к наносящей поверхности 12, а также ввиду близости расположения дефлектора 42 к нитям 16, поток воздуха, связанный с продвижением и охлаждением нитей, направлен от проема 76, вследствие чего, по существу, исключаются любые эффекты сдувания в обратном направлении, как правило, проявляющиеся в обычных наносящих устройствах. Как обсуждалось ранее, больший диаметр 60 второй опоры 56 также будет способствовать уменьшению загрязняющих эффектов сдувания в обратном направлении. Кроме того, предотвращается доступ любых других загрязнений, таких как частицы стекла, в раствор 14 в резервуаре 22. Таким образом, защитный кожух 40 накрывает резервуар 22 и существенно снижает загрязнение и/или разбавление раствора 14 в наносящем устройстве 10.
Описаны возможные конкретные варианты осуществления настоящего изобретения. Должно быть ясно, что это просто примеры, иллюстрирующие изобретение. Для специалистов в данной области техники будут очевидны многие изменения и модификации изобретения.
1. Наносящее устройство для нанесения, по меньшей мере, частичного покрытия раствора на нить, содержащее
наносящую поверхность, выполненную с возможностью, по меньшей мере, частичного покрытия нити раствором;
первую емкость, выполненную с возможностью подачи раствора на наносящую поверхность, причем объем раствора в первом резервуаре соответствует уровню раствора в первой емкости;
вторую емкость, выполненную с возможностью содержания навески раствора с обеспечением сообщения посредством текучей среды с раствором в первой емкости, вследствие чего раствор во второй емкости имеет уровень раствора, являющийся показателем уровня раствора, присущего раствору в первой емкости;
контроллер потока; а также
детектор для определения уровня раствора во второй емкости, причем этот детектор выполнен с возможностью генерирования сигнала для контроллера потока для управления потоком раствора для управления объемом раствора в первой емкости.
2. Наносящее устройство по п.1, в котором детектор выбран из электрического детектора, механического детектора, детектора волн энергии, ультразвукового детектора и магнитного детектора.
3. Наносящее устройство по п.1, в котором детектор является детектором, не контактирующим с поверхностью.
4. Наносящее устройство по п.1, в котором контроллер потока расположен между источником раствора и первой емкостью, для обеспечения потока раствора от источника к первой емкости.
5. Наносящее устройство по п.1, дополнительно содержащее защитный кожух для накрывания первой емкости и направления избыточной внешней жидкости по этому защитному кожуху от раствора в первой емкости, причем этот защитный кожух имеет проем, при этом наносящая поверхность выступает из этого проема таким образом, что нить имеет возможность контакта с наносящей поверхностью в проеме.
6. Наносящее устройство по п.5, в котором защитный кожух дополнительно содержит боковые стенки и верхнюю стенку первой емкости, причем, по меньшей мере, одна из боковых стенок включает в себя верхний край, а верхняя стенка включает в себя нижний край, и при этом промежуток между верхним краем и нижним краем ограничивает проем.
7. Наносящее устройство по п.5, в котором защитный кожух дополнительно содержит, по меньшей мере, одну стенку, ограничивающую верхнюю стенку первой емкости, а эта верхняя стенка дополнительно содержит нижний край, ограничивающий верхний конец проема, и дополнительно содержит сточный желоб, расположенный вдоль верхней стенки в непосредственной близости к проему, так что этот сточный желоб переносит внешнюю жидкость от проема.
8. Наносящее устройство по п.5, в котором защитный кожух дополнительно содержит, по меньшей мере, одну стенку, проходящую поверх первой емкости, а эта, по меньшей мере, одна стенка содержит множество краев, причем, по меньшей мере, часть этого множества краев ограничивает, по меньшей мере, один край проема.
9. Наносящее устройство по п.8, в котором защитный кожух дополнительно содержит дефлектор, расположенный над, по меньшей мере, одной стенкой и рядом с нитью, для направления избыточной жидкости от проема.
10. Наносящее устройство по п.8, в котором, по меньшей мере, часть упомянутой, по меньшей мере, одной стенки проходит поверх, по меньшей мере, части наносящей поверхности.
11. Наносящее устройство по п.1, в котором наносящая поверхность дополнительно содержит единственный валик, при этом указанный единственный валик, по меньшей мере, частично погружен ниже уровня раствора в первой емкости.
12. Наносящее устройство по п.1, в котором любой раствор, превышающий высоту первой емкости, не возвращается в первую емкость.
13. Наносящее устройство для нанесения, по меньшей мере, частичного покрытия раствора на нить, содержащее
наносящую поверхность, выполненную с возможностью, по меньшей мере, частичного покрытия нити раствором;
первый объем раствора, имеющий поверхность, соответствующую уровню раствора в первом объеме, причем для первого объема обеспечено сообщение, по меньшей мере, с частью наносящей поверхности;
второй объем раствора, имеющий поверхность, соответствующую уровню раствора во втором объеме и расположенную отдельно от верхней поверхности первого объема, причем уровень раствора во втором объеме является показателем уровня раствора в первом объеме;
контроллер потока; а также
детектор для определения уровня раствора во втором объеме раствора, причем этот детектор выполнен с возможностью генерирования сигнала для контроллера потока для управления потоком раствора для управления количеством раствора в первом объеме раствора.
14. Наносящее устройство по п.13, в котором детектор выбран из электрического детектора, механического детектора, детектора волн энергии, ультразвукового детектора и магнитного детектора.
15. Наносящее устройство по п.13, в котором детектор является детектором, не контактирующим с поверхностью.
16. Наносящее устройство по п.13, в котором контроллер потока расположен между источником раствора и первым объемом раствора, для обеспечения потока раствора от источника для увеличения первого объема.
17. Наносящее устройство по п.13, дополнительно содержащее защитный кожух для направления избыточной внешней жидкости по этому защитному кожуху от раствора в первом объеме, причем этот защитный кожух имеет проем, при этом наносящая поверхность выступает из этого проема таким образом, что нить имеет возможность контакта с наносящей поверхностью.
18. Наносящее устройство по п.13, в котором первый и второй объемы раствора содержатся в отдельных резервуарах.
19. Наносящее устройство по п.18, в котором любая часть первого объема раствора, которая превышает высоту резервуара для первого объема раствора, не возвращается в резервуар для первого объема раствора.
20. Наносящее устройство по п.13, в котором наносящая поверхность дополнительно содержит единственный валик, при этом указанный единственный валик, по меньшей мере, частично погружен ниже верхней поверхности первого объема раствора.
21. Способ подачи и нанесения, по меньшей мере, частичного покрытия раствора на нить, заключающийся в том, что
сохраняют раствор в первой емкости, имеющем впускной канал, сообщающийся с навеской раствора, причем показателем количества раствора в первой емкости является уровень раствора;
покрывают, по меньшей мере, часть наносящего устройства внутри первой емкости с раствором;
обеспечивают контакт, по меньшей мере, одной нити с наносящим устройством для, по меньшей мере, частичного покрытия нити раствором;
взаимно соединяют первую емкость со второй емкостью таким образом, что раствор может течь между первой емкостью и второй емкостью, а уровень раствора, присущий раствору внутри второй емкости, является показателем уровня раствора, присущего раствору внутри первой емкости;
контролируют уровень раствора, присущий раствору во второй емкости; а также
регулируют уровень раствора в первой емкости на основании контролируемого уровня раствора, присущего раствору во второй емкости.
22. Способ по п.21, заключающийся в том, что дополнительно генерируют сигнал, являющийся показателем контролируемого уровня раствора.
23. Способ по п.22, заключающийся в том, что дополнительно обеспечивают поток дополнительного раствора в первую емкость в ответ на упомянутый сигнал.
24. Способ по п.21, при котором первая емкость имеет уровень перелива, так что любой раствор, уровень которого превышает уровень перелива, отделяют от раствора в первой емкости, а также заключающийся в том, что дополнительно уровень раствора в первой емкости поддерживают ниже уровня перелива.
25. Способ по п.21, при котором регулирование уровня раствора дополнительно предусматривает управляемое переключение контроллера потока между первым положением и вторым положением в ответ на сигнал, связанный с уровнем раствора, причем первое положение предназначено для обеспечения потока раствора в первую емкость, а второе положение - для блокировки потока раствора в первую емкость.
26. Способ по п.21, при котором наносящее устройство содержит единственный валик, при этом указанный единственный валик, по меньшей мере, частично погружен ниже уровня раствора в первой емкости.
27. Способ по п.21, заключающийся в том, что дополнительно изолируют раствор в первой емкости от приема любой избыточной жидкости, накапливающейся в первой емкости, или любой части раствора, превышающей уровень перелива.
