ES2278735T3 - Hilera que incluye una orejeta terminal formando un borne y procedimiento de fabricacion de la hilera. - Google Patents
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Abstract
Una orejeta terminal (102) para conducir una corriente eléctrica hasta una hilera (10), comprendiendo la orejeta terminal: una porción conductora (116) que tiene un eje geométrico longitudinal, y que es acoplable a la hilera en un primer extremo de dicha porción conductora, y que tiene una primera sección transversal en un plano perpendicular a dicho eje geométrico longitudinal; y una porción de soporte alargada (134), acoplada a dicha porción conductora, extendiéndose sustancialmente en paralelo a dicho eje geométrico longitudinal, y que tiene una segunda sección transversal en un plano perpendicular a dicho eje geométrico longitudinal, teniendo dicha segunda sección transversal un momento de inercia mayor que el momento de inercia de dicha primera sección transversal; incrementando así la porción de soporte alargada (134) la resistencia a la flexión de la porción conductora y proporcionando un disipador térmico para incrementar la transferencia de calor desde la porción conductora.
Description
Hilera que incluye una orejeta terminal formando
un borne y procedimiento de fabricación de la hilera.
La presente invención se refiere, en general, a
un aparato para producir filamentos continuos de vidrio, y en
particular, a una hilera que incluye unas orejetas terminales que
reducen la degradación mecánica y térmica experimentada durante el
funcionamiento de la hilera y que prolonga la vida en servicio de la
hilera y a un procedimiento de fabricación de la hilera mejorada. La
invención es particularmente útil en la producción de filamentos de
vidrio continuos para su uso en una amplia gama de aplicaciones
incluyendo materiales textiles y de refuerzo.
Una hebra de filamentos de vidrio se constituye
típicamente adelgazando vidrio fundido a través de una pluralidad de
orificios existentes en una placa inferior de una hilera. Los
filamentos son adelgazados aplicando fuerzas tractoras a los
torrentes de vidrio, para adelgazar los torrentes mediante los
orificios situados en la placa inferior. Los filamentos son
revestidos con un material de "cola" o aglutinante que sirve
para proporcionar una calidad lubrificante a los filamentos
individuales para dotarles de resistencia a la abrasión o para
impartir a la hebra de un conjunto de propiedades deseadas en su
última aplicación. El material de "cola" es aplicado después de
que los filamentos están formados. Los filamentos son agrupados en
relaciones paralelas para formar una hebra de vidrio.
Las hileras condicionan el vidrio fundido
proporcionando una estructura uniforme de manera que los filamentos
son adelgazados con diámetros uniformes. La temperatura del vidrio
fundido debe ser lo suficientemente alta para mantener el vidrio en
estado
líquido.
líquido.
Las hileras experimentan unas condiciones
operativas corrosivas impuestas por el vidrio fundido y las elevadas
temperaturas operativas lo que acelera la degradación de sus
componentes eléctricos y mecánicos. Una solución para la degradación
es fabricar el montaje de hilera con metales preciosos, como por
ejemplo platino o aleaciones de platino. Sin embargo, el entorno
operativo afecta también a estos materiales. Pérdida de oxidación,
volatilización, migración del metal precioso hacia el interior de
los materiales refractarios circundantes, así como el pandeo o la
termofluencia (deformación por altas temperaturas) de la hilera
reducen el rendimiento de la hilera y acortan la vida útil del
montaje de hilera.
Las hileras convencionales incluyen unas placas
laterales, unas placas terminales, y una placa inferior que definen
entre ellas el cuerpo de la hilera. La placa inferior puede incluir
más de 4.000 orificios o toberas, preferentemente todas a
temperatura uniforme o próxima a ella. La placa inferior puede
designarse como tobera plana o también como tobera de punta.
Dichas hileras incluyen unos terminales
(designados como "orejetas terminales") acopladas a cada placa
terminal. Tanto la hilera como las orejetas terminales están hechas
típicamente de un metal precioso, como por ejemplo platino que
contenga material semejante al platino o una aleación de platino.
Como ejemplo de una aleación de platino es una aleación de
platino-rodio. Unas abrazaderas eléctricas están
conectadas a los terminales para suministrar una corriente de
calentamiento a la hilera para mantener el vidrio en su estado
fundido. Las abrazaderas son enfriadas típicamente con agua. La
corriente fluye a través de la hilera, las placas laterales, las
placas terminales y la placa inferior las cuales son
conductivas.
Las orejetas terminales de las hileras tienen
una amplia variedad de formas y a menudo son anchas y relativamente
delgadas. Las orejetas terminales pueden extenderse sustancialmente
a lo largo de la anchura de la placa terminal de la hilera y
proporcionar un área relativamente amplia para su encaje por una
abrazadera eléctrica que suministre la corriente.
Un diseño de orejeta terminal común incluye una
porción superior acoplada a la hilera y una porción inferior a la
cual son acopladas las abrazaderas eléctricas.
Además de la distribución de la temperatura en
la carga en la sección de punta, dos consideraciones de diseño de
las orejetas terminales de las hileras son las degradaciones
mecánicas y térmicas de las orejetas terminales a lo largo del
tiempo. Durante el funcionamiento de la hilera, las orejetas
terminales superiores experimentan una combinación de fatiga
mecánica y efectos térmicos debida a las altas temperaturas
operativas de la hilera.
La fatiga mecánica de la orejeta terminal está
relacionada con las altos niveles de esfuerzo de flexión o fatiga
vibratoria durante el funcionamiento de la hilera. Dado que la
orejeta es amplia y delgada, tiende a flexionarse cuando la
abrazadera está sujeta a ella. Puede aparecer una fisura en la
orejeta terminal y convertirse en una grieta.
Además de la fatiga mecánica, la orejeta
terminal experimenta degradación térmica. Cuando algunos metales son
calentados a una temperatura alta, se volatilizan o evaporan. El
platino y el rodio son metales del tipo indicado. Dado que la hilera
y la orejeta terminal operan a altas temperaturas, el platino y el
radio presentes en los bordes de las orejetas terminales
gradualmente se volatilizan. La pérdida de aleación en la frontera
de la orejeta promueve la formación de una fisura la cual puede
expandirse hasta formar una grieta. El trabajo mecánico de la
orejeta puede incrementar la fisura y la orejeta terminal puede a la
postre fallar.
Se han llevado a cabo diversas tentativas para
resolver el problema del agrietamiento de las orejetas terminales.
Una propuesta de diseño es cicatrizar o reparar las grietas con
alambre fundido, de modo similar a la estañosoldadura. Esta solución
es un remedio temporal y no da respuesta a la degradación térmica de
la orejeta terminal.
Otra propuesta de diseño es rediseñar el sistema
de suministro de potencia para reducir la vibración y el esfuerzo
sobre la orejeta. Esto puede reducir pero no eliminar el
problema.
Otra propuesta de diseño implica el empleo de un
esquinero entre una orejeta terminal y la placa terminal o la placa
lateral de una hilera. La Patente estadounidense No. 4,634,460 de
Fowler (Fowler) divulga una hilera de drenaje con un
esquinero en contacto con cada orejeta terminal para proporcionar
soporte a las orejetas. Las orejetas y los esquineros están
conectados de manera integral a la placa inferior de la hilera de
forma que la corriente de calentamiento suministrada a las
abrazaderas a través de las orejetas terminales es suministrada a
la hilera a través del esquinero y de las orejetas terminales. Los
esquineros amplían eficazmente el contacto entre las orejetas
terminales y la hilera. Sin embargo, los esquineros proporcionan un
soporte limitado a la orejeta terminal y al esquinero. Así mismo, la
propuesta de diseño de Fowler da respuesta a la degradación
térmica de las orejetas terminales.
Otra propuesta de diseño es engrosar la entera
orejeta terminal para proporcionar rigidez a la orejeta. Sin
embargo, las orejetas terminales más gruesas afectan
desfavorablemente la distribución de temperatura en la carga deseada
debido a los niveles de corriente operativa indeseablemente
bajos.
Se necesita una forma económica de mejorar la
resistencia de las orejetas terminales con respecto a las
degradaciones mecánicas y térmicas ocasionadas por la temperatura
funcional de la hilera. De modo similar, se necesita una forma
económica de potenciar la vida de servicio de una hilera.
Los inconvenientes de la técnica anterior se
resuelven mediante una orejeta terminal para conducir una corriente
eléctrica hasta una hilera comprendiendo la orejeta terminal: una
porción conductora que tiene un eje geométrico longitudinal, que es
acoplable a la hilera en un prime extremo de dicha porción
conductora, y que tiene una primera sección transversal en un plano
perpendicular a dicho eje geométrico longitudinal; y una porción de
soporte alargada, acoplada a dicha porción conductora que se
extiende sustancialmente paralela a dicho eje geométrico
longitudinal, y que tiene una segunda sección transversal en un
plano perpendicular a dicho eje longitudinal, teniendo dicha
segunda sección transversal un momento de inercia mayor que el
momento de inercia de dicha primera sección transversal;
incrementando así la porción de soporte alargada la resistencia a la
flexión de la porción conductora y proporcionando un disipador
térmico para incrementar la transferencia de calor desde la porción
conductora, y mediante una combinación de esta orejeta terminal y
una hilera, por medio de lo cual la orejeta terminal está acoplada a
la hilera al nivel de dicho primer extremo de dicha porción
conductora. La hilera incluye un cuerpo de la hilera (la cual puede
incluir unas placas laterales, unas placas terminales, una placa
del fondo) y unas orejetas terminales acopladas al cuerpo de la
hilera. Unas abrazaderas están fijadas a las orejetas terminales
para suministrar corriente eléctrica a la hilera para mantener el
vidrio en estado líquido y acondicionarlo desde el punto de vista
térmico para ser convertido en fibras.
Preferentemente, cada orejeta terminal incluye
una porción superior y una porción inferior. La porción superior
está acoplada a una placa lateral de la hilera. La abrazadera está
fijada a la porción inferior de la orejeta terminal. Las porciones
superior e inferior están sujetadas en ángulo una con respecto a la
otra.
Unas porciones de soporte están dispuestas a lo
largo de los bordes laterales de las porciones superiores de las
orejetas terminales. Las porciones de soporte mantienen rígida la
orejeta terminal, incrementando con ello su resistencia a la
flexión y a los esfuerzos de la fatiga. Las porciones de soporte
sirven también como disipadores térmicos proporcionando una masa
adicional y un área superficial al nivel de los bordes de las
orejetas terminales. El calor puede ser absorbido por la porción
conductora mediante las porciones de soporte debido a la masa
adicional. El incremento de área superficial facilita el
enfriamiento de los bordes del área terminal mediante radiación y
convección.
Las porciones de soporte no contactan con la
placa terminal de la hilera y, por consiguiente, no conducen
corriente hasta el cuerpo de la hilera. En consecuencia, la
temperatura en el borde de las porciones de soporte durante el
funcionamiento de la hilera será más baja que la de la porción
conductora de las orejetas terminales. Dado que las porciones de
soporte operan a una temperatura menor, se reduce la degradación
térmica de la orejeta terminal.
La Fig. 1 es una vista esquemática de un
sistema convencional de formación de fibra de vidrio.
La Fig. 2 es una vista lateral esquemática de
una hilera convencional.
La Fig. 3 es una vista desde arriba esquemática
de la hilera de la Fig. 2.
La Fig. 4 es una vista lateral esquemática de
la hilera que incorpora los principios de la invención.
La Fig. 5 es una vista desde arriba esquemática
de la hilera de la Fig. 4.
La Fig. 6 es una vista esquemática desde un
extremo de la hilera de la Fig. 4.
La Fig. 7 es una vista en sección transversal de
la orejeta terminal tomada a lo largo de las líneas
"7"-"7" de la Fig. 5.
La Fig. 8 es una vista en sección transversal de
una forma de realización alternativa de una orejeta terminal.
Las Figs. 9 a 12 son vistas en sección
transversal de formas de realización alternativas de una orejeta
terminal.
Una hebra de vidrio puede estar formada por un
grupo de filamentos o fibras que son típicamente adelgazados desde
una fuente de material. Para las hebras de vidrio, el vidrio fundido
es suministrado a una hilera que es eléctricamente calentada para
mantener el vidrio en su estado fundido. El vidrio es traccionado o
adelgazado formando filamentos mediante los orificios situados en la
placa inferior de la hilera.
Un sistema de formación de filamentos
convencional se muestra en la Fig. 1. El sistema de formación de
filamentos 5 incluye una hilera 10 que tiene una serie de orificios
a través de los cuales son descargados una pluralidad de torrentes
de vidrio fundido. Los orificios pueden extenderse mediante unas
puntas huecas.
Los filamentos de vidrio 30 son adelgazados
partiendo de la placa de fondo de la hilera 10 mediante un aparato
de devanado 60. Dado que la hilera 10 opera a altas temperaturas, un
sistema de refrigeración 22 se utiliza para controlar la temperatura
de la placa de fondo de la hilera y reducir cualquier variación de
los filamentos debida a un gradiente de temperatura. Como el
experto en la materia podrá apreciar, los sistemas de refrigeración
pueden utilizar aire y / agua para controlar la temperatura.
Una fuerza hacia abajo es aplicada para
traccionar los filamentos 30 desde la hilera 10 mediante un aparato
de devanado 70 que devana los filamentos 30 en forma de largo 32
alrededor de un collar para formar un paquete cilíndrico 70 como se
muestra en la Fig. 1.
La hilera 10 incluye un cuerpo de la hilera y
unas orejetas terminales 100, 102. El cuerpo 11 de la hilera puede
tener cualquier estructura apropiada, y en la forma de realización
ilustrada incluye unas placas laterales 12, 14, unas placas
terminales 16, 18 y una placa de fondo 20 como se muestra en las
Figs. 2 y 3. Las placas laterales 12, 14 y las placas terminales 16,
18, y la placa de fondo 20 definen una cavidad para detener un
suministro de vidrio fundido.
Las orejetas terminales 100, 102 están acopladas
al cuerpo 11 de la hilera en cualquier emplazamiento adecuado. En la
forma de realización ilustrada, las orejetas terminales 100, 102
están acopladas a las placas terminales 16, 18, respectivamente.
Cada orejeta terminal 100, 102, incluye una porción superior 110 y
una porción inferior 120. Las orejetas terminales 100, 102 son unas
placas anchas, relativamente delgadas que se extienden
sustancialmente por la entera anchura de las placas terminales 16,
18.
Durante el funcionamiento, una abrazadera
terminal 200 está fijada a cada orejeta terminal 100, 102 para
suministrar una corriente eléctrica a la hilera 10. La abrazadera
terminal 200 incluye unas porciones 210, 212 que están sujetas entre
sí por un medio de sujeción, como por ejemplo un perno, para su
sujeción a la orejeta terminal. Únicamente por razones de
simplicidad, solo se muestra una abrazadera 200 en la Fig. 2.
Como podrá apreciar el experto en la materia, la
orejeta terminal está sometida a unas fuerzas de flexión y a la
fatiga debidas al peso de la abrazadera terminal 200 que está fijada
a la orejeta terminal. La orejeta terminal experimenta unas fuerzas
adicionales derivadas de la subsecuente fijación y retirada de la
abrazadera respecto de la orejeta y de cualquier vibración dentro
del circuito de la hilera. Estas fuerzas provocan la flexión y el
esfuerzo mecánicos de la orejeta y a la postre crean fisuras o
grietas. Las fisuras y las grietas típicamente se inician en los
bordes exteriores de las orejetas y en último término provocan el
fallo de la orejeta terminal si no se somete a tratamiento o
reparación.
Cuando la corriente fluye desde la abrazadera a
través de las orejetas terminales, la temperatura de las orejetas
terminales aumenta debido al calentamiento resistivo. El calor puede
también ser conducido desde el cuerpo de la hilera hasta las
orejetas por medio de su conexión al cuerpo de la hilera. Cuando las
orejetas terminales están a alta temperatura durante un largo
periodo de tiempo, la aleación de la orejeta terminal empieza a
volatilizarse de acuerdo con lo anteriormente expuesto. El
empobrecimiento de la aleación en el borde de la orejeta puede
producir una fisura. La fisura puede aumentar a causa del esfuerzo
mecánico o la adicional degradación térmica. Cuando una orejeta
terminal falla o se rompe la arandela, se cierra y el proceso de
formación de filamentos se detiene, lo que se traduce en una
pérdida de producción.
La orejeta terminal de la invención incluye un
miembro de soporte acoplado a los bordes exteriores de la orejeta
terminal para incrementar el momento de inercia de flexión de la
orejeta, lo que incrementa la resistencia a la flexión y la fatiga
vibratoria. El miembro de soporte también funciona como disipador
térmico proporcionando una masa adicional y un aumento del área
superficial al nivel de los bordes de la orejeta terminal. La masa
del miembro de soporte posibilita la transferencia de calor desde la
porción conductora por medio de la conducción. El incremento del
área superficial facilita la irradiación y convección de calor
procedente de los bordes de la orejeta terminal.
En la forma de realización ilustrada, el miembro
de soporte está construido como una barra en forma de I soldada a
las orejetas terminales. Sin embargo, el miembro de soporte puede
estar configurado con diferentes geometrías, puede estar acoplado en
otros emplazamientos sobre la orejeta terminal , y puede estar
acoplado con otras técnicas. Las porciones o miembros de soporte
tienen una sección transversal en forma de I.
La porción superior de la orejeta terminal está
montada en ángulo con respecto a la placa terminal de la hilera. El
peso de la abrazadera terminal sobre la orejeta terminal provoca
que la porción superior se flexione. Los miembros de soporte
mantienen rígida la porción superior de la orejeta terminal.
Las porciones de soporte llevan a cabo múltiples
funciones con respecto a la degradación térmica de las orejetas
terminales. En primer lugar, las porciones de soporte no están en
contacto con las placas terminales de la hilera. Debido a que la
corriente eléctrica típicamente fluye en una trayectoria directa
entre dos puntos, la corriente fluye preferentemente a través de la
porción conductora de la orejeta terminal que está en contacto con
la placa terminal de la hilera y en menor medida a través de las
porciones de soporte. Como resultado de ello, las porciones de
soporte no experimentan un calentamiento resistivo excesivo y, por
consiguiente, están a una temperatura más baja que la porción
conductora de la orejeta terminal. La temperatura más baja reduce
la volatilización de la aleación sobre la orejeta terminal. Así
mismo, dado que las porciones de soporte no están en contacto con
las placas terminales de la hilera, no conducen calor desde el
cuerpo de la hilera y, por consiguiente, no son calentadas por la
hilera o ejercen influencia sobre la distribución térmica en la
carga de la
hilera.
hilera.
En segundo lugar, la cantidad de corriente que
fluye a través de la orejeta terminal no resulta afectada por las
porciones de soporte de la orejeta terminal. Debido a que la
cantidad de energía consumida en cuanto a calentamiento resistivo es
la misma, las porciones de soporte proporcionan una masa adicional
a la orejeta terminal y la temperatura total global de los bordes de
la orejeta terminal se reduce. La baja temperatura operativa en los
bordes extiende la vida de las orejetas terminales y de la
hilera.
En tercer lugar, como se expuso anteriormente,
las porciones de soporte posibilitan la conducción de calor desde la
porción conductora. Así mismo, las porciones de soporte aumentan la
cantidad de área superficial al nivel de los bordes del área
terminal. El calor es retirado de las porciones de soporte mediante
irradiación y convección. Mediante el incremento del área
superficial, puede retirarse más calor de los bordes de la orejeta
terminal que en las orejetas terminales convencionales.
Después de identificar estos principios
generales, a continuación se exponen las realizaciones prácticas
seleccionadas de estos principios en formas de realización
actualmente preferentes.
Una hilera de un sistema de formación de
filamentos que incorpora los principios de la invención se ilustra
en las Figs. 4 a 8. Como se muestra en la Fig. 4, la hilera 10
incluye unas orejetas terminales 100, 102 acopladas al cuerpo 11 de
la hilera en las placas terminales 16, 18, respectivamente. Las
orejetas terminales están típicamente soldadas a las placas
terminales.
Cada orejeta terminal 100, 102 incluye una
porción superior 110 y una porción inferior 120. La porción
superior 110 se extiende desde la placa terminal formando un ángulo
A. El ángulo A se extiende en un ángulo entre los 30º y los 75º, y
preferentemente, de manera aproximada, en un ángulo de 60º. La
porción inferior 120 se extiende de la porción superior 110 formando
un ángulo B. El ángulo B se extiende entre 105º y 150º, y
preferentemente, de manera aproximada, en un ángulo de 120º.
Las porciones superior e inferior 110, 120 de
las orejetas terminales, incluyen unas porciones conductoras 116,
122, respectivamente. La corriente suministrada desde la abrazadera
terminal fluye a través de las pociones conductoras 116, 122, hasta
la hilera 10.
La hilera está típicamente rodeada de materiales
refractarios para proporcionar un aislamiento térmico y eléctrico
así como soporte mecánico a la hilera. El sistema 5 de formación de
filamentos incluye un bastidor 80 de la hilera que soporta la hilera
10 dentro de un miembro refractario moldeable 82 como se muestra en
la Fig. 4. (Por razones de simplicidad en la ilustración, el medio
refractario 82 y el bastidor 80 se muestran en un lado de la hilera
10). Como se describirá con mayor detalle más adelante, las
porciones superior 110 de las orejetas terminales 100, 102 están
moldeadas dentro del elemento refractario 82.
Las orejetas terminales 100, 102 de la hilera
incluyen unas porciones de soporte 130, 132, 134, 136, como se
muestra en las Figs. 4 a 6. Cada porción superior de las orejetas
terminales incluye unos bordes terminales 112, 114 como se muestra
en la Fig. 5. Las porciones de soporte están acopladas a los bordes
laterales exteriores 112, 114 mediante soldadura u otros
procedimientos apropiados. Las orejetas terminales se extienden a lo
largo de las placas terminales de la hilera 10 y tienen un eje
geométrico longitudinal A, el cual discurre por dentro del plano de
la porción superior de las orejetas terminales, como se muestra en
la Fig. 4. Las porciones de soporte 130, 132, 134, 136 están
preferentemente orientadas, de manera sustancialmente paralela al
eje geométrico longitudinal de las orejetas terminales.
Cada porción de soporte incluye unos extremos
140, 142 como se muestra en la Fig. 4. El extremo 140 está
constituido en paralelo a la placa terminal de la hilera. La porción
de soporte está acoplada a la orejeta terminal de forma que el
extremo 140 está separado de la placa terminal. El extremo 140 y la
placa terminal 16 están preferentemente separadas en la medida
suficiente para evitar el contacto con la placa terminal a lo largo
de la amplitud de las condiciones y deflexión operativas debido a
las cargas aplicadas, por ejemplo 0,3 a 0,6 cm. Debido a que las
porciones de soporte no están en contacto con las placas terminales
de la hilera, las porciones de soporte no conducen corriente hasta
la hilera y la distribución de temperatura de la carga de la hilera
no se modifica.
Una orejeta terminal que incorpora los
principios de la invención se muestra en la Fig. 7. Cada porción de
soporte 134, 136 se asemeja a una barra en forma de I y tiene una
sección transversal en forma de I (en un plano perpendicular al eje
geométrico longitudinal) incluyendo un cuerpo 144 y unas alas 146,
148 tal y como se muestra en la figura. La sección transversal de la
porción conductora (en un plano perpendicular al eje geométrico
longitudinal A) es preferentemente rectangular.
El momento de inercia de la sección transversal
de las porciones de soporte es preferentemente diferente al de la
sección transversal de la porción conductora. El momento de inercia
de una orejeta terminal con las porciones de soporte es mayor que el
momento de inercia sin las porciones de soporte, porque las
porciones de soporte incluyen una masa que está descentrada respecto
de un plano definido por la porción conductora. En la forma de
realización ilustrada, el momento de inercia de cada porción de
soporte es mayor que el de la porción conductora.
La porción de soporte está uniformemente soldada
al lateral de la orejeta sobre ambos bordes superior e inferior.
Preferentemente, las porciones conductoras de la orejeta terminal y
las porciones de soporte son simétricas alrededor de un eje
geométrico común.
En las Figs. 8 a 12 se muestran formas de
realización alternativas de una orejeta terminal que incorpora los
principios de la invención. En la Fig. 9, cada porción de soporte
134, 136 es una placa plana que está soldada a un borde exterior de
la orejeta terminal. En la Fig. 10 , la porción de soporte está
situada a lo largo del centro de la porción conductora. En la Fig.
11 la porción conductora de la orejeta terminal tiene una sección
transversal en forma de arco. En la Fig. 12, la porción conductora
de la orejeta terminal tiene una sección transversal que aumenta la
resistencia a la flexión de la orejeta.
A continuación se explicará la fabricación de
la hilera. El cuerpo de la hilera se constituye acoplando entre sí
las placas terminales, las placas laterales, y la placa de fondo
mediante soldadura u otros procedimientos similares como podrá
apreciar el experto en la materia. Las porciones superior e inferior
de las orejetas terminales son acopladas entre sí formando un ángulo
entre ellas. El borde de arriba de la porción superior es a
continuación acoplado a una placa terminal de la hilera. Después de
que las orejetas terminales están acopladas a la hilera, las
porciones de soporte son soldadas a los bordes laterales exteriores
de las orejetas terminales.
La hilera es acoplada a un bloque de hilera (no
mostrado) y situada dentro de un bastidor de la hilera. Después de
que la hilera está en la posición final un material refractario
moldeable es vertido dentro de la cavidad existente entre la hilera
y el bastidor de la hilera. El material refractario moldeable es
vertido a nivel con la sección de punta de la placa de fondo. El
material refractario se extiende por debajo de la conexión de las
orejetas terminales, preferentemente 1,3 cm, como se muestra en la
Fig. 4. Parte de las orejetas terminales, aproximadamente 2,5 cm, y
las porciones de soporte están embebidas dentro del material
refractario.
Durante el funcionamiento de la hilera, las
abrazaderas terminales están acopladas a las porciones inferiores de
las orejetas terminales. Una corriente eléctrica es suministrada a
las abrazaderas terminales desde una fuente para calentar el vidrio
existente en la hilera.
Los componentes de la orejeta terminal de la
hilera incluyendo el miembro de soporte son preferentemente de un
metal precioso, como por ejemplo una aleación de
platino-rodio.
El experto en la materia apreciará que existen
muchas posibles variantes de la forma de realización concreta
anteriormente descrita y que serían coherentes con los principios de
la invención.
Las orejetas terminales pueden incluir una
porción de soporte única acoplada a un solo lado de las orejetas.
Así mismo, los miembros de soporte pueden estar acoplados a las
orejetas terminales en determinados emplazamientos además de los
bordes laterales. Por ejemplo, un miembro de soporte puede estar
situado en la mitad de la porción conductora.
Los miembros de soporte pueden estar
constituidos formando cuerpo con la orejeta terminal. Así mismo, las
orejetas terminales pueden incluir unas porciones de soporte sobre
las porciones inferiores de las orejetas terminales.
La sección transversal de los miembros de
soporte puede tener forma en I, formas en V o formas en U que se
extiendan hacia fuera o hacia dentro, o cualquier otra forma que
aumente el momento de inercia de la porción conductora.
Las porciones superior e inferior de una orejeta
terminal pueden ser coplanares. Además, las porciones superior e
inferior de las orejetas terminales pueden estar conformadas de
manera integral.
La hilera puede tener cualquier forma
geométrica, como por ejemplo rectangular, cuadrada y circular.
Además, la porción conductora de las orejetas terminales puede ser
no planar, como por ejemplo tener forma de arco o cualquier otra
forma que incremente la resistencia a la flexión de la porción
conductora.
Las porciones de soporte pueden estar acopladas
a las orejetas terminales antes de que las orejetas terminales estén
acopladas a la hilera. Así mismo, las orejetas terminales pueden
estar acopladas a las placas terminales de la hilera además de o en
lugar de las placas terminales.
Claims (16)
1. Una orejeta terminal (102) para conducir una
corriente eléctrica hasta una hilera (10), comprendiendo la orejeta
terminal:
una porción conductora (116) que tiene un eje
geométrico longitudinal, y que es acoplable a la hilera en un
primer extremo de dicha porción conductora, y que tiene una primera
sección transversal en un plano perpendicular a dicho eje geométrico
longitudinal; y
una porción de soporte alargada (134), acoplada
a dicha porción conductora, extendiéndose sustancialmente en
paralelo a dicho eje geométrico longitudinal, y que tiene una
segunda sección transversal en un plano perpendicular a dicho eje
geométrico longitudinal, teniendo dicha segunda sección transversal
un momento de inercia mayor que el momento de inercia de dicha
primera sección transversal;
incrementando así la porción de soporte alargada
(134) la resistencia a la flexión de la porción conductora y
proporcionando un disipador térmico para incrementar la
transferencia de calor desde la porción conductora.
2. La orejeta terminal de la reivindicación 1,
en la que dicha segunda sección transversal tiene forma de I.
3. La orejeta terminal de la reivindicación 1,
en la que dicha porción de soporte (134) está acoplada a un borde
lateral (112) de dicha porción conductora (116).
4. La orejeta terminal de la reivindicación 1,
en la que dicha porción conductora (116) incluye una porción
superior (110) y una porción inferior (120), y dicha porción de
soporte (134) está acoplada únicamente a dicha porción superior.
5. La orejeta terminal de la reivindicación 3,
comprendiendo así mismo una segunda porción de soporte (136)
acoplada a un segundo borde lateral opuesto (114) de dicha porción
conductora (116).
6. La orejeta terminal de la reivindicación 5,
en la que dicha segunda porción de soporte (136) tiene una tercera
sección transversal en un plano perpendicular a dicho eje
geométrico longitudinal, siendo la tercera sección transversal la
misma que dicha segunda sección transversal.
7. La orejeta terminal de la reivindicación 1,
en la que la porción de soporte (134) tiene un soporte superior
proximal (a), pero separada de proximal a, pero separada de dicho
primer extremo de dicha porción conductora (116).
8. La combinación de la orejeta terminal de la
reivindicación 1 y una hilera estando dicha orejeta terminal (102)
formando un borne acoplada a dicha hilera (10) en dicho primer
extremo de dicha porción conductora (116).
9. La orejeta terminal formando un borne de la
reivindicación 1, en la que dicha primera sección transversal es
rectangular.
10. La orejeta terminal de la reivindicación 1,
en la que dicha porción de soporte alargada (134) incluye una barra
alargada dispuesta sustancialmente en paralelo a dicho eje
geométrico longitudinal.
11. La orejeta terminal de la reivindicación 10,
en la que dicha barra alargada (134) tiene una sección transversal
en forma de I.
12. La orejeta terminal de la reivindicación 10,
en la que dicha barra alargada (134) está acoplada a un borde
lateral (112) de dicha porción conductora (116).
13. La orejeta terminal de la reivindicación
12, en la que dichos medios de aumento de la resistencia a la
flexión incluyen además una segunda barra alargada (136) acoplada a
un segundo borde lateral opuesto (114) de dicha porción conductora
(116).
14. La orejeta terminal de la reivindicación 10,
en la que dicha barra alargada (134) tiene un primer extremo
proximal a, pero separado de, dicho primer extremo de dicha porción
conductora (116).
15. La orejeta terminal de la reivindicación 1,
en la que dicha porción conductora (116) tiene una resistencia a la
flexión alrededor de un eje geométrico perpendicular a dicho eje
geométrico longitudinal.
16. La orejeta terminal de la reivindicación 1,
en la que dicha porción conductora (116) tiene una sección
transversal uniforme.
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