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Verfahren und Einrichtung zur Herstellung von Glas- und ähnlichen Fasern.
Bei einigen neueren Verfahren zur Herstellung von Glas-und ähnlichen Fasern durch Ausziehen aus einer geschmolzenen Masse kommen Dampf oder andere kondensierbare Gase zur Anwendung.
So werden z. B. bei einem Verfahren dünne Ströme, die aus der geschmolzenen Masse ausfliessen, durch Dampfströme ausgezogen, die mit hoher Geschwindigkeit etwa in der Fliessrichtung der Masseströme auf diese gerichtet werden, sie einhüllen und abführen. Auch wird bei diesem und andern Verfahren auf die erzeugten Fasern vielfach Öl oder Fett oder eine öl-oder fetthaltige Emulsion zum Überziehen der Fasern aufgesprüht. Das Auftragen erfolgt mittels Sprühdüsen, aus denen das Überzugmittel durch Dampf oder ein sonstiges Gas herausgetrieben wird. Es hat sich nun gezeigt, dass der Dampf oder das Gas vorzeitig kondensiert. Dadurch werden die Fasern bzw. die aus ihnen hergestellten Matten oder Bänder nass. Ausserdem bewirkt der kondensierte Dampf eine Verdünnung der überzugsmittel, die deshalb nur einen unvollkommenen Überzug für die Fasern bilden.
Der Zweck des Überzuges, die Fasern geschmeidig zu machen, wird deshalb vereitelt. Anstatt aneinander zu gleiten, reissen die Fasern oder auch das aus ihnen hergestellte Band. Ausserdem wird die Unterlage, auf welche die Fasern abgelegt werden, durch die Nässe im Dampf rostig und dieser Rost kann zur Verschmutzung der Fasern führen. Verschmutzungen der Fasern können sich aber auch schon durch die Vereinigung des kondensierten Dampfes mit dem öl-oder fetthaltigen Überzugmittel ergeben.
Die Erfindung hat den Zweck, diese Nachteile bei Verfahren, bei welchen Dampf oder andere kondensierbare Gase zur Anwendung gelangen, zu vermeiden. Die Erfindung besteht vor allem darin, dass der Dampf od. dgl., solange er sieh mit den Fasern in Berührung befindet, auf so hoher Temperatur gehalten wird, dass eine Kondensation nicht eintreten kann. Hiedurch werden die angeführten Nachteile beseitigt. Wenn als Überzugmittel für die Fasern eine Emulsion verwendet wird, bewirken die bei dem Verfahren zur Anwendung gelangenden hohen Temperaturen gleichzeitig ein Verdampfen des in der Emulsion enthaltenen Wassers, so dass die Fasern nur mit reinen Öl-oder Fetteilehen überzogen werden.
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den Dampf während der Zeit seiner Berührung mit den Fasern durch geeignete Heizmittel soviel zusätzliche Wärme zuführen, dass er nicht auf die Kondensationstemperatur sinken kann.
Eine weitere Ausführung des Verfahrens, welche besonders vorteilhaft ist, besteht darin, dass für das Ausziehen der Fasern oder für das Aufsprühen des Überzugstoffes oder für beides von vornherein überhitzter Dampf verwendet wird. Weiter ist es für die Durchführung der Erfindung zweckmässig, das Aufsprühen des Uberzugstoffes an einer Stelle vorzunehmen, an welcher die Fasern eine hohe Temperatur besitzen.
Die zur Ausübung des Verfahrens zu verwendenden Einrichtungen richten sich im wesentlichen nach der Art der zur Verwendung gelangenden erfindungsgemässen Massnahmen.
So können bei einer solchen Einrichtung in dem Raum, in welchem Dampf und Fasern in Berührung miteinander kommen, Gasbrenner oder elektrische Heizkörper oder sonstige Heizmittel vorgesehen sein, um den Raum auf einer über der Kondensationstemperatur des Dampfes liegenden Temperatur zu halten.
Bei einer Einrichtung, bei welcher die Fasern aus dünnen, aus der geschmolzenen Masse ausfliessenden Strömen durch auf diese gerichtete Blasströme hoher Geschwindigkeit aus Dampf od. dgl. ausgezogen und abgeführt werden, kann erfindungsgemäss in der Bewegungsbahn des sich bildenden Dampf-Faserstroms ein Ringrohrbrenner angebracht werden, durch den der Gas-Faserstrom durchgeleitet wird und dessen Flammen nach innen zur Ringmitte hin gerichtet sind.
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Ist bei einer solchen Einrichtung in an sich bekannter Weise zur Führung des Gas-Faserstromes ein Gehäuse vorgesehen, dessen oberer Teil die Form eines Venturirohres hat, können erfindungsgemäss am freien Ende des Venturirohres ein oder mehrere Gasbrenner angeordnet werden, deren Flammen durch den die Fasern ausziehenden Blasstrom in das Rohr bzw. Gehäuse hineingezogen werden.
Der vorerwähnte Ringrohrbrenner ist allerdings den zuletztgenannten einzelnen Brennern vorzuziehen. Verwendet man letztere, so müssen die Flammen, um wirksam zu sein, ein grosses Volumen haben und scharf brennen. Diese Flammen können in den herunterfallenden Fasern gewisse Wirbelungen hervorrufen, durch die sich eine unregelmässige Ablage der Fasern auf der sie aufnehmenden Unterlage ergeben könnte. Bei dem Ringrohrbrenner entstehen diese Schwierigkeiten nicht. Durch die sehr gleichmässige Wärmewirkung der Flammen eines solehen Brenners brauchen die mit dem Dampf in Berührung tretenden Flammen nur klein zu sein, so dass der Gasverbrauch gering ist.
Ausserdem wird durch die von allen Seiten gleichmässig und von aussen nach innen einwirkenden Flammen erreicht, dass die Fasern nicht auseinandergetrieben sondern zusammengehalten werden und sich gleichmässig auf der Unterlage ansammeln können. Der Ringrohrbrenner wird auf dem Wege des Dampf-Faserstromes da angeordnet, wo das Kondensieren gerade einzusetzen beginnt, das heisst der Dampf als Schwaden sichtbar wird.
Falls die entstehenden Fasern durch ein Gehäuse geführt werden, wird dieses erfindungsgemäss zweckmässig mit einer Wärmeschutzkleidung versehen.
Vielfach werden bei den bekannten Einrichtungen die Fasern auf einer sich fortbewegenden Unterlage (Förderband) abgelegt. Hiebei sieht die Erfindung vor, die Sprühdüsen mit Bezug auf den niedergehenden Faserstrom und die Unterlage so anzuordnen, dass der von ihnen erzeugte Nebel, den niedergehenden Faserstrom durchsetzend, gleichmässig auf den gesamten Fläehenabschnitt der Unterlage, auf welchem sich die Fasern ablagern, fällt. Hiedurch wird erreicht, dass alle Fasern gleichmässig mit Überzugmasse umhüllt werden.
Das Aufbringen des Überzugmittels auf die Fasern kann auch zu irgendeiner Zeit nach der Herstellung vorgenommen werden, in welchem Falle die Fasern im Sinne der Erfindung wieder erhitzt werden.
In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführung einer Anlage, bei welcher das erfindungsgemässe Verfahren Anwendung findet, dargestellt.
Fig. 1 ist ein schematischer senkrechter Schnitt durch eine solche Anlage, und Fig. 2-3 zeigen senkrechte und waagerechte Schnitte der Anordnung eines Ringrohrbrenners zum Nachlleizen des Dampfes. a stellt einen Schmelzbehälter für das Rohglas od. dgl. dar, aus dem die Fasern hergestellt werden sollen. Die geschmolzene Masse tritt durch Düsen b aus dem Schmelzbehälter a in dünnen Strömen aus. Auf diese dünnen Ströme wird durch ein Gebläse c Dampf mit hoher Geschwindigkeit gerichtet, der die Ströme zu feinen Fasern auszieht. Der Dampf-Faserstrom gelangt in ein Gehäuse, dessen oberer Teil d die Form eines Venturirohres hat und nach unten in einen sich erweiternden Kasten t übergeht. Der Boden dieses Kastens wird von einem endlosen dampf-und gasdurchlässigen Förderband g gebildet.
Unterhalb des oberen Trums des Förderbandes g befindet sieh ein zu diesem hin offener Kasten h, an welchen Saugleitungen i angeschlossen sein können. Der die Fasern nach unten führende Dampfstrom tritt durch das durchlässige Förderband g hindurch und wird durch den Kasten h und die Leitung i abgeführt, während die Fasern selbst auf dem Band in Form einer Matte oder sonstwie zur Ablage gelangen und durch das Band nach aussen geführt werden.
Um nun ein Kondensieren des Dampfes von der Entstehungsstelle der Fasern aus bis zum Durchtritt durch das Förderband g zu verhindern, ist in der gezeigten Ausführung am oberen Ende des Venturirohres d ein Brenner k vorgesehen, dessen Flamme durch den Dampf-Blasstrom in das Gehäuse d, t hineingezogen wird und dessen inneren Raum auf einer genügend hohen Temperatur hält, um ein Kondensieren des Dampfes in diesem Raume zu verhüten. Um Wärmeverluste zu vermeiden und die Temperatur in dem Gehäuse auf der gewünschten Höhe zu halten, ist dieses mit einer Wärmeschutzbekleidung 1, beispielsweise aus Glaswatte, versehen.
Anstatt des Brenners k kann auch in geeigneter Höhenlage innerhalb des Gehäuses ein Ringrohrbrenner m, wie in Fig. 2-3 gezeigt, vorgesehen werden, durch den der Dampf-Faserstrom auf seinem Weg von der Entstehungsstelle der Fasern zu ihrer Ablage auf dem Förderband g geht und der den Dampf in gewünschter Weise auf der erforderlichen hohen Temperatur hält.
Das Auftragen der Überzugmasse auf die Fasern erfolgt, während die Fasern noch warm sind.
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dienenden Dampf oder einem Druckgas versehen. Sollen die Fasern auf dem Förderband g, wie in Fig. l gezeigt, eine Matte bilden, so entsteht diese infolge der Fortbewegung des Förderbandes in einer vom hinteren Teil des Kastens f zu seinem vorderen Teil hin allmählich ansteigenden Dicke. Dabei liegt an der entstehenden Schrägfläche gewissermassen der ganze Querschnitt frei. Die Sprühdüsen n werden
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nun so gerichtet, dass der aus ihnen austretende Nebel, den niedergehenden Faserstrom durchsetzend, gleichmässig auf die genannte Schrägfläche, das heisst auf den Gesamtquerschnitt der in Bildung begriffenen Fasermatte fällt.
Hiedurch wird erreicht, dass sämtliche Fasern gleichmässig mit einem Überzug versehen werden.
Als Überzugmittel eignen sich Öle, Fette, Seifen, Fettsäuren. Wachse, Zelluloseazetate, Gummi oder Gummilösungen und Emulsionen oder Mischungen der genannten Substanzen.
PATENT-ANSPRÜCHE : 1. Verfahren zur Herstellung von Glas-und ähnlichen Fasern durch Ausziehen aus einer geschmolzenen Masse, bei welchem zum Ausziehen der Fasern oder zum Aufsprühen eines Überzugstoffes auf die Fasern Dampf oder andere kondensierbare Gase zur Anwendung gelangen, dadurch gekennzeichnet, dass der Dampf od. dgl., solange er sich mit den Fasern in Berührung befindet, auf so hoher Temperatur gehalten wird, dass eine Kondensation nicht eintreten kann.