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Vorrichtung zur Herstellung von Fasern aus einem thermoplastischen
Material, insbesondere von Glasfasern
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Herstellung von Fasern aus thermoplastischen, mineralischen oder organischen, viskosen Stoffen, insbesondere von Glasfasern.
Im besonderen bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung, mit welcher der im viskosen Zustande befindliche Stoff mittels eines sehr rasch umlaufenden Körpers in Form von Fasern oder Fädchen abge- schleudert wird, wobei der Arbeitsvorgang im wesentlichen darin besteht, dass einer oder mehrere Flüssig - keitsströme eines thermoplastischen Schmelzgutes mit einem oder mehreren Verteilern in Berührung ge- bracht werden, welche diesen bzw. diese Flüssigkeitsströme auffangen, mischen und wieder unterteilen, worauf das Schmelzgut über eine Mehrzahl von um eine gemeinsame Achse drehenden flächigen Ele- menten, die den oder die Verteiler vollständig umschliessen, geführt wird.
Das Schmelzgut wird dabei so über diesen Flächen geführt, dass es an den Rändern dieser Flächen gleichmässig verteilt ist, so dass es von den Rändern aller dieser Flächen gleichzeitig in Form von die Drehachse umgebenden Fasern oderFädchen abgeschleudert wird.
Es sind Vorrichtungen bekannt, bei welchen das Schmelzgut mittels eines Stromes von Hochdruckdampf, Luft oder einem andern Gas unter Druck der Oberfläche einer mit hoher Geschwindigkeit umlaufenden Scheibe oder einem Läufer in der Weise zugeführt wird, dass der Schmelzstrom in tangentialer Richtung mit etwa der gleichen Geschwindigkeit, mit der der Läufer umläuft, an den Läufer herangebracht wird. Nach einem weiteren Vorschlag wird das Schmelzgut von einem zentral stehenden, rotierenden Verteiler auf die genutete Umfangsfläche mehrerer als Planeten um den Verteiler herum angeordneter Schleuderkörper geworfen und von da erneut abgeschleudert. Eine ähnliche Vorrichtung besteht aus mehreren rotierenden Einzelwalzen, wobei das auf die erste dieser Walzen aufgegebene Schmelzgut in immer schnellerem Tempo von einer Walze zur nächsten geschleudert wird.
Bei einer älteren eigenen Vorrichtung war zentral im Boden eines hohlen Drehkörpers eine Kegel fläche angeordnet, auf die man einen Strahl des Schmelzgutes aufrinnen liess. Derselbe wurde von da aus auf die Innenseite eines perforierten peripheren Streifens des Drehkörpers geschleudert, von wo das Schmelzgut durch die Öffnungen hindurchging und in Form feiner Fäden abgeschleudert wurde. Dabei erfolgte zwar in unvollkommener Form, jedoch dem Prinzip nach vollständig eine Verteilung und Vermischung des Schmelzgutes in zwei Arbeitsgängen in ein und demselben Drehkörper. Der gleiche Grundgedanke ist auch in einer Vorrichtung verwirklicht worden, bei welcher der Schleuderkörper und der Verteiler wirksame Flächen nach Art eines Kegelstumpfmantels aufweisen, über die das Schmelzgut unter der Wirkung der Fliehkraft gleitet.
Ein weiterer älterer Vorschlag betrifft eine Vorrichtung, bei der ein flacher Trichter mit gezahntem Rand zentral in einem aufrechten Kegelstumpfmantel angeordnet ist, dessen zylindrische Fortsetzung eine Perforation aufweist. Das in das Innere der rotierenden Vorrichtung, nämlich in die Spitze des Trichters einlaufende Schmelzgut kriecht über die Innenfläche des Trichters auf die Innenfläche des Kegelstumpfmantels und durch die Öffnungen in dem an letzteren angesetzten zylindrischen Streifen und wird von da in Form eines dünnen Filmes oder von Fäden abgeschleudert.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die gleichfalls einen mit hoher Geschwindigkeit drehbaren Schleuderkörper, dem das zu verarbeitende geschmolzene Material mittels eines oder mehrerer Verteiler
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zugeführt wird, besitzt, die jedoch gegenüber den vorbekannten Vorrichtungen deshalb viel gleichmässigere und qualitativ bessere Fäden zu erzielen gestattet, weil ihr Schleuderkörper aus einer Anzahl um die Drehachse angeordneter ringförmiger drehbarer Platten besteht, die den oder die Verteiler umfassen.
Dabei dieser Vorrichtung das Schmelzgut nicht von den Öffnungen des Verteilers selbst ausgeschleudert wird, ist das Risiko ausgeschaltet, dass sich diese Öffnungen als Folge einer Entglasung des Schmelzgutes verstopfen können. Weil die Vorrichtung die Möglichkeit bietet, das Schmelzgut in mehreren Höhenlagen auszuschleudern, so wird neben der besonderen Qualität des erzeugten Fasernmaterials auch noch der Vorteil einer erheblichen Produktionssteigerung mit ein und demselben Apparat erreicht.
In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei zeigen die Fig. l - 7 ein erstes und die Fig. 8-9 ein zweites Beispiel in schematischer Darstellung.
Beider in Fig. l dargestellten Ausführungsform umfasst die Vorrichtung übereinander angeordnete koaxiale Platten l, beispielsweise drei an der Zahl. Diese Platten sind gegeneinander beabstandet und mit einem Verteiler 2 fest verbunden, welcher gleichachsig mit ihnen, von ihnen umgeben angeordnet ist.
Der Verteiler hat die Form eines oben offenen zylindrischen Behälters, dessen Mantel mit Öffnungen 3 versehen ist. Die Platten und der Verteiler bilden den Drehkörper, der mit einer Fassung 4 fest verbunden ist, welche dazu bestimmt ist, ihn zu tragen und in eine Drehbewegung zu versetzen. Das zu verarbeitende Material, z. B. geschmolzenes Glas 5, fällt in das Innere des Verteilers, auf dessen Innenwänden es eine dünne Schicht bildet, welche die Öffnungen Sbeschicktund von wo es gegen die Platten geschleudert wird.
Wie gezeichnet, ist es vorteilhaft, zwei Reihen von Öffnungen 3, etwa schachbrettartig zwischen den Platten in einer solchen Anordnung vorzusehen, dass das Material, das aus den Öffnungen geschleudert wird, gezwungen ist. auf den Oberflächen der Platten dünne Schichten auszubilden, welche von innen nach aussen wandernd an den Rand der Platten geraten, von wo das Material in Form von Fädchen abgeschleudert wird.
So wie es die Fig. la zeigt, ist es vorteilhaft, die Achsen der Öffnungen in der Höhe der Oberfläche der zugeordneten Platte zu legen. Das Material bildet leicht die dünne Schicht, die über die Oberfläche jeder Platte hinwegwandert.
Gleichermassen kann man, wie die Fig. 1b zeigt. in den Platten Ringrillen 6 anbringen, in die die Öffnungen des Verteilers einmünden. und von wo dann das Material auf die Oberflächen der Platten übergeht.
Gegebenenfalls kann man zwischen den Platten 1 Leisten 23 vorsehen, welche eine Führung für das aus den Öffnungen 3 austretende Material bilden.
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9 (Fig. 4) vorsehen. Die Wahl der besonderen Ausbildung der Randfläche hängt von dem besonderen zu verarbeitenden Material und der zu erzielenden Fadenstärke bei gegebener Umdrehungszahl des Schleuderkörpers ab, so dass je nach dem besonderen Fall die eine oder die andere Ausbildung die grösseren Vorteile bietet.
Die Apparatur kann vorteilhaft ergänzt werden durch Einrichtungen zum Aufheizen von insbesondere der Peripherie der Platten sowie des diese Zonen umgebenden Aussenbereiches. Weiters können Votrich- tungen vorgesehen sein, die den Abzug der Fäden sichern. Das Ausführungsbeispiel nach Fig. l ent- hält eine Verbrennungskammer 10, die ringförmig und koaxial zum Drehkörper ist. Sie besitzt einen durchgehenden Schlitz 11, durch den Flammen oder heisse Gase gegen den Plattenrand und in den ihn umgebenden Bereich geleitet werden. Ferner sind Brenner 12 und Ablenker 13 vorgesehen, die die Beheizung des Drehkörpers sichern.
Die Platten 1 können gleiche oder verschiedene Durchmesser haben, u. zw. von der obersten zur untersten Platte anwachsen. In letzterem Falle können ihre Randflächen la konisch (Fig. 5 und 6) oder zy lindrisch verlaufen (Fig. 7).
Im Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 8 und 9 enthält der Apparat zwei Platten 14 und 15. Die obere Platte 14 ist an der Fassung 16 befestigt und ausgenommen, um den Durchgang des geschmolzenen Materials 17 zu gestatten. Zwischen den Platten ist der Verteiler 24 angeordnet, der beispielsweise wie der in Fig. l gezeigte ausgebildet sein kann. Zwischen den Platten sind gekrümmte Leisten 18 vorgesehen.
Das auf die Leisten gelangende Material wird in Form von Häutchen oder Fädchen ausgestossen.
Die Leisten 18 können kaneliert (Fig. 8a) oder gewellt (Fig. 8b) sein, u. zw. parallel zu den Platten.
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findungsgemässen Vorrichtung kann das eingespeiste Glas praktisch jede Temperatur aufweisen, ohne dass zu befürchten ist, dass die Platten 1 Schaden erleiden. Es wurde auch festgestellt, dass beim Betrieb der erfindungsgemässen Vorrichtung die Nachteile nicht auftreten, die sich aus einem inneren Verfall des Gla- ses ergeben.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zur Herstellung von Fasern aus einem thermoplastischen Material, insbesondere von Glasfasern, mit einem mit hoher Geschwindigkeit drehbaren Schleuderkörper, dem das. zu verarbeitende geschmolzene Material mittels einer oder mehrerer Verteiler zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Schleuderkörper aus einer Anzahl um die Drehachse angeordneter ringförmiger drehbarer Platten (1 bzw. 14, 15) besteht, die den oder die Verteiler (2 bzw. 24) umfassen.