CH176295A - Process for the manufacture of a fibrous product in vitreous material, installation for carrying out this process and fibrous product obtained by this process. - Google Patents

Process for the manufacture of a fibrous product in vitreous material, installation for carrying out this process and fibrous product obtained by this process.

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CH176295A
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    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B37/00Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
    • C03B37/01Manufacture of glass fibres or filaments
    • C03B37/06Manufacture of glass fibres or filaments by blasting or blowing molten glass, e.g. for making staple fibres

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Description

Procede pour la fabrication d'un produit fibreug en matiere vitrense, installation pour la realisation de ce procede et produit fibreug obtenu par ce proeede. _ Process for the manufacture of a fibrous product in vitreous material, installation for carrying out this process and fibrous product obtained by this process. _

L'invention oomprend un procede pour la fabrication d'un produit fibreug en matiere vitreuse, une installation pour la mise en ceu vre de ce procede, ainsi qu'un produit fibreug obtenu par ce proc,6de. The invention oomprend a process for the manufacture of a fibrous product in vitreous material, an installation for the implementation of this process, as well as a fibrous product obtained by this process, 6de.

Dans 1e soufflage de la laine de verre, an a eu de 1a diffi:culte jusqu'iei ä eviter 1a For mation de ce que 1'on peut appeler "gre naille", c'est-ä-dire des particules en forme de grains .d'un diametre relativement grand. Ce .phenomene parait etre de ä 1'effet de rup ture du jet que Fon a applique de maniere ä rompre 1e courant de verre en fusion, et qui brise ou dechire celui-ei en une serie de larmes qui sont etirees saus forme de co mete et dont chacune possede une tete inde sirable en forme de grenaille en plus de la queue qui sert @ä constituer la laine de verre desiree. In the blowing of glass wool, it has been difficult to avoid the formation of what can be called "grit", i.e. particles in the form of relatively large diameter grains. This phenomenon appears to be due to the breaking effect of the jet which has been applied so as to break up the stream of molten glass, and which shatters or tears it into a series of tears which are stretched out in the form of a co mete and each of which has an undesirable head in the form of shot in addition to the tail which serves to constitute the desired glass wool.

De plus, quoique Fon puisse, comme il est bien connu, etirer indefiniment 1e verre en Fusion en des fils dune Finesse extreme, Furthermore, although Fon can, as is well known, stretch molten glass indefinitely into threads of extreme fineness,

propriete que Fon utilise dann 1e procede bien connu. pour la produetion de soie de verre en etirant .des filaments de verre con tinus sur un tambour tournant rapidement, 1'effet de rupture du jet employe jusqu'i-ci, qui est generalement envoye sur 1e eourant de verre en fusion sous un angle brusque, a d-e termin6 la rupture des filaments en une serie de trongons distincts plus ou moins longs (suivant la composition de la matiere chaude), et une certaine quantite :de ces tron gons sont pre.cedes par les tetes indAsirables en forme de grenaille dont il a ete question, ce qui detruit eompletement la qualite lisse et 1'uniformite desiree de toute la masse r6sul tante. property that Fon uses in the well-known process. for the production of glass silk by drawing continuous glass filaments over a rapidly rotating drum, the jet-breaking effect hitherto employed, which is generally imparted onto the stream of molten glass at an angle abrupt, has determined the breaking of the filaments into a series of more or less long distinct sections (depending on the composition of the hot material), and a certain quantity of these sections are preceded by the undesirable shot-shaped heads discussed, which completely destroys the smoothness and desired uniformity of the whole resulting mass.

En outre, la rupture prematuree des fi laments en forme ,de queues par 1e jet avant qu'ils ne soient suffisamment etires, leur laisse plus ou moins de -la fragilite que Von renaontre ordinairement Jans 1e verre froid et 1a manutention de la laine de verre r6sul ta.nte produit -des "echar.des" qui penetrent dans la peau de l'opérateur, de sorte que le produit présente de sérieux inconvénients. Further, the premature breakage of the tail-like filaments by the jet before they are sufficiently stretched leaves them with more or less of the glass r6sul ta.nte product -of "echar.des" which penetrate the skin of the operator, so that the product has serious drawbacks.

Pour bien -des cas où l'on peut employer la laine de verre, la "grenaille" est une impu reté très nuisible. Par exemple, lorsque la laine -de verre est utilisée comme isolant, la grenaille charge le produit d'un poids mort qui ne possède aucune valeur isolante et cons titue un inconvénient. Dans la préparation des laines de verre de qualité supérieure, on a trouvé qu'il était nécessaire d'employer un moyen tel qu'un châssis ou écran pour faire vibrer la laine en vue d'en enlever la "gre naille", mais cet expédient n'est. pas satisfai sant, car il n'est pas très efficace et aug mente sensiblement de prix de fabrication. In many cases where glass wool can be used, "shot" is a very harmful impurity. For example, when glass wool is used as an insulator, the shot loads the product with a dead weight which has no insulating value and constitutes a disadvantage. In the preparation of high quality glass wools, it has been found necessary to employ some means such as a frame or screen to vibrate the wool in order to remove the "grit", but this expedient is. unsatisfactory, because it is not very efficient and increases the cost of manufacture considerably.

On a déjà aussi préconisé un procédé con sistant à soumettre un courant de matière en fusion étirable en filaments, à un courant ga zeux entourant le courant .de matière en fu sion et se .déplaçant à grande vitesse dans le même sens que lui. Mais, dans ce procédé connu, le courant de matière en fusion a une section énorme par rapport au diamètre des filaments obtenus, si grande que le courant de matière en fusion ne peut pas être étiré en un filament continu par le jet gazeux, mais qu'il est pour ainsi dire .déchiqueté, et il en résulte des filaments de faible longueur et de la grenaille, comme avec les procédés con nus mentionnés ci-dessus. A method has also already been recommended consisting of subjecting a stream of molten material which can be stretched into filaments, to a gas stream surrounding the stream of molten material and moving at high speed in the same direction as it. But, in this known process, the current of molten material has an enormous section compared to the diameter of the filaments obtained, so large that the current of molten material cannot be drawn into a continuous filament by the gas jet, but that it is shredded as it were, resulting in short length filaments and grit, as with the known methods mentioned above.

Dans le procédé que comprend l'invention, on étire, comme dans le procédé connu dé crit précédemment, au moins un courant de matière vitreuse en fusion, sous la forme de filament, à l'aide d'un courant gazeux enve loppant se déplaçant à grande vitesse dans le même sens que le courant de matière en fusion, mais ce procédé est caractérisé en ce qu'on -donne, au courant -de matière vitreuse, une section transversale suffisamment petite pour permettre d'étirer la matière vitreuse, à l'aide du courant gazeux, sans effet de rupture, en un filament continu de -diamètre .considérablement réduit. On évite ainsi de briser ou rompre le filament tout en pouvant étirer la matière en fusion, pendant qu'elle se refroidit, en un filament extrêmement ténu, l'action étant analogue à l'étirage mé canique de filaments -de soie de verre au moyen du tambour tournant rapidement mais avec des résultats bien supérieurs, grâce à la simplicité relative -du pro cédé et l'action douce de la farce élastique produite par le jet gazeux -à grande vitesse, ce qui le distingue du contact mécanique franc du tambour avec le filament. La différence entre ce contact élastique et le contact mé canique du tambour -tournant paraît égale ment avoir un effet favorable sur l'élasticité du filament, de -sorte qu'au moyen dudit pro cédé, on peut obtenir un produit possédant des qualités d'élasticité particulières en plus du fait qu'il est sensiblement exempt de "grenaille" ou de défauts similaires et de toute tendance à former des "échardes". In the method that comprises the invention, is stretched, as in the known method described above, at least one stream of molten vitreous material, in the form of a filament, with the aid of an enveloping gas stream moving at high speed in the same direction as the stream of molten material, but this method is characterized in that the stream -of vitreous material is given a sufficiently small cross-section to allow the vitreous material to be stretched, at using the gas stream, without breaking effect, into a continuous filament of considerably reduced diameter. This avoids breaking or breaking the filament while being able to stretch the molten material, while it cools, into an extremely thin filament, the action being analogous to the mechanical drawing of filaments - of glass silk in the means of the drum rotating rapidly but with much better results, thanks to the relative simplicity -of the process and the gentle action of the elastic stuffing produced by the gaseous jet -at high speed, which distinguishes it from the frank mechanical contact of the drum with the filament. The difference between this elastic contact and the mechanical contact of the rotating drum also appears to have a favorable effect on the elasticity of the filament, so that by means of said process, a product can be obtained having qualities of particular elasticity in addition to being substantially free of "grit" or similar defects and of any tendency to form "splinters".

Dans une forme d'exécution spéciale du procédé, servant au soufflage ,de la laine -de verre, on applique un jet gazeux élastique à un seul courant fin @de verre en fusion qui coule d'un four ou d'un avant creuset à tra vers une seule petite ouverture que l'on peut effectivement faire d'un petit .diamètre, par exemple 1,6 mm, quoiqu'on puisse obte nir des résultats satisfaisants en s'écartant de ce chiffre dans un sens ou dans l'autre. En pratique, cependant, particulièrement pour la fabrication de plaques ou d'autres formes de laine de verre employées comme isolant calo rifique ou électrique, séparateurs pour accu mulateurs électriques, matières textiles, etc., on a trouvé qu'il était désirable de pré voir plusieurs de ces ouvertures de -sortie, de sorte qu'un certain nombre de courants fins de verre en fusion s'écoulent du four ou de l'avant creuset et subissent simultanément l'action accélératoire d'un jet d'air ou de va peur sous pression dont la vitesse, tout en va riant avec la pression employée, est toujours beaucoup plus grande que la vitesse naturelle des courants de matière en fusion, et il en résulte que chaque courant peut être étiré en un filament microscopique de longueur in définie, de sorte que lorsque ces différents fi laments sont amenés dans un bac ou récipient commun, ou sur une courroie transporteuse, ils s'entremêlent naturellement et donnent un ensemble feutré ayant une grande élasticité mais :dont la densité par unité de volume est relativement faible. La matière est donc éti rée pendant qu'elle est encore reliée à la ré serve de matière contenue dans -le réservoir. In a special embodiment of the process, used for blowing glass wool, an elastic gaseous jet is applied to a single fine stream of molten glass which flows from a furnace or from a forehearth to through a single small opening which can effectively be made of a small diameter, for example 1.6 mm, although satisfactory results can be obtained by deviating from this figure in one direction or in the other. other. In practice, however, particularly for the manufacture of plates or other forms of glass wool employed as heat or electrical insulation, separators for electric accumulators, textiles, etc., it has been found desirable to pre see several of these outlet openings, so that a certain number of fine streams of molten glass flow from the furnace or from the fore-crucible and simultaneously undergo the accelerating action of a jet of air or of goes under pressure, the velocity of which, while varying with the pressure employed, is always much greater than the natural velocity of streams of molten matter, and it follows that each stream can be drawn into a microscopic filament of length in defined, so that when these different filaments are brought into a common tray or container, or on a conveyor belt, they naturally intertwine and give a felted assembly having great elasticity but: whose density per unit volume is relatively weak. The material is therefore stretched while it is still connected to the reserve of material contained in the reservoir.

Les filaments individuels produits de cette manière peuvent être étirés à un dia mètre si petit qu'il est impossible de le me surer autrement que par -des procédés micros copiques, quelques échantillons :du produit obtenu ayant des filaments d'un diamètre constant aussi petit que quatre microns. Théo riquement, la longueur de ces filaments est infinie et dans la pratique se chiffre par milliers de mètres ou même de kilomètres, la production continue .des filaments sans cas sure dépendant uniquement -de l'application d'un jet uniforme et de l'alimentation :de l'ouverture -d'écoulement de l'avant creuset par une quantité uniforme de verre en fusion. Si une bulle d'air ou "grain" qui se trouve dans le verre en fusion est entraînée dans l'ouverture d'écoulement, elle peut momenta nément arrêter le courant et rompre le fila ment, mais à moins que cette interruption ne soit accompagnée par le bouchage de l'ouver ture, .comme par une "pierre" ou substance étrangère qui se trouve :dans la réserve -de verre en fusion, le courant se reforme immé diatement, et venant de nouveau sous l'ac tion du jet, le travail .d'étirage -du courant en un filament continu microscopique de lon gueur indéfinie reprend immédiatement. Et quoique la formation initiale du courant au moment où il sort de l'ouverture .d'écoulement sous le seul effet :de la pesanteur, tend à pro duire une tête ou lingot relativement froid en quelque sorte analogue aux têtes en forme de comète produites par le jet,des pro cédés -connus, comme :c'est .décrit ci-dessus, il suffit d'assurer là l'ouverture d?'écoulement une fourniture uniforme appropriée de verre en fusion pour empêcher complètement cet ef fet de se produire une fois que le travail est commencé, et, dans la pratique, la laine de verre qui en résulte se compose uniquement des filaments lisses et continus. On peut ap- pliquer le jet gazeux au courant de matière vitreuse pendant que celui-ci est à une tem pérature très élevée et dans un état très fluide. The individual filaments produced in this way can be drawn to such a small diameter that it is impossible to measure it other than by microscopic methods, some samples: of the product obtained having filaments of such small constant diameter only four microns. Theoretically the length of these filaments is infinite and in practice runs into the thousands of meters or even kilometers, the continuous production of break-free filaments depending solely on the application of a uniform spray and the feeding: from the opening - from the flow of the front crucible by a uniform quantity of molten glass. If an air bubble or "grain" in the molten glass is drawn into the flow opening, it may momentarily stop the flow and break the filament, but unless this interruption is accompanied by the plugging of the opening, as by a "stone" or foreign substance which is found in the reserve -of molten glass, the current is reformed immediately, and coming again under the action of the jet , the work of drawing the current into a microscopic continuous filament of indefinite length resumes immediately. And although the initial formation of the current as it exits the flow opening under the sole effect of gravity tends to produce a relatively cold head or ingot in some way analogous to the comet-shaped heads produced By jet, known methods, as described above, it suffices to ensure there the flow opening an appropriate uniform supply of molten glass to completely prevent this effect from occurring. produce once the work is begun, and, in practice, the resulting glass wool consists only of smooth, continuous filaments. The gas jet can be applied to the flow of vitreous material while the latter is at a very high temperature and in a very fluid state.

Le procédé se prête ià la production d'une masse -de filaments sensiblement -droits qui conviennent bien au cardage, au filage, au tissage et aux autres opérations servant à la fabrication -de fils, filés, tissus et autres ar ticles faits avec des matières textiles. On a trouvé qu'en modifiant légèrement l'applica tion du jet gazeux d'air ou de vapeur, on peut donner aux filaments n'importe quel degré -de courbure, de sorte qu'on peut les accumuler sous la forme .d'une masse fibreuse légère de laine ayant une grande élasticité, cette matière étant très appropriée pour ser vir d'isolateur de chaleur et à :diverses autres applications. The process lends itself to the production of a mass of -substantially -straight filaments which are well suited for carding, spinning, weaving and other operations used in the manufacture of -threads, yarns, fabrics and other articles made from textile materials. It has been found that by slightly modifying the application of the gaseous jet of air or steam, the filaments can be given any degree of curvature so that they can be accumulated in the form of a light fibrous mass of wool having great elasticity, this material being very suitable for use as a heat insulator and for various other applications.

Pour la réalisation du procédé pour la fa brication de la laine de verre très fine, on a trouvé que pour obtenir des résultats satis faisants, les courants de verre aux endroits où ils sortent :des ouvertures -d'écoulement doivent être à une température très élevée, bien plus élevée que les températures aux- quelles on travaille habituellement le verre ou que celles auxquelles le verre s'écoule des orifices d'alimentation pour son application à la fabrication :d'objets moulés ou soufflés en général. Des essais faits en vue de porter le verre à une telle température élevée à l'intérieur du creuset :d'alimentation ou ré cipient duquel le verre s'écoule, ont donné -des résultats impraticables et peu satisfai sants, dus en partie au fait que ces tempé- ratures extrêmement élevées provoquent l'éro sion et l'usure rapides des parois réfractaires du récipient, non seulement détruisant ces parois, mais causant l'introduction dans le verre en fusion d'une quantité de petites pierres ou morceaux -de la matière réfractaire, ce qui rend le verre impur. Ces particules sont entraînées dans le courant de verre et bouchent les petits orifices -de sortie. For the realization of the process for the manufacture of very fine glass wool, it has been found that to obtain satisfactory results, the glass currents at the places where they come out: from the flow openings must be at a very high temperature. high, much higher than the temperatures at which glass is usually worked or than those at which glass flows from the supply orifices for its application in the manufacture of molded or blown articles in general. Attempts made with a view to bringing the glass to such a high temperature inside the crucible: supply or receptacle from which the glass flows, have given impracticable and unsatisfactory results, due in part to the fact that these extremely high temperatures cause rapid erosion and wear of the refractory walls of the container, not only destroying these walls, but causing the introduction into the molten glass of a quantity of small stones or pieces of the refractory material, which makes the glass impure. These particles are entrained in the glass stream and clog the small outlet orifices.

L'installation que comprend l'invention supprime ces inconvénients. Elle est caracté- risée en ce qu'elle comprend un réservoir pour la matière vitreuse en fusion, un dispo sitif muni d'au moins un orifice -de sortie par lequel la matière s'écoule du réservoir en un courant .de faible section transversale, un @dis- positif pour élever la température de la ma tière pendant son passage à travers l'orifice de sortie et un dispositif pour étirer le cou dant de matière, 4e façon continue en un fi lament de diamètre considérablement réduit au moyen d'un courant gazeux. Un dispositif étant ainsi prévu pour élever la température de la matière vitreuse pendant son passage à travers l'orifice -de .sortie, il n'est plus néces saire de la porter aux hautes températures nuisibles indiquées, dans le réservoir duquel elle s'écoule. The installation that comprises the invention eliminates these drawbacks. It is characterized in that it comprises a reservoir for the molten vitreous material, a device provided with at least one outlet orifice through which the material flows from the reservoir in a stream of small cross-section , a device for raising the temperature of the material during its passage through the outlet orifice and a device for continuously stretching the neck of material into a filament of greatly reduced diameter by means of a gas stream. A device being thus provided for raising the temperature of the vitreous material during its passage through the .outlet orifice, it is no longer necessary to bring it to the harmful high temperatures indicated, into the reservoir from which it flows. .

Les parois,des orifices par lesquels la ma tière vitreuse s'écoule sont revêtues avanta geusement d'une matière telle que le platine, résistant efficacement à la température éle vée et à l'action érosive du verre -en fusion et qui est un bon conducteur d'électricité. Cette matière de revêtement -est maintenue à une température très élevée, par exemple par un courant électrique qui la parcourt, faisant ainsi monter la température de la matière au fur et à mesure qu'elle s'écoule par les ori fices de sortie, à la température élevée né cessaire. Afin d'éliminer .du verre des impu retés telles que .des pierres ou des morceaux de matière réfractaire qui ont été arrachées des parois du réservoir et qui boucheraient les orifices de sortie, un filtre peut être prévu au-dessus des orifices de sortie et servir d'é cran pour arrêter les pierres ou morceaux de matière réfractaire qui peuvent s'être in- troduits dans le courant de matière vitreuse. Ces morceaux de matière, réfractaire sont gra duellement dissous, de sorte que l'écran ne se bouche pas. Grâce à<B>ce</B> filtrage, une quan tité constante de matière vitreuse est mainte nue à la sortie des orifices d'écoulement, ma tière qui est exempte de toutes matières étrangères susceptibles de gêner la coulée continue -du courant à travers les orifices de sortie. The walls of the orifices through which the vitreous material flows are advantageously coated with a material such as platinum, which effectively resists the high temperature and the erosive action of the molten glass and which is a good conductor of electricity. This coating material -is maintained at a very high temperature, for example by an electric current which passes through it, thus raising the temperature of the material as it flows through the exit orifices, at the high temperature required. In order to remove impurities from the glass such as stones or pieces of refractory material which have been torn from the walls of the tank and which would block the outlet orifices, a filter may be provided above the outlet orifices and serve as a screen to stop stones or pieces of refractory material which may have entered the current of vitreous material. These pieces of refractory material are gradually dissolved so that the screen does not clog. Thanks to <B>this</B> filtering, a constant quantity of vitreous material is maintained at the outlet of the flow orifices, material which is free of all foreign matter likely to interfere with the continuous flow - from current to through the outlet holes.

Sur les dessins annexés est représentée, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'installation que comprend l'invention. In the accompanying drawings is shown, by way of example, an embodiment of the installation that comprises the invention.

Fig. 1 est une vue de côté de cette instal lation, servant à la fabrication de laine -de verre; Fig. 2 en est une vue de face fragmen taire; F'ig. 3 est un détail en ,coupe, la coupe étant prise suivant la ligne III-III de fig. 2; Fig. 4 est une vue en plan et coupe d'un four que comprend l'installation; Fig. 5 en est une vue -de côté en coupe; Fig. 6 est une vue de face en coupe prise à travers une plaque pourvue d'un orifice -de sortie; Fig. 7 est une coupe suivant la ligne VII-VII -de fig. 6. Fig. 1 is a side view of this installation, used for the manufacture of glass wool; Fig. 2 is a fragmentary front view thereof; Fig. 3 is a detail in section, the section being taken along the line III-III of FIG. 2; Fig. 4 is a plan and cross-sectional view of an oven which the installation comprises; Fig. 5 is a cross-sectional side view; Fig. 6 is a cross-sectional front view taken through a plate provided with an outlet orifice; Fig. 7 is a section along the line VII-VII -of fig. 6.

L'installation représentée comprend un four 10 construit en matière réfractaire, ce four étant supporté dans une position élevée par un bâti 11. Le four comporte un compar timent de fusion 12 dans lequel on introduit la fournée de matière brute par une bouche d'alimentation 13, cette matière étant mise en fusion au moyen d'un brûleur 14. Le four comprend également un compartiment de raf finage l5, séparé du compartiment de fusion par une cloison 16 et ces compartiments com muniquent entre eux par un conduit 17. Le verre venant du compartiment de raffinage l5 coule -dans un prolongement 18 formant avant creuset, comportant un fond 19 et une paroi avant 20. Un brûleur 21 est prévu pour élever la température du verre à l'intérieur de l'avant creuset. Une cheminée 22 conduit les gaz brûlés hors du four. Le verre coule en avant depuis le compartiment 15 par un conduit l8a situé dans le fond 19 et arrive dans un puits 23 qui s'étend vers le bas à travers le fond 19. Le niveau du verre est sur ou près de la ligne a (fig. 6 et 7). The installation represented comprises a furnace 10 constructed of refractory material, this furnace being supported in an elevated position by a frame 11. The furnace comprises a melting compartment 12 into which the batch of raw material is introduced through a feed mouth 13, this material being melted by means of a burner 14. The furnace also comprises a refining compartment 15, separated from the melting compartment by a partition 16 and these compartments communicate with each other by a conduit 17. The glass coming from the refining compartment 15 flows -in an extension 18 forming a front crucible, comprising a bottom 19 and a front wall 20. A burner 21 is provided to raise the temperature of the glass inside the front crucible. A chimney 22 conducts the burnt gases out of the furnace. Glass flows forward from compartment 15 through conduit 18a in bottom 19 and into well 23 extending downward through bottom 19. Glass level is at or near line a ( Fig. 6 and 7).

Une plaque circulaire 24 en argile ou ma tière réfractaire est prévue en dessous du puits 23 et est maintenue .contre le fond 19 au moyen & boulons 25a appuyant sun un anneau en fer 25. La plaque 24 est traversée par une ouverture de sortie 26 ayant des pa rois latérales plates qui .convergent vers le bas, de sorte que l'ouverture est de section sensible ment en forme de<B>V,</B> comme c'est représenté sur la. fig. 7. Une plaque 27. -de préférence en platine, est montée au-dessus .de la pla que 24 et comporte une garniture 28 pour les parois -de l'ouverture 26. Cette garniture af fecte la forme d'une auge en forme de V dont les parois latérales se prolongent vers le bas au-dessous de la surface inférieure de la plaque 24, à la manière d'un coin. La garni ture de platine est traversée, le long de son bord inférieur, par une série de petites ou vertures 80. Chacune de ces ouvertures per met le passage continu .d'un petit courant de verre en fusion. On a trouvé qu'on peut ob tenir des résultats très satisfaisants avec des ouvertures dont le diamètre varie de 1 mm à 1,8 mm pour la fabrication de laine de verre très fine. A circular plate 24 of clay or refractory material is provided below the well 23 and is held against the bottom 19 by means of bolts 25a resting on an iron ring 25. The plate 24 is traversed by an outlet opening 26 having flat side walls which .converge downwards, so that the opening is of section substantially ment in the shape of <B>V,</B> as shown in the. fig. 7. A plate 27. -preferably made of platinum, is mounted above the plate 24 and has a gasket 28 for the walls -of the opening 26. This gasket takes the form of a trough in the shape of V whose side walls extend downwards below the lower surface of the plate 24, like a wedge. The platinum lining is crossed, along its lower edge, by a series of small or virtues 80. Each of these openings allows the continuous passage of a small stream of molten glass. It has been found that very satisfactory results can be obtained with openings whose diameter varies from 1 mm to 1.8 mm for the manufacture of very fine glass wool.

Pour élever la température du verre au moment où il s'écoule par l'orifice -de sortie 26 et les ouvertures 30, on a prévu le chauf fage électrique de la garniture de platine. L'appareil électrique comprend un transfor mateur 31 (fig. 1) qui sert à abaisser à un bas voltage la tension du courant fourni par un secteur électrique. Des câbles 32 servent au transport du courant entre le transforma teur et des barres omnibus 33 qui sont sup portées au moyen d'organes de suspension 34 disposés sous l'avant creuset. Les barres 33 sont reliées électriquement à la plaque de platine 27 au moyen de barres 35 en platine ou en platine-rhodium qui s'étendent diago- nalement vers le haut depuis les barres 33 et dont les extrémités supérieures s'engagent dans la plaque 24 et sont soudées aux extré mités de l'auge en platine -en forme de V. On voit qu'avec cette construction, le courant électrique passe .directement dans l'auge en platine en forme de<B>V,</B> de sorte qu'on peut élever celle-ci à une très haute température. Par ce moyen, la température du verre en fusion est élevée de plusieurs centaines -de degrés, de sorte que les courants -de verre peuvent être amenés à une température aussi élevée qu'on le désire au moment où ils fran chissent les orifices de sortie 30. To raise the temperature of the glass as it flows through outlet orifice 26 and apertures 30, electrical heating of the platinum gasket is provided. The electrical apparatus comprises a transformer 31 (FIG. 1) which is used to lower the voltage of the current supplied by an electrical sector to a low voltage. Cables 32 are used to transport the current between the transformer and busbars 33 which are supported by means of suspension members 34 arranged under the front crucible. The bars 33 are electrically connected to the platinum plate 27 by means of platinum or platinum-rhodium bars 35 which extend diagonally upwards from the bars 33 and whose upper ends engage the plate 24. and are welded to the ends of the V-shaped platinum trough. It can be seen that with this construction, the electric current passes directly into the <B>V-shaped,</B> platinum trough. so that it can be raised to a very high temperature. By this means, the temperature of the molten glass is raised by several hundred degrees, so that the glass streams can be brought to as high a temperature as desired when they pass through the exit orifices. 30.

Afin d'empêcher la. surchauffe des barres omnibus 33, on a prévu des moyens -de re froidissement comprenant des tuyaux 36 qui débouchent dans une chambre de refroidisse ment 3 7 aménagée clans les barres et à travers laquelle on peut faire circuler de l'eau ou d'autres fluides de refroidissement. In order to prevent the. overheating of the busbars 33, means have been provided for re-cooling comprising pipes 36 which open into a cooling chamber 37 arranged in the bars and through which water or other fluids can be circulated cooling.

Un filtre 38 est prévu à l'intérieur -du puits 23 et est supporté ou attaché sur la pla que en platine 27 dans une position telle qu'il surplombe et recouvre l'orifice de sortie 26. Ce filtre comporte un écran, de préférence en fil de platine et à mailles serrées, de sorte que les ouvertures de l'écran sont plus petites que les ouvertures de sortie 30. Ce filtre sert à arrêter des pierres, morceaux ou particules de matière réfractaire qui ont pu parvenir jusqu'au courant de verre, de sorte que le verre admis à l'orifice de sortie est exempt de ces impuretés. On empêche ainsi les ouver tures 30 de se boucher et on assure le passage d'un courant continu -de verre à travers cha que ouverture. Les matières arrêtées par le filtre se dissolvent peu à peu, de sorte que le filtre ne se bouche pas. A filter 38 is provided within the well 23 and is supported or attached to the platinum plate 27 in a position such that it overhangs and covers the outlet port 26. This filter has a screen, preferably made of platinum wire and with tight mesh, so that the openings of the screen are smaller than the exit openings 30. This filter is used to stop stones, pieces or particles of refractory material which have been able to reach the current of glass, so that the glass admitted to the outlet port is free of these impurities. This prevents the openings 30 from clogging and ensures the passage of a direct current -of glass through each opening. The materials stopped by the filter gradually dissolve, so that the filter does not clog.

En dessous de la plaque 24 est disposé un souffleur 40. Ce souffleur comporte un corps comprenant -des blocs 41 qui s'étendent dans le sens de la longueur de celui-ci et qui sont pourvus de chambres -de pression 42 com muniquant, par des c_naux 43, avec un con duit. 44 .disposé dans le sens -de -la longueur du souffleur entre les blocs 41. Des plaques de recouvrement. 45 sont attachées au moyen de vis 46 et sont munies de prolongements 47. inclinés vers le bas et vers l'intérieur, qui font saillie à l'intérieur du conduit 44 et qui sont écartés des parois voisines -des blocs 41, de façon fà former des fentes ou passages étroits 48. Below the plate 24 is arranged a blower 40. This blower comprises a body comprising -blocks 41 which extend in the direction of the length of the latter and which are provided with -de pressure chambers 42 com muniquant, by of c_naux 43, with a con duct. 44 .disposed in the direction -of -the length of the blower between the blocks 41. Cover plates. 45 are attached by means of screws 46 and are provided with downwardly and inwardly inclined extensions 47, which protrude inside the conduit 44 and which are spaced from the adjacent walls -of the blocks 41, so as to form slits or narrow passages 48.

De l'air ou de la vapeur sous pression est amené au souffleur par un tuyau 49 qui com munique avec les chambres .de pression 42. On peut ainsi maintenir n'importe quelle pres sion -de gaz désirée à l'intérieur -de la cham bre 42 et le gaz passe dans les passages 48 en nappes ou jets convergents. Ces jets de gaz enveloppent et frappent les petits courants de verre en fusion qui coulent vers le bas de puis les ouvertures 30 à travers le conduit 44. Les courants de verre se trouvent ainsi enve loppés d'un jet -de gaz se déplaçant vers le bas à grande vitesse et sont étirés par la. force de ce jet en fils ou filaments de .diamètre très ré duit. Grâce ià cette installation, on peut éti rer de façon continue les courants .de verre en des filaments de quatre microns ou moins de diamètre, que l'-on peut accumuler sous la forme de laine de verre extrêmement fine, la solidification -des filaments étirés étant pro voquée pendant qu'ils se -déplacent dans l'es pace et sont encore reliés à la réserve de ma tière. On peut régler et faire varier le dia mètre des filaments dans de larges limites en faisant varier la pression -de la vapeur ou de l'air fourni au souffleur, en faisant varier la température du verre à sa sortie et en faisant varier la dimension des orifices de sortie 30. Le courant gazeux appliqué à la surface du courant de matière fait accélérer le mouve ment de celui-ci dans une zone prédétermi née. La finesse du produit obtenu dépend également, dans une certaine mesure, de la formule de la fournée -de verre ou autre ma tière servant à la fabrication .de la laine. On a trouvé qu'un verre à la silice, tel qu'on l'emploie pour la fabrication de bouteilles en général, .convient pour la fabrication .de laine de verre de la finesse extrême .décrite ci- dessus. Dans les formules de ces verres, le pourcentage -de silice (SiOz) varie de ;soixante- dix à soixante-dix-huit pour cent, d'oxyde -de calcium (CaO) .de huit à onze pour cent, et d'oxyde de sodium - (Na20) -de quatorze à dix-huit pour cent. Il est entendu, .cependant, que d'autres genres de matières vitreuses peuvent être employés pour la fabrication d'un produit fibreux par le procédé que com prend l'invention. Air or steam under pressure is brought to the blower through a pipe 49 which communicates with the pressure chambers 42. Any desired gas pressure can thus be maintained inside the blower. chamber 42 and the gas passes through the passages 48 in sheets or converging jets. These gas jets envelop and strike the small streams of molten glass which flow downward from the apertures 30 through the conduit 44. low at high speed and are stretched by the. force of this jet in son or filaments of very reduced diameter. Thanks to this installation, the glass streams can be continuously drawn into filaments of four microns or less in diameter, which can be accumulated in the form of extremely fine glass wool, the solidification of the filaments stretched being provoked as they move through space and are still connected to the store of matter. The diameter of the filaments can be regulated and varied within wide limits by varying the pressure of the steam or the air supplied to the blower, by varying the temperature of the glass at its outlet and by varying the size of the outlet orifices 30. The gas stream applied to the surface of the stream of material accelerates the movement of the latter in a predetermined zone. The fineness of the product obtained also depends, to a certain extent, on the formula of the batch - of glass or other material used in the manufacture of the wool. It has been found that a silica glass, as employed in the manufacture of bottles in general, is suitable for the manufacture of glass wool of the extreme fineness described above. In the formulas of these glasses, the percentage of silica (SiOz) varies from seventy to seventy-eight percent, of calcium oxide (CaO) from eight to eleven percent, and of sodium oxide - (Na20) - from fourteen to eighteen percent. It is understood, however, that other kinds of vitreous materials can be employed for the manufacture of a fibrous product by the method which com takes the invention.

Un autre facteur qui influe sur les résul tats obtenus dans la fabrication de laine de verre au moyen de l'installation représentée est la position du souffleur 40 par rapport aux orifices de sortie .du four. En réglant con- venablement le souffleur, on peut obtenir -des filaments sensiblement droits, ou en modi fiant le réglage, on peut donner à ceux-ci n'importe quel degré de -courbure désiré. En effet, par des réglages appropriés du souf fleur, on peut soit soumettre les .courants .de verre à une traction droite du jet, soit leur donner un mouvement de rotation ou un mou vement irrégulier grâce auquel les filaments, au moment de leur formation, sont recourbés ou bouclés, .de sorte que la masse qui s'accu mule peut avoir n'importe quel degré de cour bure désiré. Ceci donne à la .laine une légè reté, une élasticité -et une compressibilité qui sont très .désirables lorsqu'elle est transformée en nappes .d'une certaine épaisseur ou em ployée en vrac comme isolant ou pour d'au tres usages. Le tuyau 49 du souffleur est monté -de façon réglable dans un support 50 pour permettre le réglage du souffleur dans le sens vertical et autrement. Another factor which influences the results obtained in the manufacture of glass wool by means of the installation shown is the position of the blower 40 with respect to the exit orifices of the furnace. By proper adjustment of the blower, substantially straight filaments can be obtained, or by altering the adjustment, they can be given any degree of curvature desired. Indeed, by appropriate adjustments of the blower, it is possible either to subject the glass currents to a straight pull of the jet, or to give them a rotational movement or an irregular movement thanks to which the filaments, at the time of their formation , are curved or curly, .so that the accumulating mass may have any degree of curvature desired. This gives the wool a lightness, an elasticity and a compressibility which are very desirable when it is transformed into layers of a certain thickness or employed in bulk as insulation or for other very uses. Blower pipe 49 is adjustably mounted in bracket 50 to permit adjustment of the blower vertically and otherwise.

Claims (4)

REVENDICATIO\T I: Procédé pour la fabrication d'un produit fibreux en matière vitreuse, dans lequel on étire au moins un courant de la matière vi treuse en fusion, sous la forme de filament, à l'aide d'un courant gazeux enveloppant se déplaçant à grande vitesse dans le même sens que le courant de matière en fusion, caracté risé en ce qu'on donne, au courant de matière vitreuse, une section transversale suffisam ment petite pour permettre d'étirer la matière vitreuse, à l'aide du courant gazeux, sans ef fet de rupture, en un filament continu de diamètre considérablement réduit. SOUS-REVENDICATIONS 1 Procédé selon la. revendication I, caracté- risé en ce qu'on soumet plusieurs courants de matière en fusion à l'action .d'un seul et même courant gazeux. CLAIMS I: Process for the manufacture of a fibrous product of vitreous material, in which at least one stream of the vitreous material in fusion is drawn, in the form of a filament, using a gaseous stream enveloping itself. moving at high speed in the same direction as the flow of molten material, characterized in that the flow of vitreous material is given a sufficiently small cross-section to allow the vitreous material to be stretched, using gas stream, without breaking effect, into a continuous filament of considerably reduced diameter. SUB-CLAIMS 1 Process according to. claim I, characterized in that several streams of molten material are subjected to the action of one and the same gas stream. 2 Procédé selon la revendication I, caracté- risé en ce qu'on .étire la matière pendant qu'elle est encore reliée à la réserve de matière contenue dans un réservoir. 2 Process according to claim 1, characterized in that the material is stretched while it is still connected to the reserve of material contained in a reservoir. 3 Procédé :selon la revendïcation I, caracté risé -en ce qu'on provoque la solidification -du filament de diamètre réduit pendant que celui-ci se déplace dans l'espace et qu'il est encore relié à la réserve de ma tière. 3 Process: according to claim I, character ized -in that it causes the solidification -of the filament of reduced diameter while it moves in space and it is still connected to the reserve of my material. 4 Procédé selon la revendication I, caracté risé en ce que la force élastique constituée par le courant gazeux et appliquée à la surface du courant fait accélérer le mou vement de celui-ci dans une zone prédé terminée. REVENDICATION II: Installation pour la réalisation du pro cédé selon la revendication I, caractérisée en ce qu'elle comprend un réservoir pour la ma tière vitreuse en fusion, un dispositif muni d'au moins un orifice de sortie par lequel la matière ,'écoule du réservoir en un courant -de faible section transversale, un,dispositif pour élever la température de la matière pendant son passage à travers l'orifice de sortie et un dispositif pour étirer le courant de matière de façon continue en un filament de diamètre considérablement réduit, au moyen d'un cou rant gazeux. SOUS-REVENDICATIONS :@ Installation suivant la revendication II, caractérisée en -ce que, pour permettre d'élever la température de la matière vi treuse pendant son passage à travers l'o- rifi-ce de sortie, celui-ci est muni d'une garniture de matière conductrice d'élec tricité et des moyens sont prévus pour faire passer un courant électrique dans cette garniture. 6 Installation suivant la revendication II, caractérisée en ce que le diamètre de l'ori fice de sortie est compris entre 1 mm et 1,8 m@m. 7 Installation suivant la revendication II, caractérisée en ce que le réservoir est muni d'un .écran formant filtre à travers lequel la matière vitreuse en fusion passe pour arriver à l'orifice -de sortie. 8 Installation suivant la sous-revendication 7, caractérisée en ce que les ouvertures pratiquées dans l'écran sont sensible ment plus petites que l'orifice de sortie, afin .d'empêcher le passage à travers l'é cran de matières étrangères d'une gran deur suffisante pour boucher l'orifice. 9 Installation suivant la .sous-revendication 7, caractérisée en ce que l'écran formant filtre est constitué par une feuille de pla tine percée -d'un grand nombre -de petites ouvertures. 10 Installation suivant la revendication II, caractérisée en -ce que le réservoir à ma tière vitreuse comporte un fond en matière réfractaire ayant une ouverture de sortie dont les parois convergent vers le bas, ces parois étant recouvertes d'une feuille de matière conductrice d'électricité formant une auge en forme de V .dont le fond est percé de petites ouvertures pour livrer passage aux courants -de matière vitreuse en fusion. 11 Installation suivant la sous-revendication 10, caractérisée en ce que les parois de la feuille de matière -conductrice -d'élec tricité qui recouvre l'ouverture -de sortie se rencontrent suivant une ligne située au-dessous des parois de l'ouverture de sortie et sont munies d'orifices de sortie à l'endroit de cette ligne.4 A method according to claim I, characterized in that the elastic force constituted by the gaseous current and applied to the surface of the current accelerates the movement of the latter in a predetermined zone. CLAIM II: Installation for carrying out the process according to claim I, characterized in that it comprises a reservoir for the vitreous material in fusion, a device provided with at least one outlet orifice through which the material flows of the reservoir into a stream of small cross-section, a device for raising the temperature of the material during its passage through the exit orifice and a device for drawing the stream of material continuously into a filament of considerably reduced diameter , by means of a gas stream. SUB-CLAIMS: @ Installation according to claim II, characterized in -that, to allow the temperature of the vitreous material to be raised during its passage through the outlet orifice, the latter is provided with a trim of electrically conductive material and means are provided for passing an electric current through this trim. 6 Installation according to claim II, characterized in that the diameter of the outlet orifice is between 1 mm and 1.8 m@m. 7 Installation according to claim II, characterized in that the reservoir is provided with a .screen forming a filter through which the molten vitreous material passes to arrive at the orifice -de outlet. 8 Installation according to sub-claim 7, characterized in that the openings made in the screen are substantially smaller than the outlet orifice, in order to prevent the passage through the notch of foreign matter from a size sufficient to block the orifice. 9 Installation according to .sous-claim 7, characterized in that the screen forming the filter is constituted by a platinum sheet pierced -of a large number -of small openings. 10 Installation according to claim II, characterized in -that the vitreous material tank comprises a bottom of refractory material having an outlet opening whose walls converge downwards, these walls being covered with a sheet of conductive material of electricity forming a V-shaped trough, the bottom of which is pierced with small openings to give passage to the currents - of vitreous material in fusion. 11 Installation according to sub-claim 10, characterized in that the walls of the sheet of electrically conductive material which covers the outlet opening meet along a line located below the walls of the opening exit and are provided with exit orifices at the location of this line.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1058227B (en) * 1951-06-13 1959-05-27 Owens Corning Fiberglass Corp Device for melting glass

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE1058227B (en) * 1951-06-13 1959-05-27 Owens Corning Fiberglass Corp Device for melting glass

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