CS235504B2 - Centrifuge for thermoplastic materials spinning - Google Patents

Description

Vynález se týká odstředivky pro zvlákňování termoplastických materiálů, zejména skla.

Při výrobě vláken ze skla nebo z podobných termoplastických mateeiálů, zvláště ' anorganických, lze pouužt odstředivky, jejíž osa je uložena vertikálně a do níž se přivádí proud roztaveného skla, které pak vzhledem k ' rotaci odstředivky je přiváděno na vnitřní povrch zevní stěny odstředivky, který je opatřen veltym mnoostvím otvorů tak, že roztavené sklo vychází ve formě tenkých paprsků nebo primárních vláken z těchto otvorů.

Současně s odstředivkou se užívá prstencov^é spalovací komoory, z níž vychází' proud horkého plynu ve směru osy odstředivky tek, že proudem horkého plynu dochází k vytažení nebo dloužení skleněných vláken a současně jsou primární vlákna tímto proudem horkého vzduchu stahována směrem dolů, nečež jsou kladena ' na ho.rnX stranu perforovaného dopravníku, který je's výhodou uspořádán tak, že tvoří dolní stěnu sběrné komory.

Při zvláště výhodném uspořádání se nachází pod perforovaným dopravníkem sací komora, jejíž činnost zajišťuje vznik vrstvy, rouna nebo rohože vláken ne perforovaném dopravníku, kterým se pak rohož dopravuje k dalšímu zpracováni, balení a podobně.

U dosud používaných systémů podobného typu se užívá-měkkého skla, to znamená skla takového složení, aby teplotní podmínky pro jeho tavení a -jeho viskozita v roztaveném stavu umooňňvaly volný průchod skla otvory ve stěně odstředivky při teplotě, která je podstatně nižší než teplota, při níž odchází k , ppíliš velké korozi nebo k deformaci mať^e^jLálu odstředivky.

Aby tylo možno dosáhnout tohoto cíle, je nutno do skel, určených k zvlákňování přidat - poměrně velké mnnoství jedné nebo většího počtu sloučenin boru nebo fluoru, které snižují teplotu tání, teplotu odskelnění, liquidus a viskozitu tek, aby nedocházelo k přívodu skle o příliš vysoké teplotě do odstředivky..

Výhodný hmoonnotní obsah kysličníků baria, bóru a fluoru, kterého je nutno . užít ve svrchu uvedených měkkých sklech, je 3 %, 6 % e 1,5 %, je však nutno současně ptmatov8t ne to, že běžně uživené sloučeniny bóru e fluoru jsou při teplotách,- uživených při zvlákňování skle, těkavé, takže zvláště v případě fluoru je nutno - na začátku zpracování přidat do zpracovávaného skle daleko vy^Ší mnnožtví těchto látek, aby bylo zajištěno dostatečné mnnoství této látky v roztaveném skle i po ztrátě určitého podílu těkavootí této sloučeniny. Poouití větších m^ož^í těchto sloučenin všek podstatně zvyšuje náklady na výrobu skle, protože cena těchto sloučenin je vysoká, což pletí zejméne pro sloučeniny baria.

Kromě toho vyžaduje používání skla, které obsahuje velké muno^ví bóru, fluoru nebo baria, řadu bezpečnostních opatřenn. V případě bóru nebo fluoru unikají ze zařízení škodlivé - těkavé složky, které způsobují i znečištění atmooféry, tekže je nezbytné zpracovávat odpednl plyn zvláštním způsobem ze pouužtí odlučovačů.

Mimoto jsou výslddrým produktem při p^iuuíL^lí poměrně měkkého skla vlákna, která nemaj požadovanou odolnost vysokým teplotám.

Cílem vynálezu je zlepšit výrobu skleněných vláken za pooužtí odstředivky zvláštní konstrukce tak, aby bylo možné prakticky zcela odstranit těkavé složka a aby bylo možno užít levného skla, přičemž získaná - vlákna by měla mít lepší vlastnosti i pokud jda o odolnost proti zvýšeným teplotám.

Tento požadavek je kladen z toho důvodu, že vlákna, která jsou získávána použit^ím běžných postupů, běžných zařízení a skle běžně užívaného složení je možno užít k izolačním účelům jen do teploty 400 °C. - V případě vláken, vyráběných zařízením podle vynálezu, by mělo tyt -možno zvýšit tuto teplotu alespoň na 480 °C. j

Předmětem , vynálezu je tedy odstředivka pro zvlákňování termoplastických materiálů, zvláětě skla, přičemž podstata vynálezu spočívá v tom, že zevní stěna odstředivky má největší ^ouš.lku ve svá s^po^dní části, nejmenší ^oušťku ve své středí části a střední tloušťku ve své horní části.

Pokud jde o složení skla, za dále uvedených podmínek, je je nutno uvést, že při poožžtí odstředivky podle vynálezu sice možno užít i skla známého složení, je však také možno zpracovávat sklo zvláště výhodného složení, které neobsahuje žádný fluor a nejvýše malé mnoožtví baria a boru. Je tedy zřejmé, že je možno pouužt i tak zvaná tvrdá skla vyáSÍ ^^otou ^tání a odske^é^. Sklo, ^které neobsahuje fluor, ^bor ani tarium není možno zpracovávat běžným způsobem. V odstředivce podle vynálezu je však možno z tohoto skla vyrobit skleněná vlákna velmi dobré kvaKty. Hlavní výhodou tvrdých skel je to, že vlákna, vyrobená z těchto skel, jsou daleko odoonněSí proti zvýšerým teplo tem.

Složení tvrdého skla, které má vysokou teplotu odskelnění a které dosahuje viskozity, vhodné pro zvlákňování jen při vysokých teplotách, vyžaduje . zcela zvláštní způsob zpracování a zcela zvláštní zařízení, na němž je možno provést celou řadu podstatných zlepšení, která se týká,]! konstrukce odstředivky, způsobu výroby i zařízení pro přivádění a rozdělování roztaveného skla v odstředivce i dalších provozních podmínek celého zařízení. Takto pozměněný postup a zařízení smco^^í i výrobu vláken z velmi tvrdého skla, jehož zpracování je známými způsoby oepropadSteloé.

Je nutno zdůraznnt také to, že jeSnoPliaá konstrukční zlepšení podle vynálezu, nutná pro výrobu vláken z tvrdých skel jsou výhodná teké při výrobě jiných druhů skleněných vláken* takže zařízením podle vynálezu je možno dokonale i zpracovávat i měkké sklo na skleněná vlákna. _z

Daadi. výhody způsobu a zařízení podle vynálezu budou zřejmé z přiložených výkresů.

Na obr. 1 je znázorněn vertikální řez zařízením pro výrobu skleněných vláken s odstředivkou, a to s jejím výhodným provedením, ' na výkresu je současně zachyceno drychací zařízení pro horký vzduch, který je přiváděn podél zevní stěny odstředivky prsPencoviPě směrem shora dolů a slouží k vytahování a dloužení skleněných vláken.

Na obr. .1a je znázorněn zvětšený řez provedením na obr. 1, zejména část stěny rozdělovače roztaveného skla, který je uložen uvnitř odstředivky. Obr. 2 až 6 znázormiuí jeSooPliaá provedení odstředivky podle vynálezu a zařízení pro přívod roztaveného skla do vnitřního prostoru odstředivky. Na obr. 7 je znázorněn- detailní zvětšený řez, z něhož je zřejmé uspořádání přístroje pro přívod skla do vnitřního prostoru odstředivky. Jde o detail obr. 6.

Na obr. 8 je znázorněn ve zvětšeném měřítku detailní řez provedením podle.obr. 4 a 5, zejména pokud jde o odlišné uspořádání zařízení pro přívod skle do . vnitřního prostoru odstředivky. Na obr. 9 je znázorněn částečný řez konstrukcí odstředivky podle obr. 4 a 5. Na obr. 10 a 11 jsou znázorněny řezy perforovanou zevní stěnou odstředivky.

Na obr. 1 je znázorněn centrální hřídel 10 odstředivky, který na svém spodním konci je opatřen hlavou 11. určenou k moonáži odstředivky 12. OOdtředivka 12 sestává ze zevní stěny 2.3» která je opatřena mnoha řadami otvorů pro výrobu skleněných vláken a jejíž horní okraj je spojen s hlavou 11 - pomocí zvoncovUého upevňovacího dílu 14. OPvůrky., jimiž je opatřena zevní stěna 13 odstředivky .12, jsou znázorněny jen částečně, je však samozřejmé, že zevní stěna 13 odstředivky 12 obsahuje velký počet těchto otvůrků v mnoha řadách ve vertikálním odstupu. Na svém spodním konci je odstředivka 12 opatřena prstencoví tou přírubou . 1 5. který vyčnívá dowdtř a je spojena s horním okrajem prstence .16, čímž vznikne zesílení, jehož účel bude vysvětlen pozddji.

23í504

Ve vnitřním prostoru odstředivky 22. se nachází dělicí buben · £7. který se otáčí současně s odstředivkou £2 a jehož stěna je ope třena jednou řadou dělicích otvorů 18. které jsou uloženy v podstatě v rovině horní řady , otvorů zevní stěny 13 odstředivky 12. Dělicí· buben 21 je upevněn k hlavě 11 pomocí lam^^L 17a. směřujjcích shora dolů.

Středem, odstředivky £2, je přiváděn proud S skla do · vnitřního· prostoru, dělicího bubnu £2 a tam se dostává k dělicím otvorům 18 dělicího bubnu 17 a· u těchto · otvorů' vytváří vrstvu., z‘níž vycházejí paprsky 19 dělicími otvory- 18 radiálně· směrem ne vnitřní plochu zevní stěny 2i odstředivky 12 ve výši horní řady otvůrků zevní stěny 13·. Z této oblasti pek stéká proud roztaveného skle směrem dolů po vnitřní ploše zevní stěny 13 odstředivky 12_.

Tento směrem dolů smmřuujcí proud je jednoduchý a nepřerušovaný z toho důvodu, že vnitřní prostor odstředivky 12 není opatřen žádnou dělicí stěnou nebo komorou, jak tomu bývá u obvyklých typů odstředivek pro toto pouuití. Jak bylo prokázáno' stroboskopicky, je tento proud roztaveného skla laminárnn. Z této laminární vrstvy roztaveného skla se sklo dostává do jednotlivých otvůrků zevní stěny 13 odstředivky 12 a z těchto otvůrků je sklo vytlačováno ve formě velkého počtu primárních vláken, která jsou strhována směrem dolů působením · proudu horkého vzduchu, který má prstencovitý tvar a vychází ze zařízení, které bude dále popsáno.

Na obr. 1a je znázorněno další provedení· dělicího bubnu 17b. který je v tomto případě opatřen dvěma řadami dělicích otvorů 18a. všechny tyto otvory 18a jsou · však uloženy v blízkosti·společné roviny, takže sklo z nich vychází v úrovni·horní řady otvorů, provedených v zevní stěně 13 odstředivky 12.

Pokud jde o uspořádání dělicího bubnu 17 v provedení, znázorněném ne obr. 1a bubnu 17b v provedenn, znázorněném na obr. Ia. je nutno zdů-rezzit, že · obvyklé dělicí bubny, které · jsou součástí známých zařízení, Jsou· opatřeny několika řadami dělicích otvorů, které jsou uspořádány vzhledem k sobě ve vertikálních odstupech, takže dochází k rozdělování roztaveného skla v celém rozsahu perforované obvodové stěny bubnu, a tím i v rozsahu celé vnitřní stěny odstředivky nebo alespoň v průběhu větší části vnitřní stěny těchto odstředivek. Bylo však prokázáno, že při pouužtí těchto známých způsobů vznikají při rozdělení skla podstatné obtíže a · nevýhod;/, a to zejména v případě pouuití odstředivek s poměrně velkými · rozměry.

Hlavní obtíž spočívá v tom, že paprsky skla ztrácejí teplo při své cestě mezi dělicím bubnem a vnitřní plochou zevní stěny odstředivky. Tyto tepelné ztráty Jsou přímo úměrné celkové zevní ploše· přiváděných paprsků skla. Při poiužtí velkéoo mnnožtví malých paprsků, tak jak tomu je u známých zařízení, je celková plocha podstatně vyšší než v případě zařízení podle vynálezu, v němž je dělicí buben opatřen pouze jedinou řadou dělicích otvorů s větším průměrem, takže je možno totéž mnnožtví roztaveného skla přivádět při podstatněnižší celkové zevní ploše. Ve zvláštních případech umooňuje zařízení podle vynálezu přivádět ve formě paprsků skla mnnožtví skla, jehož celkový zevní povrch odpovídá pouze jedné sedmině celkového zevního povrchu téhož mnnožtví skla přiváděného dosud používaiým zařízením. ‘

Za řízením vynálezu je tedy možno odstranit při pouužtí dělicího bubnu s jedinou řadou dělicích otvorů přebytečiým ztrátám tepla, které představují u známých zařízení podstatnou nevýhodu. Mimoto dochází u známých zařízení i při malém rozměru odstředivky k tomu, že tepelné ztráty jsou u různých paprsků skle daleko nerovnoměrněji než v případě, že se vytváří menní počet paprsků s vltšim průměrem, jek tomu je i v případě zařízení podle vynálezu.

Přestože shora uvedené obtíže, týkaaící se tepelných ztrát, neruší při pouužtí měkkého skla · způsob zvlákňovární tohoto skla, jsou tyto tepelné ztráty iappouSo_JnepPUjjtelié v případě, že meaí být zv^k^vána uvedeným způsobem tvrdá skla.

>

DJŠí výhoda zařízení podle vynálezu ' spočívá v tom, že odstředivka může mít větší průměr. Při použití dělicích bubnů známé konstrukce, z nichž vycházejí skleněné paprsky s malým průměrem, docházelo pří zvětšení průměru odstředivky k nerovnoměrnému rozdělování skleněných paprsků a tím se zhoršovala i rovnoměrnoot celého výrobního postupu. V případě, že se při poušití zařízení podle vynálezu vytváří pouze menší ' počet silnějších paprsků roztaveného skla, nedochází nikdy k oeroiOoměronoSi rozdělování tohoto skla, mimoto ' je však možno případnou nerovnoměrnno^ snížit ještě řadou dalších opatření, která jsou uvedena zejména v provedeních podle obr. 2 až 6.

V případě, že se na vrdttaí stranu zevní stěny odstředivky přivádí velký počet malých paprsků roztaveného skla, dochází snadno k tomu, že některé paprsky roztaveného skla dopadají přímo na otvory, jimiž je zevní stěna opatřena, a okernžžtě se dostávají mimo odstředivku, kdežto jiné paprsky skla se dostávají na neperforovanou část zevní stěny odstředivky, čímž opět vzniká oerovooměrnoot zvlákňovánn, a tím i nerovnoměrnát výsledného produktu.

Oprooi tomu při pouužtí zařízení podle vynálezu doclházií k tomu, že msto velkého počtu paprsků roztaveného skla vzniká na vnitřní straně zevní stěny 13 odstředivky 12 vrstva roztaveného skle, které stéká souvisle leminárně po vnitřní straně zevní stěny 13 odstředivky 12 směrem dolů, e to až k bázi odstředivky .12. Sklo - se tedy přivádí pouze na horní část této vrstvy a pek se leminárním prouděním dostává přes všechny otvory, jimiž je zevní stěna 13 odstředivky 12 opatřena, takže proud roztaveného skla prochází rovnoměrně' celou vnitřní stranou této stěny. Tím je možno dosáhnout rovnoměrného rozdělení skla po celé vnitřní ploše odstředivky 12, čímž je současně odstraněna jedna z příčin nerovnoměrnost výsledných vláken.

Toto uspořádání vrstvy, stořujj(^:C lamunárně směrem dolů, je ummiňováno dělicím bubnem, který je znázorněn na obr. 1 a 1a, to je použitím dělicího bubnu 17. 17b. jímž je celé ěěo0itví skla, přiváděného na vnitřní stranu zevní stěny 13 odstředivky 12 rozdělováno jedinou řadou dělicích otvorů .13, 13a. které se nacházee! v blízkosti roviny horní řady otvorů, jimiž je opatřena zevní stěna Ц odstředivky 12. Tato jediná řada otvorů 18, 18a dělicího bubnu 17. 17a sestává s výhodou celkem ze 75 až 200 otvorů, což odpovídá desetině až třetině počtu, který obvykle obsahují běžné dělicí bubny, opatřené větším počtem řad dělicích otvorů.

Vytváření požadovaných rovnoměrných podmínek pro průchod skla otvory zevní stěny 13 odstředivky 12 je možno zajistit ještě dalšími výhodnými opatřeními, která budou dále osvětlena, zejména udržováním rovnoměrné teploty, která zajišTuje stjOnoělonoj viskozitu skle v horní i.spodní části vnitřní strany zevní stěny odstředivky.

K usměrňování a vytahování paprsků skla na vlákna slouží zařízení, znázorněné na obr. 1 a sestávející z prstencové komory .20, opatřené prstencovou tryskou 21. které je napojena ηβ jednu nebo - větší počet spalovacích komor .22. z nichž přichází po spálení paliva horké plyny do prstencové komory 20 a prstencové trysky 21. Tím vzniká proud horkého plynu prstencovitého - tvaru, který slouží ke zvlákňování paprsků skla a který směřuje shora dolů směrem k bázi odstředivky 12. Detaily uspořádání tohoto generátoru, jakož i podrobbnosi, týká Jící se upevnění odstředivky 12 nebudou podrobný! rozebírány, protože jde o -známé skutečnost.

Jak je znázorněno na obr. 1, je zařízení· podle vynálezu vybaveno ještě vyhřívacím zařízením 23 pro spodní okraj odstředivky .12. Toto vylh^ívecť zařízení 23 může různou f^ormu a jde v poddtatě o vysoko frekvenční zařízení prstencovitého tvaru, tak jak je znázorněno ne obr. 1. - Toto vyltfívecí zařízení 23 má s výhodou větší průměr - než odstředivka 12 a je uloženo v malém- odstupu pod dolní stěnou odstředivky 12. ‘

235504 6

Vynález bude dále osvětlen v souvislosti s popisem provozních podmínek pro zařízení podlá vynálezu.

Pokud jde o činnost zařízení, znázorněného na obr. 1, je nutno uvést, že v případě tohoto zařízení je možno užít nejen odstředivky běžné velikosti, ale i odstředivky s větěím průměrem. Je například možno užít odstředivky s průměrem 400 mm, kdežto známé odstředivky, užívané к tomuto účelu, mají obvykle průměr pouze. 300 mm.

Tímto způsobem je také možno užít větSÍ počet otvorů v dělicím bubnu, jímž se přivádí roztavené sklo na zevní stěnu odstředivky, takže vzniká možnost zvýšit počet paprsků roztaveného skla při zachování jejich průměru, současně se zvyšuje i počet paprsků, které z odstředivky vycházejí a mění se na skleněná vlákna. Vzhledem к poměrně vysoké frekvenci otáčení odstředivek tohoto typu a vzhledem к tomu, že odstředivka pracuje při poměrně velmi vysokých teplotách, má střední část obvodové stěny odstředivky tendenci к vybočení směrem ven. Aby bylo možno této tendenci zabránit, je odstředivka podle vynálezu opatřena zesilovacím zařízením, které může být pro různá provedení provedeno různě.

Při provedení z obr. 1 je zesilovacá zařízení tvořeno prstencem 16. který je upevněn na spodním okraji zevní stěny 13 odstředivky 12 pomocí prstencové příruby 15. směřující směrem dovnitř. Zesilující účinek prstence 16 je zřejmý ze skutečnosti, že centrální část zevní stěny 13 má tendenci vybočit vlivem odstředivé síly směrem ven, a z tohoto důvodu je také příruba 15 a její styčná plocha se spodním okrajem zevní stěny 13 zahnuta směrem dovnitř. U odstředivek běžného typu není zařazován prstenec 16 a často dochází к tomu, že se okraj příruby 15 deformuje vlnovitě směrem dovnitř. V případě) že je do odstředivky zařazen prstenec 16. který je ve styku s přírubou 15. je možno současně zabránit vlnovité deformaci této části zařízení a přitom zesílit stěnu odstředivky. Spojení prstence 16 s přírubou 15 rovněž přispívá ke zpevnění celého zařízení.

Aby bylo možno dosáhnout uvedeného cíle, má prstenec 16 v axiálním směru odstředivky 12 s výhodou větší rozměr, než je střední tloušíka zevní stěny 13 odstředivky 12. Aby bylo možno vyrovnat zakřivení zevní stěny odstředivky 12 směrem ven, uloží se prstenec 16 s výhodou tak, aby jeho vertikální rozměr byl větší než maximální tloušíka zevní stěny 13 odstředivky 1 2. Bylo prokázáno, že tímto způsobem je možno zesílit konstrukci celého zařízení tak, že nedochází к vyklenutí zevní stěny 13 odstředivky 12 nebo к němu dochází daleko pomaleji, čímž se zvyšuje životnost celého zařízení.

Na výkresech jsou znázorněny další možné způsoby provedení tohoto zesilovacího zařízení.

U provedení, které je znázorněno na obr. 1, bylo zdůrazňováno, že na rozdíl od známých zařízení, v nichž se zpracovává poměrně měkké sklo, je konstrukce dělicího bubnu odlišná. V případě zpracování měkkého skla se užívá dělicích bubnů, které jsou sice také uloženy ve střední části odstředivky, které však na obvodové stěně mají několik řad dělicích otvorů, které jsou od sebe uloženy ve vertikálních odstupech, takže sklo, přiváděné dělicím bubnem, se dostává na větší část vnitřní Části zevní stěny odstředivky. Tímto způsobem vzniká podstatný teplotní rozdíl mezi horním okrajem zevní stěny odstředivky a mezi jejím spodním okrajem.

Horní okraj má tedy vyšší teplotu než dolní okraj, a to z toho důvodu, že horní okraj leží blíže dělicímu bubnu. Mimoto má zevní stěna odstředivky v celé výšce stejně silnou stěnu, nebo v některých případech je horní část této stěny silnější než spodní část. Dále u této známé odstředivky dochází ještě к dalším rozdílům, pokud jde o vzdálenosti mezi otvory horní řady a mezi otvory dalších řad. Šlo o pokus dosáhnout stejnoměrného rozdělení stěn po celém povrchu vnitřní stěny odstředivky. Tato provedení je popsáno například ve francouzském patentovém spisu č. 1 382 917, a to zvláště na obr. 3. Tímto způsobem bylo možno zabránit tomu, aby se vlákna křížila, jak tomu může dojít v případě, ,že jsou paprsky skle vytlačovány ve stejném odstupu v horní i spodní řadě výstupních otvorů, uspořádaných v zevní stěně odstředivky.

Přestože se u některých známých zařízení navrhuje zahřívání spodního okraje odstředivky, je toto zahřívání vždy spojeno s tím, že odstředivka má deětníkovitý · tvar a i tak dochází k teplotnímu rozdílu mezi sklem na horním okřeji zevní stěny odstředivky'a na spodním okřeji zevní stěny odstředivky. Horní okraj odstředivky je ze shora uvedených důvodů obvykle teplejší, kdežto spodní okraj odstředivky je obvykle chladnnjší i v případech, že je v jeho blízkosti uloženo vyhřívací zařízení.

Na základě tohoto teplotního rozdílu dochází k tomu, že viskozita . skla'je v blízkosti horního okraje nižší než v blízkosti dolního okraje a tím opět dochází ' k tomu, že v blízkosti horního okraje sklo snáze prochází otvory v zevní stěně odstředivky než v dolní číásVi zevní stěny odstředivky.

Při použžtí známých zařízení a měkkého skla je možno vytvooit svrchu uvedený, teplotní rozdíl mezi horním a spodním okrajem zevní stěny odstředivky, přičemž věak dochází k tomu, že , i 'když teplota překročí teplotu odskelnění v horní části odstředivky, přece není dostatečně vysoká k tomu, aby byly způsobeny větěí Škody na kovu, z něhož je odstředivka vyrobena.

Při použžtí tvrdého skla není toto uspořádání prakticky pruvedStelné, zejména není možné, aby byl vysoký rozdíl mezi horním a spodním okrajem zevní stěny odstředivky. Příčina spočívá v tom, že v případě, že by teplota na spodním okorai byle udržována nad teplotou odskelňovánn, aby nedošlo ke krystalizaci skla, bylo by nutné udržovat horní okraj zevní stěny odstředivky na tak vysoké teplotě, že by došlo ke korozi kovu, z něhož je odstředivka vyrobena, a/nebo k příliš velké deformaci zevní stěny odstředivky.

U odstředivky podle vynálezu se užívá stejná vysoké teploty na jejím horním a dolním ^konci a tato te^plota se udr^žuje na todnotě například 1 050 °C, ^kter^á je vyšší ne^ž teplota odskeJ-nění. 7УikouZta skla je proto v poddiatě stejná při horním i spodním okrejí zevní stěny odstředivky a je rovna přibližně 500 Pa.s. Žádaného zvýšení odporu ve spodní části zevní stěny odstředivky se však dosahuje jiým způsobem. Zevní strana odstředivky je totiž uspořádána tak, že se její tloušťka zvětšuje směrem ke spodnímu okra^Z, jak,je znázorněno na obr. 1. Tím dochází k tomu, že sm^re^m od shora dolů se délka otvoru zvyšuje a při téže visk^Hě skla, které vychází působením odstředivé síly ve formě ·skleněných paprsků z odstředivky, se klade tomuto sklu v nižší části,zevní · stěny odstředivky větší odpor.

Na základě tohoto rozdílu mezi odporem jednotlivých otvorů v zevní stěně odstředivky docHází. k tomu, že paprsky skla jsou odstředivou silou vytlačovány u horního okraje do větší vzdálenooti než v blízkooti spodního okraje, · takže tímto způsobem dochází k požadovanému vytlačování skleněných vláken tak, že se jednotlivá·vlákně nekkíží. Popřípadě; je ještě možno zvěěšit odpor otvůrků v blízkosti dolního okraje odstředivky tak, že se zmenší jejich průměr.

Aby bylo možno udržet požadovanou teplotu dolního okraje odstředivky, je nutno spodní okraj odstředivky zahřívat intenzivními, než tomu je u známých zařízení. Vyyhřvací zařízení 23 je znázorněno na obr. 1 a má alespoň dvojnásobný a trojnásobný výkon oproti dosud užívarým zařízením. Výhodné je pouužtí vyhřívacího zařízení o výkonu 60 kW při frekvenci 10 kHz.

Při výhodném provedení se provozní podmínky udržuuí tak, že u horního i spodního okraje zevní stěny odstředivky se udržuje teplota skla, která je alespoň o 10 , až 20 °C vyšší než teplota odskelnění.

U většiny provedení má spodní část zevní stěny . odstředivky tlouštku, která je přibližně l,5krát větší než tloušíka horní části zevnn''stěin· ,V některých případech může být výhodné zvýit tloušťku zevní stěny · odstředivky ve srovnání s horní částí zevní stěny odstředivky 2,5krát.

Dvojnásobná tloušťka spodní čásibi zevní stěny odstředivky vzhledem. k horní části této stěny je typickou hodnotou zařízení podle vynálezu. Při zvláštním provedení ods^třediv^ky podle _ vynálezu může mít ^horní ^část jej^í s^těny Houdku p^blúně 3 mm a dolní část této stěny tloušťku přibližně 6 mm.

Přestože se tloušťka zevní stěny odstředivky může měnit rovnoměrně směrem shora dolů, tak jek je to znázorněno ne obr. 1, může být zevní stěna odstředivky provedena také tak, jak je to znázorněno například na zvětšeném řezu touto stěnou na obr. 10. Tato stěna má také ve spodní části větší tloušťku než v horní část,!· Nejmenší tloušťku však má ve střední části zevní st^ěny. Tyto změny v tlou^ee zevní stěn^y odstře^vky umoáiňuuí ještě dokoonaeei dosáhnout žádeného účinku.

v této souvissosti je nutno znovu zdůrezzit, že existují dva hlavní zdroje tepla, kterými jo zahřívána zevní stěna odstředivky. Především jde o prstencovitý proud horkého plynu, si^uujcí shora dolů, a kromě toho jde také o vyřhřívací zařízení £3» kterým je obvykle vysokofrekvenční zdroj. Toto zařízení je uloženo pod spodní částí odstředivky. Z toho vyplývá, že střední část zevní stěny odstředivky má o něco nižší teplotu než horní a spodní část této stěny, což současně zněmená, že viskozita skla ve střední části se zvyšuje. Provedenn, které je znázorněno na obr. 10, proto ještě usnadňuje změny viskozity v tomto smyslu, protože při tomto uspořádání má roztavené sklo minimální viskozitu v horní části, střední viskozitu ve střední části a nejvyšší viskozitu ve spodní části zevní stěny odstředivky.

Přestože v provedeních podle obr. 1 a 10 má zevní stěna odstředivky kónický tvar, to znamená, že má o něco vyšší průměr ve spodní čás^^tl než v horní části, je samozřejmé, že tato stěna může mít také válcovitý tvar, jak je znázorněno například ne obr. 11.

Dříve než budou popsána jednotlivá výhodná provedený která jsou znázorněna na obř. 2 až 9, bylo by zapotřebí se zmínit ještě o některých obecných změnách, které byly provedeny při konstrukci odstředivky podle vynálezu.

Jde například o tak zvaný perforační koeficient, kterým je poměr mezi celkovou perforovanou plochou zevní stěny odstředivky a plnou částí zevní stěny odstředivky. Změnami tohoto koeficientu je možno dosáhnout i nejrůznějších změn při zvlákňování skla. U odstředivek podle vynálezu je výhodné, obsahauj-M odstředivka co . možná velký počet otvorů na jednotku plochy své zevní stěny. Tím se zvýší perforační koeficient a tímto způsobem je také možno zvýšit celkovou kapacitu odstředivky, to znamená celkové mrnžžtví skla, které je možno ^řemj^it pomocí této odtředivky na skleněná vlákna.

Především je nutno zdůr^z^, že rychlost přívodu skla otvory ve stěně odstředivky silně závisí na viskozitě·dodávaného skla. Při stoupnutí této viskozity se v každém ^{z uve}d^ený^ch otvorů rychlost prou^du zmen^ue, zvý^ním ^perforačn^ího ^e^^enlu v^ša^k je' přece možno udržet celkovou kapacitu odstředivky, · a to i v tom případě, že jde o tak zvené tvrdé sklo s viskozitou. Je tedy zřejmé, že zvýšení perforačního 'koeficientu umoOnuje pouuití skel s vyšší viskozitou než tomu bylo u odstředivek známých konntrukcí, aniž by přitom došlo ke snížení celkové keppaity odstředivky.

Kappaita odstředivky závvsí kromě toho ještě na průměru jednotlivých otvorů, i ·při zmennení průměru otvoru je však možno dodržet, předem požadovanou kapacitu odstředivky zvýšením perforačního koeficientu odstředivky.

Odstředivkou podle vynálezu je dokonce možné poněkud z^ýšt celkovou kapa citu odstředivky ve srovnání se známými typy odstředivek a současně snížit rychlost průtoku roztaveného skla jednotnými otvory obvodové stěny odstředivky. Tohoto výsledku je částečně možno dásáhnout zvětšením perforačního koeficientu, mimoto však také dalšími faktory, které budou dále osvětleny. Současná ' s udržením nebo ' zvýšením kapacity oddtředivky se snižuje i koroze odstředivky, přestože se dosáhne většího mnnožtví skleněných vláken.

Je samozřejmé, že k největšímu narušení stěny odstředivky dochází v jednotlivých otvorech, přesto však při zvětšení perforačního koeficientu, které nutně vede k zeslabení zevní stěny odstředivky, nedochází ke- snížení kapacity a životnosti odstředivky, nýbrž ve srovnání s odstředivkami známého typu dokonce k lehkému zvýšení těchto dvou parammtrů.

Mimoto není nutné, aby při snížení rychlosti.proudu skla otvory v zevní stěně odstředivky měl horký plyn, srnmřující shora dolů, tak velikou rychlost, jako je tomu při větší rychlooti proudění roztaveného skla. Tím se tedy získává dvojnásobná výboje· Především je možno získávat delší skleněná vlákna, a to z toho důvodu, že délka vláken'je nepřímo úměrná rychlooti horkého plynu, který smmřuje shora dolů, mimoto pak znamená snížení rychlosti tohoto proudu horkého plynu poměrně značnou úsporu energie.

Zvýšení perforačního koeficientu zevní stěny odstředivky také umooňuje vyrobit současně daleko větší počet vláken při stejném objemu horkého- plynu, což opět ' znamená podstatnou úsporu energie. Bylo prokázáno, že přes zvýšení počtu vláken na jednotku objemu horkého plynu nedochází k žádnému shlukování těchto vláken, naopak zůstávají tato vlákna v průběhu celého postupu oddělena, což umoonuje získat výsledné produkty s vyšší kvalitou, zvláště pokud jde 6 izolační rnaatriál.

Při praktickém provádění je výhodné, aby zevní stěna odstředivky obsahovala alespoň ' · 2 otvorů na cm ve své perforované části, s výhodou 15 ež 45 nebo >0 otvorů na cm . Výz 2 · hodná hodnota je 35 otvorů na cm .''Průměr použitých otvorů se . přioom pohybuje v rozmezí 0,8 až 1,2 mm. Přestože výhod je možno dosáhnout při poožití odstředivek libovolného rozm^iru, je v mnoha případech výhodné zvýšení průměru - oOdiředivky ve srovnání se známým zařízením. Obvykle se užívaaí odstředivky o průměru přibližně 300 mm, je však možno užít divek o průměru alespoň 400 mm e dokonce až ' průměru 500 mm.

Zvýšení průměru odstředivky poskytuje rovněž řadu výhod. Při daném perforačním koeficientu a při stejné kapacitě celého zařízení vede zvětšení průměru odstředivky ke snížení rychlooti proudu roztaveného skla v každém je^dnot^ivé^m otvoru. Jak již bylo shora uvedeno v souvvslooti se zvyšováním perforačního koeficientu, umožňuje snížení rychlooti proudu v jednotlivých otvorech zvýšení viskozity roztaveného skla. Při stejné kapacitě odstředivky však nezpůsobuje zvýšená viskotiza roztaveného skle žádné zvýšení koroze a tím i snížení životnosti odstředivky.

Přesto některých výhod způsobu podle vynálezu je možno dosáhnout - i při použžtí odstředivek, jejichž zevní stěna má jakýkoliv vertikální rozmel’, může být v některých případech výhodné zvýšení této zevní stěny, a to v některých případech až na - dvojnásobnou hodnotu. Výška zevní stěny odstředivky se může zvvtŠit z běžně užívaných 40 mm až na 80 mm. Toto zvětšení výšky umooňuje současně zýšení celkového počtu otvorů, což je opět velmi výhodné, protože je možno získat současně daleko větší počet skleněných vláken, což znamená podstatnou úsporu energie.

U provedení podle obr. 2 je odstředivka 25 upevněna hlavou 24 na centrální hřídel 10. Stejně jeko u prvního provedení se vede směrem shora dolů z prstencové komory £0. opatřené prstencovi^u tryskou 21 proud horkého vzduchu, smějící shora dolů podél zevní stěny 26 odstředivky 25· v provedení,. znázorněném na obr 2 je průměr odstředivky 25 o něco větší než v provedení, znázorněném na obr· 1, a zevní stěna 26 má ve spodní části také o něco větší tlouělku než v horní části. Na.jejím spodním okraji je zevní stěna 26 opatřena prstencovou přírubou 27· jejíž tloučlke se zvětšuje radiálním směrem dovnitř. Její spodní část má v axiálním směru odstředivky 25 rozměr, který odpovídá alespoň střední tloučlce zevní stěny 26 a s výhodou je větčí než . maadmáání tloučlka této zevní stěny 26· Tím dochází k podstatnému zesílení celého zařízení, které brání Zejména vyklenutí zevní stěny 26 směrem ven v její střední části při plném provozu odstředivky.

V provedenn, znázorněném na obr· 2, je rovněž uložen ve střední části odstředivky 25 dělicí buben 28· který je opatřen na-svém obvodě řadou dělicích otvory 22· Proud S skla je přiváděn - .stejně jako v provedeš, znázorněném na obr· 1, shora dolů v dělicím bubnu 28 a při. jeho rotaci dochází ke vzniku paprsků 30 skla, srněřujjcích radiálně směrem ven·

Mííto, aby paprsky 30 skla byly vedeny přímo na vnitřní stranu zevní stěny 26 odstředivky 25· je v provedení na obr· 2 mezi tyto dvě části zařazena ještě další pomůcka, určená ke správnému odčtylení paprsků 30 skla, které vycházejí z dělicího bubnu £8· Touto pomůckou je prstehcovitý trychtýř 31, jehož dno je opatřeno řadou dělicích otvorů, z nichž vychááeji. paprsky 32 skla a jsou pak vedeny na zevní stěnu 26 odstředivky 25· Stejně jeko v provA^enn, znázorněném na obr· 1, jsou tyto otvory uspořádány tak, aby paprsky 32 skla tyly vedeny na vnitřní stranu zevní stěny £6. odstředivky 25 v úrovni horní řady otvorů a - tím tylo umožněno volné laminární proudění směrem shora dolů·

V ptov<^(^<^i^íí, znázorněném na obr· 2, má dělicí buben 28 menší průměr než dělicí buben 17 v provedení, znázorněném na obr· 1· Celé uspořádáme bylo nutno změřit z toho důvodu, že průměr odstředivky - 25 je větěí než průměr odstředivky 12 znázorněné na obr· 1· Při použžtí dělicího bubnu s průměrem, jaký má děěicí buben 17 v provedení ne obr· 1, vzdálenost mezi dělicím bubnem'a perforovanou zevní stěnou 13 odstředivky 12 je tak veliká, že se zhoršuje' rovnoměr^^t přiváděných paprsků skla a dochází i k nerovnoměrnost při chodu celé odstředivky 12·

Může dojtít i k tomu, že část skla se dostane na zevní stěnu - 13 až pod horní řadou otvorů této stěny· To je nežádoucí, protože jak již bylo zdůrazněno, je zapotřebí, aby se celé mnnožtví roztaveného skla dostalo na vUtřní stranu zevní stěny v horní řadě otvorů této stěny, aby na vnitřní straně této stěny mohl vzniknout laminární proud skla směrem shora dolů·

V případě, že se užije děěicí - buben 28 3 průměrem o něco menším, než má dělicí buben 17 v provedení, znázorněném ne obr· 1, s současně se poudje jeko pomůcky k usměrnění proudu skla prstenoovitého trychtýře 31, který je znázorněn na obr· 2, je možno dosáhnout přesného přívodu - roztaveného skla v úrovni horní řady otvorů, provedených v zevní stěně 26· Prstencovitý trychtýř 31 může být upevněn na hlavě 24. pomocí nosné konstrukce Ha, která je tepelně - izolována izolací 4^.· znázorněnou na obr· 7 a 8·

Stejně jako v provedený znázorněném na obr· 1, je možno i v provedení znázorněném na obr· 2 užít vysokofrekvenčního vyhřívecího zařízení 23» kterým je možno vyrovnat teplotu v horní a spodní části perforované zevní stěny 26 odstředivky 25·

Na obr· 3 je znázorněno pro vedení, které je obdobné provedený znázorněnému na obr· 2, přičemž stejné nebo velmi podobné konstrukční prvky jsou označeny stejnými vztahovými značkami· odstředivky 25 je rovněž uložen déěicí buben 28 téže konstrukce jako ne obr· 2, avšak místo prstencov^ého trychtýře 31 se užívá jiné pomůcky k usměrňování proudu roztaveného skla· Touto pomůckou je v tomto případě lište 33 opatřená žlábkem a upevněná na hlavu 24 tepelně izolovatymi íooíčí 33a· Lišta 33 je opatřena kanálky, kterými se přivádí z dělicího bubnu 28 paprsky 30 skla·

1

Spod! okrej tohoto kanálku je opatřen přepadem 34. takže sklo, které je přiváděno do drážky lišty 33 se dostává odstředivou silou na vnitřní stranu zevní . stěny 26 odstředivky 22. LiSta 33 je s výhodou uložena tak, aby sklo bylo přiváděno v úrovni horních otvorů vnitřní strany zevní stěny 26 odstředivky 25.

Činnost odstředivky, znázorněné na obr. 3, · je podobná'činnosti odstředivky z obr. 2, s tím rozdílem, že roztavené sklo se v provedení na obr. 2 přivádí · na vnitřní stranu zevní stěny 26 otvory v prstencovitém trychtýři 31. kdežto v provedení, znázorněném ne obr. 3 se sklo na vnitřní střenu zevní stěny 26 přivádí pomocí liSty 33 ve formě jednolité vrstvy 35·

V provede!, znázorněném ne obr. 4, se odstředivka 36 liSí od odstředivek 12 e 25 z uspořádání, znázorněných na obr. 1, 2 a 3, svým podstatně větěím vertikálním rozměrem. 7 provedení, znázorněném na obr. 4, se užívá podobného dělicího bubnu 28 jako v provedení, znázorněném na obr. 3, e tímto dělicím bubnem 28 jsou přiváděny paprsky 30 skle ne liStu 33· která má obdobnou stavbu jako na obr. 2. LiSta 33 vSak nepřivádí·sklo na · vnitř! stranu zevní stěny odstředivky 36. avSak přivádí sklo do vnitřního prostoru trychtýře 37. který je upevněn na nosné konstrukci 3B. uložené ve vnitřním prostoru odstředivky 36.

Nosná konstrukce 38 má válcovitý tvar a její spodní okraj je opatřen drážkou 3818. do které zapadá okraj 36a. který je částí příruby odstředivky 36. Nosná konstrukce 38 je mimoto uložena na základní desce 38b. Jak je zřejmé z obr.·4, · je nosná konstrukce ,38. e základní deska 38b opatřena otvory. Nosná konstrukce 38 je mimoto spojena se · zevní stěnou odstředivky 36 držáky 39. které jsou zakotveny ve střední části zevní stěny odstředivky 36 a slouží ke zpevnění zevní části této stěny. Držáky 39 jsou · vzhledem k sobě uloženy v určitých odstupech, takže neruší laminární proudění roztaveného skla směrem shora dolů po vnitřní straně zevní stěny odstředivky 36.

Držáky 39 mohou být s nosnou konstrukcí 38 spojeny prstencem 39a. · který je součáá.tí nosné konstrukce 38. 3e tedy zřejmé, že nosná konstrukce 38 brání vychýlení zevní stěny odstředivky 36 směrem ven. Mimoto je možno dosáhnout nosnou konstrukcí 3B. držáky 39 a prstencem 39a podstatného zesílení zevní stěny odstředivky 36, které opět působí proti jejímu vychýlení směrem ven.

Další výhoda, této konstrukce je skutečnost, že jednotlivé konstrukční prky je možno udržovat na poměrně nízké teplotě. V případě, že teplota zevní stěny je přibližně 1 ⁰5⁰ °C při provozu ods^t-ře^vty 36 leží teplota nos! fonstrutoe ³⁸ v bHzkosti ⁶⁰⁰ takže nosná konstrukce 38 není příliě opotřebovávána.

/ provedeni, které je znázorněno na obr. 8, jsou podrobbnji znázorněny jednoiivé části trychtýře 37 a nosné konstrukce 38. 3e zřejmé, že výstup! otvory 40 na spodní čásbi trychtýře 37 jsou provedeny tak, že paprsky skla vystupují v úrovni otvorů 41. provedených v nosné konstrukci 38. Koozdlení držáků 39 v intervalech po vnitř! plode zevní stěny odstředivky zajidluje laminární proudění roztaveného skla směrem od· horního okraje až po spodní části s co nejmeněím přeruěením.

DsIší konstrukční prvky tohoto provede!, například hřídel, prstencová komora a prstencová tryska pro přívod horkého plynu i vy^řívací zařízení maj podobnou konstrukci jako zařízení, které bylo znázorněno na obr. 1.

V provedenn, znázorněném na obr. 5, má odstředivka 42 podobnou konstrukci jako odstředivka 3b znázorněná na obr. 4. Má vSak menší průměr a roztavené sklo je přiváděno dělicím bubnem 43. který má o něco větší průměr než dělicí buben 28 v provedeni, znázorněném na obr. 4. Otvory, provedené v obvodové stěně dělicího bubnu 43. slouží k přímému přívodu paprsků 44 skla do trychtýře 37. takže v tomto provede! ne! zařazena Hěta 33.

Toto provedení ' je' opatřeno nosnou konstrukcí 38 se základní deskou 38b provedenou obdobným způsobem, jek je to znázorněno na obr. 4.

Přestože je možno zpevnověcích prvků znázorněných na obr. 4 e 5 použít 1 u odstředivek, jejichž obvodová stěna má jednotnou tloušiku, je výhodné Je pioužt v odstředivkách, Jejichž zevní stěna má ve směru shora dolů ící se tloušiku.

Ne obr. 6 Je znázorněno podobné provedení Jako na obr. 3,-v němž odstředivka 25 a dělicí buben £8 jsou provedeny stejně, avšak jako pomůcky pro usměrnění proudu ekla se užívá liSty —- opatřené přepadem, přičemž teto lište 45 není upevněna ne hlavě hřídele, ale na zevní stěně £6 odstředivky £5» Jak je znázorněno ne obr. 6.

Ne obr. 7 a 8 Je detailně znázorněno dělicí zařízení z obr. 4 až 6, přičemž na obr. 8 jde o trychtýř - a na obr. 7 o lištu 45. V obou těchto pomůckách bylo ještě užito meeivrstvy, kterou Je izolace 46. Toto uspořádání má snížit přenos tepla z dělicí pomůcky na odstředivku a zejména na Její nosnou konstrukci 38.

Podstatnou výhodou odstředivky podle vynálezu Je, že Je v ní možno zvlákňovet nejrůznněáí typy skle. '

Je samozřejmé, že k výrobě skleněných vláken uvedených způsobem je možno užít měkká skla. Mimoto však Je možno užít i skla odlišného složení, i taková, ' která až dosud nebylo možno zpracovat na skleněná vlákna. Tato skla nebylo až dosud možno zpracovávat známým způsobem ve - známých zařízeních, především z toho důvodu, že na závadu byla poměrně vysoká teplota odskelnění, která vyžadovala i poměrně vysokou teplotu při výrobě skleněných vláken. Při této vysoké teplotě však dochází ^ři poušžtí odstředivek - známého typu k vyklenutí zevní stěny nebo k velmi rychlé korozi, někdy ' tak rychlé, že by odstředivky uvedeného typu nebylo možno při průmmslové výrobě skleněných vláken vůbec pouužt. Zejména nebylo možno známým způsobem zpracovávat tak zvaná tvrdá skla, která však je možno velmi výhodně zpracovat odstředivku podle vynálezu.

Kromě toho je možno v odstředivce podle vynálezu zpracovávat určitá skla dosud neznámého složení s velmi výhodnými vlastnostmi, zejména pokud jde o viskozitu a o teplotu odskelnění. Tato skla neobsahují žádné sloučeniny fluoru a téměř žádné sloučeniny bóru a/nebo baria, přičemž je nutno zdůraannt, že sloučeniny všech tří uvedených prvků jsou běžnou součástí měkkých skel, která tyto látky obsahují často ve velkých mnnžžtvích, aby bylo možno snížit jejich teplotu tání a teplotu odskelnění a tak umož^t jejich zpracování v odstředivkách známého typu.

Sklo nového složení Je výhodné teké z toho důvodu, že jeho poušžtí je hospodárné a při jeho zpracování nedochází ke znečištění ovzdušš. Sklo podle vynálezu má poměrně vysokou teplotu tání a teplotu odskelnění a až dosud nebylo možno ze skla tohoto typu vyrábět skleněná vlákna. Při zpracování zařízením podle vynálezu je však možno získat z tohoto skla jako výsledný produkt vlákna s velmi dobrými vlastnostmi,- pokud jde o odolnost proti vysokým teplotám.

Z tohoto důvodu jsou ' také tato vlákna určena k výrobě izolačních maaeriálů, přičemž t^yt^o i^zol^ačⁿí meatriály mohou snést te^plotu 45⁰ a^ž 5⁰⁰ °C. Izo^ční ma^eiály, - vyrostá z měkkých skel, bylo možno užít pouze do teploty 400 °C.

Složení jednotlivých typů skla, vhodných k zvlákňování v odstředivce podle vynálezu v průmmslovém mměřtku, bude dále uvedeno. Než bude toto složení uvedeno podrobně, je ještě zapotřebí uvést, dříve známá skla, používaná k výrobě skleněných vláken ve známých zařízeních, měla viskozitu při výrobě vláken řadu 100 Pa.s. Bylo proto výhodné udržovat tuto teplotu nad teplotou odskelněnn,- čehož bylo možno dosáhnout pouze v tom případě, že byly do skla přiváděny sloučeniny fluoru, bóru a baria. Uuritá skla mohou mít viskozitu ež

U

500 Pa.s při zpracování na skleněná vlákna odstředivkou podle vynálezu, přičemž teploto zpracování leží v rozmezí 1 ⁰³⁰ až 1 0>0 °C.

Je však samozřejmá, že v zařízení podle vynálezu je možno zpracovávat nejen svrchu uvedená tvrdá skla, ale i měkká skla známého složení, tak jak jsou dosud zpracovávána ve známých zařízeních.

Dále budou uvedena složení skel, výhodných pro zpracování v odstředivce podle vynálezu. Složení jednotlivých skel je uváděno v hmoonostních podílech, přičemž nejsou uviděny nečistoty, které rtebyly použitou analytickou metodou zaznamenány.

V následující tabulce I je uvedeno, složení 8 druhů skel a ' současně > i hlavní vlastnosti těchto skel.

Tabulka 1

Složení	0 1	2	3	4	5	6	7
sío2	66,90	63,15	62,60	62,70	61,60	63,45	62,10	60,30
А1Л	2,25	5,05	5,20	5,15	5,90	5,25	5,85	6,35
Na2O	14,70	13,20	15,15	1 5,20	13,80	14,95	14,55	14,95
KgO	1,0	2,10	2,30	2,30	2,45	2,25	2,70	2,65
CaO	7,95	5,90	5,25	5,50	5,95	5,40	5,75	6,25
MgO	0,30	2,65	3,35	3,35	2,60	4,00	2,75	2,40
BeO .	stopy	2,90	4,85	2,70	3,20	stopy	stopy	stopy
MnO	0,035	2,00	stopy	1 ,50	3,05	3,00	3,40	2,90
Pe2°3	0,49	0,78	0,79	0,85	0,89	0,84	1 ,88	3,37
so3	0,26	0,55	0,50	0,52	0,45	0,51	0,40	0,36
TiO2	stopy	stopy	stopy	stopy	stopy	stopy	stopy	stopy
B2°3	4,9	1,50	stopy	stopy	stopy	stopy	stopy	stopy

Složení	0	1	2	3	4		6	7
Viskozita η
T (l°g n = 2) [oC]	1 345	1 416	1 386	1 403	1 410	1 402	1 405	1 395
T (log η= 2,5) Pc]	1' 204	1 ' 271	1 249	1 264	1 270	1 265	1 266	1 257
T (log n= 3) Pc]	1 096	1 161	1 141	1 156	1 158	1 160	1 158	1 1 50
T (log 4= 3,7) [°c]	975	1 042	1 028	1 038	1 042	1 045	1 038	1 030
OOdkelnSní
Hquidus [°c]	970	1 020	960	1 015	1 01?	1 040	1 020	1 025

Pokračování tabulky I

	0 1	2	3.	4	5 6	.7
maximální rychlost [^um/mň]	0,93	0,52	0,30	0,46	1 ,1	0,40	1 ,08	1 ,96
při teplotě [°C]	855	900	840	600	900	880	915	920
Chemická odolnost
proti vodě [mg]	13,0	10,8	1b, j	16,8	1 1	16,4	12,86	14,9
residuální aktivita [g Na20]	4,6	3,6	5,9	5,9	3,6	5,6	4,8	4,9

Složení, které je uvedeno v tabulce, je výsledkem analýzy náhodných vzorků. Je zřejmé, že údaje u jednotlivých náhodných vzorků se mohou od sebe liSit o í 5 %, což vyplývá z chyb, které mohou být způsobeny při dávkování nebo navážení jednotlivých směsí a také těkavostí některých výchozích látek, které jsou složkami uvedených směsí. '

Přestože směs 0 je možno zpracovat známým způsobem na skleněná vlákna, není způsob výroby těchto vláken v průmyslové formě hospodárné, protože kapacita odstředivky pro skleněná vlákně uvedeného složení je příliě nízká.

Je však zcela zřejmé, že směs 0 je možno zpracovávat způsobem podle vynálezu v zařízení podle vynálezu rentabilně na skleněná vlákna dobré kvality.

V případě ostatních směsí je prakticky nemožné zpracovat uvedené směsi na skleněná vlákna při použití odstředivek známé konstrukce. Timoto nebyla skla o složení 5, 6 a 7 až dosud známa.

Všechny uvedené směsi je však možno zpracovat na skleněná vlákna dobré kvality v zařízení podle vynálezu.

Zařízení podle vynálezu je vhodné zejména ke zpracování skel, která jsou uvedena v následující tabulce II v odstavci A. Složení skla je opět uvedeno v hmotnostních podílech.

В C manganová skla barnatá skla železitá skla

Tabulka II

Složky

A obecné rozmezí

SiUg	59	až	6>	59	až	65	60	až	64
л12°3	4	až	8	4	až	8	5	ež	6,5
NOgC	12,5	až	18	12,5	až	18	14, J	až	18
K£O	0	až	3	0	až	3	0	až	3
	15	až	18	15	ež	18	16	až	18.
A^Uj/iigC	0,25	až	0,40	0,25	až	0,40	(0,25	až	0,40)
CaO	4,>	ež	9	4,5	až	8	5	ež	9
KgU	0	až	4	0	až	4	0	ež	4
MgO/CeO	0	až	0,75	0	až	0,75	0	až	0,75
MgO + CaO	7	až	9,5	7	až	9,5	8	ež	9,5
MnO	0	až	4	Ί	až	3,5 ‘	1,5	až	4
BaO	0	až	5	2	až	3,5	stopy
Fe2°3	0,1	až	5	OJ	až	1	0,8	ež	3,5
MnO+BaO+FegO-j	3,>	až	8	4	až	8	3,5	ež	6,5
B2°3	0	až	2	0	až	2	stopy
různé	<1			<1			<1
z toho SO^	So,6			<0,6			S-0,6

Skla, uvedená v tabulce II odstavci A, jsou zvláště vhodná ke zpracování na skleněná vlákna, protože složení těchto skel bylo voleno tak, aby se pokud možno dosáhlo rovnováhy mezi viskozitou roztaveného skla na jedné straně a teplotou odskelnění a odolností výsledného materiálu na druhé straně.

Uvedeným požadavkům odpovídají také manganová skla, která jsou uvedena v odstavcích В a C tabulky II. V odstavci В jsou uvedena skla, která obsahují velmi malé množství bóru a popřípadě malé množství baria.

V odstavci C jsou uvedena manganová skla nového typu, která obsahují větší podíl železa, jako je tomu například také u skel 5, 6 a 7 z tabulky I, v jejichž složení je možno zcela vynechat sloučeniny baria a bóru, i když je samozřejmě možné přidat do uvedených skel alespoň stopy sloučeniny uvedených prvků.

s

Aby bylo možno zpracovat na skleněná vlákna tvrdá skla, jejichž viskozita se pohybuje v blízkosti 100 Pa.s při teplotách vyšších než 1 150 °C a jejichž teplota odskelnění je řádu 1 030 °C, je výhodné vyrábět skleněná vlákna z těchto skel v odstředivce, která je vyrobena ze slitiny zvláštního složení, která je odolná proti svrchu uvedených teplotám. V případě, že se v odstředivce ze stejné slitiny zpracovávají měkčí skla je možno použitím těchto slitin podstatně zvýšit životnost odstředivky.

Složení výhodných slitin je uvedeno v následující tabulce, přičemž množství jednotlivých složek slitiny je uvedeno v hmotnostní koncentraci.

23>?04

Prvek	%
C	0,65	až	0,83
Cr	27,5	až	31
W	6	až	7,80
Fe	7	až	10
Si	0,7	až	1,2
Mn	0,6	až	0,9
Co	. 0	až	0,2
P	0	až	0,03
s	0	až	0,02
Ni (komplement)	59	až	50

Zvláště výhodné je vyrábět z uvedených slitin odstředivky o větším průměru, například o průměru 400 mm.

Claims (13)

1. Odstředivka pro zvlákňování termoplastických materiálů, zejména roztaveného skla, opatřená zevní stěnou a otvory, přičemž spodní okraj této stěny je spojen s prstencem, který vystupuje směrem dovnitř, a horní okraj má stěnu o menší tloušlce než spodní okraj, vyznačující se tím, že zevní stěna (13,26) má největší tloušlku ve své spodní části, nejmenší tloušíku ve své střední části a střední tloušíku ve své horní části.

2. Odstředivka podle bodu 1, vyznačující se tím, že zevní stěna (13, 26) je opatřena zesilujícími prvky.

3· Odstředivka podle bodu 2, vyznačující se tím, že jako zesilovací prvek obsahuje prstencovou přírubu (15, 27) která je spojena s prstencem (16), tvořícím část spodního lemu zevní stěny (13).

4. Odstředivka podle bodu 3, vyznačující se tím, Že prstencová příruba (15) má v axiálním směru odstředivky (12) větší rozměr než je střední tloušíke zevní stěny (13).

5. Odstředivka podle bodu 3, vyznačující se tím, že prstencová příruba (27) je provedena v jednom kuse se spodním lemem zevní stěny 26) a její tloušíka se zvyšuje radiálním směrem dovnitř odstředivky.

6. Odstředivka podle bodu 5, vyznačující se tím, že vnitřní strana prstencové příruby (27) má tloušlku, která je alespoň rovná střední tloušíce zevní stěny (26).

7- Odstředivka podle bodu 2, vyznačující se tím, že zesilující prvek sestává ze žebra pro zesílení stěny, upevněného uvnitř odstředivky (36, 42) a spojeného s obvodem střední Části její zevní stěny.

8. Odstředivka podle bodu 7, vyznačující se tím, že žebro je opatřeno drážkou (38c) pro prstenec (39a), fixovaný ne zevní stěnu držákem (39).

9. Odstředivka podle bodu 7, vyznačující se tím, že zesilující prvek je opatřen drážkou (38a) pro okraj (36a) pevného prstence dolního lemu zevní stěny odstředivky (36, 42), přičemž tento zesilující prvek je tímto způsobem spojen se zevní stěnou pod otvory pro výstup skla.

10. Odstředivka podle bodů 1 až 9, vyznačující'se tím, že spodní okraj zevní stěny (13) je zakřiven.

11. Odstředivka podle bodů 1 až 10, vyznačující se tím, že zevní plocha zevní stěny (13) má válcový tvar.

12. Odstředivka podle bodů 1 ež 11, vyznačující se tím, že otvory v zevní stěně (13) spodních řad mají menší průměr než otvory horních řad.

13. Odstředivka podle bodů 1 až 12, určená к činnosti v prstencovitém proudu vzduchu, a to к otáčení okolo své vertikální osy, vyznačující se tím, že je vyrobeno ze slitiny obsahující hmotnostně 0,65 až 0,83 % uhlíku, 27,5 až 31,0 % chrómu, 6,0 ež 7,8 % wolframu, 7 až 10 % železa, 0,7 až 1,2 % křemíku, 0,b až 0,9 % manganu, 0 až 0,2 % kobaltu, 0 až 0,03 % fosforu, 0 až 0,02 % síry a zbytek, tj. ?0 až >9 % niklu.