DE1092606B - Device for the production of fibers, in particular glass fibers - Google Patents
Device for the production of fibers, in particular glass fibersInfo
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Description
DEUTSCHESGERMAN
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Herstellung von Fasern aus thermoplastischen Massen in zähflüssigem Zustand, insbesondere von Glasfasern.The invention relates to an apparatus for producing fibers from thermoplastic Masses in a viscous state, especially of glass fibers.
Sie betrifft insbesondere solche Vorrichtungen, bei denen die geschmolzene Masse dem Innern eines sich um seine Achse mit hoher Geschwindigkeit drehenden Hohlkörpers zugeführt wird, in dessen Mantel auf eine Anzahl von Reihen verteilte Öffnungen vorgesehen sind. Unter der Wirkung der Zentrifugalkraft wird die Masse durch diese Öffnungen in Form feiner Ströme ausgeschleudert, die dabei einer Ziehwirkung unterliegen und dadurch zu Fasern umgewandelt werden.It relates in particular to those devices in which the molten mass is inside a person is supplied to its axis rotating hollow body at high speed, in the jacket a number of rows of distributed openings are provided. Under the action of centrifugal force the mass is ejected through these openings in the form of fine streams, which creates a pulling effect are subject to and are thereby converted into fibers.
Zur Erzeugung feinster Fasern wurde bereits in Vorschlag gebracht, die Fasern gleich nach ihrem Austritt aus den Öffnungen der Einwirkung von Flammen oder Strömen heißer Gase auszusetzen.For the production of the finest fibers, a proposal has already been made, the fibers immediately after their Exposure to the action of flames or currents of hot gases shall expose leaks from openings.
Gemäß einem Merkmal der Erfindung wird der obere Teil des Mantels wenigstens teilweise in den Strömungsweg des Flammen- oder Heißgasstromes gestellt, der sich längs des Mantels ausbreitet, wobei dieser obere Teil des Mantels so geformt ist, daß die gegen ihn schlagenden Flammen oder Heißgase zur eigentlichen Strömung der Flammen oder Heißgase hin umgelenkt werden, ohne die Hauptströmungsrichtung wesentlich zu ändern.According to a feature of the invention, the upper part of the shell is at least partially in the Provided the flow path of the flame or hot gas flow, which propagates along the jacket, wherein this upper part of the jacket is shaped so that the flames or hot gases striking against it to actual flow of the flames or hot gases can be deflected without changing the main flow direction to change significantly.
Die Erfindung sieht namentlich vor, dem in den Flammen- oder Heißgasstrom gestellten oberen Teil des Mantels eine kegelstumpfförmige oder eine abgerundete Form zu geben. Es wurde festgestellt, daß mit einer derartigen Vorrichtung feinste Fasern von sehr gleichmäßigem Durchmesser zu erzielen sind, wobei sich ebenfalls eine zufriedenstellende Gebrauchsdauer des Schleuderkörpers ergibt. Diese Vorrichtung begünstigt in der Tat die Aufrechterhaltung konstanter Temperatur über die ganze Mantelhöhe sowie die Beibehaltung dieser Temperaturgleichförmigkeit während der ganzen Betriebszeit des Schleuderkörpers.The invention specifically provides for the upper part placed in the flame or hot gas flow to give the shell a frustoconical or rounded shape. It was found that With such a device, the finest fibers with a very uniform diameter can be achieved, which also results in a satisfactory service life of the slinger. This device In fact, it favors the maintenance of a constant temperature over the entire height of the mantle as well as maintaining this temperature uniformity throughout the operating life of the Slingshot.
Die Erfindung sieht weiterhin vor, zwecks Vermeidung einer Ablenkung von Flammen oder heißen Gasen in dem Spalt zwischen dem Schleuderkörper und der Verbrennungskammer ein Hindernis anzubringen. The invention also provides for the purpose of avoiding a deflection of flames or hot Gases in the gap between the spinner and the combustion chamber to create an obstruction.
Im einzelnen kann auf dem oberen Teil des Schleuderkörpers ein ringförmiger Wulst angebracht sein, durch den der Spalt zwischen dem sich drehenden Körper und der Wandung der diesen umgebenden Verbrennungskammer oder des Brenners verengt wird, wobei dieser Wulst in eine Ausnehmung der Wandung der Verbrennungskammer hineinragen kann. Es besteht auch die Möglichkeit, diesen ringförmigen Wulst anstatt auf dem Schleuderkörper an derIn particular, an annular bead can be applied to the upper part of the slinger through which the gap between the rotating body and the wall of the surrounding body Combustion chamber or the burner is narrowed, this bead in a recess of the Wall of the combustion chamber can protrude. There is also the option of this ring-shaped Bulge instead of on the slinger on the
Vorrichtung zur Herstellung von Fasern, insbesondere von GlasfasernDevice for the production of fibers, in particular glass fibers
Anmelder:Applicant:
Compagnie de Saint-Gobam,
Neuilly-sur-Seine, Seine (Frankreich)Compagnie de Saint-Gobam,
Neuilly-sur-Seine, Seine (France)
Vertreter: Dr.-Ing. H. Scheller, Patentanwalt,
Aachen, Wilhelmstr. 80Representative: Dr.-Ing. H. Scheller, patent attorney,
Aachen, Wilhelmstrasse 80
Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 17. Juni 1957Claimed priority:
France June 17, 1957
Maurice Charpentier, Rantigny, Oise,Maurice Charpentier, Rantigny, Oise,
und Lucien Berthon, Liancourt, Oise (Frankreich),and Lucien Berthon, Liancourt, Oise (France),
sind als Erfinder genannt wordenhave been named as inventors
Verbrennungskammer oder an dem Brenner vorzusehen. Provide combustion chamber or on the burner.
Es wurde bereits in Vorschlag gebracht, dem Mantel eine zur Grundfläche hin sich derart erweiternde Form zu geben, daß die Flammen oder heißen Gase an seiner Oberfläche vorbei streichen, ohne sich von dieser lösen zu können.A proposal has already been made for the jacket to expand in this way towards the base area To give shape so that the flames or hot gases sweep past its surface without moving away from it to be able to solve.
Erfindungsgemäß wurde erkannt, daß es vorteilhaft ist, die äußere Mantelfläche konisch zu gestalten, wobei der Neigungswinkel nach unten hin größer wird.According to the invention it was recognized that it is advantageous to make the outer jacket surface conical, with the angle of inclination increases towards the bottom.
In dieser Beziehung sieht die Erfindung insbesondere vor, die äußere Mantelfläche des Schleuderkörpers aus mehreren übereinander angeordneten Kegelstumpfflächen zu bilden, deren Neigungswinkel vom oberen Mantelteil zum unteren hin zunimmt.In this regard, the invention provides, in particular, the outer jacket surface of the centrifugal body to form from several truncated conical surfaces arranged one above the other, the angle of inclination increases from the upper part of the shell to the lower part.
Diese Formgebung macht den Mantel gegen die Beanspruchungen widerstandsfähig, denen er bei der Arbeitstemperatur unterworfen ist. Auf Grund dieser Festigkeit wird eine Verformung des Mantels vermieden und damit die Aufrechterhaltung einer Temperaturgleichmäßigkeit über der ganzen Manteloberfläche erzielt. Der Mantel neigt in der Tat dazu, sich zu verformen, indem er im mittleren oder oberen Teil eine Ausweitung bildet, die eine angemessene Beheizung des unteren Mantelteiles behindert. Eine einmal entstandene Verformung hat, da die Beheizung des Mantels nicht mehr gleichmäßig ist, von sich aus die Tendenz, sich schnell zu vergrößern, so daß der Mantel unbrauchbar wird.This shape makes the coat resistant to the stresses that it is exposed to Working temperature is subject. Because of this strength, deformation of the jacket is avoided and thus the maintenance of temperature uniformity over the entire surface of the jacket achieved. The mantle, in fact, tends to deform by being in the middle or top Part forms an expansion that hinders adequate heating of the lower shell part. One Once a deformation has arisen, since the heating of the jacket is no longer uniform, by itself a tendency to enlarge rapidly rendering the jacket unusable.
009 647/362009 647/362
Die Erfindung sieht gleichfalls vor, diese Festigkeit des Alanteis noch dadurch zu erhöhen, daß er in passender Weise mit Versteifungsrippen versehen ist, die ringförmig sein können und waagerecht verlaufen oder in Richtung einer Erzeugenden des Mantels liegen.The invention also provides for this strength of the Alanteis to be increased by making it more suitable Way is provided with stiffening ribs that can be annular and run horizontally or lie in the direction of a generatrix of the jacket.
Die mechanische Festigkeit des Mantels kann ferner noch durch eine geeignete Profilierung des unteren Teils des Schleuderkörpers erhöht werden. Es wurde bereits vorgeschlagen, in diesem Teil eine Öffnung vorzusehen, die praktisch die ganze Bodenfläche des Körpers einnimmt. Gemäß der Erfindung soll der in Mantelnähe verlaufende Teil um etwa 10° gegen die Waagerechte geneigt und im Schnitt dem oberen Teil ähnlich sein.The mechanical strength of the jacket can also be achieved by suitable profiling of the lower Part of the sling body can be increased. It has already been suggested to make an opening in this part to be provided, which takes up practically the entire floor area of the body. According to the invention, the in The part near the jacket is inclined by about 10 ° to the horizontal and in section the upper part be similar to.
Um den Kontakt mit den Flammen oder heißen Gasen auf der ganzen Mantelhöhe zu erleichtern, werden die Schleuderöffnungen nicht in einer geglätteten Oberfläche vorgesehen; letztere weist vielmehr gemäß der Erfindung Rauhigkeiten oder Höcker auf, um auf diese Weise das Bestreichen durch die Flammen bzw. heißen Gase noch wirkungsvoller zu gestalten. Zum anderen sieht die Erfindung vor, die äußere Oberfläche des Mantels stufenförmig auszubilden, wobei auf jeder Stufe eine oder mehrere Reihen von Schleuderöffnungen vorgesehen sind. Hierbei kann die Stufenbreite konstant sein. Mit Vorteil besitzen die Stufen jedoch verschiedene Breiten, die sich mit der Neigung des Mantels ändern, und zwar vorzugsweise in der Weise, daß bei stärkerer Neigung auch die Stufenbreite größer ist.In order to facilitate contact with the flames or hot gases at the entire height of the mantle, be the spinning openings are not provided in a smoothed surface; the latter rather points in accordance with the invention has roughness or bumps, in order to prevent the flames or to make hot gases even more effective. On the other hand, the invention provides the outer surface to form the jacket step-shaped, with one or more rows of centrifugal openings on each step are provided. The step width can be constant here. Advantageously, they have However, steps of different widths which change with the inclination of the mantle, preferably in such a way that the step width is larger with a steep incline.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, die sich auf die in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele von Vorrichtungen gemäß der Erfindung bezieht. Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description, which emerges relates to the embodiments of devices according to the invention shown in the drawing.
Bei diesen Ausführungsbeispielen ist der sich drehende Hohlkörper mit 1 bezeichnet, dessen Mantel 2 mit einer gewissen Zahl von auf Reihen verteilten Öffnungen 3 versehen ist, durch die die in das Innere dieses Körpers in schmelzflüssigem Zustand eingebrachte Masse nach außen geschleudert wird. Der sich drehende Körper ist von einer Verbrennungskammer 4 umgeben, die einen zu dem genannten Drehkörper konzentrisch verlaufenden ringförmigen Schlitz 5 aufweist.In these exemplary embodiments, the rotating hollow body is denoted by 1, the jacket 2 is provided with a certain number of openings 3 distributed in rows, through which the into the interior This body is thrown outwards in the molten state. Of the rotating body is surrounded by a combustion chamber 4, one of the aforementioned Has rotating body concentrically extending annular slot 5.
Der obere Teil 8 des Mantels 2 ist in den Strom des aus dem ringförmigen Schlitz 5 der Verbrennungskammer austretenden heißen Gase gestellt, wobei der Teil 8 in einer Weise abgerundet ist, daß die ihn anströmenden Gase in Richtung des aus dem Schlitz 5 austretenden Gasstromes weitergeleitet werden, der sich über die ganze Höhe des Mantels ausbreitet, der sich nach unten zu erweitert. Nach Erreichen der Betriebstemperatur beträgt die Breite der Fläche des oberen Teils des Mantels, auf die die heißen Gase auftreffen, etwa ein Zehntel bis die Hälfte der Breite des Schlitzes 5.The upper part 8 of the shell 2 is in the flow of the annular slot 5 of the combustion chamber escaping hot gases placed, the part 8 being rounded in a way that the flowing towards it Gases are passed on in the direction of the gas flow emerging from the slot 5, the spreads over the entire height of the mantle, which widens towards the bottom. After reaching the operating temperature is the width of the surface of the upper part of the shell on which the hot gases impinge, about a tenth to half the width of the slot 5.
Bei der Vorrichtung nach Abb. 2 ist auf dem oberen Teil 6 des Drehkörpers ein ringförmiger Wulst 7 vorgesehen, durch den der Spalt zwischen diesem Körper und der Wand der Verbrennungskammer verkleinert wird. Dieser Wulst trägt dazu bei, einen Eintritt von heißen Gasen in diesen Spalt zu verhindern.In the device according to Fig. 2, an annular one is on the upper part 6 of the rotating body Bead 7 is provided through which the gap between this body and the wall of the combustion chamber is reduced. This bead helps prevent hot gases from entering this gap to prevent.
Der Mantel nach der Vorrichtung gemäß Abb. 3 besitzt drei kegelstumpfförmige, übereinander angeordnete Oberflächenabschnitte 2a, 2b, 2c, die verschiedene Neigung aufweisen und deren Scheitelwinkel vom oberen zum unteren Mantelteil hin zunehmen. So kann beispielsweise die Oberfläche 2a eine Neigung von 7°, die Oberfläche 2 & eine solche von 10° und die Oberfläche2c eine solche von 13° haben. Auf diese Weise wird die Reibung des Gasstromes an dem Mantel und sein Kontakt mit diesem auf seiner ganzen Höhe verbessert.The jacket according to the device according to FIG. 3 has three frustoconical surface sections 2a, 2b, 2c arranged one above the other, which have different inclinations and whose apex angles increase from the upper to the lower jacket part. For example, the surface 2a can have an inclination of 7 °, the surface 2 & a 10 ° and the surface 2c a slope of 13 °. In this way the friction of the gas flow on the jacket and its contact with it is improved over its entire height.
Wie in der Abb. 4 dargestellt, kann die Reibung der heißen Gase an dem Mantel und ihr Kontakt mit ihm über seine ganze Höhe dadurch erhöht werden, daßAs shown in Fig. 4, the friction of the hot gases on the jacket and their contact with it be increased over its entire height in that
ίο Stufen 10 vorgesehen sind, wobei in jeder Stufe eine oder mehrere Reihen von Schleuderöffnungen 3 vorgesehen sind.ίο Levels 10 are provided, with one in each level or several rows of centrifugal openings 3 are provided.
Aus den Abb. 5 bis 7 ist ersichtlich, daß die Abstufung gemäß der Neigung der Oberfläche verschieden sein kann. In dem vorliegenden Beispiel wächst die Stufenbreite d mit der Neigung.It can be seen from Figs. 5 to 7 that the gradation can be different according to the inclination of the surface. In the present example, the step width d increases with the slope.
Die Abb. 8 zeigt als Ausführungsbeispiel einen Schleuderkörper, dessen zur Waagerechten geneigter Boden 11 im Schnitt dem oberen Teil 6 des Drehkörpers ähnelt und insbesondere eine nach unten gerichtete Hohlwölbung aufweist und einen ungleichmäßigen Querschnitt besitzt, der vom Mantel nach innen hin zunimmt. Diese dem Boden 11 gegebene Form erhöht die mechanische Festigkeit des Mantels.Fig. 8 shows an exemplary embodiment of a centrifugal body, its inclined to the horizontal Bottom 11 in section is similar to the upper part 6 of the rotating body and in particular a downwardly directed one Has a concave curvature and has an uneven cross-section that extends from the jacket increases inside. This shape given to the bottom 11 increases the mechanical strength of the jacket.
Außerdem werden zur Erreichung des gleichen Zieles horizontal verlaufende Versteifungsrippen 12 vorgesehen. In addition, horizontally extending stiffening ribs 12 are provided to achieve the same goal.
Bei der Ausführungsform nach Abb. 9 verlaufen die Versteifungsrippen 13 nicht horizontal, sondern vertikai und erstrecken sich über die ganze Höhe des Mantels von seinem Boden 11 bis zu seinem oberen Teil 6. Zum Zweck der Erhöhung der mechanischen Festigkeit des Schleuderkörpers kann die Manteldicke vergrößert werden. Indessen wird durch eine derartige Verstärkung des Mantels die Länge der Kanäle, durch die die auszuschleudernde Masse geleitet wird, vergrößert und somit gleichzeitig der Durchflußwiderstand, so daß es erforderlich ist, die Masse unter Aufbringung eines größeren Druckes in die Kanäle einzubringen. Zur Abwendung dieses Nachteiles wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Kanäle gegen das Innere des Schleuderkörpers hin aufzuweiten.In the embodiment according to FIG. 9, the stiffening ribs 13 do not run horizontally, but vertically and extend over the entire height of the jacket from its bottom 11 to its upper part 6. For the purpose of increasing the mechanical strength of the centrifugal body, the jacket thickness can be increased will. However, by reinforcing the jacket in this way, the length of the channels is increased the mass to be thrown out is directed, and thus at the same time the flow resistance, so that it is necessary to introduce the mass with the application of a greater pressure in the channels. To avoid this disadvantage, the invention proposes that the channels against the To widen the inside of the slinger.
Eine derartige Vorrichtung ist in Abb. 10 veranschaulicht. In der dargestellten Ausführungsform besteht der Mantel aus zwei Teilen, einem inneren Teil 14, in dem sich die trichterartig aufgeweiteten Eintrittsöffnungen 15 für die Kanäle 16 befinden, und einem äußeren Teil 17, in dem die Kanäle 16 mit den Schleuderöffnungen 3 vorgesehen sind. Der Mantel kann verschiedene Dicken aufweisen, wobei sein unterer Teil dicker als sein oberer ist.Such a device is illustrated in FIG. In the illustrated embodiment the jacket consists of two parts, an inner part 14 in which the widened funnel-like Inlet openings 15 for the channels 16 are located, and an outer part 17 in which the channels 16 with the Centrifugal openings 3 are provided. The jacket can have various thicknesses, with the lower one Part thicker than its upper part.
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