DE1932644A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von mineralischen Fasern - Google Patents

Description

DR -ING. OIPL.-ΙΝΟ. M. SC DIPI .-PHYS. OR. OtF¹L.-¹

HÖGER - STELLRECHT- GRIESSBACH - HAECKER

PATENTANWÄLTE IN STUTTGART

19326U

A 37 443 b
23.Juni 1969
ly-35

Owens Coming Fiberglas Corporation Toledo /Ohio, USA 608 Madison Avenue

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von mineralischen Pasern.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von mineralischen Pasern aus in der Wärme erweichenden mineralischen Stoffen und sie betrifft insbesondere die Herstellung von Glasfasern.

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Es ist ein Verfahren zur Herstellung von Glasfasern "bekannt, bei welchem mit Hilfe eines Rotors, der eine perforierte Umfangswanä hat, Glasfaden hergestellt werden, auf die ein Strom oder Strahl aus Druckluft oder Dampf gerichtet wird, wodurch die Fäden zu Fasern unterschiedlicher Länge ausgezogen werden. Bei der Verwendung der Fasern hat es sich in den meisten Fällen als erwünscht gezeigt, daß ein großer Prozentsatz der ausgezogenen Fasern eine beträchtliche Länge hat, so daß eine Masse oder Hatte aus zusammengefaßten Fasern die geforderte Flexibilität und Elastizität besitzt. Solche langen Fasern sind bei Isoliermatten oder anderen Matten erwünscht, die gewöhnlich ein niedriges spezifisches Gewicht habenj wie etwa 0,02 bis 0,06 g/cm . Werden auf diese Weise hergestellte Fasern zu einer Masse zusammengefaßt und gepreßt, um ein hohes spezifisches Gewicht zu erreichen, wie z.B. bei Schalbrettern, Y/'andbrettern u.dgl., deren spezifisches Gewicht etwa 0,24 g/cm und mehr beträgt, so sollten/Pasern relativ kurz sein, da die kurzen Fasern als Streben oder Versteifungen wirken, die dem Endprodukt eine hohe Festigkeit geben. Enthält die Fasermasse, die zur Herstellung von Erzeugnissen mit hohem spezifischem Gewicht verwendet wird, Fasern mit beträchtlicher Länge, die flexibler und elastischer sind, so v/ird die Festigkeit des Endproduktes durch die langen Fasern herabgesetzt, da diese bei einem Erzeugnis mit hohem spezifischem Gewicht, d.h. mit hoher Dichte, nicht als Versteifungen oder Stützen wirken.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung kurzer Fasern zu schaffen. . '

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Erfindüngsgenäß wird dies dadurch erreicht, daß das schmelz. flüssige Glas in einen umlaufenden Rotor eingebracht wird, daß es durch Öffnungen in der Rotorwand durch die Zentrifugalkraft abgeschleudert wird und Fäden gebildet v/erden, daß ferner ein Gasstrom mit hoher Geschwindigkeit auf diese Primärfäden gerichtet wird, um sie zu einzelnen Pasern auszuziehen, und daß die Gase dieses Gasstromes längs einer Steuerfläche geführt und plötzlich in einem Bereich der Steuerfläche expandiert werden, so daß in dem Gasstrom eine Turbulenz entsteht, wodurch die in dem Gasstrom mitgerissenen Pasern auf einen Bereich der Steuerfläche, der an den Bereich der Gasexpansion angrenzt, geschleudert werden, wodurch die Pasern zu kürzeren Stücken zerbrechen.

Eine geeignete Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfaßt einen hohlen Rotor mit einer Umfangswand, die eine Vielzahl von Öffnungen aufweist, eine Einrichtung, um dem Rotor weiches, mineralisches Material, wie z.B. Glas zuzuführen, eine Antriebseinrichtung für den Rotor, um das tlaterial durch die Öffnungen des Rotors mit Hilfe der Zentrifugalkraft abzuschleudern, um Fäden herzustellen, ein den Rotor umgebendes Gebläse mit Kanälen, durch welche ein schnell strömendes Gas auf die linearen Fäden gerichtet wird, un diese zu einzelnen Fasern auszuziehen,' eine den Rotor umgebende und mit der: Gebläse verbundene Führungsfläche für den Gasstrom, die mehrere Abschnitte aufweist, von denen einer über dem anderen angeordnet ist, ferner eine im wesentlichen waagrechte Ringfläche zwischen diesen Abschnitten, so daß unterhalb der Ringfläche in den Gasstrom Turbulenz entsteht, wodurch die Pasern gegen den unteren Abschnitt der Fläche geschleudert werden.

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Beispielsweise Aus führung s form en der Erfindung v/erden nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert, in der

Pig'. 1 mehrere Einheiten zur Herstellung von

Fasern sowie eine Einrichtung zum Zusammenfassen der Pasern zu einer Pasermatte zeigt.

Pig. 2 ist ein Schnitt im wesentlichen längs der Linie 2-2 von Fig.1. -

Pig. 3 zeigt einen Schnitt durch eine der Einheiten

zur Herstellung der Pasern, der im wesentlichen längs der Linie 3-3 von Pig.1 verläuft.

Pig. 4 ist ein vergrößerter Teilschnitt eines Teils . der Vorrichtung nach Pig.2 und

Fig. 5 ist ein vergrößerter Teilschnitt eines Teils der Vorrichtung nach Pig.4, wobei der Schnitt im wesentlichen längs der Linie 5-5 von Pig.4 · verläuft.

In Pig.1 ist ein Aufbereitungs- bzw. Schmelzofen 10 dargestellt, in welchem eine Glasmasse erwärmt und in einen echmelzflüssigen oder fließfähigen Zustand gebracht wird, wobei das fließfähige Glas in dem Ofen gereinigt oder geläutert wird. Mit dem Ofen 10 ist ein Vorwärmofen 12 verbunden, der einen Kanal 14 aufweist, durch welchen das Glas von dem Ofen 10 zufließt. Am Boden des 'Vorwärmofens sind in Abständen Düsen 16 angeordnet, aus denen jeweils ein Strahl 18 aus schmelzflüssigem Glas austritt. Unter jeder Düse 16 ist eine Einrichtung 20 zur Herstellung von Fa-

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sern angeordnet, von- denen jede einen Strahl 1ß aufnehmen kann.

Obwohl in Pig.1 nur drei Einrichtungen 20 dargestellt sind, können auch mehr oder weniger dieser Einrichtungen verwendet v/erden, abhängig von der Große oder Dicke der aus den zusammengefaßten Pasern herzustellenden Paserplatte. Jede Einrichtung 20 dient dazu, aus dem Glasstrahl 18 einzelne lineare Päden oder sogenannte Primärfäden herzustellen, wobei das Glas durch die Zentrifugalkraft aus einem hohlen Rotor mit verhältnismäßig großem Durchmesser abgeschleudert wird, v/orauf die Primärfäden durch einen ringförmigen, mit hoher Geschwindigkeit strömenden Gasstrom zu Pasern ausgezogen werden. . . ·

Die Einrichtungen 20 sind durch übliche nicht gezeigte Rahmen abgestützt. Der Ausziehbereich jeder Einric-htung 20 ist von einem dünnwandigen zylindrischen Schirm 22 umgeben, der durch Bügel 23 gehalten wird.

Wie Pig. 1 zeigt, werden die aus den Einrichtungen 20 durch den Gasstrom ausgezogenen Päsern 24 in eine rechteckige Kammer 25 geführt, die durch eine V/and 26 begrenzt ist. An jedem Schirm 22 sind mehrere Düsen 28 in Abständen am Umfang angebracht, um ein Bindemittel oder Klebmittel auf die Pasern 24 in der Kammer 25 aufzusprühen.

Am offenen Boden der V/and 26 ist das obere Trum 30 eines endlosen Förderbandes 31 angeordnet, auf welchem die Pasern gesammelt werden. Das Förderband wird durch Paare von Rollen 32 gehalten und geführt, wobei eine der Rollen durch einen üblichen nicht gezeigten Antrieb angetrieben wird, um das obere Trum 30 nach rechts in Pig.1 zu.bewegen. Unter dem

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oberen Trum 30 ist fluchtend mit der Kammer 25 eine Saugkammer 34 angeordnet, die durch einen dünnwandigen Behälter 36 gebildet wird,und die über ein Rohr 37 an ein nicht gezeigtes Sauggebläse üblicher Bauart angeschlossen ist, um in der Kammer 34 einen Unterdruck zu erzeugen.

Der in der Kammer 34 vorhandene ünteratinosphärische Druck trägt dazu bei, die Pasern 24 auf dem oberen Trum 30 des Förderbandes zu sammeln, während die zum Ausziehen der Fasern verwendeten Gase durch das Rohr 37 abgeführt werden.

Die Fasern 24 v/erden zu einer Masse 38 zusammengefaßt, die durch das Förderband 30, 31 unter einer Druckwalze 40 hin-

die
durchgeführt wird, durch welche/Fasennasse zu .einer !.latte

mit verhältnismäßig hoher Dichte zusammengepreßt wird.

Die dichte Matte aus zusammengepreßten Fasern wird durch ein oberes und ein unteres endloses Band 43, 45 durch einen Härteofen 48 geführt, in welchem das an den Fasern haftende Bindemittel in üblicher Weise mit Hilfe von Värme und in dem ©fen umgewälzter Luft verfestigt oder ausgehärtet wird. Beim Aushärten wird die dichte -Fasermatte unter konstantem Druck gehalten, so daß nach dem Aushärten des Bindemittels die Fasermatte zu einem zusammenhängenden, ziemlich festen und stabilen Körper oder einer Platte 50 geworden ist, die aus stark zusammengepreßten Fasern besteht.

Fig.3 zeigt im Schnitt einen hohlen Rotor, ferner einen Brenner, um die Umgebung des Rotorumfangs und die abgeschleuderten Primärfäden zu erwärmen, ferner ein Gebläse, um einen ringförmigen, schnellen Gasstrom zu erzeugen, um die Primärfäden, die aus den Öffnungen in der Rotorwand austreten, zu Fasern unterschiedlicher Länge auszuziehen.

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Es sind Bügel 52 vorgesehen, die einen ringförnigen Brenner 54 tragen und die z.B. bei 55 an ein kreisförmiges Brennergehäuse 56 angesehweist oder sonstwie befestigt sind. Das Gehäuse 56 bildet einen ringförmigen Verteiler 57 mit einem mit Gewinde versehenen Einlaßstutzen 63 zum Anschluß einer nicht gezeigten Rohrleitung für die Zufuhr eines brennbaren Brennstoff-Luft-Gemisches in den Verteiler 57. Der Brenner hat eine Innenwand 58, die konzentrisch zur Außenwand 59 des Brennergehäuses 56 liegt, wobei die Außenwand 59 mit einer im wesentlichen waagrechten Platte 60 verbunden ist. Die Innenwand 58 ist hohl, so daß eine Kammer 61 gebildet wird, durch die ein Kühlmittel umgewälzt werden kann.

Am unteren Ende der Innenwand 58 ist^ eine ringförmige Platte ^:62 angeschweißt oder anderweitig angebracht. Eine von der Platte 60 aus nach unten gerichtete kreisförmige Lippe 64 und eine Außenfläche 65 an der ringförmigen Platte 62 bilden zusammen einen ringförmigen Auslaß 66 für den Brenner. Der Bereich zwischen der Innenwand 58 und der Außenwand 59 enthält eine feuerfeste Auskleidung 68, in welcher eine ringförmige Verbrennungskammer 70 ausgebildet ist.

Mehrere in ümfangsrichtung in Abständen angeordnete Buchsen 72 sitzen in Öffnungen der Auskleidung 68 und die Buchsen-72 sind mit schmalen Kanälen 74 versehen, durch welche ein Brennstoff-Luftgemisch aus dem Verteiler 57 in die Verbrennungskammer 70 eingeleitet wird. Das Gemisch wird gezündet und verbrennt in der Verbrennungskammer 70, worauf die sehr heißen Verbrennungsgase durch den ringförmigen Auslaß 66 abströmen und die Umgebung des Umfangs des Rotors 76 erwärmen.

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Der hohle Rotor 76 besitzt eine Kabe 78, eine Umfangswand 79» eine Viand 80, die die Nabe mit der Umfangswand 79 verbindet, und einen nach innen gerichteten Bund 81, der am unteren Endeder Umfangswand 79 angeformt ist, wobei der kreisförmige Rand des Bundes eine kreisförmige Öffnung 82 bildet. Die Nabe 78 des Rotors ist durch Schrauben 86 an einem Plansch am unteren Ende einer Hülse 85 befestigt.

Der Rotor 76 und die Hülse 85 sitzen drehbar in Kugellagern 88, die zwischen der Innenwand 58 des Brennergehäuses und einer zweiten Hülse 90 angeordnet sind, welche die Hülse 85 umgibt. An der Hülse 90 ist eine Scheibe 92 angebracht, die an der Hülse 90 durch einen Stift 93 oder in anderer V/eise befestigt ist, und über die Scheibe 92 läuft ein Antriebsriemen 95, der außerdem über eine Scheibe 96 läuft, die auf der Welle 98 eines Elektromotors 100 sitzt, um die Scheibe 92, die Hülse -90, die Hülse 85 und den Rotor 76 anzutreiben.

Die Hülse 85 sitzt verschiebbar in der Hülse 90 und eine nicht dargestellte Anordnung aus Bolzen und Schlitz verbindet die Hülse 85 mit der Hülse 90, um diese beiden Teile drehfest miteinander zu verbinden. Eine derartige Verbindung aus Bolzen und Schlitz ist zweckmäßigerweise so ausgebildet wie in der USA.-Fatentschrift 2 962 754 beschrieben ist. Kit Hilfe einer solchen Verbindung sind die Hülse 85 und der Rotor 76 auswechselbar mit der Hülse 90 verbunden.

In dem Rotor 76 ist ein Verteiler iO4 angeordnet, um das aus einer der Düsen 16 zugeführte Glas auf die innere Umfangsflache der Umfangsv/and 79 des Rotors zu verteilen. Der Verteiler 104 iet topfartig ausgebildet und er hat einen Boden 106 und eine Umfangsv/and 107, die eine Vielzahl von Öffnungen

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aufweist, durch welche das schmelzflussige Glas im Verteiler durch die Zentrifugalkraft auf die Innenfläche der Urafangswand 79 geschleudert wird. Der Verteiler 104 hat ferner einen Flansch 110, der durch Bolzen 111 mit der Hülse 85 verbunden ist. .

An den Bügeln 52 ist ein Platte 114 befestigt, die ein ringförmiges Teil 115 trägt, das seinerseits einen ringförmigen Block 116 trägt, an welchem eine obere Platte 117 z.B. angeschweißt ist. Der Block 116 und die Platte 117 bilden eine Halterung für drei konzentrische Hülsen 118, 119 und 120, die Teile eines Brenners 122 und eines Kühlmantels bilden, die innerhalb der Hülse 85 angeordnet sind. Zwischen dem unteren Ende der Hülse 119 und der inneren Hülse 118 ist ein Verschlußring 124 angeordnet, wobei der Saum zwischen den Hülsen 118 und 119 einen Kühlmantel 126 bildet, durch welchen Wasser oder ein anders Kühlmittel in üblicher Weise umgewälzt werden kann.

An den unteren Enden der Hülsen 118 und 119 ist eine ringförmige Lochplatte 128 angebracht, die eine Vielzahl kleiner Löcher 130 aufweist. Der Block 116 und die Hülse 119,bilden eine ringförmige Verteilerkammer 132, wobei der Block 116 eine Öffnung zur Aufnahme eines Rohres 134 aufweist, das an einen Vorrat eines Brennstoff-Luft-Gemisches angeschlossen ist, welches in die Verteilerkammer 132 eingeführt und dann nach unten durch die ringförmige Kammer 136 und durch die Löcher 130 weitergeführt wird.

Das Gemisch wird am Auslaß der Locher oder Kanäle 130 gezündet und verbrennt außerhalb der Lochplatte 128 und oberhalb und im Innern des Verteilers 104, um das Glas im Verteiler während des Anlaufens zu erhitzen. Wenn gewünscht, kann die-

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ser Brenner auch während des normalen Betriebs verwendet werden, um Wärmeverluste zu reduzieren. Das Rohr 134 für die Zufuhr des brennbaren Gemisches ist mit einem nicht gezeigten V.entil versehen, um die dem Brenner 122 zugeführte Gemisch- , menge zu regulieren. Der Glasstrahl 18 fließt infolge seines Gewichtes durch den Kanal 138, der durch die Hülse 118 ge- = bildet wird und in den Verteiler 104.

Die Umfangswand 79 des Rotors hat vorzugsweise einen Durchmesser von etwa 30 cm (12 Zoll) oder mehr und sie ist mit einer großer Anzahl kleiner Löcher 140 versehen,'z.B. mindestens mit 10 000 und vorzugsweise mit etwa 12 000 oder mehr Öffnungen, durch welche das Glas im Innern des Rotors durch die Zentrifugalkraft in Form von dünnen Strahlen abgeschleudert wird, aus denen, wie "bereits ausgeführt, Primärfaden gebildet werden, wie Fig.4 zeigt.

Die Umfangswand 79 des Rotors 76 verläuft vorzugsweise nach '-unten und innen schräg zur Drehachse des Rotors, wobei der Schrägungswinkel in Pig.4 mit dem Bezugszeichen 144 bezeichnet ist und vorzugsweise etwa 2 bis etwa 5 bezogen auf die Drehachse des Rotors beträgt. Der Rotor wird in Drehung versetzt, wobei seine Umfangsgeschwindigkeit vorzugsweise etwa 1 8QO m/min. (6 000 Fuß/min.) übersteigt, und zwar bei einem Rotordurchmesser von etwa 30 cm, :

Es sind Mittel vorgesehen, um einen ringförmigen, mit hoher

Geschwindigkeit strömenden Gasstrom in Eingriff mit den sich .-■":

nach außen bewegenden Primärfäden 142 zu bringen, um diese ~-_:

zu einzelnen Fasern unterschiedlicher Länge auszuziehen. ι

Hierzu wird eine Führungsfläche verwendet, um eine Unterdruck- f

zone zu bilden, um in dem Gasstrom Turbulenz hervorzurufen, A Λ

durch welche die längeren Fasern auf die Führungsfläche ge- . ■

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schleudert werden und dadurch zu kürzeren Fas er stücken zerbrechen.

Die Anordnung umfaßt ein Gebläse mit einem ringförmigen Körper 150, der eine ringförmige Abdeckung 152 aufweist. Die Abdeckung 152 ist an dem Körper 150 durch Schrauben 154 befestigt, wie Pig.3 zeigt. Der Körper 150 und die Abdeckung 152 bilden eine ringförmige Gebläsekammer 156, die von irgendeinem Vorrat mit Druckluft oder Druckdampf versorgt wird.

Der Körper 150 hat eine kegelstumpfformige Y/and 158, während r_; die Abdeckung 152 mit einem nach unten gerichteten kreisförmigen Bund 160 versehen ist, wobei der Teil des Körpers 150, der an den Bund 160 angrenzt mit einer Vielzahl von in Umfangsrichtung in Abständen angeordneten Schlitzen 162 Ausgestattet ist, durch welche "die Druckluft oder der Druckdampf aus der Gebläsekammer 156 nach unten in Form eines ringförmigen, sehr schnellen Stromes ausgeblasen v/ird. Die kegelstumpfförmige Wand 158 ist vorzugsweise nach innen und unten geneigt₅ wobei eier Neigungswinkel bSEüglich der senkrechten Achse des Rotors vorzugsweise etwa 12° beträgt.

Von einem kreisförmigen Bereich 164 an, der etwa 9 bis 10 mm unter einer oberen Ringfläche 165 des Gebläsekörpers 150 liegt, weist dieser eine nach unten und innen geneigte kegelstumpfförmige Fläche oder einen Abschnitt 168 auf, dessen Neigungswinkel bei 170 gezeigt ist und etwa 6° zu einer senkrechten Linie A-A beträgt, welche parallel zur Drehachse des Rotors verläuft.

Obwohl eine Heigung des Abschnittes 168 von 6° gegenüber der senkrechten Achse des Rotors sich zur Führung des Gasstromes als sehr geeignet erwiesen hat, kann die Fläche oder der Abschnitt 168 auch einen Neigungswinkel im Bereich

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von etwa 3° "bis etwa 8° haben, wobei ein einwandfreier Betrieb erzielt wird. Die Fläche oder der Abschnitt 168 verläuft bis zu der untere^ Fläche 172 des Gebläsekörpers 150, _t d.h. bis zu einer waagrechten Ebene, die etwa durch den mittleren Bereich der Umfangswand 79 des Rotors verläuft.

Das Gebläse umfaßt ferner einen Ansatz 174·, dessen obere Fläche 175 an der unteren Fläche 172 des Gebläsekörpers 150 anliegt und bei 176 mit dem Gebläsekörper 150 verschweißt oder anderweitig verbunden ist. Der Ansatz 174- ist im wesentlichen ringförmig ausgebildet und mit einer ringförmigen Kammer 178 ausgestattet, wobei eine ringförmige Platte an den Ansatz 174 angeschweißt ist, die eine V/and der Kammer 178 bildet. Die Platte 180 ist mit dinem Einlaß und einem Auslaß (nicht dargestellt) versehen, so daß durch die Kammer

Kühl—
178 ein fließfähiges/mittel, z.B. Wasser, umgewälzt werden

Der Ansatz 174 hat eine Führungsfläche oder einen Abschnitt 182 in Form eines Kegelstumpfes, wobei die Führungsfläche 182 nach unten und innen auf die Achse des Rotors zu geneigt ist. Der bei 184 dargestellte Neigungswinkel der Führungsfläche 182 gegenüber der senkrechten Linie A-A beträgt vorzugsweise etwa 3 , wobei ein ausgezeichneter Betrieb erreicht wird, er kann jedoch auch in einem Bereich von etwa 1° bis etwa 5° liegen.

Die obere Kante 186 der Führungsfläche 182 hat einen Durchmesser, der etwa 3 mm größer ist als der Durchmesser der kreisförmigen Kante 187, die die Schnittlinie der Führungsfläche oder des Abschnittes 168 mit der Bodenfläche 172 des Gebläsekörpers 150 darstellt.

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Infolge des größeren Durchmessers der Kante 186 wird eine überstehende ringförmige Lippe 188 mit einer Breite von etwa 1,5 mm gebildet, wie insbesondere in den Fig. 4 und 5 gezeigt ist. Die Gase strömen aus den Schlitzen 182 längs der Wand 158 und danach längs der Führungsfläche 168 nach unten. .

Durch die Lippe 188 wird unter ihr ein kreisförmiger Absatz oder eine Aussparung längs der Führungsfläche 182 gebildet, die eine plötzliche Expansion der Gase ermöglicht, wenn sie sich an der Kante 187 vorbei nach unten bewegen. In den Bereich unterhalb der Lippe 188 entsteht so eine Zone mit reduziertem Druck, in welche die angrenzenden Gase des Gasstromes plötzlich hineinexpandieren, wobei durch diese plötzliche Expansion in den Gasen längs der Führungsfläche 182 Turbulenz erzeugt wird. Durch diese Turbulenz unterhalb der Lippe 188 werden die längeren Fasern, die.aus den Primärfäden 142 ausgezogen worden sind, gegen die Führungsfläche 182 geschleudert, wodurch sie zu kürzeren Fasern zerbrechen.

Die kürzeren Fasern eignen sich insbesondere zur Herstellung von Produkten mit hoher Dichte bzw, hohem spezifischem Gewicht, wie z.B. Dachbrettern oder Platten oder Wandplatten, da die kürzeren Fasern eine geringere Elastizität _% jedoch eine größere Steifigkeit und Festigkeit ergeben, so daß man ein dichtes, praktisch steifes, plattenartiges Endprodukt erhält. Die Führungsfläche 182 dient ferner dazu, die ausgezogenen Fasern zusammenzuhalten, um sie konzentriert auf dem Trum 30 des Förderbandes abzulagern.

Obwohl festgestellt wurde, daß der iJeigungswinkel der Führungsfläche T82 am zweckmäßigsten bei etwa 3° liegt, kann

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er auch innerhalb eines Bereiches von etwa 1° bis etwa 5 liegen, und zwar abhängig von der Geschwindigkeit des Gasstromes und abhängig davon, in welchem Maße die längeren Fasern zerbrochen werden sollen und auch davon, inwieweit die Fasern durch die kegelstumpfförmige Führungsfläche •zusammengehalten und konzentriert v/erden sollen.

Die Lippe 188 hat zweckmäßigerweise eine Breite von etwa 1,5 mm_s bei welcher die gewünschte Turbulenz unter der Lippe erzeugt wird, um die längeren Bahnen zu zierbrechen,, sie kann jedoch auch etwas breiter sein, wenn eine stärkere Turbulenz in dem Gasstrom unter der Lippe 188 erzeugt werden soll. Bs wurde jedoch festgestellt, daß die Breite der Lippe in einem Bereich von etwa 1,5 mm bis etwa 1,9 mm.liegen sollte, um die gewünschte Turbulenz in den Gasen herbeizuführen.

Da die Lippe 188 ringförmig ausgebildet ist, liegt der Durchmesser der Pührungsflache 182 an der Kante 186 um etwa 3 mm bis 3,75 mm über dem Durchmesser der Kante 187 am unteren Ende der Pührungsflache 168.

Es wurde ferner festgestellt, daß die Lippe 188 einen plötzlichen Absatz bilden sollte, um die Entstehung der Turbulenz in den angrenzenden Gasmassen des Gasstromes zu fördern, um ein Zerbrechen der längeren Fasern zu bewirken.

Die Fütirungsfläche 182 des Ansatzes 174 dient somit dazu, die längeren Fasern zu kürzeren Faserstücken zu zertrennen oder 2u zerbrechen. ....

Ohne Verwendung der Führungsfläche 182 werden die längeren _t Fasern in dem Gasstrom nicht in merklichem Umfang zerbrochen,

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so daß ein aus den längeren Pasern hergestelltes Erzeugnis eine bestimmte Elastizität hat, die bei hochdichten Produkten, wie z.B. Dach- oder Wandplatten.aus zusammengepreßten Glasfasern zu vermeiden ist. Das spezifische Gewicht derartiger Platten liegt gewöhnlich im Bereich von etwa 0,1 bis etwa 0,24 g/cm .

Durch Verwendung eines Rotors mit einem Durchmesser von etwa 30 cm erhält man eine hohe Ausbeute an Pasern, deren Längen sich besonders zur Herstellung von Erzeugnissen mit hohem spezifischem Gewicht eignen. Der Ansatz 174 besteht zweckmäßigerweise aus rostfreiem Stahl, um den Verschleiß durch die mit hoher Geschwindigkeit auf die Pührungsflache 182 aufstoßenden Pasern klein .zu halten.

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Claims (12)

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   P a t' e η t a η s ρ r u c he:

   Verfahren zur Herstellung von Fasern, insbesondere Glasfasern, aus einem.in der Wärme erweichenden mineralischen Material, dadurch gekennzeichnet, daß das weiche Material in einen umlaufenden Rotor eingeführt wird, aus welchem es durch Öffnungen infolge der Zentrifugalkraft unter Bildung von Primärfäden abgeschleudert wird, daß ferner ein mit hoher Geschwindigkeit strömender Gasstrom auf die Primärfäden gerichtet wird, um diese zu einzelnen Pasern.auszuziehen, daß die. Gase des Gasstromes längs'einer Pührungsflache geführt und plötzlich in einem Bereich der Führungsfläche expandiert werden, um in den Gasen Turbulenz zu erzeugen, wodurch die in dem Gasstrom mitgerissenen Pasern auf einen Bereich der Führungsfläche geschleudert werden, der an den Bereich angrenzt, in welchem die Gase expandieren.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gase in einem mittleren Bereich der Pührungsflache expandiert werden, und daß die mitgerissenen Pasern unterhalb dieses mittleren Bereiches auf die Führungsfläche aufprallen. '
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsrichtung der Gase des Gasstromes in dem mittleren Bereich der Pührungsflache plötzlich geändert wird, so daß die Pasern auf die Führungsfläche aufprallen und zu kürzeren Stücken zerbrechen, ·

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4. 4. Verfahren nach einem der vorhergehenden. Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gase längs einer Führungsfläche auf die Drehachse des Rotors zu geführt werden, daß bei dem mittleren oder Zwischenbereich der Führungsfläehe eine Zone mit reduziertem Druck gebildet wird, wodurch in den Gasen Turbulenz erzeugt wird. -
5. 5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen hohlen Rotor (76), der eine Umfangswand (79) aufweist, die mit einer Vielzahl von Löchern (140) versehen ist, Einrichtungen, um den Rotor in Drehung zu versetzen, um das Glas durch die Öffnungen (140) hindurch mit Hilfe der Zentrifugalkraft unter Bildung von linearen Fäden abzuschleudern, ein Gebläse (150, 152, 156), das den Rotor (76) umgibt und mit Kanälen (162) versehen ist, durch die ein Gas mit hoher Geschwindigkeit eingeblasen und auf die Päden gerichtet wird, um diese zu einzelnen Pasern auszuziehen, Führungsflächen (168, 182) für den Gasstrom, die mit dem Gebläse (150, 152, 156) in Verbindung stehen und den Rotor (76) umgeben, ferner dadurch, daß eine der Pührungsflächen (168) oberhalb der anderen Pührungsflache (182) angeordnet ist, und daß zwischen den Führungsflächen eine im wesentlichen waagrechte Ringfläche gebildet ist, so daß im Bereich unter der Ringfläche (188) in dem Gasstrom Turbulenz erzeugt wird, wodurch die Fasern gegen die untere Führungsfläche (182) geschleudert werden.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsflächen (168, 182) Jeweils die Form eines Kegelstumpfes aufweisen,

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7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebläse eine Gebläsekammer (156) aufweist, •die den Rotor (76) umgibt, daß ferner die kegeistumpfförraigen Führungsflächen (168, 182) nach unten und innen auf die Achse des Rotors zu geneigt sind, daß ferner in dem vergrößertem Bereich unter der Ringfläche (188) eine Zone mit reduziertem Druck gebildet ist, durch welche die Bewegungsrichtung der angrenzenden Gase des Gasstromes geändert wird, so daß die Pasern auf die untere kegeistumpfförmige Fiihrungsflache (182) aufprallen.
8. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7* dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der unteren Kante (187) der oberen kegelstumpfförmigen Pührungsflache (168) kleiner ist als der Durchmesser der oberen Kante (186) der unteren kegelstumpfförmigen Pührungsfläche (182), daß ferner die beiden Kanten in einer waagrechten Ebene (172) liegen, und daß die Ringfläche (188) durch diese Kanten (187* 186) begrenzt ist., so daß eine ringförmige lippe zwischen den Piihrungs flächen (168, 182) gebildet ist.
9. 9· . Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch ' gekennzeichnet, daß die Gebläsekammer (156) mit einer ' kegelstumpfförmigen Pührungsflache (158) versehen ist, die.nach unten und innen auf die Achse des Rotors (76) zu geneigt ist, daß ferner unter der Gebläsekammer ein Ansatz (174) angeordnet und mit ihr Verbunden ist, dessen Innenfläche die kegelsturapfförmige Pührungsflä.che (182) bildet.

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   23.Juni 1969'
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10. 1O. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Lippe (188) etwa 1,5 mm bis etwa 1,9 mm beträgt.
11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz (174) aus rostfreiem Stahl besteht und eine Kammer (178) für die Durchleitung eines Kühlmittels auf v/eist.
12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lippe (188) durch die kreisförmige Kante (187) der ersten Führungsfläche (168) und durch die kreisförmige Kante (186) der zweiten Führungsflache (182) begrenzt ist. s

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