DE2145369A1

DE2145369A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Verarbeitung von aufschmelzbarem, faserbildendem Material

Info

Publication number: DE2145369A1
Application number: DE19712145369
Authority: DE
Inventors: Dale St. Louisville; Buchanan Carl Spalding Newark; Ohio Kleist (V.StA.)
Original assignee: Owens Corning Fiberglas Corp
Current assignee: Owens Corning
Priority date: 1970-09-14
Filing date: 1971-09-10
Publication date: 1972-03-16
Also published as: DE2145369B2; JPS5020612B2; FR2106505B1; DK143127C; DE2145369C3; CA957501A; ZA715561B; JPS4914405B1; FR2106505A1; GB1328021A; JPS49132319A; BE772516A; US3759680A; DK143127B

Description

OR-Ne. OIPU.IN..M..C. mP,..PHVS.OR. _D,PL..PHVS.

HOGER - STELLRECHT-GRIESSBACH - HAECKER PATENTANWÄLTE IN STUTTGART

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.Owens-Corning Fiberglas Corp. Toledo, Ohio, U.S.A

Verfahren und Vorrichtung zur Verarbeitung von aufschmelzbarem, faserbildendem Material

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verarbeitung von aufschmelzbarem, faserbildendem Material, insbesondere von mineralischen Stoffen und Glas, bei welchem das aufgeschmolzene Material einem rotierenden Spinnkopf zugeführt, in diesem verteilt und unter der Wirkung der Zentrifugalkraft durch Kanäle in dem Spinnkopf unter Bildung primärer Fasern auf dessen Außenseite gelangt,sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Verfahren dieser Art und entsprechende Vorrichtungen zu ihrer Durchführung sind bereits bekannt. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß es mit den bekannten Verfahren und Vorrichtungen nicht möglich 1st, den Durchmesser der gezogenen

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dünnen Fasern bzw. Fäden innerhalb der gewünschten engen Grenzen zu halten.

Der vorliegenden Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens vorzuschlagen, mit welchem bzw. welcher es nöglich ist, aus einem aufschmelzbaren, faserbildenden Material gezogene Fasern sehr einheitlichen Durchmessers zu erzeugen.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs näher beschriebenen Art dadurch gelöst, daß die Kanäle in dem Spinnkopf so ausgebildet v/erden, daß sie zumindest teilweise unterschiedliche Strömunaswiderstände aufweisen.

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Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nachstehend anhand einer Zeichnung näher erläutert und/oder sind Gegenstand der Schutzansprüche.
In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens mit einer Anzahl von faserbildenden Einheiten, aus denen die Fasern unter Bildung einer faserförmigen Masse abgezogen werden,

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Vorrichtung gemäss Fig. 1 längs der Linie 2-2 zur Verdeutlichung des Antriebs für eine faserbildende Einheit,

Fig. 3 einen senkrechten Schnitt durch eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens längs der Linie 3-3 in Fig. 1,

Fig. 4 einen vergrösserten Schnitt durch einen Teil einer faserbildenden Einheit gemäss Fig. 3 und

Fig. 5 einen vergrösserten Schnitt durch einen Teil einer abgewandelten Ausführungsform einer faserbildenden Einheit für eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens.

In Fig. 1 ist eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungs-

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gemässen Verfahrens dargestellt, welche mehrere faserbildende Einheiten umfasst, die so angeordnet sind, dass die gezogenen Fasern von einem angetriebenen Förderband oder in anderer geeigneter Weise gesammelt werden. Die Vorrichtung gemäss Fig. 1 umfasst einen Vorherd Io, der mit einem geeigneten Schmelz- und Läuterofen (nicht dargestelt) verbunden ist, in dem aus einer Glascharge oder einem anderen faserbildenden mineralisehen Material unter Wärmezufuhr in üblicher Weise ein fliessfähiges oder geschmolzenes Material erzeugt wird.

Das durch die Wärme erweichte bzw. geschmolzene Glas fliesst von dem Ofen durch den üblichen Kanal 12 zu dem Vorherd Io und versorgt die verschiedenen faserbildenden Einheiten mit geschmolzenem Glas. Bei der dargestellten Vorrichtung sind unterhalb des Vorherds Io drei faserbildende Einheiten angeordnet, wobei es sich jedoch versteht, dass von einem einzigen Vorherd auch eine grössere oder kleinere Anzahl von Einheiten versorgt werden kann.

Unterhalb des Vorherds und an diesem befestigt sind im Abstand voneinander Durchflußspeiseeinrichtungen bzw. Speisedüsen IU angeordnet, von denen jede einen Glasstrom liefert,und die faserbildenden Einheiten 16 sind so angeordnet, dass sie jeweils einen Glasstrom 18 von einer der Speisedüsen IU erhalten und aus diesem einen bestimmten Körper, primäre Fasern oder kleine Ströme erzeugen, und zwar durch Schleudern des schmelzflüssigen Glases in einem hohlen Spinnkopf, wobei die Körper,

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die Primärfasern oder die kleinen Ströme durch eine ringförmige schnelle Gasströmung zu Fasern gezogen werden.

Die faserbildenden Einheiten 16 werden durch übliche Rahmen (nicht dargestellt) gehalten. Der Faserziehbereich jeder der faserbildenden Einheiten ist von einem dünnwandigen, zylinderförmigen Schutzring 2o umgeben. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel werden die gezogenen Fasern 24 von den faserbildenden Einheiten in eine Kammer 2 5 geleitet, die von einer Haube 26 gebildet wird. Der Schutzring 2o kann eine Anzahl von Düsen 27 aufweisen, die den Fasern 24 eine Schlichte oder ein anderes Material zuführen. Am Boden bzw. am unteren Ende der Haube 26 befindet sich das obere Trum eines Förderbandes 29, und zwar vorzugsweise eines endlosen Förderbandes, und die Fasern bewegen sich unter dem Einfluss der Gase der ziehenden Gasströmung und unter dem Einfluss der Schwerkraft nach unten auf das obere Trum 2 8 des Förderbandes 29.

Das Förderband 29 wird von einer Anzahl von Rollen 3o getragen, wobei eine dieser Rollen durch einen üblichen Motor (nicht dargestellt) angetrieben wird und ihrerseits das obere Trum 28 des Förderbandes 29 nach rechts antreibt. Unterhalb des oberen Trums 2 8 des Förderbandes ist fluchtend mit der Kammer 25 eine Unterdruckkammer 32 vorgesehen, die durch einen Behälter 33 gebildet wird. Die Unterdruckkammer 32 ist über eine Rohrleitung 34 mit einem Unterdruckgebläse (nicht dargestellt) üblicher Konstruktion zur Erzeugung eines Unterdrucks in der Unterdruckkammer 32 verbunden.

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Der Unterdruck in der Unterdruckkammer 32 unterstützt das Sammeln der Fasern 24 auf dem oberen Trum des Förderbandes 29. Ausserdem dient das Unterdruckgebläse der Abführung der verbrauchten Gase der Ziehströmung. Die Fasern 24 sammeln sich zu einer Masse 36, die von dem oberen Trum 28 des Förderbandes unter f> einer Masswalze 38 hindurchgeführt wird, welche die Fasermasse zu einer Matte 4o zusammenpresst. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Matte 4o aus komprimierten, mit einer Schlichte imprägnierten Fasern zwischen zwei endlosen Riemen 42 und 44 durch einen Ofen bzw. eine Härtekammer 46 geführt, in der die Schlichte bzw. das Bindemittel auf den Fasern unter Anwendung von Wärme und durch in der Härtekammer 46 zirkulierende Luft getrocknet bzw. gehärtet wird.

Fig. 3 zeigt einen vergrösserten Teilschnitt der Bestandteile einer faserbildenden Einheit einer erfindungsgemässen Vorrichtung einschliesslich eines hohlen Spinnkopfs oder Rotors, eines Brenners zur Erwärmung der Umgebung für die primären Fasern sowie einschliesslich der Einrichtungen zur Erzeugung einer schnellen Gasströmung, die auf die primären Fasern bzw. kleinen Glasströme trifft und dem Ziehen der primären Fasern oder Ströme zu Fasern dient.

Die faserbildende Einheit 16 in Fig. 3 umfasst ferner Trageinrichtungen bzw. einen Stützrahmen 48, der seinerseits von einem Hauptrahmen (nicht dargestellt) üblicher Konstruktion getragen wird.

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Der Stützrahmen 48 weist eine horizontal angeordnete Platte auf, von der eine Anzahl von Holmen 52 ausgeht. Mit den Holmen 52 ist ein ringförmiger Brenneraufbau 54 verbunden. Der Brenneraufbau umfasst eine ringförmige Sammelleitung 56, die an eine Zuleitung 5 8 für ein Gemisch aus Brennstoff und Luft angeschlossen ist. In der Zuleitung 58 ist in üblicher Weise ein Ventil 59 zur Steuerung der Zufuhr der brennbaren Mischung zu der Sammelleitung 56 vorgesehen.

Der Brenneraufbau umfasst ferner eine äussere ringförmige Wand 6o und eine innere ringförmige Wand 62 sowie eine untere Platte bzw. Grundplatte 64, wobei alle diese Teile aus Metall bestehen. Die Wände 6o und 62 sind auf der Innenseite mit hochfeuerfestem Material 66 ausgekleidet, so dass sich ein ringförmiger Verbrennungsraum 6 8 ergibt, der eine ringförmige Auslassöffnung 7o aufweist, durch welche die Flammen bzw. die heissen Verbrennungsgase aus dem Verbrennungsraum 6 8 ausströmen und den Bereich erwärmen, in dem die primären Fasern bzw. die kleinen Ströme aus den Öffnungen bzw. den Strömungskanälen in der Spinnkopfwandung austreten.

Eine obere horizontale Wand 72 des Brenneraufbaus ist längs ihres Umfangs mit im Abstand voneinander angeordneten öffnungen versehen, in welche Fittings 74 passen, die jeweils eine Anzahl vergleichsweise enger Kanäle 7 5 aufweisen, durch welche die brennbare Mischung aus der Sammelleitung 56 unter verhältnismässig geringem Druck in den Verbrennungsraum 6 8 eingelei-

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tet wird. Die engen Kanäle 75 dienen dabei als Brandschutzschirm und verhindern eine Zündung der Mischung in der Sammelleitung 56. Die Lage der Auslassöffnung 7o für den Verbrennungsraum 68, insbesondere bezüglich des hohlen Spinnkopfes, wird nachstehend noch näher erläutert.

" Der drehbare, hohle Körper, Rotor oder Spinnkopf 78 und dessen Halterung und Antrieb sind in Fig. 3 gezeigt, und ausserdem ist der Antrieb auch in Fig. 2 erkennbar. Im einzelnen erkennt man in der Zeichnung ein durch die Platte 5o gehaltertes, stationäres Gehäuse 80 mit einer zentralen öffnung zur Aufnahme eines röhrenförmigen Elementes eines Schaftes oder einer Welle 84. Die Welle 84 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel um eine senkrechte Achse drehbar. In dem Gehäuse 80 sind Lager vorgesehen, die das röhrenförmige Element bzw. die Welle 84 drehbar lagern. Wie die Figuren 2 und 3 zeigen, ist ferner ein Antrieb für die Welle 84 und den Spinnkopf 7 8 vorgesehen, wobei der Antrieb eine Scheibe bzw. Riemenscheibe 91, die an der Weife Ie 84 befestigt ist und über die ein Treibriemen 94 läuft, der ausserdem über eine Riemenscheibe 9 5 läuft, welcher auf einer Welle 96 eines Elektromotors 9 7 befestigt ist, umfasst.

An dem der Riemenscheibe 91 abgewandten Ende der Welle 84 ist die Zentrifuge bzw. der Spinnkopf 7 8 befestigt, der an seinem unteren Ende von einem undurchlässigen Boden verschlossen ist, ■ der im wesentlichen die Form einer Untertasse aufweist und aus Teilbereichen loo und Ho besteht. Bei der in den Figuren 3

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und 4 gezeigten Ausführungsform weist der Spinnkopf 78 eine Seitenwand I08 auf, die einstückig mit dem ringförmigen, kegelstumpf förmigen bzw. nach oben und aussen geneigten Teilbereich Ho ausgebildet ist, der seinerseits einstückig mit dem zentralen Teilbereich loo des Bodens des Spinnkopfes ausgebildet ist. Die schräg nach oben laufende ringförmige Rampe, die durch den Teilbereich llo gebildet wird, erhöht die Widerstandsfähigkeit des Spinnkopfes 78 gegenüber einer Verformung unter dem Einfluss der Wärme und der Zentrifugalkräfte. Das Glas fliesst also längs des kürzeren Wegs, der durch den nach oben geneigten, ringförmigen Teilbereich llo des Spinnkopfbodens gebildet wird, zur Innenseite der Seitenwand I08 des Spinnkopfes, wobei die schräge Rampenfläche ein glatteres Übertreten des Glasflusses von dem Boden des Spinnkopfes auf dessen Seitenwand fördert.

Einstückig mit dem oberen Rand der Seitenwand I08 ist ein nach innen ragender ringförmiger Flansch 112 vorgesehen, welcher die öffnung am oberen Ende des Spinnkopfes begrenzt und ausserdem der Verstärkung der Seitenwand zur Verhinderung oder Verringerung einer Verformung dient.

Wie die Figuren 3 und 4 zeigen, ist die Innenseite 114 der Seitenwand Io8 des Spinnkopfes vorzugsweise von im wesentlichen zylindrischer Gestalt und konzentrisch zur Rotationsachse der Welle 84. Wenn die Innenseite 114 im wesentlichen zylinderförmige Gestalt aufweist, dann wird das durch die Wärme erweichte

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bzw. geschmolzene Glas oder andere mineralische Materialien längs dieser Oberfläche unter dem Einfluss der Zentrifugalkräfte im gesamten senkrechten Teil der Seitenwand I08 des Spinnkopfes im wesentlichen die gleiche Dicke annehmen.

Das erweichte bzw. geschmolzene Glas wird von einem Vorrat in * Form eines Glasstroms 18 dem kegelstumpfförmigen Teilbereich Ho des Spinnkopfbodens zugeführt, und das Glas fliesst in Form eines Films, welcher mit dem Glasstrom in Verbindung steht, den Teilbereich Ho aufwärts und breitet sich über die Innenseite 114 der Seitenwand I08 des Spinnkopfes aus. Durch Aufrechterhaltung der Verbindung zwschen dem Glasfilm auf der Rampenteilfläche Ho und der Innenseite 114 der Seitenwand des Spinnkopfes mit dem Glasstrom 18 ergibt sich eine minimale freie Oberfläche des Glases,und damit werden auch die Wärmeverluste auf ein Minimum reduziert.

Um den Spinnkopf 78 herum ist eine Gebläsekonstruktion 118 an- W geordnet, welche ein ringförmiges Element 12o aufweist, das zur Bildung einer ringförmigen Sammelleitung bzw. einer Kammer 122 dient. An dem ringförmigen Element 12o ist durch nicht näher dargestellte geeignete Mittel eine Deckplatte bzw. ein Deckel 124 befestigt. Das ringförmige Element 12o, welches in seinen Einzelheiten in den Figuren 3 und 4 dargestellt ist, weist eine nach oben gerichtete Wand 126 auf, deren Außenseite 128 einen sich nach oben und aussen öffnenden Kegelstumpf bildet, an dessen oberem Rand im Abstand voneinander angeordnete Schlitze oder öffnungen 13o vorgesehen sind.

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Der Deckel 124 ist mit einer nach unten gerichteten ringförmigen Lippe 132 versehen, welche die Seitenwand 126 des Elements 12o übergreift und die Oberseite der Schlitze 13o bildet. Der ringförmigen Sammelleitung bzw. der Kammer 122 wird unter Druck stehendes Gas zugeführt, beispielsweise komprimierte Luft oder Dampf, und zwar aus einer Versorgungseinrichtung über eine Röhre 134. Die komprimierte Luft bzw. der'Dampf tritt aus der Kammer 122 durch die Schlitze 13o aus und bildet eine gasförmige Faserziehströmung hoher Geschwindigkeit. In der Röhre 134 ist ein Ventil 13 5 vorgesehen, welches dazu dient, den Zufluss des Dampfes bzw. der Druckluft zu der Kammer 122 und damit die Geschwindigkeit der Faserziehströmung zu steuern.

An der Seitenwand 126 des Elementes 12o ist fern'er eine zweite nach unten und innen geneigte, kegeistumpfförmige Fläche 13 8 vorgesehen. Die nach unten und innen geneigte Fläche 138 richtet die Gase der Faserziehströmung gegen den unteren Teil der Aussenseite 14o der Seitenwand Io8 des Spinnkopfes 78. In diesem Bereich erfassen die Gase der Faserziehströmung,die aus den Schlitzen 13o austritt, die primären Fasern bzw. die kleinen Glasströme, die aus den öffnungen bzw. Kanälen in der Seitenwand Io8 des Spinnkopfes 78 austreten, und ziehen die Ströme bzw. die primären Fasern zu Fasern.

Eine Schürze 6 5 an der Grundplatte 64 des Brenneraufbaus ist im Abstand von dem Deckel 124 angeordnet, und zwar derart, daß ein verengter, ringförmiger Kanal 14 2 entsteht, aus welchem Luft in-folge der Schnelligkeit der Faserziehströmung in diese

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Faserziehström'ung hineingerissen wird. Die Kegelöffnung bzw. der Winkel der Aussenseite 12 8 der Wand 126 der Gebläsekonstruktion kann bezüglich der Rotationsachse des Spinnkopfes in einem Bereich von etwa Io bis 15 liegen.

Die ringförmige Auslassöffnung, durch welche die sehr heissen Verbrennungsgase aus dem Verbrennungsraum 6 8'austreten , wird durch eine aussere ringförmige Fläche 144 und eine innere ringförmige Fläche 146 begrenzt. Die innere ringförmige Fläche 146 fluchtet in vertikaler Richtung bei dem in den Figuren 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiel im wesentlichen mit der äusseren Oberkante 148 des Spinnkopfes 78. Infolge des senkrechten Fluchtens der inneren ringförmigen Fläche der ringförmigen Auslassöffnung 7o mit der äusseren Oberkante 148 des Spinnkopfes streichen die Flammen bzw. die sehr heissen Verbrennungsgase aus dem Verbrennungsraum 6 8 an der Aussenseite der Seitenwand I08 des Spinnkopfes 78 entlang, so dass der nach innen ragende Flansch 112 an der Oberseite des Spinnkopfes 7 8 nicht übermässig stark erwärmt wird. Auf diese Weise fliesst im wesentlichen die gesamte Wärme, die von den heissen Gasen bzw. Flammen aus dem Verbrennungsraum 6 8 geliefert wird, längs der Aussenseite 14o der Seitenwand I08 des Spinnkopfes nach unten oder wird durch die Seitenwand des Spinnkopfes und dessen Bodenbereiche zu der Welle 84 geführt, welche hohl ist und an der geschlossenen Unterseite des Spinnkopfes 7 8 endet.

Sämtliche Kanäle 152 in der Seitenwand I08 des Spinnkopfes be-

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sitzen vorzugsweise den gleichen Durchmesser, haben jedoch unterschiedliche Längen, so dass sie dem schmelzflüssigen Glas unterschiedliche Durchflusswiderstände entgegensetzen, und zwar derart, dass der Durchflusswiderstand in den Kanälen 152 von unten nach oben ständig zunimmt. Durch diese Massnahme wird zusammen mit den anderen konstruktiven Merkmalen erreicht, dass der Glasstrom durch die Kanäle in.solchen Mengen erfolgt, dass beim Ziehen der einzelnen Glasfasern durch die Faserziehströmung ein grosser Teil der Fasern einen Durchmesser aufweist, der innerhalb sehr enger Grenzen liegt, während die restlichen Fasern demgegenüber einen grösseren oder kleineren Durchmesser aufweisen. Es hat sich herausgestellt, dass der Durchmesser der Kanäle 152 im Bereich von etwa o,77 mm bis etwa 1 mm liegen kann, und zwar in Abhängigkeit von verschiedenen Parametern, wie beispielsweise der Temperatur, der Zusammensetzung des Glases und der Stärke der zu erzeugenden Fasern.

Bei der in den Figuren 3 und 1 gezeigten Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens werden die verschiedenen Durchflusswiderstände der Kanäle oder Öffnungen 152 in der Spinnkopfwandung I08 durch Ausbildung der Kanäle in verschiedenen Längen erreicht. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel rühren die verschiedenen Längen der Kanäle 152 davon her, dass die Innenfläche 114 und die Aussenfläche IUo gegen den Boden des Spinnkopfes 78 konvergieren, so dass die Dicke der Seitenwand I08 von unten nach oben ansteigt. Wie man der Fig. 4 entnimmt, ist die Innenseite der Seitenwand I08

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zylindrisch und konzentrisch zur Achse der Rotation des Spinnkopfes 78.

Die Aussenseite IUo der Seitenwand Io8 ist kegelstumpfförmig, wobei der die Aussenseite IUo bildende Kegel,ausgehend von der äusseren Oberkante 148 des Spinnkopfes 78 bis zu dessen äusse-P rer Unterkante 15U, sich nach unten und innen in Richtung auf die Spinnkopfachse verjüngt und wobei ferner die Innenseite HU und die Aussenseite IUo der Seitenwand Io8 des Spinnkopfes konvergieren. Bei der in Fig. U gezeigten Konstruktion weisen die Kanäle 152 von unten nach oben in der Seitenwand Io8 eine zunehmende Länge auf, wobei im vertikalen Abstand voneinander in der Seitenwand Io8 etwa zwanzig oder mehr Ringe von Kanälen 152 vorgesehen sind.

Die heissen Gase aus dem Verbrennungsraum 6 8 besitzen im Bereich der äusseren Oberkante IU8 der Spinnkopfwand Io8 die höchste Temperatur, und die Temperatur der heissen Gase verringert sich,während sich diese längs der Spinnkopfwand Io8 nach unten bewegen. Somit herrscht im oberen Bereich der Seitenwand Io8 die höchste Temperatur, und die Umgebungstemperatur verringert sich längs der Seitenwand Io8 bis zum Erreichen der äusseren Unterkante 15U.

Der Glasstrom 18, der direkt auf den Teilbereich Ho des Bodens des Spinnkopfes 7 8 auftrifft, wird unter der Wirkung der Zentrifugalkräfte bei Rotation des Spinnkopfes 78 längs der Innen-

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seite 114 der Seitenwand Io8 ausgebreitet und bildet einen Film bzw. eine Glasschicht 18' beträchtlicher Dicke im ganzen senkrechten Bereich der Innenseite HH der Spinnkopfwand. Da der Glasstrom 18 so dicht wie möglich an der Seitenwand Io8 in den Spinnkopf 78 eingeführt wird, steht der Glasstrom am Boden des Spinnkopfes bzw. im Teilbereich Ho^- des Bodens ständig in Verbindung mit der Glasschicht 18' an der Seitenwand Io8, wodurch ein minimaler Wärmeverlust gewährleistet wird, da das Glas als einheitlicher Körper erhalten bleibt.

Es hat sich herausgestellt, dass der Boden des Spinnkopfes, der einstückig mit der Seitenwand Io8 ausgebildet ist, wie ein Kühlblech wirkt, da er die Wärme aus der Seitenwand zu dem Boden ableitet. Infolge der verringerten Temperatur des Spinnkopfbodens wird der Glasstrom 18 bei Auftreffen auf den Teilbereich Ho des Bodens des Spinnkopfes abgekühlt, wodurch das Glas in diesem Bereich eine höhere Zähigkeit bzw. eine verringerte Beweglichkeit erhält.

Der Anteil des Glasstroms, welcher nicht in direkten Kontakt mit dem Spinnkopfboden gelangt, besitzt anfänglich eine höhere Temperatur und damit eine geringere Viskosität und fliesst leichter zum oberen Teil der Innenseite der Wand Io8 des Spinnkopfes. Aus diesem Grunde würde das Glas auf der Innenseite der Spinnkopfwand infolge seiner hohen Temperatur und seiner niedrigen Viskosität normalerweise schnell durch die oberen Kanäle in der Spinnkopfwand fliessen. Zur Kompensation der höhe-

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ren Fliessgeschwindigkeit bei·der höheren Temperatur im oberen Bereich der Seitenwand wird diese in dem oberen Bereich mit grösserer Dicke ausgebildet, so dass sich insgesamt eine konische Wand ergibt, die oben breiter und unten schmaler ist.

Infolge der konischen Ausbildung der Wand sind die Kanäle in der Spinnkopfwand im oberen Bereich zunehmend langer, so dass * sich für das dünnflüssigere Glas im oberen Bereich Kanäle zunehmend grösseren Durchflusswiderstandes ergeben. Die Gase aus der Verbrennungskammer 6 8 haben im oberen Bereich der Spinnkopfwand die höchste Temperatur, so dass die Temperatur der Spinnkopfwand in diesem Bereich am höchsten ist und die Temperatur des Glases, welches durch die Kanäle 152 in diesem Bereich fliesst, übersteigt. Infolge der grossen Durchlaufgeschwindigkeit des Glases aus dem Spinnkopf durch die oberen Kanäle stellt sich keine merkenswerte oder bedeutende Temperaturerhöhung des Glases, welches durch die Kanäle in dem verdickten Teil der Spinnkopfwand läuft, ein.

Die obersten Kanäle 152, die im heissesten Bereich der Spinnkopfwand eine beträchtliche Länge aufweisen, bieten dem flüssigeren Glas in diesem Bereich einen beträchtlichen Durchflusswiderstand. Infolge der zunehmend verringerten Länge der Kanäle in Richtung auf den unteren Bereich der Spinnkopfwand nimmt der Durchflusswiderstand der zunehmend kürzeren Kanäle 152 für das Glas ab. Die Anwendung dieses Verfahrens und der beschriebenen Vorrichtung zu seiner Durchführung, bei welchem bzw. bei welcher das Glas durch Kanäle unterschiedlichen Durchflusswi-

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derstandes fliesst, fördert die Erzielung einheitlicher Durchflussmengen für das Glas für die einzelnen Kanäle.

Eine andere Einflussgrösse, die sich beim Ziehen der Glasfasern aus Glasströmen bzw. primären Glasfasern bemerkbar macht, sind die Eigenschaften der gasförmigen.Faserziehströmung. Die Faserziehströmung hat in dem Bereich, in dem sie aus den Schlitzen 13o des Gebläseaufbaus austritt, die höchste Geschwindigkeit und damit die höchste Ziehenergie, und die Energie der Faserziehströmung nimmt ab, während sie sich nach unten bewegt und dort die Ströme bzw. primären Fasern, die aus dem Spinnkopf austreten, zieht.

Da die Glasströme bzw. die primären Fasern aus dem flüssigeren Glas, welches aus den oberen Kanälen in der Spinnkopfwandung austritt, von dem Bereich der Faserziehströmung erfasst werden, welcher die höchste Energie aufweist, liefert diese Energie hohe Ziehkräfte, welche in der Lage sind, mehr Glas zu Fasern zu ziehen als die Energie in den unteren Bereichen der Faserziehströmung, die dort eine verringerte Geschwindigkeit aufweist. Zur Kompensation dieser grösseren Energie bzw. dieser grösseren Ziehkräfte der Faserziehströmung beim Ziehen der Fasern aus dem flüssigeren Glas wird ungeachtet des erhöhten Durchflusswiderstandes für das Glas in den längeren Kanälen die Temperatur des Glases auf einer solchen Höhe gehalten, dass durch die Kanäle im oberen Bereich der Spinnkopfwandung eine geringfügig grössere Glasmenge fliesst, so dass die entstehen-

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den Fasern, die von der energiereicheren Fadenziehströmung gezogen werden, im wesentlichen die gleiche Grosse bzw. den gleichen Durchmesser annehmen wie diejenigen Fasern, die aus primären Fasern gebildet werden, welche aus Öffnungen im unteren Bereich der Spinnkopfwandung hervortreten und welche von der in diesem Bereich schwächeren Faserziehströmung gezogen werden. Die Kompensation wird gemäss dem erfindungsgemässen Verfahren also dadurch erreicht, dass man im oberen Bereich des Spinnkopfes einen grösseren Glasfluss ermöglicht, so dass eine grössere Glasmenge von der in diesem Bereich mit der höchsten Geschwindigkeit strömenden Faserziehströmung gezogen wird, was zur Folge hat, dass die gezogenen Fasern aus sämtlichen Glasströmen bzw. primären Fasern des Spinnkopfes mit ihrem Durchmesser in einem vergleichsweise engen Bereich liegen.

Der Konvergenzwinkel zwischen der Innenseite 114 und der Ausseiiseite 14o der Seitenwand I08 des Spinnkopfes ist in Fig. 4 zwischen den Pfeilen bei A angedeutet. Dieser Winkel bzw, die relative Länge der Kanäle 152 kann verändert werden und damit können die Durchflusswiderstände der Kanäle vom unteren Bereich der Spinnkopfwandung bis zu deren oberem Bereich verändert werden.

Der Umfang der Durchflusswiderstandsänderung der Kanäle 15 2 ist von verschiedenen Betriebsparametern, wie beispielsweise der Höhe der Spinnkopfwandung, der Temperatur des Glases, der Wärmemenge, welche von den heissen Gasen aus der Verbrennungs-

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kammer 6 8 längs der Spinnkopfwand erzeugt wird, und den Eigenschaften der Faserziehströmung abhängig.

Es hat sich herausgestellt, dass der Konvergenzwinkel zwischen der Innenseite und der Aussenseite der Seitenwand I08 des Spinnkopfes zwischen etwa o,5 und 3,5 liegen kann und dass bei einer Wandhöhe von etwa 5,8 cm zwischen den untersten und den obersten Kanälen der Winkel A vorzugsweise etwa 2,5 beträgt, so dass die Kanäle 152 des obersten Ringes etwa die doppelte Länge besitzen wie die Kanäle des untersten Ringes. Die Dicke der Seitenwand des Spinnkopfes kann am unteren Ende im Bereich von etwa 3,18 bis 6,35 mm liegen.

Der Durchmesser des Spinnkopfes kann zwischen etwa 2o,32 und etwa 35,56 cm liegen, wobei es sich herausgestellt hat, dass ein Spinnkopf mit einem Aussendurchmesser von etwa 3o,48 cm mit etwa lo.ooo oder mehr Kanälen 152 bei der Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens zu den günstigsten Ergebnissen führt.

Der nach innen ragende einstückig mit der Seitenwand I08 ausgebildete Flansch 112 ist von einer Grosse, die ausreicht, um den Zentrifugalkräften und einer Verformung des Spinnkopfes zu widerstehen. Ein anderer Vorteil eines Flansches 112 von minimaler Grosse besteht darin, dass die Wärmeableitung von der Oberkante der Viand I08 begrenzt ist, so dass mehr Hitze nach unten durch das Metall der Seitenwand Io8 geleitet wird.

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Ein anderer Faktor, der die Schaffung einer verbesserten Wärmeverteilung längs der Spinnkopfwand begünstigt, besteht darin, dass die Flammen bzw. die heissen Gase aus der Brennkammer 6 8 von einer Fläche so geführt werden, dass keine übermässige Erwärmung des ringförmigen Flansches 112 eintritt. Zu diesem Zweck ist bei der erfxndungsgemässen Vorrichtung an der ring-" förmigen Wand 62 des Brennergehäuses ein Bodenelement 156 vorgesehen, das oberhalb des Flansches 112 des Spinnkopfes und in dessen Nähe angeordnet ist und als Schild dient, welches die Übertragung der Wärme der heissen Abgase aus der Verbrennungskammer 6 8 auf den Flansch 112 verlangsamt, so dass insgesamt die Wärme besser auf die Seitenwand Io8 des Spinnkopfs übertragen wird und auf die Glasströme bzw. die primären Fasern, die aus den Kanälen 152 austreten, einwirkt. Der untere Teil der inneren ringförmigen Wand 62 ist ferner vorteilhafterweise mit einem Kühlkanal 157 versehen, durch welchen ein Kühlmittel zirkuliert.

Die Zuordnung zwischen dem Brenner bzw. der Heizvorrichtung und dem Spinnkopf ist für die Erzielung einer einheitlichen Temperaturverteilung im Bereich der Seitenwand Io8 des Spinnkopfes wesentlich. Die heissen Gase, die von dem Brenner gegen die Spinnkopfwandung gerichtet werden, haben im Bereich des dicken Endes der Spinnkopfwand, d.h. am offenen Ende des Spinnkopfes, die höchste Temperatur. Die Wärme wird von diesem Bereich hoher Temperatur durch die Spinnkopfwand zu dem Boden des Spinnkopfes an dessen geschlossenem Ende geleitet und über die KeI-

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le 84 abgeführt. Die WärmeVerluste sind gering und die Wärmeleitung durch die Spinnkopfwand besitzt längs der Spinnkopfwand einen niedrigen Gradienten, so dass die Spinnkopfwandtemperatur die Tendenz hat, über die Länge der Wand einheitlicher zu sein.

Ein weiterer Faktor, der einer gleichmässigen Wärmeverteilung im Bereich der Mündung der Kanäle 152 förderlich ist, besteht darin, den Spinnkopf mit einem geschlossenen, d.h. nicht perforierten Boden zu versehen, da die durch die Spinnkopfwand zu dem angrenzenden Teilbereich Ho des Bodens geleitete Wärme zu einer erwärmten Fläche führt, auf welche das Glas auftrifft, so dass die Wärmeverluste des Glases bei dessen Bewegung von dem ursprünglichen Glasstrom zu der Innenseite der Spinnkopfwand weiter vermindert werden.

Das erfindungsgemässe Verfahren und die vorstehend beschriebene Vorrichtung zu seiner Durchführung bringen viele Vorteile für die Steuerung des Ziehens mit sich, und zwar unter Bedingungen, welche die Bildung von Fasern in einem engen Grössenbereich begünstigen. Durch den Verzicht auf eine Glasverteilungsvorrichtung bzw. einen Verteilerkorb, wie er üblicherweise im Inneren eines Spinnkopfes Verwendung findet, gelangt der Glasstrom direkt auf den Boden des Spinnkopfes,und zwar in unmittelbarer Nähe der Spinnkopfwandung, so dass das Glas unter dem Einfluss der Zentrifugalkräfte rasch über den Boden des Spinnkopfes fliesst und eine Schicht heissen Glases auf der Innenseite der Wandung des Spinnkopfes bildet.

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Der Glasstrom, das über den Boden des Spinnkopfes laufende Glas und die Glasschicht auf der Innenseite der Spinnkopfwandung stehen miteinander in Verbindung und bilden einen einzigen Körper, welcher eine minimale Oberfläche aufweist, so dass die Wärmeverluste des Glases stark reduziert werden, was zur Folge hat, dass in der Seitenwand des Spinnkopfes einheitlichere P Temperaturen herrschen. Ferner besitzt das Glas an der Innenseite der Spinnkopfwandung eine höhere Temperatur als früher, wo das Glas von einem Verteilerkorb bzw. einer Tasse auf die Spinnkopfwandung gelangte. Da das Glas an der Spinnkopfwandung eine vergleichsweise hohe Temperatur besitzt» kann die Temperatur in der Verbrennungskammer 6 8 uiter Aufrechterhaltung einer für das Ziehen von Fasern geeigneten Umgebungstemperatur reduziert werden.

Es hat sich herausgestellt, dass das Volumen und die Geschwindigkeit des Gases, welches die Faserziehströmung bildet, reduziert werden können, wenn die primären Fasern bzw. Glasströme eine höhere Temperatur aufweisen und folglich von der Faserziehströmung leichter und wirksamer gezogen werden können. Eine Verminderung des Volumens und der Strömungsgeschwindigkeit der Faserziehströmung bringt geringere Turbulenzen in der Ziehzone mit sich, und die erzeugten Fasern weisen eine grössere Länge auf und besitzen eine hohe Festigkeit, da zwischen den einzelnen Fasern ein geringerer Abrieb auftritt. Fasern einheitlicher Stärke und Art liefern ein Paket bzw. eine Fasermatte, die eine verbesserte Trennfestigkeit und einen besseren Isolationsfaktor aufweist.

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Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform, bei der die Seitenwand des 'Spinnkopfes andersartig gestaltet ist. Bei dieser Ausführungsform des hohlen Spinnkopfes I60 ist ein nicht perforierter Bodenteil 162 vorgesehen, an den sich ein kegeistumpfförmiger Teilbereich 164 anschliesst, der wiederum einstückig mit einer Seitenwand 16 6 des Spinnkopfes ausgebildet ist, die an ihrem oberen Ende in einen nach innen ragenden ringförmigen Flansch 168 übergeht. Die Seitenwand 166 des Spinnkopfes ist mit Kanälen 17o versehen, die in gleicher Weise wie die Kanäle 152 bei dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 4 in vertikalen, übereinanderliegenden Reihen angeordnet sind.

Der Glasstrom 18'' verteilt sich auch bei dieser'Ausführungsform längs der Innenseite 17U der Spinnkopfwand und gelangt durch die Kanäle 17o unter dem Einfluss der Zentrifugalkräfte in Form von Glasströmen bzw. primären Fasern auf die Aussenseite des Spinnkopfes. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 5 ist die Aussenseite 172 der Spinnkopfwandung von zylindrischer Gestalt und konzentrisch zur Rotationsachse des Spinnkopfes. Die Innenseite 174 der Spinnkopfwandung ist dagegen kegelstumpfförmig ausgebildet und verbreitert sich von dem unteren Bereich 176 bis zum oberen Bereich 178 der Spinnkopfwand.

Der Konvergenzwinkel zwischen der Innenseite 172 und der Aussenseite 174 der Spinnkopfwand, der bei B angedeutet ist, kann im Bereich zwischen etwa o,5 und 3,5 liegen. Bei einem Spinnkopf, dessen Seitenwand zwischen den untersten Kanälen und den ober-

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sten Kanälen etwa 2,58 cm hoch ist und bei dem der Konvergenzwinkel B der Innenseite 172 und der Aussenseite 174 der Seitenwand etwa 2,5 beträgt, besitzen die Kanäle der obersten Reihe ungefähr die doppelte Länge der Kanäle der untersten Reihe in der Spinnkopfwand.

" Die Wärme bzw. die erhitzten Gase, die von der Verbrennungskammer 6 8'durch die ringförmige Auslassöffnung 7o'abgegeben werden, bewegen sich längs der Aussenwand 172 des Spinnkopfes und schaffen eine erwärmte Umgebung mit fortschreitend abnehmenden Temperaturen längs dieser Oberfläche, an welcher die primären Fasern bzw. Glasströme unter der Wirkung der Zentrifugalkräfte aus den Kanälen 17o austreten. Ein Bodenelement 156' an der inneren Wand 62' des Brenneraufhaus, die über dem Flansch 16 8 und in der Nähe desselben angeordnet ist, verlangsamt die Wärmeübertragung aus der Verbrennungskammer 68' auf den Flansch 168.

Diese Anordnung verhindert eine übermässige Erwärmung des Flansches 168, was zur Folge hat, dass die Wärme wirksamer für den Teil des Spinnkopfes zur Verfügung steht, in welchem die Glasströme bzw. die primären Fasern aus den Kanälen 17o austreten. Die innere ringförmige Fläche 146' der inneren Wand der ringförmigen Auslassöffnung 7o' des Brenners fluchtet in senkrechter Richtung im wesentlichen mit der äusseren Oberkante 17 8 der Seitenwand des Spinnkopfes, so dass die Hitze aus der Verbren-■ nungskammer 68' auf die Aussenseite der Spinnkammerwandung und in Richtung derselben gerichtet ist.

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Aufgrund der Tatsache, dass die Kanäle 17o in der Seitenwand des Spinnkopfes beginnend bei dem obersten Ring bis zu dem untersten Ring eine fortlaufend abnehmende Länge aufweisen und damit dem Glasfluss unterschiedliche Strömungswiderstände entgegensetzen sowie aufgrund der Tatsache, dass in der Seitenwand ein Temperaturgradient besteht und die primären Fasern bzw, Glasströme von den einzelnen Kanälen in unterschiedliche Bereiche der Faserziehströmung eingeleitet werden, haben die Fasern, welche die Matte bilden bzw. ein hoher Prozentsatz dieser gezogenen Fasern, im wesentlichen die gleichen Durchmesser bzw. einen durchschnittlichen Durchmesser, der in einem sehr engen Bereich liegt. Unter einem engen Bereich kann dabei beispielsweise ein Bereich verstanden werden, welcher Fasern mit einem

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Durchmesser von etwa 45,72 mal Io cm bis etwa 63,5 mal Io cm umfasst. Ein anderes Beispiel für Fasern, von denen man sagen kann, dass sie in einem engen Bereich liegen, umfasst Fasern mit einem Durchmesser von etwa 68,58 mal Io cm bis etwa 86,36 mal Io cm.

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Claims

A 39 041 m ϊ.9.1971 2U5369 Patentansprüche .

1. Verfahren zur Verarbeitung von aufschmelzbarem/'' faserbildendem Material, insbesondere von mineralischen Stoffen und Glas,zu Fasern, bei welchem das aufgeschmolzene Material einem rotierenden Spinnkopf zugeführt, in diesem verteilt und unter Wirkung der Zentrifugalkraft durch Kanäle in dem Spinnkopf unter Bildung primärer Fasern auf dessen Aussenseite gelangt, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle in dem Spinnkopf so ausgebildet werden, dass sie zumindest teilweise unterschiedliche Strömungswiderstände aufweisen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle mit unterschiedlichen Strömungswiderständen derart angeordnet werden, dass die Teile des aufgeschmolzenen Materials, welche die geringste Viskosität bzw. die höchste Temperatur aufweisen, zu den Kanälen mit den grössten Strömungswiderständen gelangen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein kontinuierlicher Glasstrom von oben dem unperforierten Boden eines Spinnkopfes mit einer mit Kanälen versehenen Seitenwand zugeführt wird und dass die Kanäle in der Seitenwand von unten nach oben mit zunehmend grösseren Strömungswiderständen ausgebildet werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die unterschiedlichen Strömungswiderstände durch Wahl unterschiedlicher Längen für die Kanäle herbeigeführt werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussenseite des Spinnkopfes zumindest teilweise von einer getrennten Energiequelle erwärmt wird.

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6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass
als getrennte Energiequelle ein Brenner verwendet wird,
welcher die Aussenseite des Spinnkopfes durch Flammen
und/oder heisse Gase erwärmt.

7. Verfahren nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet,
dass die Aussenseite des Epinnkopfes in dem Bereich, in den die Kanäle mit den grössten Strömungswiderständen münden, am stärksten erwärmt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Erwärmung der Aussenseite des Spinnkopfes derart erfolgt, dass sie von oben nach unten ständig abnimmt.

9. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Störmungswiderstände der Kanäle so gewählt werden, dass sich für die einzelnen Kanäle im wesentlichen gleiche Durchflussmengen ergeben.

10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-8,
dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungswiderstände der Kanäle so gewählt werden, dass sich für die einzelnen Kanäle mit zunehmendem Durchflusswiderstand geringfügig
grössere Durchflussmengen ergeben.

11. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die aus den Kanälen austretenden primären Fasern mittels einer Faserziehströmung zu dünnen Fasern ausgezogen werden.

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12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserziehströmung so ausgebildet wird, dass die auf die aus den einzelnen Kanälen austretenden primären Fasern ausgeübte Ziehkraft umso grosser ist, je grosser der Strömungswiderstand der zugeordneten Kanäle ist.

13. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein hohler Spinnkopf mit einem Boden und einer Seitenwand vorgesehen ist, dass die Seitenwand mit Kanälen unterschiedlicher Strömungswiderstände versehen ist, dass die Kanäle in dem vom Boden entfernten Bereich der Seitenwand höhere Strömungswiderstände aufweisen, dass Einrichtungen vorgesehen sind, um das aufgeschmolzene Material aus einem Vorrat dem Boden des Spinnkopfes zuzuführen, dass der Spinnkopf mit einer Drehzahl antreibbar ist, die aasreicht, um aus den Kanälen unter dem Einfluss der Zentrifugalkräfte primäre kontinuierliche Fasern aus aufgeschmolzenem Material austreten zu lassen, dass Einrichtungen zur Zuführung von Wärme zur Aussenseite der Seitenwand des Spinnkopfes vorgesehen sind, und zwar derart, dass sich die höchste Temperatur der zugeführten Wärme in dem Bereich der Kanäle mit höheren Strömungswiderständen ergibt und dass die unterschiedlichen Strömungswiderstände der Kanäle die Durchflussmengen des Materials durch diese Kanäle steuern.

14. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein hohler Spinnkopf mit einer Seitenwand vorgesehen ist, welche enge Kanäle von im wesentlichen gleichem Durchmesser und von verschiedener Länge aufweist, dass der Spinnkopf einen Bodenbereich hat, dass Einrichtungen zur

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Zuführung des aufgeschmolzenen Materials auf den Bodenbereich des Spinnkopfes vorgesehen sind, dass der Spinnkopf mit einer Drehzahl antreibbar ist, bei welcher kontinuierliche primäre Fasern aus aufgeschmolzenem Material unter dem Einfluss der Zentrifugalkräfte aus den Kanälen austreten, dass Einrichtungen zur Zuführung von Wärme zur Aussenwand des Spinnkopfes vorgesehen sind, und zwar derart, dass die höchste Temperatur in dem Bereich der längeren Kanäle erreicht wird und dass eine ringförmige Gebläsekonstruktion vorgesehen ist, welche den Spinnkopf im Abstand umgibt und Austrittsöffnungen aufweist, durch welche ein Gas mit hoher Geschwindigkeit austritt und eine Faserziehströmung bildet, welches die primären Fasern erfasst und das Material der primären Fasern zu dünnen Fasern auszieht.

15. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, dass ein hohler Spinnkopf mit einem unperforierten Boden vorgesehen ist, dass der Spinnkopf eine Seitenwand ungleichförmiger Dicke aufweist, dass in der Seitenwand eine Anzahl von Kanälen vorgesehen ist, deren Länge in den einzelnen Bereichen der Seitenwand mit zunehmendem Abstand derselben vom Boden des Spinnkopfes ansteigt, dass der Spinnkopf mit einer Drehzahl antreibbar ist, die ausreicht, um aus den Kanälen unter dem Einfluss der Zentrifugalkräfte primäre kontinuierliche Fasern aus aufgeschmolzenem Material austreten zu lassen und dass Einrichtungen zur Zuführung von Wärme zur Aussenseite der Seitenwand des Spinnkopfes vorgesehen sind, und zwar derart, dass sich die höchste Temperatur in dem Bereich der Seitenwand ergibt, welche die grösste Dicke aufweist.

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16. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nä'ch einem oder mehreren der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, dass ein hohler Spinnkopf mit einer Seitenwand vorgesehen ist, in welcher enge Kanäle von im wesentlichen gleichem Durchmesser und von verschiedener Länge vorgesehen sind, wobei die längeren Kanäle sich im oberen Bereich der Seitenwand befinden, dass der Spinnkopf einen

^ Boden hat, dass Einrichtungen zur Zuführung des aufgeschmolzenen Materials zum Boden des Spinnkopfes vorgesehen sind, dass der Spinnkopf mit einer Drehzahl antreibbar ist, die ausreicht, um aus den Kanälen unter dem Einfluss der Zentrifugalkräfte kontinuierliche primäre Fasern austreten zu lassen, dass Einrichtungen zur Zuführung von Wärme zur Aussenseite der Seitenwand des Spinnkopfes vorgesehen sind, und zwar derart, dass sich die höchste Temperatur in dem Bereich der längeren Kanäle ergibt und dass sich ein nach unten gerichteter Temperaturgradient ergibt und dass die verschiedenen Längen der Kanäle so gewählt sind, dass sich eine im wesentlichen gleichförmige

ψ Durchflussmenge für sämtliche Kanäle ergibt.

17. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, dass ein hohler Spinnkopf mit einem Boden und einer Seitenwand vorgesehen ist, dass am oberen Ende der Seitenwand des Spinn kopfes ein nach innen ragender Flansch vorgesehen ist, dass die Seitenwand durch Oberflächen begrenzt wird, welche gegeneinander konvergieren, und zwar derart, dass sich gegen das obere Ende der Seitenwand eine grössere Wandstärke ergibt, dass in der Seitenwand eine Anzahl von Kanälen vorgesehen ist, welche unterschiedliche Längen aufweisen, wobei die längeren Kanäle in dem dickeren Bereich der Seitenwand liegen, dass Einrichtungen zur Zuführung eines Stromes von

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aufgeschmolzenem Material aus einem Vorrat auf dem Boden des Spinnkopfes vorgesehen sind, und zwar in der Nähe der Seitenwand, dass der Spinnkopf mit einer Drehzahl antreibbar ist, die ausreicht, um aus den Kanälen unter dem Einfluss der Zentrifugalkräfte primäre kontinuierliche Fasern aus aufgeschmolzenem Material austreten zu lassen, dass Einrichtungen zur Zuführung heisser Verbrennungsgase vorgesehen sind, welche an der Seitenwand von oben nach unten entlang streichen und die höchste Temperatur in dem Bereich der Seitenwand erzeugen, in welchem sich die längeren Kanäle befinden, wobei sich ein abnehmender Temperaturgradient in dem Bereich der kürzeren Kanäle ergibt.

18. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens riach einem oder mehreren der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, dass ein hohler Spinnkopf mit einem Boden und einer Seitenwand vorgesehen ist, dass am oberen Ende der Seitenwand ein nach innen ragender Flansch vorgesehen ist, dass die Seitenwand durch konvergierende Oberflächen begrenzt wird, wobei der dickere Teil der Seitenwand deren oberen Bereich bildet, dass die'Seitenwand in senkrechtem Abstand voneinander angeordnete Reihen enger Kanäle aufweist, dass Einrichtungen zur Zuführung eines Stromes von aufgeschmolzenem Material zu einer Oberfläche des Spinnkopfes in einem Bereich vorgesehen sind, welcher dicht an der Seitenwand liegt, dass der Spinnkopf mit einer Drehzahl antreibbar ist, die ausreicht, um aus den Kanälen unter dem Einfluss der Zentrifugalkräfte kontinuierliche primäre Fasern aus aufgeschmolzenem Material austreten zu lassen, dass ein Brenneraufbau mit einem ringförmigen Verbrennungsraum vorgesehen ist, in welchem ein Gemisch aus einem Brennstoff und Luft verbrennbar ist, dass der Verbrennungsraum eine ringförmige Auslassöffnung auf-

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weist, durch die die heissen Verbrennungsgase austreten und unter übertragung von Wärme auf die Aussenseite der Seitenwand auftreffen, wobei die höchste Temperatur im Bereich der oberen Kanäle in der Seitenv/and erzeugt wird und dass angrenzend an den Flansch am oberen Ende der Seitenwand des Spinnkopfes Einrichtungen vorgesehen sind, um den Flansch gegen die direkte Hitze der Verbrennungsgase " abzuschirmen.

19. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, dass ein hohler Spinnkopf mit einer Seitenwand vorgesehen ist, welche eine beträchtliche Höhe aufweist und mit in senkrechtem Abstand voneinander angeordneten Reihen enger Kanäle versehen ist, dass der Spinnkopf mit einer Drehzahl antreibbar ist, die ausreicht, um aus den Kanälen unter dem Einfluss der Zentrifugalkräfte kontinuierliche primäre Fasern aus aufgeschmolzenem Material austreten zu lassen, dass Einrichtungen zur Zuführung eines Stromes von aufge- \ schmolzenem Material zur Innenseite der Seitenwand des Spinnkopfes und auf eine mit der Seitenwand verbundene Oberfläche vorgesehen sind, dass die Seitenwand des Spinnkopfes durch eine äussere und eine innere Oberfläche begrenzt wird, die vom oberen Bereich der Seitenwand in Richtung auf deren unteren Bereich konvergieren, so dass die Kanäle in der Seitenwand eine unterschiedliche Länge erhalten, wobei die längeren Kanäle sich in dem oberen Bereich befinden, dass eine ringförmige Gebläsekonstruktion vorgesehen ist, welche den Spinnkopf im Abstand umgibt und längs ihres Umfangs öffnungen aufweist, durch welche Gas in Form einer schnellen Faserziehströmung ausströmt und die primären Fasern erfasst und diese dünnen Glasfasern

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zieht und dass Einrichtungen zur Zuführung von Wärme in der Nähe der Seitenwand des Spinnkopfes vorgesehen

sind, welche die höchste Temperatur in dem oberen Bereich

längs
der Seitenwand erzeugen, wobei sich der Seitenwand des

Spinnkopfes abwärts ein fortlaufend abnehmender Temperaturgradient ergibt.

20. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem

oder mehreren der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, dass ein hohler Spinnkopf mit einer Seitenwand beträchtlicher Höhe vorgesehen ist, in der in senkrechtem Abstand übereinander angeordneter Reihen enger Kanäle vorgesehen sind, dass der Spinnkopf einen unperforierten Bodenbereich aufweist, dass der Bodonbereich einen nach aussen ansteigenden ringförmigen Bereich aufweist, der an die Seitenwand angrenzt, dass Einrichtungen vorgesehen sind, um
einen Strom aus aufgeschmolzenem Material dem Bodenbereich des Spinnkopfes zuzuführen, dass der Spinnkopf mit einer Drehzahl antreibbar ist, die ausreicht, um aus den Kanälen unter dem Einfluss der Zentrifugalkräfte kontinuierliche primäre Fasern aus aufgeschmolzenem Material austreten zu lassen, dass die Seitenwand des Spinnkopfes eine äussere und eine innere Oberfläche aufweist, die in Richtung auf den unteren Bereich der Seitenwand konvergieren, so dass die Kanäle in der Seitenwand verschiedene Längen aufweisen, wobei die längsten Kanäle sich im oberen Bereich der Seitenwand befinden, dass eine ringförmige Gebläsekonstruktion den Spinnkopf im Abstand umgibt und längs ihres Umfangs angeordnete Öffnungen aufweist, durch welche Gas
mit einer geringeren Temperatur als das aufgeschmolzene
Material in Form einer Faserziehströmung hoher Geschwindigkeit austritt, welche die primären Fasern erfasst und diese zu dünnen Glasfasern zieht und dass der Seitenwand

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des Spinnkopfes benachbart ein ringförmiger Brenneraufbau vorgesehen ist, aus welchem heisse Verbrennungsgase die Seitenwand des Spinnkopfes abwärtsströmen.

21. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprache 1-12, dadurch gekennzeichnet, dass ein hohler Spinnkopf mit einem unperforierten Boden und einer Seitenwand vorgesehen ist, dass mit dem Boden des Spinnkopfes eine Antriebswelle verbunden ist, dass die " Seitenwand durch konvergierende Oberflächen begrenzt wird, wobei der dünnere Teil eier Seitenwand mit dem unperforierten Boden verbunden ist, dass die Seitenwand mit Kanälen unterschiedlicher Länge versehen ist, wobei die längeren kanäle im dickeren Teil der Seitenwand liegen, dass Einrichtungen zur Zuführung von Wärme zu der Seitenwand des Spinnkopfes vorgesehen sind, und zwar derart, dass sich die höchste Temperatur im dickeren Teil der Seitenwand ergibt, dass die Wärme durch die Seitenwand und den Bodenteil zu der Welle geführt wird, und zwar derart, dass sich ein niedriger Temperaturgradient längs der Seitenwand ergibt, dass Einrichtungen zur Zuführung von aufgeschmolzenem Material zum unperforierten Boden des Spinnkopfes vorgesehen sind, dass der Spinnkopf mit einer Drehzahl antreibbar ist, die ausreicht, um aus den Kanälen unter dem Einfluss der Zentrifugalkräfte kontinuierliche primäre Fasern aus aufgeschmolzenem Material austreten zu lassen und dass Einrichtungen vorgesehen sind, um eine Faserziehströmung in Kontakt mit den primären Fasern zu bringen und diese zu dünnen Fasern auszuziehen.

22. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, dass ein hohler Spinnkopf mit einem unperforierten Boden und einer Seitenwand vorgesehen ist, dass der Boden einen nach

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oben ansteigenden ringförmigen Bereich aufweist, der mit der Seitenwand in Verbindung steht, dass mit dem Boden eine Antriebswelle verbunden ist, dass die Seitenwand durch konvergierende Oberflächen begrenzt wird, und zwar derart, dass sich der dünnere T-jil der Seitenwand an der Verbindungsstelle derselben mit de.i schräg nach oben verlaufenden ringförmigen Bereich des Bodens ergibt, dass in der Seitenwand Kanäle unterschiedlicher Länge vorgesehen sind, wobei die längeren Kanäle im dickeren Teil der Seitenwand liegen, dass Einrichtungen zur Zuführung von Wärme zu der Seitenwand des Spinnkopfes vorgesehen sind, und zwar derart, dass sich die höchste Temperatur in dem dickeren Teil der Seitenwand ergibt, dass die VJärme durch die Seitenwand und den Boden zu der Welle geführt wird, und zwar derart, dass sich ein niedriger Temperaturgradient längs der Seitenwand ergibt, dass Einrichtungen zur Zuführung von aufgeschmolzenem Material zu dem unperforierten Boden des Spinnkopfes vorgesehen sind, dass der Spinnkopf mit einer Drehzahl antreibbar ist, die ausreicht, um aus den Kanälen unter dem Einfluss der Zentrifugalkräfte kontinuierliche primäre Fasern aus aufgeschmolzenem Material austreten zu lassen, dass Einrichtungen zur Zuführung einer Faserzieh-strömung vorgesehen sind, welche mit den primären Fasern zum Ziehen derselben zu dünnen Fasern in Eingriff gelangt und dass durch die unterschiedlichen Längen der Kanäle Durchflussmengen für die einzelnen primären Fasern erreicht werden, die zugezogenen dünnen Fasern führen, deren Durchmesser in einem engen Grössenbereich liegt.

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23. Hohler Spinnkopf für eine Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 13. - 22, dadurch gekennzeichnet, dass er einen Boden und eine Seitenwand aufweist, dass die Seitenwand eine veränderliche Dicke besitzt und dass in ihr eine Anzahl von Kanälen vorgesehen ist, und zwar derart, dass die unterschiedliche Dicke der Seitenwand zu Kanälen unterschiedlicher Länge führt.

24. Spinnkopf nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden unperforiert ist.

25. Spinnkopf nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass der dickere Bereich der Seitenwand sich in dem Bereich derselben befindet, der fern vom Boden ist.

26. Hohler Spinnkopf für eine Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 - 22, dadurch gekennzeichnet, dass er einen unperforierten Boden und eine Seitenwand aufweist, dass der Boden einen kegelstumpfförmigen Bereich aufweist, der an die Seitenwand angrenzt, dass die Seitenwand durch

fc konvergierende Oberflächen begrenzt wird und dass in der Seitenwand Kanäle unterschiedlicher Länge vorgesehen sind.

27. Hohler Spinnkopf für eine Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 - 22, dadurch gekennzeichnet, dass er einen geschlossenen Boden und eine Seitenwand aufweist, dass der geschlossene Boden untertassenförmig ausgebildet ist, dass die Seitenwand durch konvergierende Oberflächen begrenzt wird und dass in der Seitenwand Kanäle unterschiedlicher Länge vorgesehen sind.

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28. Spinnkopf nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass der dickere Teil der Seitenwand fern von ihrer Verbindungsstelle mit dem geschlossenen Boden ist.

29. Verfahren zur Verarbeitung von aufschmelzbarem, faserbildendem Material, dadurch gekennzeichnet, dass das aufgeschmolzene Material einer Zentrifuge mit einem unperforierten Boden und mit einer Wand zugeführt wird, in der Kanäle unterschiedlicher Strömungswiderstände vorgesehen sind, dass längs der Seitenwand der Zentrifuge ein Energiegradient erzeugt wird, und zwar derart, dass sich die höchste Energie in dem Bereich ergibt, der fern von dem unperforierten Boden ist, dass die Kanäle mit dem grösseren Strömungswiderstand in der Zone der höchsten Energie vorgesehen werden und dass die Zentrifuge zu einer Drehbewegung angetrieben wird, um kontinuierliche primäre Fasern des aufgeschmolzenen Materials aus den Kanälen austreten zu lassen und dass Material der primären Fasern zu dünnen Fasern zu ziehen.

30. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiegradient durch Wärme und Gasdruck erzeugt wird.

31. Verfahren zur Verarbeitung von aufschmelzbarem, faserbildendem Material, dadurch gekennzeichnet, dass das aufgeschmolzene Material einer Zentrifuge mit einem unperforierten Boden und einer Seitenwand zugeführt wird, in der Kanäle unterschiedlicher Strömungswiderstände vorgesehen sind, dass längs der Seitenwand ein Energiegradient erzeugt wird, wobei die höchste Energie in dem Bereich der Seitenwand erzeugt wird, der fern· von dem unperforierten Boden der Zentrifuge ist, dass die Zentrifuge zu einer Drehbewegung angetrieben wird, um aus den Kanälen austretende kontinuierliche primäre Fasern aus aufgeschmolzenem Material zu erzeugen, dass die Durchflusswiderstände der Kanäle dem Ener-

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giegradienten angepasst werden, um die Durchflussmengen des aufgeschmolzenen Materials durch die Kanäle zu steuern und dass die austretenden primären Fasern gezogen werden.

32. Verfahren zur Verarbeitung von aufschraelzbarem, faserbildendem Material, dadurch gekennzeichnet, dass das aufgeschmolzene Material einer Zentrifuge mit einem unperforierten Boden und einer Seitenwand unterschiedlicher Dicke zugeführt wird, deren dickster Bereich sich fern von dem unperforierten Boden befindet, dass der Seitenwand der Zentrifuge Wärme zugeführt wird, und zwar derart, dass die grösste Erwärmung in dem dicksten Bereich der Seitenwand erreicht wird, dass zur Erzielung eines niedrigen Temperaturgradienten längs der Seitenwand die Wärme durch die Seitenwand und den unperforierten Boden geleitet wird, dass die Zentrifuge zu Drehbewegungen angetrieben wird, um kontinuierliche primäre Fasern aus den Kanälen unterschiedlicher Länge in der Seitenwand austreten zu lassen, dass auf die primären Fasern eine gasförmige Faserziehströmung gerichtet wird, und dass die primären Fasern durch die von der Faserziehströmung ausgeübten Kräfte zu dünnen Fasern ausgezogen werden, deren Durchmesser in einem engen Grössenbereich liegen.

33. Verfahren zur Verarbeitung von aufschmelzbarem, faserbildendem Material, dadurch gekennzeichnet, dass das aufgeschmolzene Material einer Zentrifuge mit einem unperforierten Boden und mit einer Seitenwand zugeführt wird, in der Kanäle unterschiedlichen Strömungswiderstandes vorgesehen sind, wobei die Kanäle mit dem grössten Strömungswiderstand fern von dem unperforierten Boden angeordnet sind, dass der Seitenwand Wärme zugeführt wird, und zwar derart, dass sich die grösste Erwärmung in dem Bereich der Kanäle mit

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höherem Durchflusswiderstand ergibt, dass zur Erzielung einer einheitlicheren Temperatur der Wand die Wärme durch die Wand und den unperforierten Boden geleitet wird, dass die Zentrifuge zu einer Drehbewegung angetrieben wird, um kontinuierliche primäre Fasern aus aufgeschmolzenem Material durch die Kanäle austreten zu lassen, dass auf die austretenden primären Fasern eine gasförmige Faserziehströmung gerichtet wird und dass die primären Faser durch die Kräfte der Faserziehströmung zu dünnen Fasern ausgezogen werden, deren Durchmesser innerhalb eines engen Grössenbereiches liegt.

34. Verfahren zur Verarbeitung von aufschmelzbarem, faserbildendem Material, dadurch gekennzeichnet, dass das aufgeschmolzene Material einer Zentrifuge mit einem geschlossenen Boden und einer Seitenwand zugeführt wird, in der Kanäle unterschiedlicher Strömungswiderstände vorgesehen sind, dass der Seitenwand Wärme zugeführt wird, und zwar derart, dass die grösste Erwärmung in dem Bereich erfolgt, der fern von dem geschlossenen Boden ist, dass zur Erzielung einer einheitlicheren Erwärmung der Wand die Wärme durch die Seitenwand und den geschlossenen Boden geleitet wird, dass die Zentrifuge zu einer Drehbewegung angetrieben wird, um kontinuierliche, primäre Fasern aus aufgeschmolzenem Material durch die Kanäle austreten zu lassen, dass auf die primären Fasern eine gasförmige Faserziehströmung gerichtet wird, dass die primären Fasern unter dem Einfluss der Kräfte der Faserziehströmung zu dünnen Fasern ausgezogen werden und dass die Durchflussmengen durch die Kanäle durch unterschiedliche Strömungswiderstände gesteuert v/erden um gezogene Fasern zu erzeugen, deren Durchmesser innerhalb eines engen Grössenbereichs liegt.

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