DE705362C

DE705362C - Verfahren zum Erzeugen von Fasern aus Glas und aehnlichen in der Hitze plastischen Massen

Info

Publication number: DE705362C
Application number: DES131664D
Authority: DE
Inventors: Piero Modigliani
Original assignee: Vetreria Italiana Balzaretti Modigliani SpA
Current assignee: Saint Gobain Italia SpA
Priority date: 1936-02-20
Filing date: 1937-02-13
Publication date: 1941-04-25
Also published as: DE690490C; FR824093A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erzeugen von Fasern aus Glas und ähnlichen in der Hitze plastischen Massen, bei welchen die geschmolzene Masse in einem dünnen Strom zum Ausfließen gebracht und dieser zweckmäßig durch Luft- oder Gasströme zu Fasern ausgezogen wird.

Die Erfindung hat den Zweck, die bekannten Verfahren und Vorrichtungen dieser Art derart zu verbessern, daß die Fasern in noch größerer Feinheit als bisher erzeugt werden können und die Leistung der Verfahren bzw. Vorrichtungen erhöht wird.

Das Verfahren gemäß der Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß der heiße, dünne Glasstrom vor dem Ausziehen zu Fasern in eine Vielzahl feiner, im wesentlichen gleichmäßig starker Teilströme aufgeteilt wird ■ und erst diese der Einwirkung· der Ziehmittel unterworfen werden, wobei der Hauptstrom sowie die Teilströme der Einwirkung einer die erforderliche Flüssigkeit gewährleistenden Erhitzung ausgesetzt werden.

Sodann besteht die Erfindung darin, daß der ausfließende Massestrom zur besseren Bildung der Teilströme der Wirkung einer· Schleuderkraft unterworfen wird, deren Anwendung an sich bei der Erzeugung von Glasfasern bereits bekannt ist.

Zur Ausführung des Verfahrens wird erfindungsgemäß unterhalb des Auslasses des den geschmolzenen Massestrom liefernden Behälters ein Verteiler in Form eines im Querschnitt von oben nach unten sich erweiternden Körpers z. B. in Form eines Pilzes angeordnet, der auf seiner Oberfläche eine Anzahl radialer Nuten besitzt, die die Aufteilung der auf den Körper auftreffenden Masse in einzelne dünne, möglichst gleichmäßige Teil-

ströme bewirken. Diese Vorrichtung ist dann noch mit Leitmitteln für die Heizgase der Teilströme und Fasern versehen, und zudem können Mittel vorgesehen werden, um die gewünschte Schleuderkraft auf die sich teilende Masse auszuüben.

In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele von Vorrichtungen gemäß der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt to Abb. ι eine Schnittansicht einer Vorrichtung, welche die Vereinigung einer den Massestrang liefernden Heizkammer, eines Verteilers und eines Gebläses zum Ausziehen der Fasern veranschaulicht,

Abb. 2 einen der Abb. 1 ähnlichen Schnitt mit anderen Mitteln zum Ausziehen der Masseströme zu Fäden,

Abb. 3 einen Einzelschnitt durch einen andersgestalteten Verteiler,

Abb. 4 eine Draufsicht eines Teils der Vorrichtung gemäß Abb. 3,

Abb. 5 einen Schnitt durch eine weitere Ausführung einer Verteilervorrichtung,

Abb. 6 eine Einzelheit im Schnitt, Abb. 7 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform.

Der dünne, heiße Strom geschmolzener Masse, beispielsweise geschmolzenen Glases, kann aus irgendeinem geeigneten Schmelzofen oder Vorratsbehälter zugeführt werden. Bei den Ausführungsbeispielen, welche in der Zeichnung dargestellt sind, ist angenommen, daß ein dünner Glasstrom 24 aus einer unteren Auslaßöffnung 13 einer Heizkammer 11 ausfließt. Diese Heizkammer 11 kann ein Teil des Schmelzofens sein oder auch einen Teil eines Vorratsbehälters bilden, der das Glas in flüssigem Zustand enthält. Ein Strom des. Glases fließt dauernd durch eine schraubenförmig abfallende Rinne 19 eines kegelförmigen Körpers 15 und von der Spitze dieses Kegels durch den Auslaß 13 nach unten ab. Auf seinem Weg innerhalb der Heizkammer 11 durch die Rinne 19 wird der Glasstrom durch die in der Kammer 11 befindlichen Gase geheizt, so daß er in einem hoehflüssigen Zustand gehalten wird. Der Auslaß 13 ist von solcher Größe, daß der Glasstrom 24 frei durch ihn austritt und daß mit dem Glasstrom gleichzeitig die Heizgase der Kammer 11 durch den Auslaß 13 nach außen strömen.

Erfindungsgemäß wird nun der heiße, dünne Strom hochflüssiger Masse 24 auf einen Verteiler 2S geleitet, der unterhalb des Auslasses 13 derart angeordnet ist, daß die austretenden heißen Gase die Oberfläche des Verteilers bestreichen.

Bei der Ausführung nach den Abb. 1, 2, 5, 7 besteht der Verteiler 28 aus einem pilzförmigen Körper mit einer Anzahl radialer Nuten 29. Auf diesem Körper wird der Strom 24 in eine Vielzahl feiner Teilströmc unterteilt, von denen jeder durch eine der radialen Nuten 29 zum Rand des Pilzes 28 und von da unten weiterfließt, um in irgendeiner geeigneten Weise ausgezogen zu werden.

Gemäß Abb. 1 ist unterhalb des Verteilers 28 um eine den letzteren tragende Welle 31 eine Hohlscheibe 32 angeordnet, die ihrerseits von einem Hohlring 33 umgeben ist. Diesen Hohlkörpern 32 und 33 wird durch geeignete Leitungen überhitzter Dampf, Luft oder Gas unter Druck zugeführt. Die Scheibe 32 und der Ring 33 haben einen gewissen Abstand voneinander, um für die feinen, aus den Nuten 29 des Verteilers 28 abfließenden Teilströme einen Durchgang zu bilden. Die Scheibe 32 und der Ring 33 besitzen Schlitze 32' bzw. 33', durch welche Luft-, Dampfoder Gasströme etwa in der Fließrichtung der Masseteilströme 30 austreten und die letzteren zu Fasern großer Feinheit ausziehen. Gegebenenfalls können der Verteiler 28 und ebenso der Ring 33 in Drehung versetzt werden. Die Drehbewegungen können mit gleichen oder verschiedenen Geschwindigkeiten erfolgen.

Gemäß Abb. 2 werden die Teilströme 30 von einem Walzenpaar 34, 35, dessen Walzen sich, wie durch Pfeile angedeutet, schnell in entgegengesetzten Richtungen drehen, zügeführt und von diesen zu Fäden ausgezogen. Die Zapfen der einen oder der anderen oder beider Walzen können einstellbar sein und stehen zweckmäßig unter Federwirkung, so daß sie einen nachgiebigen Druck auf die zwischen ihnen hindurchgehenden Fasern ausüben. Vorzugsweise haben die Walzen einen großen Durchmesser und eine rauhe Oberfläche, damit sie reichlich Luft mitreißen.

Bei der Ausführungsform gemäß Abb. 3 und 4 ist dem pilzförmigen. Verteiler 28 ein schalenförmig nach oben gewölbter Teller 36 zugeordnet, der mit am Ende offenen, radialen Rohren oder Kanälen yj versehen ist, die in ihrer Zahl der Zahl der Verteilernuten 29 entsprechen, so daß jedes Rohr oder jeder Kanal einen Teilstrom aus den Nuten 29 aufnimmt. Der Teller 36 sitzt auf einer Hohlwelle 38, durch die ein Rohr 39 zur Zuführung von Dampf oder sonstigem Gas hindurchgeht. Dieses Rohr mündet unter der Unterseite des Verteilers 28, und der aus dem Rohr tretende Dampf geht durch die Rohre 37, in welchen er auf die Fäden 40 eine Ziehwirkung ausübt und diese aus den Rohren heraustreibt, worauf sie durch ihr Eigengewicht nach unten fallen. Gleichzeitig strömen die aus der Öffnung 13 tretenden heißen Gase über die Oberfläche des Verteilers 28, durch sie und an den Rohren 37 vorbei, so daß die Fäden auf einer iao geeigneten Temperatur gehalten werden, um ein Ausziehen durch den aus dem Rohr 39

Claims

austretenden Dampf zu ermöglichen. Zur Unterstützung der Umwandlung des Stromes 24 und der Teilströme 30 in feine Fasern kann dem Verteiler 28 mit dem Teller 36 eine Drehbewegung z. B. durch ein auf die Welle 38 wirkendes Getriebe 41 erteilt werden. Bei der Ausführung gemäß Abb. 5 werden • die aus der Öffnung 13 austretenden heißen Gase durch einen Leitmantel 42 über die Oberseite des Verteilers 28 in Rohre 43 geführt, die sich an den Verteiler 28 anschließen und von da aus radial schräg nach unten reichen. Diese Rohre 43 enthalten je ein Rohr 44 kleineren Durchmessers, welche eine Verlängerung der radialen Nuten 29 des Verteilers 29 bilden. Unter dem Verteiler 28 mündet ein Rohr 45, welches Dampf oder andere heiße Gase zuführt, die unter dem Verteiler fort in die engen Rohre 44 strömen und auf die durch die Rohre gehenden Teilströme 30 eine Ziehwirkung ausüben. Die parallel den engen Rohren 44 in den größeren Rohren 43 strömenden heißen Gase aus dem Behälter 11 halten die Glasfaden auf der gewünschten Temperatur, so daß sie äußerst bildsam bleiben. Die Enden 43' der Rohre 43 sind zweckmäßig verjüngt und die engen Rohre 44 so gebogen, daß ihre Enden 44' axial in die Rohrenden 43' hineinragen. Auf diese Weise entsteht für die durch die Rohre 43 strömenden heißen Gase ein verengter Ausgang, durch welchen die Gase eine erhöhte Geschwindigkeit erhalten und so eine Ejektorwirkung erzielt wird, welche das Ausziehen der durch die engen Rohre 44 gehenden Fäden unterstützt. Außer diesen Ziehkräften kann auch eine Schleuderkraft zur Anwendung gelangen, indem man dem Verteiler 28 und den Rohrgruppen 43, 44 oder auch der ganzen Vorrichtung eine Drehbewegung erteilt. Zu diesem Zweck kann das Rohr 45 als Welle ausgebildet und gelagert sein, der durch geeignete Mittel die gewünschte Drehung erteilt wird. Um die ganze Vorrichtung zu drehen, wird das System von Rohren 43, 44 mit einem Ring 46 versehen, der den inneren Laufring eines Kugellagers 47 bildet, dessen äußerer Laufring 48 an einem Rahmen 49 befestigt ist, der die Heizkammer 11 trägt. Dieser Rahmen ist außerdem mit einem Ring 50 versehen, der eine durch geeignete Mittel anzutreibende Riemscheibe bildet. An dieser Scheibe kann ein Ring 51 aus Reibstoff sitzen, der an eine ringförmige Verlängerung 52 des Ringes 46 angreift, so daß diese Drehbewegung auch auf das System der Rohre 43, 44 und den Verteiler 28 übertragen werden kann. Die Abb. 6 zeigt zwei Rohre 53 und 54 ähnlieh den Rohren 43,44. Hierbei reicht das enge Rohr 54 axial in das größere Rohr 53, welches ein verjüngtes Ende 53' besitzt, um die obenerwähnte Ejektorwirkung hervorzurufen. Derartige Rohrsätze 53, 54 können auch radial um den Verteiler 28 in einer waagerechten Ebene anstatt geneigt, wie in Abb. 5 gezeigt, angeordnet sein. Die Ausführung gemäß Abb. 7 ist eine Abänderung der in Abb. 5 gezeigten Vorrichtung. Sie weist Rohre 55 zur Zuführung w-eiterer Gasströme auf, welche das Ausziehen der Masseteilströme 30 zu feinen Fasern unterstützen sollen. Hierbei kann der Verteiler 28 feststehend oder drehbar sein. 75 I AT IiNTANSPR IJ CU Ii :

1. Verfahren zum Erzeugen von Fasern aus Glas und ähnlichen in der Hitze plastischen Massen, bei welchem die geschmolzene Masse in einem dünnen Strom zum Ausfließen gebracht und dieser zu Fasern ausgezogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der ausfließende heiße, dünne Glasstrom vor dem Ausziehen zu Fasern in eine Vielzahl feiner, im wesentlichen gleichmäßig starker Teilströme· aufgeteilt wird und erst diese der Einwirkung der Ziehmittel unterworfen werden, wobei der Hauptstrom sowie die Teilströme der Einwirkung einer die erforderliche Flüssig-■keit gewährleistenden Erhitzung ausgesetzt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der ausfließende Massestrom zur besseren Bildung der Teilströme der Wirkung einer Schleuderkraft unterworfen wird.

3. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch einen unter dem Auslaß (13) des den geschmolzenen Massestrom liefernden Behälters (n) angeordneten Verteiler (28) in Form eines im Querschnitt von oben nach unten sich erweiternden Körpers z.B. in Form eines Pilzes, der auf seiner Oberfläche eine Anzahl radialer Nuten besitzt, die die Aufteilung der auf den Körper auftreffenden Masse in einzelne dünne, möglichst gleichmäßige Teilströme bewirken.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteiler (28) drehbar gelagert und mit Antriebsmitteln versehen ist, um ihn in Drehung zu versetzen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 und 4, bei welcher der Massestrom nach dem Austritt aus seinem Behälter durch eine Heizkammer ohne Berührung mit deren Auslaßwänden fließt, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteiler (28) so dicht unter dem Auslaß (13) der Heizkammer ange-

ordnet ist, daß die mit dem Glas- bzw. Massestrom aus dem Auslaß austretenden heißen Gase die Oberfläche des Verteilers bestreichen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3 bis 5, gekennzeichnet durch um den Rand des pilzförmigen Verteilers (28) angeordnete radial gerichtete, waagerecht oder geneigt liegende Rohre (37, Abb. 3; 44, Abb. 5; 54, Abb. 6), die Verlängerungen der Nuten (29) des Verteilers bilden und von diesen je einen der Teilströme (30) aufnehmen, wobei gleichzeitig Gas unter Druck durch die Rohre in der Bewegungsrichtung der Masseteilströme fließen kann.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitrohre für die Masseteilströme (44, Abb. 5; 54, Abb. 6) von weiteren Rohren (43 bzw. 53) umgeben sind, durch welche von der Heizkammer (11) oder/und anderen Quellen aus Heizgase unter Druck hindurchfließen können.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren as Rohre (43, 53) über die inneren Rohre (44, 54) hinausragen und ihre Enden (43', 53') verjüngt sind, so daß die durch sie ausströmenden Gase eine ejektorartige Wirkung auf die inneren Rohre ausüben.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen