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Vorrichtung zum Erzeugen von Fasern aus Glas oder anderen in der Hitze
plastischen Massen durch Schleudern Man hat bereits empfohlen, Glasfasern mit Hilfe
der Fliehkraft durch Schleudern geschmolzener Glasmasse zu erzeugen, indem man die
Masse auf eine ebene Schleuderscheibe oder auf eine zylindrische Schleudertrommel
auffiießen läßt, von der die Masse in Form von Tropfen abgeschleudert wird, von
denen jeder einen mehr oder weniger langen Faden nach sich zieht. Diese Einrichtungen
haben in der Praxis den Nachteil gezeigt, daß es trotz aller angewendeten Hilfsmittel
nicht möglich ist, die Glasmasse genügend dünn auf der Scheibe oder Trommel zu verteilen
und sie genügend fein zu unterteilen; so daß es nicht möglich ist, die gewonnencri
Fasern zu Textilien zu verarbeiten. Weiter enthielt die entstandene Fasermasse Verunreinigungen
in Form von Glastropfen und kleineren Glasstücken, die beim Schleudern mit entstanden
und in die Fasermasse gelangt sind, aus der sie sich schwer entfernen lassen.
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. Auch hat man schon feurigflüssige Glasmasse aus einem flachen Schleudergefäß,
in das man die flüssige Glasmasse von oben hineinfließen läßt, durch siebartige
Austrittsöffnungen mit der Schleuderkraft herausgepreßt. Da die Glasmasse in dicker
Schicht vor den Austrittsöffniuigen steht, ist es nicht möglich, feine Textilfäden
zu erzielen, abgesehen davon, daß bei dieser Vorrichtung ein besonderer Luftstrom
erforderlich ist, um die entstehenden Fasern von den Austrittsöffnungen abzureißen.
Es entstehen dabei nur kurze, zur Verarbeitung zu Textilien ungeeignete Fasern.
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erzeugen von
Fasern aus Glas oder anderen in der Hitze plastischen Massen durch Schleudern, die
die Nachteile der bekannten Vorrichtungen nicht hat, und sie verbessert einen an
sich bekannten, in einem Spurlager ruhenden, um seine senkrechte Achse umlaufenden,
in der Nähe der größten waagerechten Umfangslinie mit Austrittsöffnungen versehenen
Behälter mit einer Zuführung für das geschmolzene Glas in der Decke durch, daß dem
Behälter, dessen Höhe erheblich größer ist als sein größter Durchmesser, eine vom
Boden des Behälters an oval nach oben stetig gewölbte Innenfläche gegeben wird.
an der beim Schleudern die auf den tiefsten Punkt des Behälters auftließende Glasmasse
in völlig gleichmäßiger, nach oben immer dünner werdender Schicht aufsteigt, so
daß sie im Bereich des größten Umfanges
des Behälters zu einer ganz
feinen Schicht <lusgebreitet ist, die dann durch die großen fensterartigen öffnungen
in der Gegend des gröllten Vinfanges des Behälters, die zweckin zwei Reihen übereinander
und versetzt zueinander angeordnet sind, austreten kann, die zu feinsten Fäden zerfasert
wird. 1:s ist dabei selbstverständlich, daß. die flüssige Glasmasse nur in einer
solchen Menge dem Behälter oder Gefäß zugeführt wird, daß sie "ich bis zu den vorgesehenen
öffnungen in feinster Schicht auf der Innenwandung des Behälters ausbreiten kann.
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In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung beispiels-weiseveranschaulicht.
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Fig. i zeigt in senkrechtem Längsschnitt eine Ausführungsform eines
Schleudergefäßes nach der vorliegenden Erfindung.
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Fig. 2 zeigt eine Teilansicht von Fig. i in Richtung A gegen die Austrittsöffnungen.
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Das Schleudergefäß nach der vorliegenden Erfindung besteht im Gegensatz
zu den bisher #,-erwendeten Behältern mit ebenen oder geraden Wandungen, wie Schleuderplatten,
Tellern, Zentrifugentrommeln o. dgl., aus einem Rotationskörper i, der birnenförmige,
eiförmige oder ähnliche Gestalt aufweist, und der, wie bekannt, oben eine Öffnung
2 besitzt und mit seinem unteren Teil in einem Spurlager 3 um eine senkrechte Achse
drehbar gelagert ist. An seinem oberen Teil kann der Behälter, wie in Fig. i veranschaulicht
ist, einen zylindrischen Teil .l besitzen, der zur weiteren Lagerung oder zum Antrieb
des Gelä(les dienen kann.
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In der Nähe des größten Querschnittes oder der größten Behälterumfangslinie
ist der Behälter i mit großen AustrittsÖfnungen 5 versehen, die in einer Ebene angeordnet
sind. Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung sind mehrere Reihen solcher
Austrittsöffnungen in verschiedenen Ebenen übereinander angeordnet, vorzugsweise
derart, daß die Austrittsöffnungen 5 der einen Reihe zu den Austrittsöffnungen 6
der benachbarten Reihe versetzt sind. Dadurch wird erreicht, daß die flüssige Glasmasse
beim Hochsteigen auf der Innenwand des Behälters i an jeder Stelle freien Austritt
hat und keine Stauungen eintreten.
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Über der öffnung 2 des Behälters i ist ein Vorratsbehälter ; zum Speisen
des Behälters i finit flüssigem Glas angeordnet, in dem die Aasmasse vor geschmolzen
und durch eine Zuleitung 8 durch die Öffnung 2 in den Beliälter i geleitet wird.
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In der Öffnung a ist axial, wir bekannt, ein Bremser 9 angeordnet,
dessen Flamme die bcrcits flüssige Glasmasse weiter so erhitzt, clall sie in der
Nähe der Austrittsöffnungen 5, 6 die höchste Temperatur aufweist. Die Erhitzung
kann durch alle geeignete Heizmittel, beispielsweise auch durch elektrische Heizung,
wie Induktionsheizung, erfolgen. Gleichzeitig kann durch die öffnung 2 ein gasförmiges
Druckmittel eingeleitet werden, das den Innenraum des Behälters i unter Überdruck
setzt. Das kann' auch auf zweckmäßige Weise geschehen, indem man durch den Brenner
9 eine Hochdruckflamme einführt, deren Verbrennungsgase einen solchen Raum einnehmen,
daß, im Innern des Behälters i ein Überdruck herrscht. Durch diesen Überdruck wird
die Zerfaserung der Glasmasse gefördert.
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Die i@ffnungen 5, 6 sind wesentlich größer als der Durchmesser' der
erhaltenen Glasfasern. Die Austrittsöffnungen 5, 6 müssen so groß sein, daß die
Glasmasse über ihren unteren Rand heraus in breiter Fläche ins Freie treten kann
und die ölinangen nicht etwa von dem flüssigen Glasstrom ausgefüllt- werden, damit
ein wirksames Zerschleudern der Glasmasse gewährleistet ist.
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Die Arbeitsweise der Einrichtung nach der vorlieenden Erfindung ist
folgendez# Der Behälter i wird durch eine geeignete Antriebsvorrichtung in schnelle
Umdrehung versetzt, der Brenner 9 entzündet, um das Innere des Gefäßes vorzuwärmen
und dann aus dem Vorratsbehälter i durch die Zuleitung 8 flüssige Glasmasse in geeigneter
Menge in das Innere des Behälters i eingeführt. Die Glasmasse fließt auf den Boden
io des Behälters :, wird durch die Schleuderkraft radial nach außen gedrückt und
steigt in dünner Schicht die Innenwandung des Behälters i empor, bis sie zu dem
Teil des größten Durchmessers des Behälters i in die Nähe der Austrittsöffnungen
5, 6 gelangt.
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Die dünne Schicht der aufsteigenden Glasmasse wird durch die Heizeinrichtung
6 rasch auf die höchste Temperatur erhitzt, so daß die Glasmasse aus den Öffnungen
5, 6 mit dem höchsten Flüssigkeitsgrad austritt und durch die Schleuderkraft zu
feinsten Fasern zerschleudert wird.
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Diese Zerfaserung wird unterstützt durch übererhitzte Gase, die unter
Überdruck in das Innere des Behälters i eingeführt werden, zweckmäßig durch eine
Hochdruckflamme, die nicht nur die Erhitzung, sondern auch die Zerstäubung der Glasmasse
in Unterstützung der Schleuderwirkung bewirkt.
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Es hat sich gezeigt, daß die Behälter nach der vorliegenden Erfindung
von birnenförmiger, eiförmiger oder ähnlicher Gestalt den hohen Beanspruchungen
selbst bei schnellster Umdrehung, wie sie für die Erzielung feiner, für die Textilindustrie
verwendeter Glasfasern nötig ist, standhalten, daß sie von
großer
Betriebssicherheit und Wirtschaftlichkeit sind. Außerdem läßt sich die überhitzung
der Glasmasse -auf hohe Temperaturen und die gleichzeitige Zerstäubung durch Druckgase
in derartigen birnenförmigen Körpern besser und wirtschaftlicher durchführen als
auf ebenen Schleuderplatten oder in zylindrischen Schleudertrommeln.
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Nach der vorliegenden Erfindung wird eine Tropfenbildung vermieden,
wie sie sich mit den bisherigen Schleudereinrichtungen nicht vermeiden läßt. Das
ist für die Herstellung feinster Textilfäden sehr wichtig, weil die Glastropfen
und dünnen Glasfäden die Fasermasse sonst verunreinigen und ihre Entfernung .aus
der Fasermasse sehr schwierig ist. Diese Wirkung wird erzielt, -weil die Glasmasse
vom Boden io des Gefäßes aus beim Hochsteigen von der Innenwand immer mehr in ihrer
Dicke abnimmt, in Form eines feinen Schleifers aus den Austrittsöffnungen 5, 6 austritt
und fein zerstäubt wird, so dafä es keines gasförmigen Druckmittels zum Zerfasern
mehr bedarf Lind jede Tropfenbildung unmöglich ist.