DE730928C

DE730928C - Verfahren zum Erzeugen von Fasern aus geschmolzenem Glas und anderen in der Hitze plastischen Stoffen und Geblaese zur Verwendung bei diesem Verfahren

Info

Publication number: DE730928C
Application number: DEA89579D
Authority: DE
Inventors: Clyde A Baker; Stuart M Dockerty; Richard L Hamilton
Original assignee: ALGEMEENE KUNSTVEZEL MIJ NV
Current assignee: ALGEMEENE KUNSTVEZEL MIJ NV
Priority date: 1938-05-24
Filing date: 1939-05-25
Publication date: 1943-01-29
Also published as: CH219086A; SE101167C1; US2224466A; FR855193A; GB529190A

Description

Die Erfindung bezieht sich, auf diejenigen bekannten Verfahren zur Erzeugung von Fasern aus geschmolzenem Glas und anderen in der Hitze plastischen Stoffen, bei welchen aus einem Schmelzbehälter ausfließende Ströme der geschmolzenen Masse der Einwirkung von im wesentlichen in der Fließrichtung der Masseströme gerichteten Dampfströmen, Druckluftströmen oder sonstigen gasförmigen Dmclanittelströmen unterworfen und von diesen zu Fasern ausgezogen werden. Hierbei werden Gebläse benutzt, die im wesentlichen aus einer an eine Druckmittelquelle angeschlossenen Druckkammer bestehen und für die auszuziehenden Masseströme einen Durchgang besitzen, dessen Wände Blasdüsen für die das Ausziehen bewirkenden Druckmittelströme aufweisen.

Der Druckmittelverbrauch bei diesen Verfahren und ihnen Gebläsen ist im Vergleich ao zur Erzeugungsmenge an Fasern verhältnismäßig hoch. Der Verbrauch beträgt beispielsweise bei dar Verwendung von Dampf als Druckmittel etwa 270 kg Dampf pro Stunde bei einem Druck im Gebläse von. etwa 10 kg/cm² und einer Erzeugungsmenge an Fasern von etwa 1 kg pro Stunde. Der Dampf verbrauch stellt also einen wesentlichen Faktor hinsichtlich der Kosten des Blasverfahrens dar.·

Die Erfindung besteht nun darin, daß bei dem angegebenen Verfahren die Masseströme und die Druckmittelströme, nachdem sie in Berührung miteinander getreten sind, im wesentlichen unter Beibehaltung des an der Berührungsstelle entstehenden Gesamtstrom-

querschnittes und unter Vermeidung· seitlicher Expansion zwangsläufig längere Zeit in einem gegej dii umgebende Atmosphäre abgeschlossenen Strom innig zusammengehalten werden. Hierdurch wird die Strömungsgeschwindigkeit des Druckmittels sowie seine Ziehwirkuiig" auf die Masseströme erhöht und dadurch der Verbrauch an Druckmittel entsprechend herabgesetzt.

to Zur Durchführung des verbesserten Verfahrens wird erfindungsgemäß ein Gebläse benutzt, welches an seiner Unterseite mit einem eine Fortsetzung seines Durchganges bildenden. Leitstutzen versehen ist, der zweck >5 mäßig einen dem Querschnitt des Gebläsedurchganges im wesentlichen entsprechenden Querschnitt besitzt.

Bei Glasfasererzeugungseinrichtungen der in Frage stehenden Art ist es bekannt, einen in der Bewegungsrichtung des Glasfaserstromes sich erstreckenden Schacht vorzusehen, der dazu dient, ein Umherfliegen der Fasern im Raum zu verhüten und sie zu einer Unterlage zu führen. Ferner ist es bekannt, unterhalb des Austritts des Gebläses auf entgegengesetzten Seiten der Bewegungsbahn des Glasfaserstromes Leitbleche vorzusehen-, die den in der Bildung- begriffenen Fasern eine WeI-luiig oder Kräuselung erteilen. Die bekannjo ten Einrichtungen haben also- eine andere Aufgabe als die Erfindung und können überdies die durch diese erzielte Wirkung nicht haben, weil bei ihnen infolge des großen Querschnittes des Schachtes bzw. des Raumes zwischen den Leitblechen, welch letzterer überdies zur Atmosphäre hin offen ist, eine beträchtliche Expansion und ein starker Geschwindigkeitsabfall des Druckmittelstromes eintritt.

In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform eines Gebläses gemäß der Erfindung in Abb. 1 in einem Querschnitt und in Abb. 2 in einem Längsschnitt nach Linie 2-2 der Abb. 1 dargestellt.

Das Gebläse besteht aus einer Druckkammer aus zwei länglichen parallelen Kammern 11 und 12 und einer die letzteren verbindenden Endkammer 13, welcher durch eine Leitung 14 Dampf, Druckluft oder ein sonstiges gasförmiges Druckmittel zugeführt «wird. Zwischen den beiden Kammern 11 und 12 besitzt das Gebläse, einen Durchgang 15 für die zu Fasern auszuziehenden, dem Gebläse zuzuführenden Ströme geschmolzener Masse. Die Wände der beiden Kammern 11 und 12 besitzen am Durchgang 15 eine Reihe von Düsen 16, die über die ganze Länge des Durchganges verteilt liegen. Die Düsen 16 sind derart nach unten gerichtet, daß sie einen Winkel von nicht mehr als 30° miteinander bilden. An der Unterseite des Gebläses ist nun· als Fortsetzung des Durchganges 15 ein Leitstutzen vorgesehen. Dieser besteht zweckmäßig aus zwei am Boden der Kammern 11 und 12 befestigten Winkel.platten 17 und i.S, die an den Enden den Zwischenraum zwischen ihnen abschließende und an ihnen befestigte leichte U-Stücke 19 besitzen.

Das Gebläse wird in üblicher Weise unterhalb eines mit Ausfluß düsen, für die geschmolzene Masse versehenen Schmelzbehälters angeordnet, von dem in der Zeichnung nur die Ausiiußdüsen 20 angedeutet sind. Die aus den Düsen ausfließenden Masseströme gelangen in den Durchgang 15 des Gebläses, dessen Blasdüsen 16 unter der ihrer Lage entsprechenden Winkelrichtung die Druckmittelströme auf die Masseströme richten. Etwas unterhalb ihres Austrittes aus den Düsen treffen die Druckmittelströme- zusammen. S:e go saugen dabei gewisse Mengen atmosphärischer Luft oben in den Durchgang des Gebläses hinein. Diese mitgerissene Luft zieht die Masseströme von dem Schmelzbehälter in den Durchgang des Gebläses, wo sie unter allmählich zunehmender Ziehgeschwindigkeit zu Fasern ausgezogen werden.

Obschon. bekanntlich Dampf bei einem Druck von etwa 10 kg/cm² beim Austritt durch eine Öffnung in die Atmosphäre eine Strömungsgeschwindigkeit von ungefähr 520 m Sek. besitzt und diese Geschwindigkeit bei den bisherigen für das Glasfaserziehen benutzten Gebläsen durch eine Anzahl von dicht nebeneinander angeordneten Blasdüsen erzielt wird, wurde festgestellt, daß dabei die Ziehgeschwindigkeit der Glasfasern nur etwa 105 m/Sek. beträgt. Es kann angenommen werden, daß die Ursache hierfür in der in den Durchgang des Gebläses hineingesaugten atmosphärischen Luft liegt, welche zwischen den Fasern und den Dampfströmeu eine Art Schutzschicht bildet. Versuche haben gezeigt, daß die Geschwindigkeit der Fasererzeugung genau der Geschwindigkeit der in den Durchgang hineingesaugteii Luft entspricht, so daß die Geschwindigkeit der Dampfströme auf die Fasern- nur in dem Maße übertragen wird, als es möglich ist, die Geschwindigkeit der angesaugten Luft zu erhöhen.

Durch den eine Verlängerung des Durchganges 15 bildenden Leitstutzen 17-19 ist es möglich, die Faserziehgeschwmdigkeit bei Verwendung von Dampf des gleichen Druckes von 105 m/Sek. auf etwa 250 m/Sek. zu erhöhen. Offenbar werden durch die Vergrößerung der Länge des Durchganges 15 der ausgeblasene Dampf und die angesaugte Luft zwangsläufig in enger Berührung miteinander gehalten und wird eine seitliche Expansion vermieden, so- daß eine größere Menge der

Energie des Dampfes wirksam wird, um die Geschwindigkeit der angesaugten Luft und der in dieser eingeschlossenen Fasern zu erhöhen. Die Länge des verlängerten Durchganges sollte derart sein, daß die gesamten Fasern, die mitgerissene Luft und der Dampf annähernd eine gemeinsame Geschwindigkeit erlangen. In der Praxis ist dieses abhängig von der Größe des Durchganges, der Zahl

ίο der Dampfstrahlen und des aufgewandten Gebläsedruckes. In der Praxis sind günstige Ergebnisse mit einem verlängerten Durchgang von 5 bis 30 cm erzielt worden. Je nach den Arbeitsverhältnissien läßt sich die geeignete Länge durch wenige Versuche ausfindig machen.

Im Sinne der Erfindung sind nicht nur Gebläse der gezeigten rechteckigen Ausführung, sondern auch solche von anderer Ausführung, beispielsweise ringförmige Gebläse, verwendbar.

Claims

Patentansprüche:

i. Verfahren zum Erzeugen von Fasern aus geschmolzenem Glas und anderen in der Hitze plastischen Stoffen durch Ausziehen dünner, aus einem Schmelzbehälter ausfließender Ströme der geschmolzenen Masse mittels auf sie zur Einwirkung gebrachter, im wesentlichen in deren Fließrichtung· geleiteter gasförmiger Druckmittelströme-j dadurch gekennzeichnet, daß die Masseströme und 'die Druckmittel-Ströme, nachdem sie in Berührung miteinander getreten sind, im wesentlichen unter Beibehaltung des an der Berührungsstelle entstehenden Gesamtstromquerschnitte sjund unter Vermeidung seitlicher Expansion zwangsläufig längere Zeit in einem gegen die umgebende Atmosphäre abgeschlossenen Strom innig zusammengehalten werden, um die Strömungsgeschwindigkeit des Druckmittels und seine Ziehwirkung auf die Masseströme zu erhöhen.
2. Zur Verwendung bei dem Verfahren nach Anspruch 1 dienendes Gebläse, dessen Körper eine an eine Druckmittelquelle angeschlossene Druckkammer bildet und für die anzuziehenden Masseströme einen Durchgang besitzt, dessen Wände Blasdüsen für die im wesentlichen in der Fließrichtung der geschmolzenen Masseströme zu richtenden Druckmittelströme aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß. das Gebläse (11-13) an seiner Unterseite mit einem eine Fortsetzung seines Durchganges (151 bildenden Leitstutzen (17-19) versehen ist.
3. Gebläse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Leitstutzen (17-19) einen dem Querschnitt des Gebläsedurchganges ('15 j im wesentlichen entsprechenden Querschnitt besitzt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen