DE803925C

DE803925C - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Fasern aus formbaren Massen, z.B. geschmolzenem Glas

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Publication number: DE803925C
Application number: DEA229A
Authority: DE
Original assignee: ALGEMEENE KUNSTVEZEL MIJ NV
Current assignee: ALGEMEENE KUNSTVEZEL MIJ NV
Priority date: 1948-11-05
Filing date: 1949-11-08
Publication date: 1951-04-12
Also published as: CH313491A; FR1000137A; BE533186A; GB756907A; GB665802A; DE946739C; FR69109E; CH277925A; BE492010A

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 12. APRIL 1951

KLASSE Jia GRUPPE

A 22g VIb132a

Die vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung von Fasern aus formbaren Massen, z. B. geschmolzenem Glas, durch Ausziehen von aus Öffnungen eines Spinnbehälters ausfließenden Masseströmenmittels eines gasförmigen Druckmittels. Sie bezieht sich insbesondere auf diejenige Art der Herstellung, bei welcher das gasförmige Druckmittel in der Fließrichtung der Masseströme und um diese herumgeführt und eine Erhöhung seiner Geschwindigkeit herbeigeführt wird, so daß jeder Massestrom am Ausgang des Spinnbehälters einer Ziehwirkung unterworfen wird, indem das sich fortbewegende gasförmige Druckmittel den Teil des Massestromes mitnimmt, der durch Berührung mit dem Druckmittel sich in Faserform verfestigt hat.

Das erfindungsgemäße Verfahren besteht darin, daß man die dünnen Ströme formbarer Masse, beispielsweise geschmolzenes Glas, in ein gasförmiges Druckmittel einfließen läßt und durch dieses die Masseströme auszieht, indem man diese Masseströme und das gasförmige Druckmittel durch einen Entspannungskanal schickt, von dem wenigstens ein Teil die Form einer sich erweiternden Düse hat, deren Austritt auch das Austrittsende des Kanals bildet.

Nach den Gesetzen über den adiabatischen Druckabfall eines gasförmigen Fluidums und insbesondere von Luft nimmt bekanntlich deren Geschwindigkeit in einer Öffnung zu, wenn das Verhältnis der absoluten Drücke zwischen dem Eintritt und dem Austritt größer wird.

Diese Geschwindigkeit erreicht jedoch, welches auch immer das Verhältnis zwischen den absoluten Ein- und Ausgangsdrücken sein mag, einen maximalen Grenzwert, wenn dieses Verhältnis im Falle von Luft auf einen Wert von etwa 1,9 kommt, der einer wirklichen Geschwindigkeit in der öffnung, der sogenannten kritischen Geschwindigkeit, entspricht, die bei dem in Frage kommenden Druck gleich Schallgeschwindigkeit ist.

Verwendet man jedoch einen Entspannungskanal entsprechend der Erfindung, so ist es möglich, bei Verhältnissen der absoluten Drücke zwischen Eintritt und Austritt von weniger als 1,9 im Eingang der sich erweiternden Düse Entspannungsgeschwindigkeiten zu erhalten, die die kritische Grenzgeschwindigkeit erreichen können und in jedem Fall Geschwindigkeiten, die weit über denjenigen liegen, die sich bei denselben Druckverhältnissen im Falle einer Entspannung in einer öffnung ohne Wandungen oder einer öffnung von gleichbleibendem Querschnitt verwirklichen lassen.

Durch Verwendung des Entspannungskanals gemäß der Erfindung erhält man an der Stelle kleinsten j Querschnitts des Kanals, d. h. im Eingang der sich erweiternden Düse, einen absoluten Druck, der kleiner ist als der absolute Druck am Austrittsende der sich erweiternden Düse. Um in dieser Zone die kritische Höchstgeschwindigkeit zu erreichen, muß also das Verhältnis der absoluten Drücke vor und in dem Eingang der sich erweiternden Düse gleich 1,9 sein, während das Verhältnis der absoluten Drücke zwischen dem Eintritt und dem Austritt unter diesem Wert bleiben muß.

Es wurde festgestellt, daß es zur Erzielung eines guten Arbeitens der sich erweiternden Düse zweckmäßig ist, daß· das Fließen des gasförmigen Druckmittelstroms vom kleinsten Querschnitt am Eintritt der Düse bis zum größten am Austritt vor sich geht, ohne daß ein Ablösen der Oberfläche des Druckmittel-Stroms von den Wänden der sich erweiternden Düse eintritt.

Wie festgestellt wurde, werden in dieser Hinsicht im Falle der vorliegenden Erfindung gute Ergebnisse erzielt, wenn die Querschnitte der sich erweiternden Düse kreisförmig oder im wesentlichen kreisförmig sind. Zur Erzielung der besten Verhältnisse ist es außerdem angebracht, für den öffnungswinkel zwischen den Wänden und der Achse des Kanals kleine Größen, beispielsweise unter 1 Grad 30 Minuten, und für das Verhältnis der Querschnittsflächen am Austritt und Eintritt der sich erweiternden Düse ' Werte von weniger als 4 zu nehmen.

Zufriedenstellende Ergebnisse lassen sich gleichfalls erzielen, wenn man gemäß der Erfindung eine sich erweiternde Düse von länglich rechteckigem Querschnitt verwendet, jedoch wurde in diesem Falle festgestellt, daß es zur Vermeidung der Gefahr des Ablösens angebracht ist, den öffnungswinkel zwischen den Wänden und der Achse des Kanals kleiner als ι Grad und das Verhältnis der Eintritts- und Austrittsquerschnittsflächen der sich erweiternden Düse kleiner als 3 zu wählen.

Nach einer Ausführungsfoirrj der Erfindung kann man die Entspannung des gasförmigen Druckmit'tels in einem Kanal vornehmen, der als Ganzes von einer sich erweiternden Düse gebildet ist, deren Eintritt in der Nähe der öffnungen des Spinnbehälters liegt, aus denen die auszuziehenden Ströme geschmolzener Masse ausfließen.

Wenn die öffnungen des Spinnbehälters auf einem oder mehreren zum Eintritt der sich erweiternden Düse konzentrischen Kreisen liegen, müssen die Querschnitte der letzteren kreisförmig oder im wesentlichen kreisförmig sein. Sind die öffnungen des Spinnbehälters am Eintritt der sich erweiternden Düse in einer oder mehreren geradlinigen Reihen angeordnet, so müssen die Querschnitte der Düse von länglich rechteckiger Form sein. Gegenüber bekannten Vorrichtungen, bei welchen die Entspannung des gasförmigen Druckmittels in einem Kanal von länglich rechteckigem Querschnitt erfolgt, indem der Flächeninhalt des senkrechten Querschnitts auf der Länge des Kanals konstant bleibt, ermöglicht es das erfindungsgemäße Verfahren, bei gleichen oder selbst kleineren Verhältnissen der absoluten Drücke zwischen Eintritt und Austritt dem gasförmigen Druckmittel größere Geschwindigkeiten zu erteilen und demzufolge praktisch eine bessere Leistung zu erzielen.

Insbesondere gestattet das Verfahren, bei einem nur aus einer sich erweiternden Düse bestehenden Entspannungskanal, dem das Ausziehen bewirkenden gasförmigen Druckmittel im Eingang Geschwindigkeiten zu erteilen, die die kritische Geschwindigkeit erreichen, welche bei dem in Frage kommenden Druck' gleich Schallgeschwindigkeit ist, und zwar für einen Unterschied der absoluten Eintritts- und Austrittsdrücke, der kleiner ist als der Unterschied, der theoretisch notwendig ist, um diese Geschwindigkeit in einem Kanal von gleichbleibendem Querschnitt zu erzielen.

So muß für eine Entspannung in der freien Luft durch eine kreisförmige oder länglich rechteckige öffnung vor dem Eintritt ein Druck von 900 g/cm² herrschen, um in der öffnung eine Geschwindigkeit zu erhalten, die die kritische Geschwindigkeit erreicht, welche bei normalen atmosphärischen Verhältnissen 350 m/sec ist. Verwendet man gemäß einer Ausführung der Erfindung einen nur aus einer sich erweiternden Düse kreisförmigen oder im wesentliehen kreisförmigen Querschnitts bestehenden Kanal, so erhält man bei einem Druck der Luft von nur 350 bis 400 g/cm² vor Eintritt im Eingang eine kritische Geschwindigkeit von ungefähr 320 m/sec bei einem Unterdruck von ungefähr 275 g/cm². Verwendet man gemäß der Erfindung eine sich erweiternde Düse von länglich rechteckigem Querschnitt, so erhält man bei einem Luftdruck vor Eintritt von 350 bis 400 g/cm² im Hals einen Unterdruck von ungefähr 200 g/cm², der in diesem Fall einer Geschwindigkeit unter der kritischen Geschwindigkeit aber über derjenigen entspricht, welche erreicht worden wäre bei einem Strömen durch eine einfache öffnung von gleicher Form und gleichem Querschnitt bei gleichem Luftdruck am Eintritt.

Um ein sicheres Arbeiten der sich erweiternden

Düse mit kreisförmigen oder im wesentlichen kreisförmigen Querschnitten bei einer Entspannung der Luft, deren Druck am Eintritt zwischen 350 und | 400 g/cm² liegt, zu erreichen, soll der öffnungswinkel zwischen den Wänden und der Achse des Kanals zweckmäßig etwa 1 Grad und das Verhältnis der Querschnittsflächen am Austritt und Eintritt etwa 2 betragen.

Ebenso soll bei einer sich erweiternden Düse von j länglich rechteckigem Querschnitt und für eine Ent- | spannung der Luft, deren Druck vorn der gleiche wie oben angegeben ist, der Öffnungswinkel zwischen den Wänden und der Achse des Kanals zweckmäßig etwa 30 Minuten sein, während das Verhältnis der länglich rechteckigen Querschnittsflächen am Austritt und Eintritt der sich erweiternden Düse etwa 2 bleibt. Gemäß der Erfindung kann man auch in dem Entspannungskanal der sich erweiternden Düse eine sich verengende Düse vorschalten, wodurch es möglich ist, hinter dem Eingang der sich erweiternden Düse über der kritischen Geschwindigkeit liegende Geschwindigkeiten zu erhalten, indem Drücke zur Anwendung gelangen, .zufolge welcher das Verhältnis der absoluten Drücke zwischen dem Eintritt und der hinter dem Eingang der sich erweiternden Düse liegenden Entspannungszone des Kanals über 1,9 liegt.

Es wurde festgestellt, daß es in diesem Fall sowohl hinsichtlich der Strömungsverhältnisse des gasför- ■

migen Druckmittels als auch aus praktischen Gründen j vorteilhaft ist, eine sich erweiternde Düse von kreisförmigem oder im wesentlichen kreisförmigem Quer¹ schnitt zu verwenden und die Entspannung des gas- j förmigen Mittels in einem Kanal durchzuführen, gebildet von einer sich verengenden Düse, deren Ein- ^] tritt sich in der Nähe der Spinnöffnungen der aus- j fließenden Ströme geschmolzenen Glases befindet und an die sich eine sich erweiternde Düse von kreisförmigem oder im wesentlichen kreisförmigem Querschnitt anschließt.

Wenn die öffnungen des Spinnbehälters, durch welche die Masseströme ausfließen, auf einem oder mehreren zum Eintritt der sich verengenden Düse konzentrisch liegenden Kreisen angeordnet sind, werden die Querschnitte der Düse zweckmäßig kreisförmig oder im wesentlichen kreisförmig gehalten.

Verwendet man eine sich erweiternde Düse von kreisförmigem oder im wesentlichen kreisförmigem Querschnitt und sind die öffnungen, durch welche | die Masseströme ausfließen, am Eintritt der sich verengenden Düse in einer oder mehreren geradlinigen Reihen angeordnet, erhalten die Querschnitte der sich verengenden Düse in der Nähe der öffnungen zweckmäßig die Form von länglichen Rechtecken, die allmählich in die Form von weniger länglichen Ovalen und schließlich am Eintritt der sich erweiternden Düse in einen kreisförmigen oder im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt übergehen, so daß auch der Strom des gasförmigen Mittels bis zum Eintritt in die sich erweiternde Düse einen kreisförmigen oder im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt annimmt.

Das erfindungsgemäße Verfahren, bei dem einer sich

erweiternden Düse von kreisförmigen oder im wesentlichen kreisförmigen Querschnitten eine sich verengende Düse von geeigneter Form vorgeschaltet ist, ermöglicht es, in der unmittelbar hinter dem Eingang der sich erweiternden Düse liegenden Zone Luftgeschwindigkeiten zu erzielen, die über der kritischen Geschwindigkeit liegen, d. h. Ultraschallgeschwindigkeit haben; diese Zone von Ultraschallgeschwindigkeit ist jedoch in Richtung der Strömung von einer Zone eines plötzlichen Wiederanstiegs des Drucks begrenzt, der der Erscheinung einer Stoßwelle entspricht, hinter welcher die Geschwindigkeiten wieder unter die kritische Geschwindigkeit, d. h. unter Schallgeschwindigkeit, heruntergehen.

Die Zone der Geschwindigkeiten über der kritischen Geschwindigkeit, d. h. von Ultraschallgeschwindigkeit, wird um so größer sein, je höher das Verhältnis der absoluten Drücke zwischen dem Eintritt und Austritt ist; in diesem Fall kann es vorteilhaft sein, den Austritt der sich erweiternden Düse in eine Kammer münden zu lassen, in der der Druck unter dem atmosphärischen Druck gehalten wird; bei einem am Kanaleintritt konstant bleibenden absoluten Druck erhält man so hinter dem Hals der Düse höhere Ultraschallgeschwindigkeiten und eine Verlängerung der Zone der sich erweiternden Düse, in der diese Geschwindigkeiten erreicht werden.

Die Änderungen der Querschnittsflächen der sich verengenden Düse werden erfindungsgemäß so gewählt, daß die Bildung von die Regelmäßigkeit der Strömung störenden Wirbeln vermieden wird; die Form des Längsschnittes der Wandung der sich verengenden Düse kann zweckmäßig vom Austritt zum Eintritt hin abgerundet sein, so daß die Wände sich tangential einerseits an die Eintrittsfläche der sich erweiternden Düse und anderseits an die entsprechende Fläche derKammer anschließen, welche das auf konstantem Druck gehaltene gasförmige Druckmittel enthält, too

Es ist zweckmäßig, daß der Eintritt des Kanals, in dem die Entspannung des gasförmigen Mittels stattfindet, in unmittelbarer Nähe. der Öffnungen des Spinnbehälters liegt, durch welche die auszuziehenden Ströme geschmolzener Masse ausfließen. Auf diese Weise wird in der Umgebung der Spinnöffnungen eine Unterdruckzone geschaffen, durch die das Ausfließen der geschmolzenen Masse durch diese öffnungen hindurch durch die Abnahme des statischen Drucks an ihrem Ausgang erleichtert wird. Die Unterdruckzone hat gleichfalls die Wirkung, daß zufolge der Mitnahme durch das strömende gasförmige Druckmittel der Tropfen des aus den Spinnöffnungen austretenden geschmolzenen Materials abgerissen und dadurch der Ziehvorgang eingeleitet wird.

Es ist ebenfalls zweckmäßig, daß die Zone der durch das gasförmige Mittel erreichten Höchstgeschwindigkeiten so nahe wie möglich an den öffnungen des Spinnbehälters liegt, und zwar sowohl aus den oben bereits angegebenen Gründen als auch zur Erzielung einer besseren Ausziehleistung.

Obschon die Verwendung einer sich verengenden Düse geeigneter Form vor der sich erweiternden Düse kreisförmiger oder im wesentlichen kreisförmiger Querschnitte den Abstand der öffnungen des Spinnbehälters von der Zone, in der das gasförmige Mittel

seine Höchstgeschwindigkeit erreicht, vergrößert, ist es dadurch möglich, einerseits über der kritischen Geschwindigkeit liegende Ziehgeschwindigkeiten zu erreichen und anderseits die Länge der Berührung zwischen den verfestigten Fasern und dem strömenden gasförmigen Mittel zu vergrößern und dadurch Ergebnisse zu erzielen, die diejenigen der bekannten Vorrichtungen wesentlich übertreffen.

Die Entspannung in einem konvergierend-divergierenden Kanal, der in eine Kammer mündet, in der der Druck unter atmosphärischem Druck gehalten wird, gestattet es ferner, für einen am Eintritt herrschenden gegebenen Druck Ziehgeschwindigkeiten sowie zwischen den verfestigten Fasern und dem mit Ultraschallgeschwindigkeit strömenden Druckmittel eine Berührungslänge zu erhalten, die wesentlich größer sind als bei den bekannten Vorrichtungen; in diesem Falle erfolgt die Abgabe der Fasern an die freie Luft mittels fortlaufend oder absatzweise arbeitender Schleusen.

In der Zeichnung sind einige beispielsweise Ausführungsformen von Vorrichtungen zur Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt.
Abb. ι ist ein schematischer, senkrechter axialer Schnitt einer ersten Ausführungsform, bei welcher der Entspannungskanal als Ganzes aus einer sich erweiternden Düse kreisförmigen oder im wesentlichen kreisförmigen Querschnitts besteht;

Abb. 2 und 3 sind zwei schematische, senkrechte axiale Schnitte einer zweiten Ausführungsform, bei welcher der Entspannungskanal als Ganzes aus einer sich erweiternden Düse von länglich rechteckigen Querschnitten besteht;

Abb. 4 ist ein schematischer, senkrechter axialer Schnitt einer dritten Ausführungsform, bei der der Entspannungskanal von einer zunächst sich verengenden und dann sich erweiternden Düse kreisförmigen oder im wesentlichen kreisförmigen Querschnitts gebildet ist;

Abb. 5 und 6 sind zwei schematische, senkrechte axiale Schnitte einer vierten Ausführungsform, bei der der Entspannungskanal eine sich verengende Düse bildet, deren Querschnitte zunächst die Form von an den Enden abgerundeten Rechtecken (Abb. 5 a und 5 b) haben, um dann durch allmähliche Änderung der Formen in einen kreisförmigen Querschnitt am Austrittsende (Abb. 5 c) überzugehen, an den sich der Eintritt der sich erweiternden Düse anschließt, welche kreisförmige oder im wesentlichen kreisförmige Querschnitte besitzt.

Der Schmelzbehälter 1, der mit einer feuerfesten Bekleidung 2 versehen ist und elektrisch geheizt wird, besitzt an seinem unteren Teil Spinnöffnungen 3. Auf dem Schmelzbehälter sitzt ein Deckel 4, der mit einer Öffnung 5 versehen ist, die senkrecht unter einer Zufuhrleitung 6 liegt. Das Ganze ist in einer Kammer 7 angeordnet, die von einem Gehäuse 8 umschlossen ist, welches oben einen Deckel 9 besitzt, durch den die Leitung 6 hindurchgeht.

Das Material, wie z. B. Glas in festem Zustand, wird in den Schmelzbehälter durch die Leitung 6 einge-

■ führt. Insbesondere kann das Glas in Form von Scherben oder von Kugeln in den Schmelzbehälter eingebracht werden. Das in dem Behälter 1 schmelzende Glas fließt in Form von dünnen Strömen durch die Öffnungen 3 aus.

Bei den Ausführungsformen nach Abb. 1 und 4 sind die Spinnöffnungen auf einem Kreis angeordnet.

Am Austritt der Öffnungen 3 ist in deren unmittelbaren Nähe der Eintritt des Entspannungskanals vorgesehen.

Bei der Ausführung nach Abb. 1 besteht der Entspannungskanal als Ganzes aus einer sich erweiternden Düse 10 von kreisförmigen Querschnitten. Diese Düse ist in geeigneter Weise am Boden 11 des Gehäuses 8 befestigt.

Bei der in den Abb. 2 und 3 gezeigten Ausführungsform sind die Spinnöffnungen 3 in geradlinigen Reihen angeordnet, und der Entspannungskanal besteht als Ganzes aus einer sich erweiternden Düse 10 von läng-Hch rechteckigen Querschnitten. Die Düse ist in geeigneter Weise am Boden 11 des Gehäuses 8 befestigt.

Die Ausführungsform nach Abb. 4 unterscheidet sich von derjenigen nach Abb. 1 dadurch, daß der Entspannungskanal zwischen .dem Eintritt io° der sich erweiternden Düse und den Spinnöffnungen 3 eine sich verengende Düse 15 besitzt.

Die durch die Öffnungen 3 in Form von feinen Strömen ausfließende Masse wird der Einwirkung eines gasförmigen Druckmittels, z. B. Luft, unterworfen, das durch einen Stutzen 12 in die Kammer 7 eingeführt wird und das Ausziehen der Masseströme in Faserform bewirkt.

Bei den in Abb. 1, 2 und 3 gezeigten Ausführungsformen entspannt sich das gasförmige Mittel in der sich erweiternden Düse 10, welche die Wirkung hat, den Druck der Luft im Eingang io° der Düse auf einen Wert zu verringern, der kleiner ist als derjenige des Drucks am Austrittsende der Düse. Wie oben erläutert worden ist, ermöglicht es diese Druckverminderung am Eintritt der Düse, in dieser Zone Strömungsgeschwindigkeiten zu erhalten, die die kritische Geschwindigkeit, d. h. Schallgeschwindigkeit, erreichen können, entsprechend einem Verhältnis der i°5 absoluten Drücke von 1,9 zwischen dem Zuführungsdruck in der Kammer 7 und dem Druck im Eingang io° der Düse. Die so erzeugte Geschwindigkeit des gasförmigen Mittels durch dessen Entspannung bewirkt das Ausziehen der Masseströme in Form von u» Fasern.

Bei der Ausführungsform nach Abb. 4 entspannt sich das gasförmige Mittel in den aneinander angeschlossenen, sich verengenden und erweiternden Düsen 15 und 10, wobei der Druck des gasförmigen Mittels in der Zone vom Eintritt io° der sich erweiternden Düse und hinter diesem kleiner ist als der Druck am Austrittsende der sich erweiternden Düse. In dem Querschnitt io^a am Eintritt der sich erweiternden Düse kann bei einem geeigneten Druck des in die Kammer 7 eingeführten gasförmigen Mittels die kritische Geschwindigkeit, d. h. Schallgeschwindigkeit, erreicht werden; außerdem können bei einem geeigneten Verhältnis der absoluten Drücke am Ein- und Ausgang in der unmittelbar hinter dem Eingang ^la5 der sich erweiternden Düse liegenden Zone für das

gasförmige Mittel Geschwindigkeiten erreicht werden, die wesentlich über der kritischen Geschwindigkeit liegen.

Wie weiter oben gesagt worden ist, ist diese Zone von Ultraschallgeschwindigkeit von einer Zone begrenzt, in der ein plötzlicher Wiederanstieg des Drucks entsprechend einer Stoßwelle stattfindet, hinter welcher die Geschwindigkeiten in der sich erweiternden Düse kleiner als die kritische Geschwindigkeit

ίο bleiben.

Bei der Ausführungsform nach Abb. 5 und 6 sind die Spinndüsen 3 in zwei geradlinigen Reihen angeordnet. Zwischen dem Eintritt io^a der sich erweiternden Düse 10 und den Spinnöffnungen 3 ist eine sich verengende Düse 16 vorgesehen, deren Querschnitte (s. Abb. 5 a und 5 b) allmählich aus einem rechteckigen Querschnitt mit abgerundeten Enden am Eintritt von 16 in einen kreisförmigen oder im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt am Eintritt io^a der sich erweiternden Düse 10 übergeht. Diese letztere Ausführungsform arbeitet bei geeigneten Verhältnissen der absoluten Drücke zwischen dem Eintritt und dem Austritt des Kanals in ähnlicher Weise wie die Ausführungsform nach Abb. 4; es ist bei ihr möglich, in der unmittelbar hinter dem Eingang io^a der sich erweiternden Düse 10 liegenden Zone Geschwindigkeiten über der kritischen Geschwindigkeit zu erzielen bei Verwendung eines Spinnbehälters, dessen Ausflußöffnungen in einer oder mehreren geradlinigen Reihen angeordnet sind.

Da bei den Ausführungsformen nach Abb. 1 und 6 der Druck des gasförmigen Mittels auf die Oberfläche des im Schmelzbehälter enthaltenen Materialbades wirkt, wird dessen Ausfluß durch die öffnungen 3 erleichtert. Zur Vermeidung zu großer Verluste an Druckmittel sind in der Leitung 6 zwei Schieber 13 und 14 eingebaut, die zwischen sich eine Schleuse zur Einführung von Material in fester Form bilden.

In den Abb. 3 und 6 sind die Stromzuführungen 17 und I7^a für die elektrische Beheizung des Schmelzbehälters dargestellt. Die die Zuführung des elektrischen Heizstromes für den Schmelzbehälter bewirkenden runden Stücke 20 durchsetzen die Wände des Gehäuses 8 in kreisförmigen Stopfbüchsen 21, die gleichzeitig die Isolierung der Stromzuführungsleitung und die Dichtheit der Kammer 7 gewährleisten! Der Verschluß der Kammer 7 kann dadurch bewirkt werden, daß der Deckel 9 auf einer auf dem Gehäuse 8 vorgesehenen Dichtung mittels Gewindestangen 18 festgezogen wird, die drehbar am Gehäuse sitzen und auf die auf dem Deckel sich abzustützende Flügelmuttern 19 aufgeschraubt werden können.

Claims

Patentansprüche:

i. Verfahren zur Herstellung von Fasern aus formbaren Massen, z. B. geschmolzenem Glas, dadurch gekennzeichnet, daß dünne Ströme der Masse in ein gasförmiges Druckmittel geleitet und durch dieses zu Fasern ausgezogen werden, indem die Masseströme und das Druckmittel durch einen Entspannungskanal geschickt werden, von dem wenigstens ein Teil die Form einer sich erweiternden Düse hat, deren Austritt auch das Austrittsende des Kanals bildet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ströme formbarer Masse durch ein gasförmiges Druckmittel ausgezogen werden, das in einem Kanal entspannt wird, von dem wenigstens ein Teil eine sich erweiternde Düse bildet, bei der der öffnungswinkel zwischen den Wänden und der Kanalachse kleiner als 1 Grad 30 Minuten und das Verhältnis der Austritts- und Eintrittsquerschnittsflächen der Düse kleiner als 4 ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das gasförmige Mittel in einem Kanal entspannt wird, von dem wenigstens ein Teil die Form einer sich erweiternden Düse hat, deren Querschnitte kreisförmig oder im wesentlichen kreisförmig sind.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das gasförmige Mittel durch einen Entspannungskanal geleitet wird, der als Ganzes von einer sich erweiternden Düse gebildet wird, deren Eintritt in der Nähe der öffnungen liegt, durch die die Masseströme ausfließen.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das gasförmige Mittel durch einen Entspannungskanal geleitet wird, der als Ganzes aus einer sich erweiternden Düse gebildet wird, deren Querschnitte kreisförmig oder im wesentlichen kreisförmig sind und deren Eintritt in der Nähe der Spinnöffnungen liegt, durch die die Ströme geschmolzenen Glases ausfließen und die auf einer oder mehreren zum Eintritt der Düse konzentrischen Linien angeordnet sind.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das gasförmige Mittel durch einen Entspannungskanal geleitet wird, der als Ganzes aus einer sich erweiternden Düse gebildet wird, deren Querschnitte länglich rechteckig sind und deren Eintritt in der Nähe der Spinnöffnungen liegt, durch die die Ströme geschmolzenen Glases ausfließen und die in einer oder mehreren geradlinigen Reihen angeordnet sind.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der öffnungswinkel zwischen den Kanalwänden und der Kanalachse kleiner als ι Grad und das Verhältnis der Flächen der Aus- und Eintrittsquerschnitte des sich erweiternden Kanals kleiner als 3 gewählt wird.
8. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das gasförmige Mittel in einem Kanal entspannt wird, der vor dem eine sich erweiternde Düse mit rechteckigen, kreisförmigen oder im wesentlichen kreisförmigen Querschnitten bildenden Teil einen Teil in Form einer sich verengenden Düse besitzt, wodurch es möglich wird, dem das Ausziehen bewirkenden gasförmigen Mittel im Eingang der sich erweiternden Düse Geschwindigkeiten in Höhe der kritischen Geschwindigkeit, die bei dem in Frage kommenden Druck der Schallgeschwindigkeit entspricht, und

in der in Strömungsrichtung hinter dem Eingang der sich erweiternden Düse liegenden Zone über der kritischen Geschwindigkeit liegende Geschwindigkeiten zu erteilen.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das gasförmige Mittel in einem Kanal entspannt wird, dessen Teil von der Form einer sich verengenden Düse tangential einerseits in die Fläche des Eingangs der sich erweiternden Düse und anderseits in die entsprechende Fläche des das gasförmige Druckmittel umschließenden Gehäuses übergeht.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der sich verengende Teil des Ent-Spannungskanals vom Eintritt des letzteren an bis zum Eintritt des anschließenden, sich erweiternden Teils so ausgebildet wird, daß er Längsschnitte von abgerundeter Form aufweist.
11. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das gasförmige Mittel in einem Kanal entspannt wird, der einen sich verengenden Teil mit an diesem anschließenden, sich erweiternden Teil aufweist, in dem der öffnungswinkel zwischen Wand und Achse kleiner als 1 Grad 30 Minuten und das Verhältnis der Flächen der Aus- und Eintrittsquerschnitte kleiner als 4 gewählt wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Ströme formbarer Masse durch ein gasförmiges Druckmittel ausgezogen werden, das in einem Kanal entspannt wird, der vor dem Teil von der Form einer sich erweiternden Düse einen Teil in Form einer sich verengenden Düse von kreisförmigem oder im wesentlichen kreisförmigem Querschnitt aufweist.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die aus in einer oder mehreren geradlinigen Reihen angeordneten Spinnöffnungen ausfließenden Masseströme mit dem gasförmigen Druckmittel durch einen Verbindungsstutzen geschickt werden, der zwischen den Spinnöffnungen und der sich erweiternden Düse eine sich verengende Düse bildet, wodurch der Querschnitt des Druckmittelstromes allmählich aus einer länglich rechteckigen oder ovalen Form in die runde oder im wesentlichen runde Form des Eintritts der sich erweiternden Düse übergeführt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Austrittsende des Entspannungskanals auf einem unter atmosphärischem Druck liegenden Druck gehalten wird.
15. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Ansprüchen 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Kanal aufweist, in dem das gasförmige Druckmittel sich entspannt, und dessen Eintritt sich in der Nähe der öffnungen (3) des Spinnbehälters (1) befindet, aus dem die Ströme geschmolzenen Glases ausfließen, wobei wenigstens ein Teil des Kanals die Form einer sich erweiternden Düse hat, deren Austritt auch das Austrittsende des Kanals bildet.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch

gekennzeichnet, daß der Entspannungskanal als Ganzes aus einer sich erweiternden Düse (10) von kreisförmigem oder im wesentlichen kreisförmigem Querschnitt besteht, bei der der öffnungswinkel zwischen den Wänden und der Achse des Kanals kleiner als 1 Grad 30 Minuten und das Verhältnis der Austritts- und Eintrittsquerschnittsflächen des Kanals kleiner als 4 ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Entspannungskanal als Ganzes aus einer sich erweiternden Düse (10) besteht, deren Querschnitte von länglich rechteckiger Form sind und bei der der öffnungswinkel zwischen den Wänden und der Achse des Kanals kleiner als ι Grad und das Verhältnis der Austritts- und Eintrittsquerschnittsflächen des Kanals kleiner als 3 ist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Entspannungskanal einen Teil in Form einer sich verengenden Düse (15 oder 16) besitzt, deren Austrittsende in das Eintrittsende des eine sich erweiternde Düse (10) bildenden Teiles von kreisförmigem oder im wesentlichen kreisförmigem Querschnitt mündet.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der aus einer sich verengenden Düse (15 oder 16) bestehende Teil des Kanals Längsschnitte einer vom Eintritt zum Austritt hin gerundeten Form aufweist, die sich tangential einerseits an die Eintrittsfläche der sich erweiternden Düse (10) und anderseits an die entsprechende Fläche des Gehäuses (8) anschließen, welches das auf konstantem Druck gehaltene gasförmige Mittel enthält.
20. Vorrichtung nach Ansprüchen 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Teil von der Form einer sich erweiternden Düse der öffnungswinkel zwischen der Wandung und der Achse des Kanals kleiner als 1 Grad 30 Minuten und das Verhältnis der Austritts- und Eintrittsquerschnittsflächen kleiner als 4 ist.
21. Vorrichtung nach Ansprüchen 15 und 18 oder 19 mit einem Spinnbehälter, dessen Ausflußöffnungen auf einem Kreis angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Entspannungskanal, dessen Eintrittsende (15") in unmittelbarer Nähe der Spinnöffnungen (3) angeordnet ist, von* einer sich verengenden (15) und anschließend sich erweiternden Düse (10) kreisförmigen Querschnitts gebildet ist.
22. Vorrichtung nach Ansprüchen 15 und 18 oder

19 mit einem Spinnbehälter, dessen Ausflußöffnungen in einer oder mehreren geradlinigen Reihen liegen, dadurch gekennzeichnet, daß der Entspannungskanal einen Teil in Form einer sich verengenden Düse aufweist/der einen Verbindungsstutzen bildet, dessen Querschnitte von einer läng- liehen rechteckigen oder ovalen Form (Abb. 5 a) am Eintritt zu einer der Form des Eintritts der sich erweiternden Düse entsprechenden runden oder im wesentlichen runden Form (Abb. 5c) übergehen.
23. Vorrichtung nach Anspruch 15 und einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet,

daß das Austrittsende des Kanals in eine Kammer mündet, die auf einem Druck unter atmosphärischem Druck gehalten wird.
24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß das gasförmige Mittel aus der Kammer von niedrigerem als atmosphärischem Druck in die umgebende Atmosphäre austritt, während die Fasern getrennt abgeführt werden.
25. Vorrichtung nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch eine die Spinndüsen (3) und den Schmelzbehälter (2) umgebende Kammer (8), durch die das gasförmige Druckmittel vor seinem Eintritt in den Entspannungskanal hindurchgeht.
26. Vorrichtung nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch eine nur die Spinnöffnungen (3) umgebende Kammer, durch die das gasförmige Druckmittel vor seinem Eintritt in den Entspannungskanal hindurchgeht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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