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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Fasern aus bei Erhitzung
erweichenden Werkstoffen, beispielsweise Glas Aus in der Wärme erweichenden Werkstoffen,
wie Glas, können Fasern dadurch hergestellt werden, daß ein Faden oder ein Stab
aus dem Werkstofff, beispielsweise Glas, in einen Gasstrahl eingeführt wird, dessen
Temperatur oberhalb der Schmelztemperatur des Glases liegt und dessen Geschwindigkeit
ausreicht, um das geschmolzene Glas zu Fasern der gewünschten Abmessungen bzw. des
gewünschten Querschnitts zu verjüngen. Ein Gasstrahl mit den hierfür erforderlichen
Eigenschaften kann durch Verbrennen einer brennbaren Gasmischung in einem abgeschlossenen
Raum oder einer Kammer und durch Ausströmenlassen der Verbrennungsprodukte durch
eine Öffnung, deren Ouerschnitt so weit verkleinert ist, daß den durch sie austretenden
Verl)rettnungsprodukten eine sehr hohe Geschwindigkeit erteilt wird, hergestellt
«-erden.
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Der Glasfaden kann in den Gasstrahl auf einem Weg quer zu der Richtung
des Strahles eingeführt werden. In dem Maße, in dem das sich vorwärts bewegende
Ende des Fadens in den Gasstrahl eingeführt wird, wird es durch die Hitze des Strahles
geschmolzen und das geschmolzene Glas in Form eines flüssigen Stromes weitergeführt.
Ein Ende dieses Stromes kann mit dem Faden verbunden bleiben, um ein Ausziehen oder
Verjüngen desselben zu einer Faser durch die Energie des Gasstrahles zu ermöglichen.
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Ein Zweck der Erfindung besteht darin, die Leistung eines solchen
Verfahrens, d. h. die Menge der danach aus Glaskörpern, insbesondere Glas-
Stäben
oder -fäden hergestellten feinen Fasern erheblich zu vergrößern.
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Ein Merkmal der Erfindung besteht darin, daß diese Leistungssteigerung
dadurch erfolgt, daß die wirksame Länge des ausziehend bzw. verjüngend wirkenden
Gasstrahles erheblich vergrößert wird. Durch eine solche Vergrößerung der wirksamen,
im Sinne einer Verjüngung des Fadens wirkenden Länge des Gasstrahles wird der von
dem sich vorwärts bewegenden Ende des Fadens aus fortgeführte flüssige Faden auf
einem größeren Teil seiner Länge in erweichtem oder geschmolzenem Zustand erhalten,
so daß der Gasstrahl auf eine entsprechend größere Länge des flüssigen Fadens in
diesen zu feinen Fasern ausziehendem Sinne wirkt.
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Ein Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die im Sinne der Verjüngung
wirkende Länge des Gasstrahles dadurch vergrößert wird, daß der Strahl gegen die
kühlende Einwirkung der umgebenden Atmosphäre geschützt wird. Dies kann auf zahlreichen
verschiedenen Wegen erfolgen. So kann auf eine oder einander gegenüberliegende Seiten
des Gasstrahles in der Nähe seiner Wurzel ein flüssiges oder gasförmiges Medium
gerichtet werden. Dieses Medium kann dadurch. erhitzt werden, daß es in wärmeleitender
Beziehung in bezug auf einen Teil des den Gasstrahl erzeugenden Brenners geführt
wird. Es wird durch die Energie des Gasstrahles eine erhebliche Strecke lang mitgeführt
und bildet hierbei eine schützende Abschirmung zwischen dem Gasstrahl und der Atmosphäre.
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Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß der Gasstrahl
völlig oder im wesentlichen von einem gasförmigen Medium, wie beispielsweise einem.
künstlich hergestellten Brenngas, Naturgas oder anderen verbrennbaren Gasen, Mischungen
von solchen oder Mischungen von Gasen mit Luft, umhüllt wird. Ein solches gasförmiges
Medium wird dem Gasstrahl in der Nähe der Brenneraustrittsöffnung zugeführt und
gegebenenfalls gezündet, um derart den im Sinne der Verjüngung wirkenden Bereich
des Gasstrahles erheblich zu verlängern. Die Länge des Weges, den das zusätzliche
Gas längs der Flamme nimmt, bevor es die Entzündungstemperatur erreicht, ist verschieden,
je nachdem, ob das Gas, welches dem Gasstrahl zugeführt wird, sich in roher Form
befindet oder mit Luft gemischt ist, so daß das Rohgas bzw. das mit Luft gemischte
Gas vor seiner Einführung in den Gasstrahl vorerwärmt wird. Es erweist sich als
möglich, dem Gas eine kleine Menge an Sauerstoff zuzumischen, wenn es erwünscht
ist, dem verjüngend wirkenden Gasstrahl auf dem wirksamen Teil seines Weges zusätzliche
Wärme zuzuführen.
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Die Geschwindigkeit, mit welcher das Gas in den Gasstrahl eingeführt
wird, ist ebenfalls von Einfluß auf die sich ergebende Vergrößerung der wirksamen
Länge des verjüngend wirkenden Gasstrahles und ermöglicht eine Regelung der Turbulenz
des verjüngend wirkenden Abschnitts des Strahles. Die Wirbelbewegung des Gasstrahles
hat eine günstige Wirkung auf die Geschwindigkeit der Faserherstellung. Diese Wirkung
der Wirbelbewegung auf die Bildung der Fasern läßt sich möglicherweise dadurch erklären,
daß durch sie eine Vibration der sich von den sich vorwärts bewegenden Enden der
primären Fäden erstreckenden flüssigen Fäden bzw. ein Wippen oder Flattern derselben
(wie eine Flagge im Winde) und eine Beeinflussung ihrer Fortbewegung so, daß sie
in Spiralform erfolgt, hervorgerufen wird. Diese Wirkung auf die flüssigen Fäden
kann einen-größeren Widerstand gegenüber einer Relativbewegung zwischen den flüssigen
Fäden und dem Gasstrahl ergeben und demzufolge die Wirksamkeit des Gasstrahles im
Sinne des Ausziehens der flüssigen Fäden zu außerordentlich feinen Fasern vergrößern.
Unabhängig davon, ob dies die richtige Erklärung für die beobachtete Erscheinung
ist oder nicht, hat es sich als wichtig erwiesen, die Wirbelbewegung so zu regeln,
daß die Fasern nicht in eine Vibration oder Wippbewegung von solchem Ausmaß versetzt
werden, daß sie seitlich aus dem Gasstrahl herausgeschleudert werden und daß nicht
etwa die feinen Fasern durch die Wirbelkräfte in kürzere als die erwünschten Längen
gebrochen werden. Die Wirbelbewegung kann innerhalb der gewünschten Grenzen dadurch
geregelt werden, daß die Geschwindigkeit, mit welcher das Zusatzgas in den Gasstrom
eingeführt wird, entsprechend eingestellt wird.
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Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß an einer Seite
des Gasstrahles ein zusätzlicher Brenner angeordnet wird, dessen Ausströmöffnung
unmittelbar gegenüber dem Weg liegt, auf welchem der oder die Fäden in den Gasstrahl
eingeführt werden. Diese Anordnung wird so getroffen, daß die Verbrennungsprodukte
des Zusatzbrenners ebenfalls die wirksame Stärke des Gasstrahles in der Zone, in
welcher die Fäden in den Strahl eintreten, vergrößern und damit die Einführung von
primären Fäden von verhältnismäßig großem Durchmesser in den Gasstrahl mit hoher
Geschwindigkeit ermöglicht, ohne daß die Gefahr besteht, daß die Fäden durch den
Gasstrahl leindurchgeführt werden. Dadurch, daß die Verbrennungsprodukte des Zusatzbrenners
der Unterseite des Gasstrahles entlang geführt werden, verringern sie die kühlende
Einwirkung der Außenatmosphäre auf den Gasstrahl auf ein Minimum. Als Ergebnis dieser
Maßnahmen werden die im Sinne der Verjüngung wirkenden Eigenschaften des Gasstrahles
erheblich verbessert und die Menge an mittels eines einzigen primären Brenners herstellbaren
Fasern entsprechend gesteigert.
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Die vorstehend erläuterten und weitere Merkmale der Erfindung werden
im folgenden ein einzelnen an Hand der Figuren erläutert, von denen Fig. i eine
schematische Seitenansicht einer Ausführungsform einer Vorrichtung zur Herstellung
von Fasern nach der Erfindung darstellt; Fig. 2 ist eine teilweise perspektivische
Ansicht der gemäß Fig. i verwendeten Brenneranordnung ; Fig.3 ist ein Längsschnitt
der Brenneranordnung und der Führung des prim;iren Fadens:
| Fig. I ist ein teil\\,;ser Schnitt durch eine |
| andere :lusführuetgsform der Eriindu»g, |
| Ff-. #- eine 1?ndatrsiclit der _\usfiihrungsforrn |
| nach Fig. -4 und |
| Fig. 0 ein teil\veiser Schnitt einer weiteren ah-'- |
| änderten Ausführungsform. |
| Die 1#.rfen(lu »g betrifft irn besonderen die Herstel- |
| lung \-(l21 f <l@e l'il atls clilctil in der ll:tze @r\\':ICllerl- |
| den Werkstopf, lleispiels\\-eise Glas, durch Einfüh- |
| rung des Glases im feste» Zustand in einen Gas- |
| strahl, (l"r eine hinreichende Geschwindigkeit ]>;- |
| sitzt, uni (las durch ihn geschmolzene Glas zu Fasern |
| mit Durchrncssern von einem 1\1 ikron oder weniger |
| bis zu mehreren oder noch mehr Mikron Durch- |
| rnesser, je »ach dein aus den Fasern herzustellend°ri |
| Erzeugnis, zu verjüngen bzw. auszuziehen, .'on |
| einer Seite des Gasstrahles werden in diesen eine |
| Mehrzahl von pritnären (-#l.isfiiclen in Richtung |
| ihrer 1_:i»gserstrecl;uitg eingeführt. Die Temperatur |
| des Gasstrahles reicht aus. iun die sich vor\värts
be- |
| wegenden Fnden der l"ücleri zu erweichen. Das .r- |
| \veichte Glas wird von den @adenenden durch die |
| Encrgie des Gasstrahles in l,orni flüssiger Fäden |
| Weitergeführt. Diese flüssigere Uäden können mit |
| den nicht geschmolzenen "feilen c1er Fäden ver- |
| bu»(leti 1>lcil@et(. 1);e Geschwindigkeit de: Gasstrah- |
| les ist so gr(el.i. rhlf.t (fieser die |
| Fäden zu |
| feinen Faser» auszieht. Die (7r('iße, d. h. Stärke der |
| hergestellten sekundären oder Fertigfasern kann |
| durch Änderung der charakteristischen Eigenschaf- |
| ten des Gasstrahles tui(l;-oder des Durchmessers der . |
| primären Faden eingestellt \verden. |
| Der Gasatrahl kann (furch Verbrennen eiiicr |
| brennbaren c @asmiscliueig in einer geschlossenen |
| Kammer und .\nsstriime»lassen der Verbrennungs- |
| l)ro(luktc durch eine verkleinerte (lffnung, welche |
| die Gase fuhrt u»(1 lxschleunigt, so daß sich ein |
| Gasstrahl von sehr hoher Temperatur und hoher |
| Geschwindigkeit ergibt, erzeugt werden. Es kann |
| ein lrrennliares Gas von jeder geeigneten Art ver- |
| \\-endet \ver(len, jedoch ist es aus Gründen der Wirt- |
| schaftlichkeit z\veckm<ißig, ein ge\vöhnliches Brenn- |
| gas, wie Naturgas, oder künstlich hergestelltes |
| Bretrngas zu ver\\ enden. Dieses Gas wird durch |
| einen ge\v@ihalichen l.utt-Gas-\Iischer mit der zweck- |
| mäßigen Menge an Luft gemischt. Die Gas-Luft- |
| Mischung wird aus der Mischvorrichtung unter |
| ei»eni geringen Druck \-on arinäliernd 0.007 bis . |
| 0.035 1;;r l1rln2 ()der, falls cr\\-iitisclit, erheblich liölie- |
| reut Druck cntnomrnen und durch eine gewöhnliche |
| Leitung einer geschlossnen Zündkammer zuge- |
| führt, in \velclrr ihre Zündung erfolgt. |
| Wie aus Fig. i und 3 ersichtlich, wird die Gas- |
| mischung einem Brenner tcg zugeführt, der aus |
| einen' Körper=() aus feucrfestemWerkstoff mit einer |
| in diesem v@ (r gesehene(e Verbrennungskamine r ui |
| besteht. Ein Unde der Verbrennungskammer ist |
| durch die perforierte \\-and 2 2 abgeschlossen, die |
| eine Mehrzahl \-()>i sich (furch sie erstreckenden klei- |
| nen Öffnungen aufweist. In der das andere Ende |
| der Kammer abschließenden Wand ist ein Austritts- |
| kanal 23 \-()n verkleinertem Querschnitt vorgesehen. |
| Der feuerfeste Körper kann von einem Gehäuse 20° |
| aus :Metallblech umgeben sein, welches sich über |
| ein 1?nde des Körpers' hinaus erstreckt und |
| zwischen seinem Ende und der perforierten Ab- |
| schlUßWand 22 eine Eintrittskammer 23 bildet. Eine |
| geeignete, mit dem Gehäuse verbundene Leitung 26 |
| führt die brennbare Gasmischung der Einlaßkam- |
| mer =; zu. Die Gasmischung tritt nach ihrem Ein- |
| tritt in die Kammer 25 durch die Öffnungen in der |
| \\ arld 2= in die Verbrennungskammer 21 ein, in |
| welcher sie gezündet wird und mit einem hohen |
| i?@pansionsgrad verbrennt. Während des Betrie- |
| 1>e, \verden die Wandungen der Kammer 21 durch |
| das verbrennende Gas erhitzt und die Geschwindig- |
| lceit. mit welcher das in die Kammer eintretende |
| Gas verbrennt, durch die heißen Wandungen weiter |
| gesteigert. Die sich ergebende hohe Verbrennungs- |
| geschWindigkeit fuhrt zu einer sehr großen Expan- |
| sion der Verbrennungsprodukte, die bei ihrem Aus- |
| tritt durch den Austrittskanal 23 zu einem außer- |
| ordentlicli heißere Gasstrahl von sehr hoher Ge- |
| schwindigkeit beschleunigt werden. Es wird ange- |
| strelet, eine so große :Menge an Gasmischung in die |
| Katntner 21 einzuführen, als es möglich ist, ohne |
| @lal.l die Verbrennung unstabil wird oder an der |
| \trlieriseite der. Kammer erfolgt bzw. überhaupt |
| aufhört. |
| 1)cr Austrittskanal 23 besitzt einen langgestreck- |
| teti Querschnitt von erheblich geringerer Größe als |
| der der Kammer 21, so daß die Verbrennungspro- |
| dukte aus der Kammer hei ihrem Durchtritt durch |
| die (ffnung bzw. den Kanal 23 zu einem sich mit |
| sehr hoher Geschwindigkeit fortbewegenden Gas- |
| strahl beschleunigt werden. In diesem Zusamnren- |
| hatig ist darauf hinzuweisen, daß der Querschnitt |
| der :\tistrittsöffnung bzw. -düse 23 innerhall> eines |
| gewissen Bereichs, je nach der Temperatur, die der |
| die Austrittsöffnung verlassende Strahl haben soll, |
| gegenüber dein Querschnitt der Kammer 21 ver- |
| ändert werden kann. Düsenöffnungen von größerem |
| Querschnitt ]in Verhältnis zu dem der Kammer 21 |
| ernilichen das Verbrennen einer größeren Gas- |
| meeig; find ergeben eine höhere Temperatur des |
| Gasstrahles, 'bewirken jedoch eine Verringerung der |
| Geschwindigkeit desselben. Vorzugsweise ist je- |
| doch die V erritigeiung des Austrittskanals 23 nicht |
| größer als es erforderlich ist, um die Temperatur des |
| Strahles zu erreichen, die notwendig ist, um das |
| Glas auf die (las Ausziehen ermöglichende Tempe- |
| ratur zu er\\-ärrnen. Das günstigste Verhältnis |
| zwischen dein Querschnitt der Düse 23 und dem |
| der Kamrrner 21 kann durch einen einfachen Ver- |
| such festgestellt werden; es liegt in derRegel inner- |
| hall) des 1iereichs von 1 : 8 und i :.I. Eine solche |
| _\riordnurig ergibt die hohe Geschwindigkeit des |
| (:@asstrahles -zusammen mit einer für ein schnelles |
| Schmelzen des auszuziehenden Glases ausreichen- |
| den Temperatur desselben. |
| Die primären Fäden P können in der üblichen |
| Weise durch eine Vorrichtung, wie sie schematisch |
| in Fig. i dargestellt ist, hergestellt werden. |
| Eine Glasspeisevorrichtung oder ein Behälter 27 |
| in Fornl eines langen, verhältnismäßig engen Tro- |
| ges ist rnit einer Mehrzahl von Speiseöffnungen 28 |
in seiner unteren Abschlußwandung ausgerüstet. Dieser Behälter
wird in geeigneter Weise mit Glasbruch oder einer Glasmasse beschickt und diese
in ihmdurchErhitzunggeschmolzen. Dasgeschmolzene Glas fließt aus den Öffnungen 28
in Form von dünnen Strömen aus, welche durch die miteinander zusammenwirkenden Speisewalzen
29 und 3o, die in einer Entfernung von dem Speisebehälter 27 angeordnet sind, die
ausreicht, um ein Kühlen der Fäden bis zur Verfestigung, bevor sie von den Walzen
erfaßt «-erden, zu bewirken, zu den primären Fäden P ausgezogen werden. Die Speisewalze
29 kann durch einen schematisch in Fig. i angedeuteten Elektromotor angetrieben
werden.
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Es wurde gefunden, daß die Geschwindigkeit und die Temperatur des
Gasstrahles unmittelbar in der Nachbarschaft der Austrittsdüse 23 am höchsten ist
und daß sowohl Temperatur wie Geschwindigkeit mit sich vergrößerndem Abstand von
der Öffnung abnehmen. Um die Höchsttemperatur und -geschwindigkeit des Gasstrahles
voll auszunutzen, werden die primären Fäden P in ihn so nahe an der Austrittsdüse
23 eingeführt, als dies praktisch möglich ist.
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Gemäß der Erfindung erfolgt dies durch eine unterhalb der miteinander
zusammenwirkenden Speisewalzen 29 und 3o angeordnete und gehaltene Führung 32. Die
Führung 32 besteht aus einer sich in der Bewegungsrichtung der primären Fäden erstreckenden
Platte 33, die eine Mehrzahl von Rillen 34 in seitlichem Abstand voneinander aufweist,
deren Zahl der der primären Fäden entspricht. Die seitlichen Abstände der Rillen
34 voneinander sind so groß, daß sie die betreffenden primären Fäden, die die Speisewalzen
verlassen, aufnehmen. Die Rillen verlaufen über die Gesamtlänge der Platte 33. Das
untere Ende 35 dieser Platte erstreckt sich gegenüber der stirnseitigen Brennerwandung
nach unten und endet im wesentlichen mit der oberen Wandung der Düse 23 fluchtend.
In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, daß die Breite der Düse 23 der der
Platte 33 entspricht, so daß sämtliche primären Fasern, die das Austragsende der
Platte oder Führung verlassen, in den aus dem Kanal 23 austretenden Gasstrahl
eingeführt werden.
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Gemäß der Erfindung wird die wirksame Länge des Gasstrahles dadurch
erheblich vergrößert, daß dieser gegen die Kühlwirkung der umgebenden Atmosphäre
geschützt wird. Um dies zu bewirken, ist an der vorderen Wandung des Brenners i9
oberhalb und unterhalb der langgestreckten Austrittsdüse 23 ein Paar von Injektoren
40 befestigt oder in anderer Weise angebracht. Jeder dieser Injektoren 40 wird durch
eine langgestreckte Kammer 41 gebildet, die an ihrem einen Ende eine Erweiterung
42 aufweist, die über eine Speiseleitung 43 mit einer Gaszuleitung verbunden werden
kann. Die Injektoren sind so angeordnet, daß die langgestreckten Kammern 41 sich
längs der Austrittsdüse 23 in der Stirnwand des Brenners i9 erstrecken. Das gasförmige
Medium tritt aus den Kammern 41 durch eine Reihe von Öffnungen oder langgestreckten
Schlitzen in ihren inneren Wandungen aus. Bei der besonderen in den Fig. i bis 3
dargestellten Ausführungsform der Erfindung strömt das gasförmige Medium aus den
Kammern 41 durch Schlitze 44
aus, die sich parallel zu der Austrittsdüse 23
erstrecken und deren Länge etwas größer ist als die Länge dieser Öffnung. Die Geschwindigkeit
der aus den Injektoren 4o auf entgegengesetzte Seiten des Gasstrahles B gerichteten
Zusatzgasströme hängt zum Teil von der Einschnürung der Ausströmschlitze 4I ab und
ist gemäß dem Ausführungsbeispiel erheblich geringer als die Geschwindigkeit der
Verbrennungsprodukte bzw. des Gasstrahles, der durch die Austrittsdüse 23 des Brenners
i9 ausströmt.
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Den Injektoren kann ein beliebiges brennbares Gas zugeführt werden,
beispielsweise Naturgas, künstlich hergestelltes Brenngas, Propan, Gasmischungen
oder Gas-Luft-Mischungen. In jedem Falle wird das gasförmige -Medium durch die Injektorelt
4o nach den einander gegenüberliegenden Seiten des Gasstrahles B, unmittelbar der
Wurzel dieses Strahles oder der Austrittsdüse 23 benachbart, hingeleitet. Auf diese
Weise wird das gasförmige Medium durch die Energie des Gasstrahles B auf einem erheblichen
Weg diesem entlang mitgeführt und erzeugt eilte schützende Hülle für diesen, die
in Fig.3 der Abbildungen mit 45 angedeutet ist. Die schützende Hülle 45 aus dem
Zusatzgas verzögert den Wärmeübergang von dem Gasstrahl B nach der umgebenden Atmosphäre
und hält die Temperatur des Gasstrahles auf einem erheblichen Teil seiner Länge
oberhalb der Schmelz-oder Erweichungstemperatur der Glasfäden.
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Das brennbare Zusatzgas wird gegebenenfalls durch die Hitze des Gasstrahles
gezündet. Die entstehenden Verbrennungsprodukte vergrößern die Breite des Gasstrahles
in einem Bereich, der in einem wesentlichen Abstand von den Brennern liegt und in
Fig. 3 der Zeichnung mit 46 bezeichnet ist, erheblich. Der Abstand von den Brennern,
in welchem die Zündung des Zusatzgases erfolgt, kann dadurch beeinflußt werden,
daß entweder ein rohes Gas oder eine Gas-Luft-Mischung verwendet wird. Im Falle
der Verwendung von Rohgas wird die Zündung desselben verzögert, bis sich eine hinreichende
Menge an Luft aus der Atmosphäre mit dem Gas gemischt hat. Selbstverständlich kann
die Dauer dieser Verzögerung dadurch verringert werden, daß in die Injektoren 4o
mit Luft gemischtes Gas eingeführt wird. In manchen Fällen kann es von Vorteil sein,
dem Zusatzgas sofort eine kleine Menge an Sauertoff zuzumischen, wodurch nicht nur
die Zündung beschleunigt, sondern auch die Temperatur gesteigert wird.
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Die primären Fäden C werden in den Gasstrahl durch die miteinander
zusammenwirkenden Walzen 29 und 30 längs der Führung 32 eingeführt. Die vorwärtigen
Enden der Fäden dringen durch den oberen Teil der Schicht von Zusatzgas in den Gasstrahl
an einem unmittelbar der Brenneröffnung 23 benachbarten Punkt ein, so daß derart
die Höchsttemperatur und -geschwindigkeit des Gasstrahles
vnll ausgenutzt
wird. Die äußersten Enden der F@iden @@r<len durch die Ritze des Gasstrahles
geschmolzen und Fäden S aus geschmolzenem Glas werden fortlaufend durch die Energie
des Gasstrahles von den primären Fäden weggeführt. Diese flüssigen Fäden bleiben
mit den zugehörigen festen Fäden verbunden und werden durch die Energie des auf
ihre Seiten einwirkenden Gasstrahles zu außerordentlich feinen Fasern ausgezogen.
Infolge des Vorhandenseins des Zusatzmediums wird die tatsächlich ausziehend wirkende
Länge des Gasstrahles, wie dies in F ig. 3 angedeutet ist, erheblich vergrößert,
so daß die flüssigen Fäden S auf einem größeren Teil ihres Weges bzw. ihrer Länge
in geschmolzenen oder erweichtem Zustand erhalten werden und demzufolge die kinetischen
Energien des Gasstrahles auf einer größeren Länge der flüssigen Fäden in dem sie
zu feineren Fasern ausziehendem Sitine wirken. Die Zündungsperiode des Zusatzgases
kann dadurch abgekürzt werden, daß dieses, bevor es auf die einander gegenüberliegenden.
Seiten des Gasstrahles B aufgeblasen wird, erwärmt wird.
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Es ist ferner möglich, die wirksame Länge der Ausziehzone des Gasstrahles
dadurch zu vergroßern, daß an Stelle \-on brennbaren Gasen Verbrennungsprodukte
von solchen auf einander gegenüberliegende Seiten des aus dem Brenner i9 austretenden
Gasstrahles gerichtet werden. Aus Eig. ,4 ist ersichtlich, daß bei dieser Ausführungsform
an der Stirnwand des Hauptbrenners i9 oberhalb und unterhalb seiner Austrittsdüse
23 ein Paar von Brennern 5o angebracht sind. Der obere der Brenner 50 liegt im seitlichen
Abstand etwas vorwärts der benachbarten Stirnwandung des Hauptbrenners i9, so daß
sich ein Schlitz 51 von hinreichenden Abmessungen ergibt, um die Einführung der
primären Fäden l' in den aus der Hauptbrennerdüse 23 austretenden Gasstrahl B zu
ermöglichen. jeder der Brenner 5o weist eine Verbrennungskammer 51 auf, in welcher
ein brennbares Gas verbrannt wird. Die Verbrennungsprodukte treten aus der Kammer
51 über Austrittsöffnungen 52 von kleinerem Querschnitt in der Innenwandung des
Brenners der Stirnwand des Brenners i9 benachbart aus. Das brennbare Gas wird in
die Kammern 51 über geeignete Eintrittsöffnungen 53 eingeführt. Es kann ein solches
der gleichen Art sein, wie es für den Betrieb des Hauptbrenners verwendet wird,
oder auch eines der anderen oben im Zusammenhang mit der erstbeschriebenen Ausführungsform
der Erfindung angegebenen.
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Der Abstand zwischen den Innenwandungen der beiden Brenner 5o ist
etwas größer als die Breite der Austrittsdüse 23, so daß die Innenwandungen der
Brenner 5o eine Fortsetzung des Austrittskanals des Hauptbrenners bilden. Einer
Expansion des Gasstrahles B zwischen den Brennern 5o wird durch die aus diesen austretenden
Verbrennungsprodukte entgegengewirkt: diese bilden eine sehr heiße Schutzhülle oberhalb
und unterhalb des Gasstrahles B, durch welche die Abkühlung desselben durch die
Atmosphäre verzögert wird. Die Temperatur der aus den Zusatzbrennern 5o austretenden
Verbrennungsprodukte kann dadurch erheblich gesteigert werden, daß dem den Brennern
50 zugeführten Brenngas eine kleine Menge an Sauerstoff zugemischt wird.
In jedem Falle verringern die aus den Zusatzbrennern 5o austretenden Verbrennungsprodukte
die Ausstrahlung der Wärme von dem Gasstrahl B bis auf einen erheblichen Abstand
von der Einführungsstelle der primären Fäden P in den Gasstrahl und verlängern derart
die ausziehend wirkende Länge des Gasstrahles.
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Es ist ferner darauf hinzuweisen, daß die Zusatzbrenner so angeordnet
sind, daß die Austrittsöffnung 52 des unteren Brenners 5o gegenüber den sich \-orwärts
bewegenden Enden der primären Fädt,ti in der Zone liegt, in welche diese in den
Gasstrahl B eingeführt werden. Auf diese Weise vergrößern die aus dem unteren Brenner
5o austretenden N--#2rlirennungsprodukte die Tiefe des Gasstrahles in der Einführungszone
der primären Fäden in diesen und wirken jeder Möglichkeit entgegen, daß etwa die
vorwärtigen Enden der primären Fäden völlig durch den Strahl hindurchbewegt werden,
bevor sie durch die Temperatur desselben geschmolzen worden sind. Aus diesem Grunde
können primäre Fäden von größerem Durchmesser mit höherer Geschwindigkeit in den
Gasstrahl eingeführt und damit die Leistung der Vorrichtung gesteigert werden.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 wird ein einziger Zusatzbrenner
66 unter der Austrittsdüse des Hauptbrenners i9 angebracht, dessen Austrittsöffnung
67 auf die Unterseite des aus der Austrittsdüse 23 des Hauptbrenners austretenden
Gasstrahles gerichtet ist. [)er Brenner 66 kann in der gleichen Art arbeiten wie
der Brenner i9. Seine Austrittsöffnung 67 ist so weit eingeschnürt, daß durch sie
die Verbrennungsprodukte auf die Unterseite des Gasstrahles mit einer Geschwindigkeit
aufgeblasen werden, die erheblich kleiner ist als die Geschwindigkeit des Gasstrahles
B selbst. Auf diese Weise werden die Verbrennungsprodukte des Zusatzbrenners 66
durch die Energie des Gasstrahles längs der Unterseite desselben geführt und schützen
nicht nur die Unterseite des Strahles gegen die kühlenden Einwirkungen der Atmosphäre,
sondern vergrößern auch die Tiefe des Strahles.
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Die primären Fäden C werden in den Gasstrahl unmittelbar der Austrittsdüse
23 benachbart im wesentlichen rechtwinklig zu dem Gasstrahl eingeführt. Der Zusatzbrenner
66 ist so angeordnet, daß die Verbrennungsprodukte unmittelbar den sich vorwärts
bewegenden Enden der primären Fäden gegenüber auf die Unterseite des Gasstrahles
aufgeblasen werden. Auf diese Weise unterstützen die aus dein Zusatzbrenner 66 austretenden
Verbrennungsprodukte das Schmelzen der vorwärtigen Enden der primären Fäden und
wirken jedem Bestreben dieser Fäden entgegen, etwa den Gasstrahl völlig zu passieren,
bevor sie geschmolzen sind. Mit anderen Worten vergrößern die Verbrennungspiodukte
des Zusatzbrenners 66 die Tiefe des Gasstrahles in dem kritischen Bereich, in welchem
die
primären Fäden in ihn eingeführt werden und damit die für das
Schmelzen der primären Fäden zur Verfügung stehende Zeit, ohne daß die Tiefe der
Austrittsdüse 23 des Hauptbrenners i9 vergrößert wird. Die Verlängerung der für
das Schmelzen zur Verfügung stehenden Zeit, die durch den Zusatzbrenner 66 erzielt
wird, ergibt auch eine Steigerung der Geschwindigkeit der Herstellung der feinen
sekundären Fasern, da sie es ermöglicht, primäre Fäden C von größerem Durchmesser
mit einer höheren Geschwindigkeit in den Gasstrahl einzuführen, ohne daß die Gefahr
besteht, daß die Fäden durch den Gasstrahl hindurchbewegt werden, ohne zu schmelzen.