DE975452C

DE975452C - Vorrichtung zur Herstellung von Fasern aus geschmolzenem Material, wie Glas od. dgl.

Info

Publication number: DE975452C
Application number: DEO1985A
Authority: DE
Inventors: Ed Fletcher
Original assignee: Owens Corning Fiberglas Corp
Current assignee: Owens Corning
Priority date: 1950-11-28
Filing date: 1951-11-27
Publication date: 1961-11-30
Also published as: FR1049569A; GB705621A; CH297775A; BE507385A

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBENAM 30. NOVEMBER 1961

INTERNAT. KLASSE C 03b

O 1985 VIb 132a

ist als Erfinder genannt worden

wie Glas od. dgl.

Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Fasern aus geschmolzenem Material, wie Glas od. dgl. Insbesondere richtet sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Herstellung von Fasern aus geschmolzenem Material, wie Glas od. dgl., mit einer Brennkammer mit einer muldenförmigen Öffnung zur Erzeugung eines muldenförmigen, auf den frei fallend ausfließenden Schmelzstrom gerichteten Verblasestrahles aus den in der Brennkammer verbrannten, expandierenden Gasen.

Die Erfindung will eine Vorrichtung schaffen, bei der der Schmelzstrom derart in den Verblasestrom eingeführt wird, daß der Verblasestrom den Schmelzstrom nur an einer engbegrenzten Stelle in Fasern auszieht.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung soll also der in den Verblasestrahl eintretende Schmelzstrom am Ort des Zusammentreffens mit dem Verblasestrahl besonders stabilisiert werden, um auf diese Weise feinere und längere Fasern ausziehen zu können. Zu diesem Zwecke schlägt die Erfindung vor, die Vorrichtung derart auszugestalten, daß die zwischen den Schenkeln der Austrittsöffnung liegende Vorderfläche der Brennkammer gegen die Richtung des aus der Öffnung austretenden Verblasestrahles zum Innern der Brennkammer hin spitzwinkelig geneigt ist. Auf diese Weise wird der frei fallende ausfließende Schmelzstrom dieser Fläche zum Ursprung des Verblasestrahles hin abgelenkt, so daß Verblasestrahl und Schmelzstrom gewissermaßen gegeneinandergerichtet auf-

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einandertreffen und dadurch von dem gewissermaßen stabilisierten freien Ende des Schmelzstromes die Fasern wesentlich feiner und gleichmäßiger ausgezogen werden.

Es sind zwar bereits Vorrichtungen bekannt, bei denen der Verblasestrahl schräg nach oben gegen den frei fallend ausfließenden Schmelzstrom gerichtet wird (USA.-Patentschriften ι 969 519 und 2 133 235). Mit diesen Anordnungen ist es jedoch nicht möglich, ίο den frei fallend ausfließenden Schmelzstrom zum Ursprung des Verblasestrahles hin abzulenken, vielmehr tritt im ungünstigsten Fall der frei fallend ausfließende Schmelzstrom zuerst in einen weiter außen liegenden Bereich des Kegels des Verblasestrahles ein und erhält bereits dort eine Bewegungskomponente, die von dem wesentlich heißeren und daher zum Ausziehen wesentlich günstigeren Kern des Verblasestrahles ablenkt.

Es ist auch bereits bekannt, einen besonderen Führungskörper zu verwenden, der den Schmelzstrom zum Verblasestrahl hin ablenken soll (USA.-Patentschrift 2133 235). Bei der bekannten Anordnung fließt der Schmelzstrom jedoch nicht mehr frei fallend in den Blasstrom, sondern längs dieses Führungskörpers, wodurch sich besondere Probleme hinsichtlich der Aufrechterhaltung der Temperatur des Schmelzstromes und damit der korrekten Einstellung seiner Viskosität beim Eintritt in den Verblasestrahl ergeben. In weiterer Ausbildung der Erfindung wird der Vorschlag gemacht, die die Öffnung aufweisende Abschlußfläche der Brennkammer nach oben hin zu verlängern. Auf diese Weise wird eine Strömung der mitgerissenen Luft, die normalerweise längs der Oberflächenzone des Verblasestrahles verlaufen würde, verhindert oder zumindest verändert, so daß auf der vom Brenner abgewandten Seite dieser Platte eine Zone verminderten Druckes entsteht und der Schmelzstrom dadurch besonders leicht längs der nach innen geneigten Vorderfläche der Brennkammer in Richtung zum Ursprung des Verblasestrahles hin abgelenkt wird. Die Zeichnungen zeigen in

Fig. ι eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung zur Herstellung von Fasern aus geschmolzenem Glas unter Anwendung des Erfindungsprinzips, Fig. 2 einen Teillängsschnitt durch die Brennkammer,

Fig. 3 eine Vorderansicht des vorderen Teiles der Brennkammer,

Fig. 4 einen Vertikalschnitt durch den vorderen Teil der Brennkammer und

Fig. 5 einen vertikalen Teilschnitt durch eine abgeänderte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.

In Fig. ι ist mit 10 ein Behälter dargestellt, der einen Vorrat geschmolzenen Materials, beim gewählten Ausführungsbeispiel Glas, enthält. Dieser Behälter wird in an sich bekannter Weise erwärmt, so daß der Glasvorrat in geschmolzenem Zustand gehalten wird. Das Glas tritt durch eine Düse 11 in Form eines frei fallend ausfließenden Schmelzstromes 5 aus. Mit 12 ist eine Brennkammer bezeichnet, in der ein brennbares Gemisch, das durch die Leitung 13 zugeführt wird, abbrennt, so daß durch eine an der Vorderseite der Brennkammer vorgesehene Öffnung 14 ein Verblasestrahl mit vergleichsweise hoher Temperatur und Geschwindigkeit austritt. Dieser Verblasestrahl trifft auf den frei fallend ausfließenden Schmelzstrom S und zerfasert diesen, wie bei 15 erkennbar, in einzelne Fasern, die auf eine Sammeleinrichtung 16 auftreffen.

In Fig. 2 ist die Brennkammer 12 im einzelnen dargestellt. Die Brennkammer ist an ihrem hinteren Ende durch eine Wandung 17 abgeschlossen, in der sich eine Vielzahl von Durchtrittsöffnungen 18 befinden, die mit der Zuleitung 13 in Verbindung stehen. Das brennbare, aus Luft und einem brennbaren Gas bestehende Gemisch tritt somit durch die Öffnungen 17 in den Kammerraum 19 ein, wo es verbrennt. Die dabei entstehenden heißen Verbrennungsgase verlassen den Brennerraum durch die Öffnung 14, die, wie man aus Fig. 3 erkennt, zwei nach oben weisende Schenkel 20 und 21 aufweist. Die Kammer ist bei 23 an jeder Seite mit einem Zapfen versehen, der in eine Öse eines Befestigungselementes 24 greift. Das Befestigungselement 24 ist an einem Fuß 25 mit Hilfe einer Schraubverbindung 26 drehbar gelagert. Außerdem ist eine Verschwenkung der Kammer um die Zapfen 23 vorgesehen. Sie erfolgt mit Hilfe der beiden Verstellschrauben 27 und 27«, die in Ansätze 28, 29 an der Brennkammer 12 verstellbar sind. Der Fuß 25 ist auf einem geeigneten Fundament 30 verschraubt.

Die Ausbildung der Austrittsöffnung der Brennkammer läßt sich besonders deutlich aus Fig. 4 entnehmen. Man erkennt, daß der Mund des Kammerraumes 19 nach vorn durch eine Vorderwand 31 abgeschlossen ist, die hohl ausgebildet ist, so daß das durch die Leitung 32 eingeführte Kühlmittel in diesen Hohlräumen zirkulieren kann. Die obere, zwischen den Schenkeln 21 und 22 liegende Vorderfläche 33 der Vorderwand 31 ist in ihrem unteren Teil in Richtung des aus der Öffnung 14 austretenden Verblasestrahles zum Brennkammerraum 19 hin bei 34 spitzwinkelig geneigt.

Aus Fig. 2 erkennt man, daß durch diese Ausbildung der Vorderfläche 33 der Vorderwand 31 der Brennkammer der frei fallend ausfließende Schmelzstrom S bei 35 in Richtung des Ursprungs des Verblasestrahles, d. h. in Richtung des Kammerraumes 19 abgelenkt wird, wodurch er gegenüber dem austretenden Verblasestrahl versteift wird.

Aus Fig. 3 und 4 ist ferner die nach oben gerichtete Verlängerung 36 der Vorderfläche 33 zu erkennen.

In Fig. 5 ist mit 37 ein Dampf- oder Luftgebläse bezeichnet, dessen Kammer 38 Dampf oder Luft über die Leitung 39 zugeführt wird. Solche Gebläse eignen sich insbesondere zur Zerfaserung von Schlacke oder Quarz in Schlacken- oder Quarzwolle. Der Vorderteil der Kammer 38 ist durch eine Wand 39 mit einer muldenförmigen Austrittsöffnung 40 verschlossen, die zwischen den Schenkeln der Austrittsöffnung 40 liegende Vorderfläche 41 dieser Wand 39 ist wie bei der Ausführungsform nach Fig. 4 gegen die Richtung des aus der Öffnung 40 austretenden Verblasestrahles zum Innern der Gebläsekammer 38 hin spitzwinkelig geneigt. Bei S ist der frei fallend ausfließende Schmelzstrom angedeutet, der über die verlängerte Vorderwandung 42 zu dem zum Innern der Kammer 38

geneigten flachen Teil 41 frei fallend ausfließt. Man erkennt, daß bei beiden Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung durch das Vorhandensein der Schrägflächen 34 bzw. 41 die ausziehenden Kräfte des Verblasestrahles an dem Knie oder Knick des frei fallend ausfließenden, zum Ursprung des Verblasestrahles hin abgelenkten Schmelzstrom angreifen, von wo die Fasern mit vergleichsweise hoher Geschwindigkeit am Ort der stärksten Temperaturkonzentration ausgezogen werden.

Claims

Patentansprüche:

i. Vorrichtung zur Herstellung von Fasern aus geschmolzenem Material, wie Glas od. dgl., mit einer Brennkammer mit einer muldenförmigen öffnung zur Erzeugung eines muldenförmigen, auf den frei fallend ausfließenden Schmelzstrom gerichteten Verblasestrahles aus den in der Brennkammer verbrannten, expandierenden Gasen, da- durch gekennzeichnet, daß die zwischen den Schenkeln (20, 21) der Austrittsöffnung (14, 40) liegende Vorderfläche (34, 41) der Brennkammer gegen die Richtung des aus der öffnung (14,40) austretenden Verblasestrahles zum Innern (19, 38) der Brennkammer (12, 37) hin spitzwinkelig geneigt ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die öffnung (14, 40) aufweisende Abschlußfläche (31, 39) der Brennkammer (i2, 37) eine Verlängerung (36, 42) nach oben aufweist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 2119, 491074, 808, 699 390, 732 067, 746 078, 748 956, 862 423; schweizerische Patentschrift Nr. 259 383 ;
französische Patentschriften Nr. 756 092, 919 724,

919725;

USA.-Patentschriften Nr. 328 227 aus dem Jahre 1885, 945583, 1256 541, 1650136, 1656828, ι 818 346, ι 969 519, 2 112 557, 2 126 411, 2 133 235, 175 224, 2 189 822, 2 450 363.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen

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