DK162836B - Fremgangsmaade og apparat til fremstilling af kontinuerlige glasfilamenter - Google Patents

Description

i

DK 162836 B

Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til fremstilling af kontinuerlige glasfilamenter af den i indledningen til krav 1 angivne art samt et apparat til udøvelse af fremgangsmåden.

5

Ved fremstilling af kontinuerlige eller endeløse glasfilamenter, f.eks. til tråde eller garner, har der været et stadigt behov for at forøge udbyttet og effektiviteten ved driften af apparater til fiberfremstiling. For at 10 forøge udbyttet eller kapaciteten har man i nogle tilfælde forsøgt at udstyre doseringsorganerne med et forøget antal dyser, medens man i andre tilfælde har prøvet af forøge gennemløbet ved at hæve driftstemperaturen af glasset og fødeorganet. I begge tilfælde er det nødven-15 digt at fjerne en større varmemængde. Et af de mest anvendte afkølingssystemer består af flere bladlignende elementer eller finner som er tilknyttet et vandafkølet hoved til fjernelse af varme fra den filamentdannende zone og glasset.

20

Under driften bliver de kontinuerlige filamenter mekanisk trukket bort fra fødeorganet med stor hastighed, hvilket trækker eller pumper den omgivende luft langs med filamenterne, hvorved der samtidig indføres en luftstrøm ind 25 i den filamentdannende zone, hvilket giver nogen kølingen af det smeltede glas.

Fra US patent nr. 4 058 385 er det således kendt at fremstille kontinuerlige glasfilamenter ved trækning af smel-30 tede glasstrenge under samtidig indføring af køleluft, der føres i samme retning og i det væsentlige med samme hastighed som de udtrukne filamenter. Formålet hermed er at undgå eller formindske risikoen for brud på de udtrukne filamenter.

I beskrivelsen til US patent nr. 3 334 981 er der givet anvisning på anvendelsen af kølefinner, som er anbragt 35

DK 162836B

2 mellem rækker af dyser, hvorfra glasfilamenterne udtrækkes.

En tilstand, der er kendt som "hængning", sker når i det 5 mindste nogle og sædvanligvis alle filamenterne ikke trækkes med produktionshastigheden, således at det smeltede glas fortsætter med at strømme af sig selv fra føde-organet. Under "hængning" vil der ikke opstå den luftstrømning til den fiberdannende zone, som ellers opstår 10 på grund af den høje fremføringshastighed af filamenterne. En sådan mangel på indført luftstrømning formindsker afkølingen.

I den filamentdannende zone må der ske en passende afkø-15 ling under "hængning" for at strækning af filamenterne hurtigt kan genoptages efter en mulig afbrydelse af strækningen. Uden en passende afkøling vil en hurtig genopstart af filamentproduktionen blive overordentlig vanskelig, hvilket reducerer systemets effektivitet under 20 drift. Hidtil har afkølingskravene for filamentdannelsen under "hængning" været en væsentlig begrænsende faktor for kapaciteten og driftstemperaturerne ved fiberdannelsen.

25 Den foreliggende opfindelse har til formål at opnå en kraftig forøgelse af fjernelsen af varme fra den fiberdannende zone under "hængning" og dermed en forbedret effektivitet af driften ved kontinuerlig fremstilling af filamenter.

30

Den foreliggende opfindelse angår således en fremgangsmåde til fremstilling af kontinuerlige glasfilamenter i ét enkelt arbejdstrin med afbrydelse af filamentdannelsen, hvorved smeltet glas føres gennem dyser (20) i en 35 doseringsvæg (14), og glasstrømmene fra dyserne trækkes mekanisk til kontinuerlige filamenter (24) i en filamentdannelseszone og i en baneretning,, idet der under afbryd- 3

DK 162836 B

else af filamentdannelsen udsendes en gasstrøm rettet bort fra doseringsvæggen og i baneretningen, og fremgangsmåden er ejendommelig ved, at gasstrømmen, der er rettet bort fra doseringsvæggen føres i retning af fila-5 menternes fremføringsbane med et rumfang og en hastighed, som er tilstrækkelig til at inducere en strømning af omgivende luft ind i filamentdannelseszonen, hovedsagelig svarende til den luftstrøm, som normalt induceres som følge af filamenternes fremadgående bevægelse, og som er 10 i stand til at fremkalde tilnærmelsesvis samme varmeover-gangshastighed for dannelseszonen som forekommer under filamentdannelsen.

Opfindelsen angår endvidere et apparat til udøvelse af 15 fremgangsmåden, omfattende en fødeanordning med en udløbsvæg, som er udstyret med et antal dyser til afgivelse af de nævnte strømme af smeltet glas, et organ til mekanisk udtrækning af glasstrømmene til kontinuerlige filamenter, som føres langs en bane, varmeoverføringsorganer, 20 der er anbragt ved udløbsvæggen og strækker sig mellem dyserne til fjernelse af varme fra strømmene af smeltet glas, og et indblæsningsorgan, der er anbragt langs udløbsvæggen og bestemt til at afgive en gasstrøm, som er rettet bort fra udløbsvæggen langs filamenternes frem-25 føringsbane, hvilket apparat er ejendommeligt ved, at indblæsningsorganet er indrettet til under produktionsafbrydelse at afgive en gasstrøm i retning bort fra udløbsvæggen langs filamenternes fremføringsbane og med et rumfang og en hastighed, der er tilstrækkelig til at bevir-30 ke, at den omgivende luft omkring fødeanordningen strømmer langs udløbsvæggen mod indblæsningsorganet og fremkalder en luftstrøm hovedsagelig svarende til den strømning af omgivende luft, som skabes af de fremførte filamenter.

Ved de i kravene 3 og 12 angivne udførelsesformer for opfindelsen opnås yderligere en væsentlig forøgelse af 35 4

DK 162836 B

varmefjernelsen fra den fiberdannende zone under filamentdannelsen og dermed en væsentlig forøget kapacitet.

Opfindelsen skal i det efterfølgende beskrives nærmere 5 under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 er et delvis skematisk frontbillede af et kontinuerligt filamentdannende apparat ifølge opfindelsen, 10 fig. 2 er et tværsnit af den del af apparatet vist i fig.

2, hvor filamenterne dannes, fig. 3 er et tværsnit af en alternativ udførelsesform for opfindelsen, svarende til fig. 2, 15 fig. 3A er et tværsnit af en anden udførelses form for afkølingssystemet ifølge opfindelsen, fig. 4 er et billede af den apparatdel, som er vist i 20 fig. 3, set fra neden, fig. 5 er et diagram, der viser forholdet mellem varme-belastningen af et afkølingssystem af finne-typen og det omhandlede luftindblæsningssystem ved de i fig. 3 og 4 25 viste udførelsesformer, fig. 6 er et diagram, der viser forøgelsen af temperaturen og gennemstrømningshastigheden, som er mulig ved anvendelse af apparatet ifølge opfindelsen i de i fig. 3 og 30 4 viste udførelsesformer, fig. 7 er et billede, set fra neden, af et filament-dannende apparat, svarende til fig. 4, men omfattende flere sektioner af luftindblæsningsorganer.

Som vist i fig. 1 bliver der fra en fødeanordning 10 udtaget flere strømme af smeltet uorganisk materiale, såsom 35 5

DK 162836 B

glas, der mekanisk strækkes til kontinuerte filamenter 24 ved påvirkning fra et opspolingsorgan 33 af i og for sig kendt art. Typisk bliver filamenterne 24 samlet til en kontinuert tråd 25 ved hjælp af et samleorgan 28, efter 5 at de har modtaget et beskyttende overtræk eller apprete-ringsmiddel fra en overtrækspåføringsanordning 30. Tråden 25 bliver derefter spolet op i en pakning 26 på en roterende manchet 34 af spoleapparatet 33.

10 Fødeanordningen 10 består af en beholder 12 indeholdende smeltet glas og en udløbsvæg eller plade 14 med et antal dyser 20, hvorfra det smeltede glas udtages som strømme. Fødeanordningen 10 opvarmes sædvanligvis med elektricitet til den ønskede behandlingstemperatur for glasset.

15

Fig. 2 viser generelt retningen for luftbevægelsen fra den ydre periferi af den filamentdannende zone, sideværts langs med udløbsvæggen 14 til det indvendige eller centrale område af den fiberdannende zone til afkøling af 20 det smeltede glas, og derefter nedad langs de fremadskridende filamenter i overensstemmelse med opfindelsen.

Fødeanordningen 10 omfatter et antal fremspring eller mundinger 17 fra udløbsvæggen 14, idet hvert fremspring 25 17 har mindst én tilsluttet dyse for levering af smeltet glas, der strækkes til filamenter 24. Ifølge kendt teknik dannes filamenterne 24 af det smeltede glas, som udtræder fra mundingerne 17 i form af en konus på grund af strækningen. Området omkring denne konus og/eller mundingerne 30 betragtes som den filamentdannende zone.

Luft ude fra føres til den filamentdannende zone som en luftstrøm til afkøling af smeltet glas på passende måde.

En sådan indført strøm udvikles eller tilvejebringes med 35 en luftart, der strømmer ind i eller umiddelbart tilsluttet den filamentdannende zone nedad langs filamenternes fremføringsbane. Indblæsningsorganer 55 retter som vist 6

DK 162836 B

luften med stor kraft generelt nedad langs filamenternes fremføringsbane. Efterhånden som luften omkring f Ødeanordningen 10 bevæger sig sideværts ind efter langs udløbsvæggen 14 mod indblæsningsorganet 55 vil luften, som 5 strømmer gennem det fiberdannende område, fjerne varme fra det smeltede glas, mundingerne og udløbsvæggen.

Luften i den fiberdannende zone omkring periferien af strømmen af styringsluft trækkes ved hjælp af styrings-10 luften i det væsentlige på samme måde som luften trækkes langs med de fremadskridende filamenter under produktion.

Der skabes således et område med reduceret tryk omkring periferien af strømmen af styreluft, efterhånden som luften i den fiberdannende zone trækkes fra denne ved hjælp 15 af luftstrømmen. På den anden side vil luften omkring området med reduceret tryk strømme sideværts mod strømmen fra indføringsstedet. Strømmen af styringsluft må have tilstrækkelig energi til at indføre luftstrøm med et rumfang og en hastighed, der er tilstrækkelig til at sikre 20 en væsentlig afkøling af glasset i dannelseszonen.

Indblæsningsorganerne 55, der er beliggende under væggen 14, fører hensigtsmæssigt et lille rumfang gas, såsom luft, med høj hastighed bort fra udløbsvæggen 14 langs 25 banen for de fremadskridende filamenter, således at de ikke rammer glaskonusserne 22 eller mundingerne 17. På denne måde vil styringsluften under filamentdannelsen rettes således, at den naturligt opståede indførte luftstrøm fremmes eller suppleres. Styringsluften fra ind-30 blæsningsorganet 55 skal ikke modvirke eller overvinde den naturligt forekommende inducerede luftstrøm, men i stedet fremme eller supplere denne. Dette er i modsætning til de afkølingssystemer, hvor styreluften er rettet opad imod udløbsvæggen 14, modsat de fremadskridende filamen-35 ter og deres naturligt forekommende indførte luftstrøm.

Et vigtigt træk ved opfindelsen består deri, at luften 7

DK 162836 B

omkring fødeanordningen 10 indføres som en strøm på tværs gennem den filamentdannende zone og derefter nedad langs de fremadskridende filamenter på en måde svarende til den indførte luftstrøm, som sker under filamentproduktionen, 5 selv om filamenterne ikke er strakt, hvilket vil være tilfældet i en tilstand af "hængning".

Som vist i fig. 2 er flere varmeoverføringsorganer eller finner 43, svarende til det afkølingssystem af finne-10 typen, som er kendt fra USA patent nr. 2 908 036, inkorporeret i det fiberdannende system for at hjælpe med afkølingen af det smeltede glas. Fremgangsmåden ifølge opfindelsen anvendes hensigtsmæssigt i forbindelse med sådanne finner for at fjerne en ønsket mængde varme fra den 15 filamentdannende zone, uanset om der sker en strækning.

Det er ønskeligt, at luften omkring fødeanordningen indføres på en måde, så den strømmer langs med hele længden af finnerne 43 i modsætning til en tværgående strøm, således at der opnås en ensartet og glat lateral bevægelse 20 af indført luft gennem den fiberdannende zone.

Muligheden for at tilvejebringe en sådan indført luftstrøm, når fødeorganet findes i en tilstand af "hængning", tillader en højere driftstemperatur for fødeorga-25 net. Derved kan opnås en forøget gennemgang af glas for et fødeorgan af en given udformning. Opfindelsen medfører også en forøget afkøling, når fødeorganet er indstillet til produktion, idet der opnås en total forøgelse af varmefjernelseskapaciteten for afkølingssystemet gennem 30 en forøget mængde indført luftstrøm gennem den fiberdannende zone til at fremme og supplere varmefjernelseskapa-citeten af kølesystemet.

Selv om det fiberdannende system som vist i fig. 2 omfat-35 ter et fødeorgan 10 med et antal fremspring eller mundinger 17 og et varmeoverføringsorgan 43 af finne-typen, vil det forstås, at opfindelsen kan benyttes uden andre 8

DK 162836 B

typer kølingsanordninger og uden anvendelse af sådanne fremspring eller mundinger.

Som vist i fig. 3 og 4 består fødeorganet 10 af en behol-5 der 12 med en udløbsvæg 14, hvori der findes et antal mundinger eller fremspring 17, udgående herfra, idet hvert fremspring 17 har en dyse 20, hvorigennem der leveres en strøm af smeltet glas. Udløbsvæggen 14 omfatter en reces 15, der strækker sig langs længden af fødeorganet 10 10, til opnåelse af en mekanisk understøtning af væggen 14, således som det vil blive forklaret i det efterfølgende.

Fremspringene 17 er arrangeret i et antal fordelte felter 15 21 og 22, som yderligere er opdelt i det væsentlige i pa rallelle rækker med varmeoverføringsorganer eller finner 43 af første varmeoverføringsorganer 40, anbragt mellem på hinanden følgende rækker af fremspring 17. De parallelle rækker af fremspring 17 er orienteret i hovedsagen 20 vinkelret på den langsgående centerlinie af udløbsvæggen 14, langs hvilken recessen 15 er beliggende.

Et første varmeoverføringsorgan 40 består af et par skråninger af varmeoverføringselementer eller finner 43, be-25 liggende i den filamentdannende zone og strækkende sig langs længden af fødeorganet 10. Hver skråning af varme-overføringselementerne 43 er fast forbundet til en manifold 41, der rager langs længden af fødeorganet 10. Typisk kan en kølevæske, såsom vand, cirkulere gennem mani-30 folden til at lede varme væk fra finnerne 43.

Varme ledes bort ved konvektion fra den fiberdannende zone ved hjælp af en luftstrøm fra indsprøjtningsorganer 55. Disse består hensigtsmæssigt af et i det væsentlige 35 lige hult rørformet system eller dyser 56 med flere åbninger 58 langs bunden deraf, indrettet til at .føre en kraftig luftstrøm langs filamenternes fremadskridende ba- 9

DK 162836 B

ne til indføring af luft, der strømmer fra fødeorganet gennem den filamentdannende zone og derefter i retning af filamenternes fremføringsbane til afkøling af filamenterne. Eftersom indblæsningsorganet 55 består af et i det 5 væsentlige lige rørformet system 56 med flere udragende dyser, vil styringsluften i det væsentlige bestå af en plan strøm. Et rørformet element med en aksial spalte, der strækker sig på langs, ville give et tilsvarende mønster for indblæst luftstrøm.

10

For at opnå en understøtning for udløbsvæggen 14 er der anbragt sektioner 52 langs med længden af recessen 15.

Mellem understøtningssektionen 52 og recessen 15 i udløbsvæggen 14 findes et isolationslegeme af et varmebe-15 standigt materiale 36. Da understøtningselementet 52 afkøles ved hjælp af cirkulerende kølevæske, såsom vand, gennem kanaler 53 i den rørformede sektion 52, benyttes det varmebestandige legeme 36 for termisk samt elektrisk isolation.

20

Understøtningssektionen 52, se fig. 3, er anbragt mellem det varmebestandige legeme 36 og elementet 56. For at opnå en let og stabil montering er det rørformede element 56 og understøtningssektionen 52 stift forbundet sammen 25 på passende måde, såsom ved svejsning. Den med åbninger forsynede del af det rørformede element 56 er beliggende under udløbsvæggen 14, tilnærmelsesvis i et plan, der er defineret af bundkanterne 44 af de varmeoverførende elementer 43. En anden beliggenhed af dyserne er også omfat-30 tet af opfindelsen som forklaret i det efterfølgende.

I tilfælde af "hængning" vil indblæsningsorganerne 55 tilvejebringe og kontrollere luftens bevægelse ind i den fiberdannende zone, svarende til den indførte luftstrøm, 35 som ellers ville forekomme under fremføring af filamenterne under fiber-strækningen. Således vil fødeorganet, mundingerne, finnerne og andre apparatdele have mindre 10

DK 162836 B

tilbøjelighed til overhedning i en tilstand af "hængning" . Endvidere vil overgangsperioden mellem betingelserne for "hængning" og drift- eller produktionsbetingelserne blive væsentligt reduceret, da temperaturerne af 5 de forskellige komponenter af det fiberdannende system er tættere ved deres værdier i den stationære driftsperiode, selv om systemet befinder sig i betingelserne for "hængning" . Effektiviteten af systemets drift bliver derved forøget ved reduktion af tomgangstid.

10

Med hensyn til driftsbetingelserne, så vil indblæsnings-organet 55 rette luftbevægelsen ind i den filamentdannende zone til at supplere kølingseffekten af den indførte luft, som opnås som følge af filamenternes fremadskriden-15 de bevægelse, og dermed forøge den totale varmefjernel-seskapacitet af kølesystemet, hvorved gennemgangen og effektiviteten forbedres som ovenfor beskrevet.

Opfindelsen skal i det efterfølgende illustreres ved 20 hjælp af et udførelseseksempel.

EKSEMPEL

Et konventionelt fiberdannende system af typen med frem-25 springende mundinger, således som illustreret i fig. 3 og 4, blev anvendt til fremstilling af kontinuerlige glasfilamenter af en konventionel glasmasse. Filamenterne blev mekanisk strakt under påvirkning af et spoleapparat af i og for sig kendt art til en diameter på ca.

30 0,0234 mm.

Det anvendte fødeorgan var konstrueret af en typisk pla-tin/rhodium-legering med fremspringende dysemundinger arrangeret i to lige store felter omkring et enkelt rørfor-35 met element eller dysesystem 56, der strækker sig langs fødeorganets længde. Udløbsvæggen havde følgende data: 11

DK 162836 B

Antal mundinger 4048

Dysestørrelse: 1,676 mm

Indvendig diameter Længde af frem- 5 springende munding: 3,302 mm

Udløbsvæg 470 mm lang og 178 mm bred

Antal af mundinger pr. række: 22 10

Specifikationerne for det rørformede element 56 af indsprøjtningsorganet 55 var følgende: Rørstørrelse: 6,35 mm udvendig diameter 15 og 4,57 mm indvendig dia meter Åbningsdiameter: 0,305 mm Åbningsafstand: 12 åbninger pr. cm 20 Længde af sektion med åbninger: 489 mm

Sektionen med åbninger for røret 56 var placeret ca.

25 12,7 mm under den nederste overflade af udløbsvæggen 14 og med dyser, der rager lidt uden for feltet. Konventionelle varmeoverføringsorganer 43 af finne-typen blev anvendt mellem successive par af rækker af fremspringende mundinger. Hver "finne" bestod af fast metal med en højde 30 på 19,05 mm, en tykkelse på 2,54 mm og en længde på 92,1 mm.

Fig. 5 illustrerer forandringen af den fjernede varmemængde ved afkølingssystemet af finne-typen efterhånden 35 som luftstrømmen fra indblæsningsorganet 55 forøges. Gennemløbet gennem fødeorganet opretholdes i det væsentlige konstant, og drifts- og hængnings-betingelser er vist.

12

DK 162836 B

Som det fremgår af linien A-B i fig. 5 bliver den fjernede varmemængde ved hjælp af finnerne, når fødeorganet befinder sig i en tilstand af "hængning", kraftigt formind-5 sket, efterhånden som hastigheden af den indblæste luftstrøm forøges. Punkt A angiver mængden af varme, som fjernes i finne-systemet, når der ikke er nogen indblæst luftstrøm, og B identificerer mængden af varme, der fjernes i finne-systemet, når luft blev indblæst med en 10 strømningshastighed på 3147 cm /sekund. Varmebelastningen i afkølingssystemet af finne-typen blev således reduceret 3 ca. 27 %, når den indblæste luftstrøm var 3147 cm /sekund (punkt B), sammenlignet med varmebelastningen på finnerne uden hjælp af de ifølge opfindelsen foreslåede foran-15 staltninger (punkt A). Endvidere blev mængden af fjernet varme i finne-systemet under driftsbetingelser betydeligt reduceret, når hastigheden for den indblæste luftmængde blev forøget, således som angivet ved C-D i fig. 5. Punkt C repræsenterer den varmemængde, som fjernes i finne-20 systemet uden indblæst luftstrøm, og D repræsenterer varmebelastningen i finne-systemet med en hastighed for 3 indblæst luft på 3147 cm /sekund, hvilket svarer til 8 % formindskelse i varmebelastningen af afkølingssystemet af finne-typen.

25

Da forskellen mellem varmebelastning under "hængning" og drift fjernet i finne-systemet, formindskes ved udøvelsen af opfindelsen, vil overgangsperioden mellem betingelserne for "hængning" og stationær tilstand under drift være 30 tilsvarende væsentligt formindsket, når fiberdannelsen startes og genstartes. F.eks. vil forskellen mellem punkterne B og D være væsentlig mindre end forskellen mellem punkterne A og C. Efterhånden som fiberdannelsessystemet ændres fra betingelserne for "hængning" til den ønskede 35 stationære driftstilstand, vil de i overgangsperioden dannede filamenter have en uacceptabel kvalitet. Det er derfor ønskeligt at reducere overgangsperioden for at op-

DK 162836 B

13 nå maksimal driftseffektivitet.

Efterhånden som varmebelastningen på finnerne reduceres, vil temperaturen af finnerne generelt reduceres tilsva-5 rende under den forudsætning, at strømningshastigheden for afkølingsvæsken gennem manifolden i finnesystemet opretholdes i det væsentlige konstant.

Fig. 6 illustrerer at der ved fremgangsmåden ifølge op-10 findelsen opnås en dramatisk forøgelse af gennemgangen for en given udformning af fødeorganet. Det er velkendt, at sådanne filamentdannende fødere er udformet til drift i et temperaturområde omkring en forud fastlagt temperatur. Fødeorganet uden anvendelse af indblæsningsorganer 15 kunne drives inden for et område på 14 °C under den fastlagte temperatur og op til ca. 8 "C over den fastlagte temperatur. Dette er illustreret ved henholdsvis punkterne A og B i fig. 6. Den påviste minimale gennemgang for standard-fiberdannende system var ca. 68 kg pr. time 20 som angivet ved punktet N på linien A-B, og den fastlagte temperatur var ca. 1212 °C som angivet ved "0"-punktet på den lodrette akse af diagrammet i fig. 6. Den øvre grænse for gennemgangen uden indblæst luft, punkt B, var ca.

73 kg pr. time. Over denne temperatur bliver fødeorganet 25 uhåndterbart. Dvs. at evnen til at genstarte fødningen efter afbrydelse var væsentligt formindsket.

Ved udøvelse af den omhandlede fremgangsmåde var det muligt at drive fødningen i et område langs linien A-C i 30 fig. 6. Ved udløbet kunne temperaturen opretholdes i et område mellem 14 °C under den fastlagte temperatur og til 17 °C over denne temperatur. Af diagrammet ses det, at man ved drift af fødningen ved 17 °C (punkt C) over den fastlagte temperatur opnår en gennemgang ved udløbet med 35 en forøgelse på ca. 85 kg pr. time. Den øvre grænse for gennemgangen under driften ved udløbet var således forøget med ca. 16%.

DK 162836B

14

Hastigheden af luftstrømmen til opnåelse af disse værdier varierede udfra punktet A uden lufttilførsel, ved hjælp af styreorganet 55. Strømningshastigheden for indblæst 5 luft kan indstilles til enhver passende mængde efter behov under hensyn til betingelserne for "hængning" og/-eller drift. F.eks. kan strømningshastigheden for indblæst luft reduceres under driftbetingelserne. Yderligere kan strømmen af indblæst luft standses helt, enten manu-10 elt eller automatisk, under driftsbetingelserne, hvis dette ønskes. Fortrinsvis bliver luftstrømmen ved ind-blæsningsorganet 55 kun reduceret, men ikke elimineret.

Ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen opnår man således, 15 at overgangsperioden mellem "hængning" og drift, efter en afbrydelse, reduceres, og gennemgangen gennem det fiberdannende system er stærkt forøget.

Enhver passende kombination af rumfang og hastighed for 20 indblæst luft gennem kontrolorganet 55 opfylder de behov for afkøling af fibrene, som er acceptable. Luften fra indblæsningsorganet 55 må have tilstrækkelig høj energi eller moment til at tilvejebringe den ønskede luftstrøm.

For systemer med komprimeret luft som arbejdsvæske vil 25 lufthastigheden ved udgangen af indblæsningsorganet 55 hensigtsmæssigt være mindst 11 meter pr. sekund og fortrinsvis ligge i området fra 11 til 107 meter pr. sekund.

Den særlig foretrukne lufthastighed ved indblæsningsorganet 55 er mindst 23 m/s og især i området 23 m/s til 30 56 m/s, idet der f.eks. kan tilføres komprimeret luft med 3 3 en hastighed på 787 cm /s til 3147 cm /s.

Organer for kontrol af luftstrøm fra åbningerne 58 kan være af enhver egnet type, såsom en reduktionsventil og/-35 eller en trykregulator tilknyttet forsyningsapparatet for luften.

15

DK 162836 B

Ved nogle typer af føde-udformninger vil det på grund af nærheden af de inderste dyser til indblæsningsorganet 55 være nødvendigt, at indblæsningsorganet 55 anbringes over det på fig. 4 viste sted for at reducere eller eliminere 5 stillestående luftområder langs understøtningselementerne 52. Som vist på fig. 3a kan organerne til kontrol eller indblæsning af luft 55 være anbragt inde i en kanal 72 af et varmebestandigt legeme 71, som er beliggende i recessen 15A ved udløbsvæggen 14. Delen af det rørformede element 56 10 med åbninger er beliggende over den distale ende eller bund 18 af de fremspringende mundinger 17 for at frembringe en i det væsentlige induceret lateral luftstrøm til og forbi de inderste mundinger eller dyser. Som vist ligger den med åbninger forsynede del af rørsektionen 56 generelt inden for 15 et plan, der er defineret af udløbsvæggen 14.

Det er ønskeligt, at udløbsåbningerne for dyserne til lufttilførsel er placeret inden for en lateral beliggende zone, der er defineret ved en plan gennem bundkanterne 44 20 for varmeoverføringsorganerne 43 og en plan for bundvæggen 14. Dyseafgangen kan dog være anbragt over eller under denne zone, hvis det ønskes.

Som vist på fig. 7 vil af løbsvæggen 114 af fødeorganet 25 112 omfatte flere udragende mundinger 117 med dyser 120, som hver er beregnet til at levere en strøm af smeltet glas derigennem. Mundingerne 117 er anbragt i felter 121 og 122, som endvidere er opdelt i par af rækker med overføringsorganer eller finner 130 for et første afkølings-30 organ 125, der strækker sig derimellem. Ligesom ved det ovenfor beskrevne system er varmeoverføringsorganerne 130 tilsluttet en vandkølet manifold 127.

Kontrol- eller indblæsningsorganer 140 retter indført 35 luft mod et plan, som deler fødeorganet 110 langs længden af dette mellem felterne 121 og 122. Ved denne udførelsesform består indblæsningsorganerne 140 af et par uaf- 16

DK 162836 B

hængigt styrede lufttilførselssektioner, som kan indblæse en luftstrøm for separate områder af fødeorganet 110. Som vist består indblæsningsorganet 140 af en første tilførselssektion 142 og en anden tilførselssektion 152.

5 Styringsorganet 140 kan omfatte et vilkårligt passende antal uafhængige tilførselssektioner i stedet for kun to.

Den første lufttilførselssektion 142 består af et rør 143 med et antal åbninger 144 langs bunden for tilførsel af 10 luft med høj hastighed mod den fiberdannende zone. Et rør 143 står i forbindelse med en ventil eller en styreanordning 146, som er i forbindelse med en egnet kilde for trykluft via et tilførselsrør 147. Tilsvarende består en anden sektion 152 af et rør 153 med en række åbninger 15 154 langs dette bund. Røret 153 står i forbindelse med en ventil eller en styreanordning 156, der er tilsluttet en kilde for trykluft ved et tilførselsrør 147. Indblæsning af luftstrømmen ved den højre og venstre del af fødeorganet 110 kan således i hovedsagen uafhængigt etableres og 20 styres.

Det ifølge opfindelsen anvendte varmeoverføringsmedium er fortrinsvis luft. Det vil dog forstås, at det er muligt at anvende andre gasser, herunder damp, samt væsker, så-25 som vand, til indføring for styring af varmefjernelsen.

Det indblæste fluidum kan yderligere indeholde eller består af et appreteringsmiddel eller et bindemiddel til overtrækning af glasfilamenterne.

30 Af den ovennævnte beskrivelse vil det forstås, at det omhandlede apparat og fremgangsmåden ifølge opfindelsen medfører en forøgelse af udbyttet og effektiviteten i forhold til kendte systemer ved at forøge kølingskapaciteten. Den forøgede kapacitet har særlig betydning under 35 betingelser for "hængning" for at sikre bedre overensstemmelse mellem temperaturen til det optimale for driften, idet der opnås en forøgelse af den naturlige luft-

DK 162836 B

17 strømning. Dette opnås som beskrevet ved en strøm af fluidum direkte i retning af filamenternes bevægelse med minimalt tab af energi.

5 10 15 20 25 30 35

Claims (13)

1. Fremgangsmåde til fremstilling af kontinuerlige glas- filamenter i et enkelt arbejdstrin med afbrydelse af filamentdannelsen, hvorved smeltet glas føres gennem dyser (20) i en doseringsvæg (14), og glasstrømmene fra dyserne trækkes mekanisk til kontinuerlige filamenter (24) 10. en filamentdannelseszone og i en baneretning, idet der under afbrydelse af filamentdannelsen udsendes en gasstrøm rettet bort fra doseringsvæggen og i baneretningen, kendetegnet ved, at gasstrømmen, der er rettet bort fra doseringsvæggen føres i retning af filamenternes 15 fremføringsbane med et rumfang og en hastighed, som er tilstrækkelig til at inducere en strømning af omgivende luft ind i filamentdannelseszonen, hovedsagelig svarende til den luftstrøm, som normalt induceres som følge af filamenternes fremadgående bevægelse, og som er i stand 20 til at fremkalde tilnærmelsesvis samme varmeovergangshas-tighed fra dannelseszonen som forekommer under filamentdannelsen.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet 25 ved, at gasstrømmen udsendes fra et sted mellem strømmene af smeltet glas og i eller ovenover filamentdannelseszonen.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet 30 ved, at gasstrømmen også udsendes under filamentdannelsen og med et rumfang og en hastighed, som er tilstrækkelig til at bevirke, at yderligere omgivende luft strømmer ind i filamentdannelseszonen til supplering af den strøm af omgivende luft, som skabes af de fremførte filamenter. 35

4. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den yderligere omfatter en fjernelse af varme fra DK 162836 B filamentdannelseszonen ved hjælp af varmeoverføringsorganer (4), der er anbragt mellem glasstrømmen i dannelseszonen .

5. Fremgangsmåde ifølge krav 4, kendetegnet ved, at gasstrømmen under filamentdannelsen føres frem i et rumfang og med en hastighed, som er tilstrækkelig til i det væsentlige at reducere varmebelastningen på varme-overføringsorganerne (43). 10

6. Fremgangsmåde ifølge krav 4 eller 5, kendetegnet ved, at gasstrømmen udsendes fra et sted mellem strømmene af smeltet glas og i eller ovenfor et plan, der i hovedsagen defineres af undersiden af varmeoverførings- 15 organerne (43).

7. Fremgangsmåde ifølge ethvert af kravene 4-6, kendetegnet ved, at gasstrømmen udsendes fra et rørformet element (55, 56), der er beliggende mellem strøm- 20 mene af smeltet glas og varmeoverføringsorganerne (43) i filamentdannelseszonen.

8. Fremgangsmåde ifølge krav 7, kendetegnet ved, at varmeoverføringsorganerne (43) består af blad- 25 lignende finner, der er rettet på tværs ind i dannelseszonen, og at det rørformede element (56) er indrettet til at udsende en plan gasstrøm med en sådan retning, at den omgivende luft føres ind i en central region af formningszonen langs finnerne. 30

9. Fremgangsmåde ifølge ethvert af de foregående krav, kendetegnet ved, at gasstrømmen indeholder væskedråber.

10. Fremgangsmåde ifølge krav 1-8, kendetegnet ved, at gasstrømmen består af atmosfærisk luft. DK 162836 B

11. Apparat til udøvelse af fremgangsmåden ifølge krav 1, omfattende en fødeanordning (10) med en udløbsvæg (14), som er udstyret med et antal dyser (20) til afgivelse af de nævnte strømme af smeltet glas, et organ til mekanisk 5 udtrækning af glasstrømmene til kontinuerlige filamenter (24), som føres langs en bane, varmeoverføringsorganer (43), der er anbragt ved udløbsvæggen (14) og strækker sig mellem dyserne (20) til fjernelse af varme fra strømmene af smeltet glas, og et indblæsningsorgan (55), der 10 er anbragt langs udløbsvæggen og bestemt til at afgive en gasstrøm, som er rettet bort fra udløbsvæggen langs filamenternes fremføringsbane, kendetegnet ved, at indblæsningsorganet (55) er indrettet til under produktionsafbrydelse at afgive en gasstrøm i retning bort fra 15 udløbsvæggen (14) langs filamenternes fremføringsbane og med et rumfang og en hastighed, der er tilstrækkelig til at bevirke, at den omgivende luft omkring fødeanordningen strømmer langs udløbsvæggen (14) mod indblæsningsorganet og fremkalder en luftstrøm hovedsagelig svarende til den strømning af omgivende luft, som skabes af de fremførte filamenter.

12. Apparat ifølge krav 11, kendetegnet ved, at indblæsningsorganet (55) også under filamentdannelsen afgiver en gasstrøm, og at denne gasstrøm har et rumfang og en hastighed, som er tilstrækkelig til at bevirke, at yderligere omgivende luft strømmer ind i filamentdannel-30 seszonen til supplering af den strøm af omgivende luft, som skabes af de fremførte filamenter.

13. Apparat ifølge krav 11, kendetegnet ved, at varmeover føringsorganerne (43) er udformet som blad-35 lignende finner, der strækker sig på tværs af filamentdannelseszonen, og at indblæsningsorganet (55) er indrettet til at afgive en plan gasstrøm, som er således orien- DK 162836 B teret, at den omgivende luft føres ind i en central region af dannelseszonen langs finnernes længderetning. 5 10 15 20 25 30 35