FI61676C - Foerfarande och anordning foer framstaellning av fibrer av utdragbart material - Google Patents

Description

τ ·1 Γβΐ KUULUTUSJULKAISU .. _ _ .

$$Γφ ^ * ) UTLÄGGNI NGSSKR1FT 61 676 C Patentti rny"netty 10 09 19C2

Patent meddelat ^ (51) Kv.ik.3/int.ci.3 0 03 B 37/06 SUOMI—FINLAND (”) PtMnttlh»k«imis — Pitcntaiwfikning 773788 (22) Htkamlipllvl — Am6knlngtdtg lU.12.77 (23) Alkupftivi — Glltighttsdag ll .12.77 (41) Tullut JulklMksI — Bllvlt offantilg 17.06.78 . . (44) Nthttvilulpanon j* kuuL|ulkil»un pvm. — -π πς Pp

Patent- och registerstyrelsen ' Anseiun utitgd och uti.«krift«n pubiicarad J '' (32)(33)(31) Pyydetty «tuolkuus—Begird prloritet l6.12.76

Ranska-Frankrike(FR) 763788U

(71) Saint-Gobain Industries, 62, Bd Victor Hugo, F-92209 Neuilly sur Seine, Ranska-Frankrike(FR) (72) Marcel Levecque, Saint-Gratien, Jean A. Battigelli, Rantigny, Dominique Plantard, Rantigny, Ranska-Frankrike(FR) (jb) Berggren Oy Ab (5U) Menetelmä ja laite kuitujen valmistamiseksi vedettävistä aineista -Förfarande och anordning för framställning av fibrer av utdragbart material

Esillä oleva keksintö kohdistuu kuitujen valmistustekniikkaan vedettävästä aineesta suorittamalla vetäminen kaasuvirralla, jossa tekniikassa käytetään kahta vastakkaisiin suuntiin pyörivää eli "vastakkaissuuntaista" pyörrettä.

Tämän, ranskalaisessa patenttijulkaisussa 2 223 318 selitetyn tekniikan mukaan kehitetään pääkaasuvirta, ja tähän nähden poikittaissuun-taisesti ohjataan suihku, jota nimitetään sekundaärisuihkuksi eli kantosuihkuksi ja jonka poikkileikkauspinta on pienempi mutta liike-energia tilavuusyksikköä kohti suurempi kuin päävirran vastaava suure. Sekundäarikaasusuihku tunkeutuu näin ollen päävirran sisään muodostaen vuorovaikutusvyöhykkeen, jossa vuorovaikutuksen tuloksena kehittyy kaksi vastakkaisiin suuntiin pyörivää pyörrettä. Näiden pyörteiden välille muodostuu vyöhyke, jossa paine on verraten alhainen ja joka sijaitsee päävirran rajalla, lähellä suihkun tunkeutumiskohtaa, tämän alavirran puolella. Tähän pienpainevyöhykkeeseen syötetään vedettävää ainetta oleva säie, joka sitten kulkee vuorovaikutusvyö-hykkeeseen, jossa se joutuu alttiiksi pyörteiden suurinopeuksisille 2 61676 virroille, mikä aiheuttaa sen vetämisen, joka päättyy kuidun muodostumiseen.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on saada vedettävän aineksen syöttö hyvin stabiiliksi, siten välttäen laitteen vedettävää ainesta ja kaasuja syöttävien eri elinten lämpötilojen molemminpuolinen vaikutus.

Keksinnön mukainen menetelmä on tunnettu siitä, että kunkin kaasu-suihkun virtausta muutetaan mekaanisen poikkeuttamiselimen avulla, joka sijaitsee kaasusuihkun vapaalla kulkutiellä, ja poikkeutetun suihkun sivusuuntaista leviämistä rajoitetaan vähintään kahden erillisen pyörteen muodostamiseksi kaasusuihkuun, ja kukin aine-säie johdetaan venytettävässä tilassa kunkin muutetun kaasusuihkun pyörteiden väliseen vyöhykkeeseen venytettäväksi, ja mahdollisesti kehitetään sinänsä tunnettu pääkaasuvirtaus ja poikkeutettu kaasu-suihku ohjataan poikittaissuunnassa leikkaamaan pääkaasuvirtaa, jolloin kunkin kaasusuihkun kineettinen energia tilavuusyksikköä kohti on suurempi kuin pääkaasuvirran vastaava energia niin, että muutetut kaasusuihkut tunkeutuvat pääkaasuvirtaan ja synnyttävät siihen vuorovaikutusvyöhykkeitä. Huomattakoon, että keksinnön mukaan nämä vastakkaisiin suuntiin pyörivät suihkupyörteet saadaan aikaan poikkeuttamiselimellä eli deflektorilla, joka vaikuttaa kaasusuihkuun, eikä saattamalla suihku tunkeutumaan päävirtaan, niin kuin edellä mainitussa ranskalaisessa patenttijulkaisussa. Tämän deflektorin vaikutus, paitsi että se saa aikaan mainitut pyörteet, muodostaa myös pyörteiden välissä sijaitsevan vyöhykkeen, jossa virtaus on melkein laminaarinen ja paine alhainen. Esillä olevan keksinnön mukaan vedettävää ainesta, esimerkiksi sulaa lasia oleva säie syötetään kohtaan, jossa se joutuu alttiiksi mainitun lami-naarivirtausvyöhykkeen mukaansa imemän ilman vaikutukselle. Tästä seuraa, että säie ensiksi tulee pyörteiden väliseen laminaarivir-tausvyöhykkeeseen ja joutuu sitten alttiiksi mainittujen kahden pyörteen suurinopeuksisten virtojen vaikutukselle, mikä aiheuttaa sen vetämisen kuidun muotoon.

Keksinnön lisätunnusmerkin mukaan toisena vaiheena on kuitua vetämisen aikana kannattavan kaasusuihkun ohjaaminen poikkisuunnassa päävirtaan, jonka poikkileikkauspinta on suurempi kuin kaasusuihkun, jolla Viimeksimainitulla on vielä jäljellä liike-energiaa tilavuusyksikköä kohti niin paljon, että se pystyy tunkeutumaan 3 61676 päävirtaan ja kehittämään siinä vuorovaikutusvyöhykkeen, joka on samankaltainen kuin edellä mainitussa ranskalaisessa patenttijulkaisussa selitetty. Tästä seuraa, että kuitu, jolle on tapahtunut ensimmäinen veto, tulee johdetuksi kaasusuihkun ja päävirran vuoro-vaikutusvyöhykkeeseen, jossa sille tapahtuu lisäveto.

Tässä prosessissa, huolimatta siitä, että jokainen yksityinen vedettävää ainesta oleva säie joutuu alttiiksi kahdelle peräkkäiselle ve-tovaiheelle, joihin kumpaankin sisältyy perättäin muodostettujen kahden pyörteen kehittämien suurinopeuksisten virtojen vaikutus, kustakin yksityisestä säikeestä muodostuu yksi ainoa kuitu.

Toisaalta muistettaneen, että edellä mainitun ranskalaisen patenttijulkaisun mukaan vedettävää ainetta olevan säikeen syöttämistä varten vuorovaikutusvyöhykkeeseen vedettävän aineen syöttöaukko sijoitetaan lähelle päävirran rajaa tai käytännöllisesti katsoen tälle rajalle. Esillä olevan keksinnön eräänä tärkeänä tarkoituksena on saada vedettävän aineen syöttöaukko ja päävirran raja erotetuksi toisistaan, kuitenkin säilyttäen vedettävän aineksen syötön hyvä stabiliteetti.

Käyttämällä keksinnön mukaista menetelmää saavutetaan lukuisia etuja. Ensiksikin edellä olevasta seuraa, että deflektorin vaikutuksella kaasusuihkuun kehitettyjen suihkupyörteiden käyttö vetotoimituksen ensimmäisessä vaiheessa tekee mahdolliseksi samalla viedä vedettävänä oleva kuitu suihkun ja päävirran väliseen vuorovaikutusvyöhykkeeseen (joka on selitetty ranskalaisessa patenttijulkaisussa 2 223 318).

Toisaalta käy mahdolliseksi erottaa selvästi toisistaan käytettävän laitteen eri elimet, nimittäin päävirran kehittämislaite, kaasusuihkujen kehittämislaite ja vedettävän aineksen syöttöelin. Elinten erottaminen toisistaan on nimittäin edullista useista syistä; varsinkin se pienentää lämmön vaihtoa järjestelmän kolmen elimen välillä, mikä antaa enemmän joustavuutta lämpötilaerojen ylläpitämistä varten päävirran kehittämislaitteen, kaasusuihkujen kehittämislaitteen ja vedettävän aineksen syöttölaitteen välillä. Lisäksi tämä lämmönsiirtojen pieneneminen tekee mahdolliseksi kuiduttaa hyvissä olosuhteissa sellaisia aineksia kuin kovia laseja, joiden saattaminen sulaan tilaan tai vetoa varten haluttuun konsistenssiin vaatii verraten korkeita lämpötiloja.

HP &'*'4 « 61676

Keksintö tarkoittaa myös laitetta edellä selostetun menetelmän soveltamiseksi, johon laitteeseen kuuluu syöttölähde, joka on varustettu syöttöaukolla ainakin yhden venytettävää ainetta olevan säikeen syöttämiseksi, generaattori, jossa on ulosvirtaus-aukko ainakin yhden kaasusuihkun kehittämiseksi, ja keksinnön mukainen laite on tunnettu siitä, että laite käsittää poikkeus-elimen kaasusuihkun virtauksen muuttamiseksi niin, että kussakin kaasusuihkussa syntyy välimatkoin vähintään kaksi pyörrettä, jolloin poikkeutuselin sijaitsee ainakin osittain kaasusuihkun kulkutiellä sen ulosvirtausaukon ja venytettävää ainetta olevan säikeen välissä, ja että syöttöaukko venytettävän aineen syöttämiseksi on suunnattu kohti muutetun suihkun pyörteiden välissä sijaitsevaa vyöhykettä kohti, minkä ohella laitteeseen mahdollisesti kuuluu generaattori sinänsä tunnetun poikkipinta-alaltaan kaasusuihkuja suuremman pääkaasuvlrran kehittämiseksi suunnassa, joka on poikittainen muutettujen kaasusuihkujen suuntaan nähden ja leikkaa niiden kulkurataa, joka pääkaasuvirta sijaitsee välimatkan päässä venytettävän aineen syöttölähteestä ja sen kineettinen energia tilavuusyksikköä kohti on pienempi kuin kunkin muutetun kaasusuihkun vastaava energia niin, että kukin muutettu kaasusuihku tunkeutuu pääkaasuvirtaan.

Esillä olevan keksinnön mukainen laitteen eri elinten loitontaminen toisistaan pienentää tai poistaa myös kuituuntumattomien tai huonosti kuituuntuneiden hiukkasten muodostumista, joka johtuu vedettävän aineksen takertumisesta kuumiin seiniin. Niinpä kuidutus ja sen tuotteet saadaan yhdenmukaisemmiksi. Lisäksi se, että käytetään kaksivaiheista menetelmää, jossa ensimmäisen vaiheen tehtävänä on syöttää vedettävä aines suihkuun ja pää-virran vuorovaikutusvyöhykkeeseen, on edullista, koska tämä ensimmäinen vaihe muodostaa keinon stabiloida aineksen syöttö yuorovaiktuusvyöhykkeeseen huolimatta ainesta luovuttavan elimen ja päävirran rajan melkoisesta välimatkasta, ja tämä on tärkeä tekijä yhdenmukaisen kuidutuksen saavuttamisen kannalta vuorovaikutusvyöhykkeessä. Ensimmäisessä vaiheessa, jota voidaan pitää aineksen syöttölaitteena, melkein laminaaristi virtaavan ja pienpaineisen vyöhykkeen muodostuminen mahdollistaa aines-säikeen syöttämisen säännöllisesti ja tarkasti siihen vyöhykkeeseen saakka, joka sijaitsee deflektorin vaikutuksesta aikaan- ,k * 61676 5 saatujen suihkupyörteiden välissä, mikä tarkkuus säilyy siinäkin tapauksessa, että vedettävän aineksen syöttösuulakkeen ojennus laminaarivirtausvyöhykkeeseen nähden on virheellinen.

Venytettävän aineksen syöttökohdan asemaan liittyvien epäsäännöllisyyksien tämän "automaattisen" kompensaation ansiosta ei enää ole tarpeen rakentaa tiettyjä laitteen elimiä kuten sulan lasisäikeen syöttöelintä, äärimmäisen suurella tarkkuudella. Tämä etu on melkoinen, koska tiedetään, että suuri syöttötark-kuus sopii huonosti yhteen sellaisten korkeiden lämpötilojen kanssa, joita esiintyy sulan lasin käsittelyssä, varsinkin kui-dutettaessa kovia laseja tai muita sellaisia aineita, kuten kuonia tai eräitä kivilajeja.

Esillä olevan keksinnön mukaisella tekniikalla on sekin etu, että se voidaan suorittaa suurella määrällä erilaisia vedettäviä aineksia, joihin sisältyvät paitsi monenlaiset mineraali-aineet niin kuin edellä on mainittu, myös tietyt orgaaniset vedettävät ainekset kuten polypropyleeni, polystyreeni, polyamidi ja polykarbonaatti.

6 61676

Esillä olevan keksinnön mukaan on myös mahdollista käyttää tiettyjä erityisen kiintoisia toimintaolosuhteita sekundaarisuihkun lämpötilaan ja nopeuteen nähden, verrattuna päävirran vastaaviin suureisiin. Sekundaarisuihkulle annetaan mieluimmin nopeus ja lämpötila, jotka ovat varsin selvästi pienemmät kuin ne, jotka on esitetty edellä mainitun ranskalaisen patenttijulkaisun 2 223 318 esimerkeissä, jäljempänä selitettävien lisäominaisuuksien ja etujen saavuttamiseksi.

Joskin esillä olevan keksinnön mukaan tarkoituksena on useimmiten suorittaa vedettävän aineksen kuidutus kahdessa vaiheessa, huomattakoon, että tiettyjä käyttötarkoituksia varten ainekselle voidaan suorittaa pelkästään ensimmäinen vetovaihe, so. vaihe, jossa kuidutus tapahtuu vedettävän aineksen viemisen johdosta vyöhykkeeseen, joka sijaitsee kahden vastakkaissuuntaisen pyörteen välissä, jotka on saatu aikaan häiritsemällä suihkua deflektorilla. Toisen vaiheen, jossa suihku tunkeutuu suurempaan päävirtaan pois jättäminen yksinkertaistaa laitteistoa.

Esillä olevaa keksintöä voidaan soveltaa mihin tahansa vedettävään ainekseen, mutta erityisesti se sopii sellaisten lämpöplastisten ainesten kuin laSih;-: ja sen tapaisten seosten vetämiseen, lämmitet tyinä sulaan tilaan tai vetämiseen sopivaan konsistenssiin saakka. Seuraavassa esitettävä toteutustapa sopii erityisesti lasin tai sen tapaisten seosten vetämiseen, joten, ellei toisin mainita, kaikki se, mikä seuraavassa selityksessä koskee lasia, voidaan soveltaa mihin tahansa muuhunkin vedettävään ainekseen.

Seuraavista, oheisen piirustuksen yhteydessä annettavasta selityksestä käyvät selvästi ilmi se tapa ja ne keinot, joilla edellä selitetyt tarkoitukset ja edut saavutetaan. Piirustus havainnollistaa keksinnön mukaisen laitteen ensisijaisia sovellutusmuotoja ja esittää kaaviollisesti suihkun, päävirran ja itse vetotoimituksen tärkeitä vaiheita.

Kuvio 1 on kaaviollinen pysty kokoonakuvanto . muutamin osittaisleik-kauksin, ja esittää esillä olevan keksinnön mukaisen laitteen pääelinten yleistä sijaintia.

Kuvio 2 on suurimittakaavainen pysty leikkauskuvanto yhden kui- dutuskeskuksen elimistä, kuvion 4 viivalta 2-2 nähtynä, kuvio 3 on yksityiskohtakuvanto, tasossa ja vielä suuremmassa mittakaavassa, muutamista lasin syöttösuihkujen lähtöaukoista, nähtynä 7 61676 kuvion 2 viivalta 3-3.

Kuvio 4 on pystykuvanto osasta kuvioissa 1 ja 2 esitettyä laitteistoa nähtynä kuvion 2 oikealta puolelta.

Kuvio 5 on tasokuvanto nähtynä kuvion 4 viivalta 5-5.

Kuvio 6 on suurennettu perspektiivikuvanto suihkusuulakkeiden jakosäi-liöstä, jota käytetään kuvioiden 1-5 mukaisessa laitteessa.

Kuvio 7 on perspektiivinen kaaviokuvanto, joka havainnollistaa keksinnön mukaisen menetelmän ja laitteen toimintaa.

Kuvio 8 on pituusleikkauskuvanto yhdestä kuvion 2 kuidutuskeskuk-sesta ja havainnollistaa eräitä suihkun ja päävirran toimintavaiheita vedettäessä lasia, jota syötetään aukosta, joka sijaitsee kuvion yläosassa.

Kuvio 9 on tasokuvanto useista suihkuista ja päävirran osista, ja vastaa kuviota 8 paitsi että lasin syöttö ja muodostumassa oleva lasikuitu on jätetty pois.

Kuvio 10 on poikittainen kaaviokuvanto kolmesta naapurisuihkusta ja havainnollistaa suihkun vastakkaispyörteiden pyörintäsuuntia.

Kuvio 11 on pysty pituusleikkauskuvanto pääelimistä ja havainnollistaa nimenomaan tiettyjä mittoja, joista on pidettävä vaari esillä olevan keksinnön ensisijaisen sovellutusmuodon mukaisten toiminta-olosuhteiden aikaansaamiseksi.

Kuvio 11a on yksityiskohta-leikkauskuvanto, josta näkyy kahden naapu-risuihkun lähtösuutinten välimatka.

Kuvio 11b on poikkileikkauskuvanto osasta vedettävän aineksen syöttö-elintä.

Tarkasteltakoon ensiksi kuviota 1, joka kaaviollisesti esittää tyyr pillistä esillä olevan keksinnön mukaisen menetelmän suorittamiseen sopivan läitteen kokonaisjärjestelyä. Kuvion 1 vasemmalla puolella näkyy kaaviollisena kohdassa 15 osa polttimesta eli generaattorista, joka kehittää pääkaasuvirran 18 ja johon kuuluu putki 16, jossa on lähtösuulake 17, joka on kooltaan niin suuri, että päävirtaan 18 voidaan liittää useita kuidutuskeskuksia. Painekaasun syöttöputki 19 on yhdistetty suihkujen jakolaatikkoon 20, joka syöttää kaasua se-kundaarisuihkujen lähtösuuttimeen ja j©ista yksi on esitetty kohdassa 21.

Vetolevyyn 22, joka liittyy etukappaleeseen tai muuhun sopivaan lasin syöttölaitteeseen 23, kuuluu lasinsyöttöelimet eli -suuttimet 24, joiden kautta jokaiseen suihkuvirtaan ohjataan lasisäie, joka sitten β 61676 syötetään alavirtaan päin päävirrassa 18 olevaan vuorovaikutusvyö-hykkeeseen. Niin kuin tässä selityksessä jäljempänä tarkemmin selitetään, kuidutusta tapahtuu suihkussa, mutta myös päävirrassa, ja viimeksimainittu toimitaa kuidut oikealle päin, niin kuin kuviosta 1 näkyy, muodostamaan kerroksen, joka laskeutuu reiälliselle kuljetus-matolle tai kuljetushihnalle 26. Tämän maton yläjuoksun alla on imu-kammio 27, joka on yhdistetty imutuulettimeen, joka on kaaviollisesti esitetty kohdassa 28, kuitukerroksen laskeutumisen helpottamiseksi reiälliselle hihnalle 26.

Eri kuidutuselimet on esitetty yksityiskohtaisemmin kuvioissa 2-6, joita käsitellään jäljempänä; päävirran ja sekundaarisuihkujen ke-hittimet on edullisesti asennettu niin, että niitä voidaan asetella telineeseen nähden, joka on kaaviollisesti esitetty kohdassa 29, niin että päävirran ja sekundaarisuihkun keskinäisiä asemia voidaan muutella pystysuunnassa ja mieluimmin myös päävirran 18 virtaus-suunnassa.

Piirustuksesta, varsinkin kuvioista 4 ja 5, näkyy, että päävirran putki 16 on varsin leveä ja että sen poistoaukko 17 tästä syystä on leveä. Niin kuin kuviosta 4 näkyy, lasin syöttö-vetolevy 22, joka sijaitsee etukappaleen 23 alla, on myös varsin suurimittainen kuvioon 2 nähden kohtisuorassa suunnassa, jotta lasia voitaisiin syöttää lukuisiin lasinsyöttönippoihin 24.

Kuvioista 2 ja 3 näkyy selvästi, että jokaiseen suuttimeen 24 kuuluu annosaukko 24a ja mieluimmin myös alinen, pitkänomainen säiliö 24b annostusaukon alavirran puolella. Nämä säiliöt eli kyvetit 24b ovat mieluimmin pitkänomaiset kuidutuskeskuksen tasossa, so. siinä tasossa, joka sisältää lasinsyöttösuulakkeen 24 ja siihen liittyvän suihkun lähtöaukon 21.

Aukot 21 on tehty rungolle 29 asennettujen kannatustankojen 30 kannattaman ja vetolevyn 22 koko pituudelle ulottuvan suihkujen jakolaa-tikoiden 20 ryhmän kalteviin etuseiniin. Kannatustangot pisätävät toisaalta jokaisen suihkujen jakolaatikon kummassakin päässä oleviin asennuslaippoihin 32 tehtyjen reikien 31 läpi (katso myös kuviota 6). Tämän ansiosta eri suihkun jakolaatikoita, jolta esitetyssä laitteessa on neljä kappaletta, voidaan siirtää oikealle tai vasemmalle päin, niin kuin kuvioista 4 ja 5 ilmenee.

9 61676

Suihkujen jakolaatikoiden asemat kannatustangoilla 30 määrätään lisä-tangoilla 33, 34, 35 ja 36, jotka jokainen on toisesta päästään kierteitetty suihkunjakosäiliöiden toisessa laipassa 32 olevaan kier-teitettyyn reikään sopivaksi, jollainen kierteitetty reikä näkyy kuvion 6 kohdassa 37. Päästään 38 jokainen tanko 33-36 on asennettu laakeriin, joka kiinnittää sen aseman akselin suunnassa, ja on varustettu lovella, jonka avulla sitä voidaan kiertää vastaavan suihkujen jakosäiliön siirtämiseksi, ja siten viimeksimainitun aseman säätämiseksi sivusuunnassa. Tämän ansiosta suihkujen lähtöaukkojen 21 asemia lasin syöttösuulakkeisiin 24 nähden voidaan asetella, erityisesti lämpölaajentumiserotusten kompensoimiseksi. Suihkusuulak-keiden jakaminen useihin suihkun jakolaatikoihin tekee mahdolliseksi saattaa suihkusuulakkeet oikeaan ojennukseen lasin syöttösuuttimien kanssa päävirran virtauksen suuntaisille viivoille. Tämä ojennus ei voi olla täydellinen, mutta tämä käy päinsä esitetyn tyyppisessä, keksinnön mukaisessa laitteessa, jossa lasisäikeet luovutetaan melkein laminaarisiin, suihkupyörteiden välisiin vyöhykkeisiin, joita vyöhykkeitä on merkitty viitteellä 44b kuviossa 7. Itse asiassa, niin kuin edellä on selitetty, lasisäikeiden syöttö näihin vyöhykkeisiin mahdollistaa lasisuutinten ja suihkusuutinten keskinäisissä asemissa esiintyvien pienten epätarkkuuksien automaattisen kompensaation .

Jokainen suihkujen jakolaatikko 20 on yhdistetty kahdella yhdyslet-kulla 39 putkeen 19, joka syöttää suihkuihin väliainetta, mikä tekee mahdolliseksi säätää jakosäiliön asemaa riippumatta syöttöputken 19 asemasta.

Niin kuin edellä on mainittu, esillä olevan keksinnön mukaan lähtö-suuttimista 21 lähtevät suihkut joutuvat alttiiksi suunnanmuutokselle eli ohjaukselle, joka tapahtuu deflektorin avulla, joka yhteistoiminnassa sdihkujen kanssa saa aikaan vastakkaispyörreparit, joita käytetään ainakin ensivaiheen vetoon, mutta myös osaksi vedettyjen säikeiden viemiseen niihin vuotovaikutusvyöhykkeisiin, jotka syntyvät suihkujen tunkeutuessa päävirtaan. Vastakkaissuuntaisten pyörre-parien aikaansaamiseksi esillä oleva keksintö ehdottaa sellaisen deflektorin käyttämistä kuin deflektorilaatan 40, joka liittyy ryhmään suihkun lähtösuuttimia ja on sille yhteinen. Siinä tapauksessa, että suihkut on jaettu ryhmiksi, joista jokainen liittyy yhteen jako- 10 61 676 laatikkoon 20, jokaiseen näistä jakolaatikoista liittyy mieluimmin yksi deflektorilaatta 40. Niin kuin varsinkin kuvioista 7 ja 8 näkyy, deflektorilaatta on mieluimmin taivutetun levyn muodossa, jonka yksi osa peittää sitä suihkujen jakosäiliötä, johon se on kiinnitetty ja jonka toisessa osassa on vapaa reuna 41, joka sijaitsee virtauksen kulkutiellä, suuttimista 21 lähtevien suihkujen sydämessä ja edullisesti sijaitsee pitkin suoraa, joka leikkaa mainittujen suih-kusuuttimien keskiviivoja.

Deflektorilaatan 40 ja sen reunan 41 tämä sijoitus saa aikaan sen, että jokainen suihku törmää laatan 40 sisäpintaa vasten, mikä aiheuttaa mainittujen suihkujen leviämisen. Niinpä kuviossa 7 on esitetty neljän, suuttimista a, b, c ja d lähteneen suihkun virtaus, ja huomattakoon, että jokainen niistä leviää sivulle päin lähestyessään laatan reunaa 51.

Keksinnön mukaan suihkujen lähtösuuttimet 21 ovat niin lähellä toisiaan ja deflektori on sijoitettu siten, että suihkujen levitessä sivulle päin naapurisuihkut tulevat kosketukseen toistensa kanssa laatan reunan 41 alueella. Mieluimmin, niin kuin kuviosta 7 näkyy, naapurisuihkut tulevat kosketukseen toistensa kanssa niin lähellä kuin mahdollista deflektorilaatan 40 vapaata reunaa 41. Tästä seuraa kuviossa 7 esitettyjen vastakkaispyörreparien muodostuminen jokaisen suuttimista a, b, c lähteneen kolmen suihkun yhteydessä.

Suihkupyörteiden muodostumisen analysoimiseksi tarkasteltakoon suut-timesta b lähtevään suihkuun liittyviä pyörteitä 42b ja 43b. Havaitaan, että näiden pyörteiden huiput sijaitsevat olennaisesti deflek-torilaatan 40 reunan 41 kohdalla suihkun vastakkaisilla sivuilla, lähellä sitä vyöhykettä, jossa suihku levitessään tulee kosketukseen suuttimista a ja c lähtevien naapurisuihkujen kanssa, jotka myös ovat leviämässä. Pyörteet 42b ja 43b ovat vastakkaissuuntaiset niin kuin kuviossa 10 on kaaviollisesti esitetty, ja ne laajenvat sikäli kuin ne etenevät, kunnes ne kohtaavat toisensa jonkin matkan päässä alavirta» deflektorilaatan reunasta 41. Näillä pyörteillä 42b ja 43b on myös alavirtaan päin suunnattu komponentti.

Pyörteiden 42b ja 43b huippujen eli muodostuskohtien välimatkan johdosta ja ottaen huomioon pyörteiden vähittäinen laajeneminen, pyörteiden ja deflektorilaatan reunan 41 väliin muodostuu likimäärin n 61676 kolmion muotoinen vyöhyke 44b; tässä kolmion muotoisessa vyöhykkeessä vallitsee verraten alhainen paine ja siihen virtaa suuri määrä imeytynyttä ilmaa, mutta sen virtaus jää kuitenkin melkein laminaa-riseksi. Juuri tähän vyöhykkeeseen sulaa lasia tai muuta vedettävää ainetta oleva säie syötetään, ja, tässä kolmiomaisessa vyöhykkeessä tapahtuvan virtauksen laminaarisen luonteen johdosta lasisäie ei pilkkoudu vaan ohjautuu yhden ainoan säikeen muodossa, vedon alaisena, mainittujen kahden pyörteen välissä sijaitsevalle alueelle.

Hakija kiinnittää huomiota siihen, että virtojen pyörintäsuunnat suihkupyörteissä 42b ja 43b ovat vastakkaiset, pyörteen 42b pyöriessä myötäpäivään kuvion 7 esityksessä, ja pyörteen 43b pyöriessä vastakkaiseen suuntaan. Tällä tavoin virrat näissä kahdessa pyörteessä lähestyvät toisiaan niiden yläosia kohti ja virtaavat sitten alaspäin keskisen laminaarivyöhykkeen 44b suuntaan.

Suuttimesta a lähtevään suihkuun liittyvän pyörreparin 45a ja 46a osalta pyörimissuunnat on merkitty nuolilla niin kuin edellä jo on huomautettu. Suuttimesta a lähtevän suihkun virtauksesta on esitetty leikkaus laminaarivirtausvyöhykkeen 44a alavirtapäästä, so. läheltä sitä vyöhykettä, jossa nämä kaksi pyörrettä levittyään alkavat yhtyä ja sekaantua, mikä ilmiö jatkuu sikäli kuin suihkun virtaus etenee alavirtaan päin. Kuviosta, johon juuri viitattiin, näkyy myös selvästi, että suuttimesta a lähtevä suihku käsittää paitsi pyörreparin 45a ja 46a, myös kaksi muuta, pyörimissuunniltaan vastakkaista pyörrettä 47a ja 48a, niin kuvion kuvioista 7 ja 10 näkyy mutta tässä tapauksessa kuviossa 7 vasemmalla sijaitseva pyörre 47a pyörii vasta-päivään, ja oikealla sijaitseva pyörre 48a pyörii myötäpäivään. Tällaisia kaksois-pyörrepareja kehittyy tietenkin jokaisessa suihkussa ja liittyy niihin jokaiseen. Alisen suihkupyörreparien muodostumisen syy on erilainen kuin. ylisen, niin kuin jäljempänä kuvion 8 yhteydessä selitetään.

Mitä kuvioon 7 tulee, siitä havaitaan lisäksi, että kun virtaus edistyy siitä tasosta eteenpäin, jossa suuttimeen a liittyvät pyörteet on esitetty, mainitut neljä pyörrettä pyrkivät sulautumaan yhteen ja muodostamaan vähemmän luonteenomaisen virtauksen, niin kuin suuttimesta c lähtevän suihkun poikkileikkaus 49c osoittaa. Pyörreliik-keet vähenevät voimakkuudeltaan ja koko virta, siihen luettuna suihkun keskivyöhykkeen laminaarivirta, sekoittuvat alueella, jota on 12 61 6 7 6 merkitty viitteellä 47c, minkä jälkeen suihku etenee alavirtaan päin päävirran 18 suunnassa.

Kuvion 7 esityksessä on selvyyden vuoksi esitetty kaaviollisesti leikkaukset suihkuvirtauksen eri osista. Esimerkiksi vyöhykkeessä, joka sijaitsee jonkin verran alavirtaan päin niiden lähtökohdasta, pyörreparit, jotka syntyvät kussakin suihkussa, näkyvät hiukan loitontuneina kussakin naapurisuihkussa syntyvistä pyörteistä, joskin todellisuudessa nämä eri pyörteet ovat käytännöllisesti katsoen kosketuksessa toisiinsa.

Kuviossa 8 esitetty kuidutuskeskus on se keskus, jonka synty vastaa kuvion 7 suihkun b lähtösuutinta. Siinä näkyy kuitenkin sekä pyörre 43b, että laminaarivyöhyke 44b. Alinen pyörrepari syntyy alueella, joka sijaitsee deflektorilaatan 40 alapuolella, mutta kuviossa 8 näkyy vain alinen pyörre 48b, joka syntyy vyöhykkeen 44b takana. Alisten pyörteiden pyörintä aiheutuu sekä suihkun vaikutuksesta laatan 40 sisäpintaan että imeytyneiden ilmavirtojen vaikutuksesta, jotka liittyvät suihkuvirtaan. Tällä pyörinnällä ei näytä olevan vaikutuksia vedettävän ainessäikeen kulkuun, kun taas ylisten pyörteiden virtaussuunnalla on määräävä vaikutus vetoprosessiin mainitun säikeen aikaisemman kulun aikana laminaarivyöhykkeessä ja sitten suihkuvirtauksessa alavirtaan päin siitä kohdasta missä pyörteet sulautuvat yhteen.

Suihkuvirran muodon johdosta laminaarivyöhykkeessä ja pyörreparissa, varsinkin kunkin ryhmän ylisessä parissa, vedettävää ainesta olevan säikeen S syöttämisestä suihkusuulakkeen b käsittävään kuidutuskes-kukseen johtuu se, että säie tempautuu keskivyöhykkeessä olevaan laminaarivirtaukseen. Tämä kuljettaa säikeen suurinopeuksiseen vyöhykkeeseen, joka sijaitsee pyörreparien välissä ja sen johdosta säie joutuu vedetyksi niin kuin kuviosta 7 näkyy. Tämä veto tapahtuu olennaisesti vyöhykkeessä, joka vastaa samassa vyöhykkeessä esitettyä tasoa P. Pyörreparien vaikutus aiheuttaa vedetyn kuidun piiskautu-misen olennaisesti tason P vyöhykkeessä ja näin ollen tällainen veto ei johda muodostiimassa olevien kuitujen heittäytymiseen naapurisuih-kuja kohti.

Alavirtaan päin edetessään suihkun virtaus johtaa siihen, että suihku, temmaten vedettävänä olevan kuidun mukaansa, tunkeutuu pää- 13 61 676 virran 18 ylärajan läpi, edellyttäen että virralla on vielä jäljellä riittävästi liike-energiaa tätä tunkeutumista varten. Sitten alkaa kuidutuksen toinen vaihe, joka käy niiden periaatteiden mukaisesti, jotka on yksityiskohtaisesti selitetty edellä mainitussa ranskalaisessa patenttijulkaisussa 2 223 318.

Sillä alueella, jolla sekundaarisuihkut tunkeutuvat päävirran sisään, kunkin suihkun virtaus ja nopeus on tietenkin vielä riittävän hyvin keskittyneenä suihkun keskiviivan läheisyyteen, jotta jokainen suihku kehittää yksilökohtaisesti vuorovaikutusvyöhykkeen päävirran kanssa. Niinpä kuviossa 7 vuorovaikutusvyöhykkeeseen syntyy viitteellä TT merkitty vastakkaispyörrepari, mikä synnyttää virtoja, jotka saavat aikaan muodostumassa olevan kuidun lisävetoa. Suihkun ja päävirran yhteisvirtaus vie sitten tämän kuidun sopivalle vastaanotto-laitteelle, esimerkiksi reiälliselle kuljettimelle eli hihnalle (jolla on viite 26 kuviossa 1).

Kuvioissa 7 ja 8 on ilman imeytymistä esitetty suihkun virtauksen suuntaisilla nuolilla, ja niin kuin näkyy, ilmaa imeytyy deflektori-laatan reunan läheiseen laminaarivyöhykkeeseen, mutta myös sikäli kuin suihku etenee alavirtaan päin. Esillä olevan keksinnön mukaisen laitteen ja menetelmän selityksen tarkentamiseksi seuraavassa esitetään eräitä sallittuja variaatioita ja eräitä erityisen kiinnostavia käyttöolosuhteiden yhdistelmiä.

Ensiksikin, mitä tulee suihkujen lähtöaukkojen ja deflektorin 40 keskinäisiin asemiin, niitä voidaan säätää siten, että saadaan aikaan suihkujen leviäminen, niin että naapurisuihkut tulevat kosketukseen toistensa kanssa olennaisesti deflektorin reunan 41 kohdalla. Tämä tilanne on esitetty kuviossa 7, ja siitä näkyy, että tässä tapauksessa ylisten suihkuparien lähtökohdat eli huiput sijoittuvat mainitun deflektorilaatan 40 reunaan 41.

Suhkut ja deflektorilaatta voi olla sijoitettu niin, että suihkut koskettavat toisiaan pisteissä, jotka sijaitsevat olennaisesti laatan reunan ylävirran tai alavirran puolella, mutta suositeltavaa on, että naapurisuihkujen törmääminen toisiaan vasten tapahtuu hyvin lähellä tätä reunaa, koska siinä tapauksessa saavutetaan mahdollisimman hyvä suihkupyörteiden stabiliteetti ja niin ollen suihkun laminaarivyöhykkeen mahdollisimman hyvä stabiliteetti. Laminaari- 61 676 14 vyöhykkeen stabiliteetti on vuorostaan tärkeä lasin järjestelmään syöttämisen stabiloimiseksi.

Absoluuttinen tarkkuus ei tosin ole välttämätön, mutta seuraavat seikat on kuitenkin otettava huomioon:

Jos naapurisuihkujen törmäyskohta on huomattavan matkan päässä ala-virtaan deflektorilaatan reunasta, pyörteet tulevat epästabiileiksi koska ne tällöin syntyvät vapaassa tilassa eivätkä laatan reunassa. Sen sijaan jos huiput sijaitsevat mainitun deflektorilaatan reunassa tai lähes sen reunassa, nämä suihkupyörteet näyttävät "tarttuvan" laatan reunaan, stabiiliin asemaan.

Jos toisaalta naapurisuihkut törmäävät toisiinsa kohdassa, joka on huomattavan matkan päässä ylävirtaan päin deflektorilaatan reunasta, pyörteiden muodostumisen aiheuttaa itse laatta.

Jotta ylinen pyörrepari muodostuisi deflektorilaatan reunassa 41, on myös tärkeätä sijoittaa tämä reuna suihkujen keskiviivojen tasoon tai likimäärin tähän tasoon. Jos laatan reuna on hiukan liian korkealla, suunnan muutos pienenee vastaavasti tai voi jopa hävitä, ja siinä tapauksessa pyörteitä ei kehity lainkaan. Sen sijaan, jos deflektorilaatan reuna sijaitsee liian alhaalla ja on esimerkiksi suihkun alarajan alapuolella, pyörteiden muodostuminen pyrkii olemaan vähemmän säännöllistä ja pyörteet ovat vähemmän organisoidut.

Silloin kun pyörteet ovat syntyneet edullisimmissa olosuhteissa, so, kun niiden huiput ovat "tarttuneina" deflektorin reunaan, niillä on mahdollisimman hyvä stabiliteetti, jolloin saavutetaan mahdollisimman säännöllinen ja stabiili toiminta mitä tulee lasisäikeen syöttöön ja sen vetoon edellä selitetyn tason P vyöhykkeessä.

Eräs esillä olevan keksinnön eduista on se, että se tekee mahdolliseksi valmistaa kuituja, joiden läpimitat vaihtelevat varsin laajalti. Voidaan jopa saavuttaa läpimitta, joka on pienempi kuin edellä mainitun ranskalaisen patenttijulkaisun menetelmän mukaan valmistettujen kuitujen läpimitta. Eräs erityisen tärkeä etu, joka keksinnöllä on mainittuun menetelmään verrattuna on mahdollisuus valmistaa määrätyn läpimittaisia kuituja huomattavasti suuremmalla yksikkövauhdilla. Mainittu yksikkövauhti edustaa "kuidutusvauhtia" 61 676 15 syöttösuulaketta eli -reikää kohti vedettävän aineksen määränä ilmaistuna, ja esillä olevan keksinnön mukaan tämä yksikkövauhti saattaa nousta arvoon 150 kg reikää kohti 24 tunnissa. Selityksen jatkuessa annetaan tämän parametrin ja muiden käyttöolosuhteisiin liittyvien tekijöiden arvoja erityisesti kuvioiden 11, 11a ja 11b yhteydessä ja vastaavien, taulukkojen muodossa esitettyjen tietojen muodossa.

Niin kuin aikaisemmin on mainittu, keksinnön mukaisen menetelmän ensimmäistä vetovaihetta voidaan haluttaessa käyttää toisesta veto-vaiheesta riippumatta, ja joskaan sillä ei pystytä saamaan yhtä ohuita kuituja kuin molempia vaiheita käyttämällä, sillä kuitenkin saadaan tiettyihin sovellutuksiin riittävän ohuita kuituja, ja niitä voidaan valmistaa verraten suurella yksikkönopeudella.

Mitä kuvioihin 11, 11a ja 11b sekä seuraavissa taulukoissa esitettyihin tietoihin tulee, on ensiksikin huomattava, että järjestelmän eri elinten esitys, varsinkin kuviossa 11, on tehty niin, että se helpottaa mittojen ja kulkien vaihtelualueiden selittämistä, mutta ei välttämättä edusta ensisijaisia arvoja kaikilla vaihtelualueilla.

Kuviossa 11 järjestelmän kolme pääelintä, nimittäin päävirran kehitin, suihkun lähetyselin ja vedettävän aineksen syöttöelin, on esitetty leikkauksina niin kuin kuvioissa 2 ja 8. Kuvioihin 11, 11a ja 11b on kuitenkin merkitty symboleja, jotka tarkoittavat tiettyjä mittoja ja tiettyjä kulmia, joihin seuraavat taulukot viittaavat.

Taulukko I

Vedettävän aineksen syöttö-vetolevy

Symboli Ensisijainen arvo (mm) Vaihtelualue dT 2 1-5 1T 1 1-5 lp 50 -10

Dr 51 -10 16 61 6 7 6

Taulukko II

Suhkujen lähetys ja deflektorilaatta

Symboli Ensisijaisarvo Vaihtelualue (mm, astetta) d 2 0,5-4

J

lj 7 1 Y lähellä vaihtelualueen noin 3 - noin 4 alarajaa 1D 4 2-10 1 0 -0,06 - +1

JD

dJ

«JD 45 35 ' 55 «JB 10 0-45 ZJD 3 2 - 5 LJD 3 2-5

Mitä tulee suhteelle ^JD annettuihin arvoihin, arvo nolla edustaa

dJ

sitä deflektorilaatan asemaa, jossa laatan reunan alin kohta sijaitsee suihkujen keskiviivojen tasossa, ja negatiivinen arvo vastaa deflek-torin reunan kaikkia suihkujen keskiviivojen alapuolisia asemia.

Taulukko III Päävirta

Symboli Ensisijaisarvo Vaihtelualue (mm) 1D 10 5 - 20

Edellä esitettyjen, järjestelmän kolmea pääelintä koskevien mittojen ja kulmien lisäksi on syytä kiinnittää huomiota tiettyihin näiden elinten välisiin suhteisiin, joiden vastaavat arvot esitetään seu-raavassa taulukossa :

Taulukko IV

Eri elinten keskinäiset asemat

Symboli Ensisijaisarvo Vaihtelualue (mm, astetta)

ZjF 8 3 - 15

ZjB 17 12 - 30 XDT -5 -12 - +13

Xjp 5 38 “DB 45 35 55 17 61 676

Mitä tulee symboliin X_T/ on syytä huomata, että sen negatiiviset

DU

arvot vastaavat kuvion 11 mukaista tapausta, jossa sen putken pois-tokohta, josta päävirta lähtee, sijaitsee sekundaarisuihkun lähtö-aukon ylävirran puolella päävirran etenemissuuntaan nähden.

Niin kuin edellä on mainittu esillä olevan keksinnön mukaan edellytetään, että kantosuihkut eli sekundäärisuihkut sijaitsevat niin lähellä toisiaan, että ne kohtaavat toisensa siten, että ne saavat aikaan pyörreparit jokaiseen sekundaarisuihkuun. Kuidutuskeskuksia voidaan muodostaa niin monta kuin halutaan, jolloin jokaiseen keskukseen kuuluu vedettävän aineksen syöttösuutin ja siihen liittyvä suihku, ja koska jokaisen sekundaarisuihkun on kummaltakin sivultaan tultava kosketukseen toisen suihkun kanssa, on selvää, että vedettävän aineksen syöttösuutinten lukumäärään on lisättävä kaksi suihkua, jotka "lisä"-suihkut sijaitsevat suihkusarjan kummassakin päässä.

Vedettävän aineksen syöttösuutinten sarja voidaan korvata raolla, joka sijaitsee poikittain päävirtaan nähden. Tässä tapauksessa vedettävän aineksen kartiot ja säikeet näin ollen muodostuvat raosta lähtien yksityisten sekundäärisuihkujen vaikutuksesta. Tässäkin tapauksessa ja samoista syistä kuin edellä suihkusarjan molempiin päihin on sijoitettava lisäsuihku.

Kuidutuskeskusten lukumäärä voi olla jopa 150, mutta normaalissa lasin tai sen tapaisen lämpöplastisen aineksen kuidutuslaitoksessa riittävä vetolevy käsittää 70 syöttösuutinta. Tässä tapauksessa suihkuja on oltava 72.

On myös syytä huomauttaa, että esillä olevan keksinnön mukaisen järjestelmän käyttöolosuhteet vaihtelevat useista tekijöistä, esimerkiksi kuidutettavan aineksen ominaisuuksista riippuen.

Niin kuin edellä on mainittu, keksintöä voidaan soveltaa laajalti vaihteleviin vedettäviin aineksiin; lasin tai muiden epäorgaanisten lämpöplastisten ainesten tapauksessa syöttövetolevyn tai suuttimen lämpötila tietenkin vaihtelee kulloinkin kuidutettavana olevan aineksen mukaan. Vastaavien lämpötilojen vaihtelualue voi olla noin 1400 ja 1800°C välillä. Tavanomaista tyyppiä olevaa lasiseosta käytettäessä vetolevyn lämpötila on noin 1480°C.

ιβ' ^676

Yksikkö-syöttönopeus voi vaihdella 20:sta 150:een kgraan reikää kohti 24 tunnissa ja tyypilliset arvot ovat välillä 50-80 kg reikää kohti 24 tunnissa.

Tärkeitä ovat myös tietyt suihkua ja päävirtaa koskevat arvot, niin kuin näkyy seuraavista taulukoista, joissa käytetään seuraavia symboleja: T = lämpötila p = paine V = nopeus p = tilavuusmassa

Taulukko V Suihku

Symboli Ensisijainen arvo Vaihtelualue

Pj (baria) 2,5 1-4

Tj (°C) 20 ^ - 1500 VT (m/sek) 330 200- 900 J 2

PjVj (baria) 2,1 0,8-3,5

Taulukko VI Päävirta

Symboli Ensisijainen arvo Vaihtelualue PB (mb) 95 30 - 250 T0 (°C) 1450 1350 - 1800 V„ (m/s) 320 200 - 550 ° 2

PgVg (b) 0,2 0,06-0,5

Mitä suihkuun ja päävirtaan tulee, muistettakoon, että keksinnön mukaan deflektoitua suihkua voidaan käyttää yksinään tiettyjen ainesten vetämiseen yhdistämättä sen vaikutukseen päävirran vaikutusta. Silloin kun käytetään päävirtaa ja suihkua, viimeksimainitun poikkileikkaus on pienempi kuin päävirran, ja se tunkeutuu virtaan muodostaen vuorovaikutusvyöhykkeen, jossa vedon toinen vaihe tapahtuu. Tätä varten suihkun liike-energian tilavuusyksikköä kohti on oltava suurempi kuin päävirran, sillä alueella, jolla ne ovat yhteistoiminnassa. Suihkun liike-energia voi olla 1,6-60 kertaa päävirran liike-energia, sopivimman suhteen ollessa 10:1, so: pTVT

-ä-f = 10

°BVB

19 61 6 7 6

Taulukosta V voidaan havaita, että sekundäärisuihkulle valittu lämpötila ja nopeus ovat paljon pienemmät kuin ranskalaisen patenttijulkaisun 2 223 318 esimerkeissä annetut arvot, niin kuin edellä on jo tähdennetty. Mainituissa esimerkeissä vuorovaikutusvyöhykkeen päävirran kanssa muodostamaan käytetyn sekundaarisuihkun lämpötila on itse asiassa 800°C ja nopeus 580 m/s, kun taas päävirta on 1580°C lämpötilassa ja sen nopeus on 224-283 m/s. Taulukossa V esiintyvät sekundaarisuihkun lämpötilan ja nopeuden arvot ovat reilusti pienemmät, mutta mahdollistavat silti sen, että suihkun päävirtaan tunkeutumisen varmistamiseksi tarpeellinen kineettinen energia tila-vuusyksikköä kohti saavutetaan. Itse asiassa, kun suihkun lämpötilaa alennetaan ja se saavuttaa esimerkiksi 100°C:ta pienemmän tai lähellä huoneen lämpötilaa olevan arvon, kaasujen ominaismassa suurenee samalla, mikä mahdollistaa, vaikka käytetään pienempiä nopeuksia, halutun kineettisen energiatason tilavuusyksikköä kohti. Käy jopa päinsä käyttää suhkua, jonka nopeus on pienempi kuin päävirran nopeus.

Verraten alhaislämpötilaisen sekundaarisuihkun käytöllä saavutettavat edut ovat melkoiset. Ensiksikin lämpötilan ollessa alle 100°C käy päinsä käyttää suihkun syöttöön tavallista paineilman lähdettä. Toisaalta suihkun lähetyslaitteeseen voidaan käyttää tavanomaisia aineita kuten ruostumatonta terästä niiden monimutkaisempien aineiden sijasta, joita korkeat lämpötilat vaativat.

Alhaislänipötilaisfella sekundäärisuihkulla lämpömuodonmuutos- eli laajennusprobleemat huomattavasti lievenevät tai voidaan jopa kokonaan välttää, ja hapetusriskitkin vähenevät. Lisäksi tämän ansiosta useita kuidutuskeskuksia käsittävässä laitoksessa saadaan lämpötila pysymään yhdenmukaisempana suihkusta toiseen.

Alhaislämpötilaisten suihkujen käyttö on erityisen edullista edellä selitetynlaisella deflektorilla varustetun laitteen yhteydessä. Silloin kun deflektorin asema suihkujen lähettimeen nähden on määrätty ja kiinnitetty, se itse asiassa tekee mahdolliseksi helpommin säilyttää deflektorin ja sen aseman suihkujen lähtöaukkoihin nähden dimensio-ominaisuuksien tarkkuus.

Lisäksi alhaisempilämpötilaisen suihkun käytön ansiosta kuidut saadaan helpommin siirretyksi verraten kylmälle alueelle vedon päätyt- 20 61 6 7 6 tyä, mikä ominaisuus on tärkeä syistä, jotka on selitetty edellä mainitussa patenttijulkaisussa.

Edelleen, sen ansiosta, että on mahdollista käyttää tavallista paine-ilmaa, jonka lämpötila on alle 100°C eli lähellä huoneen lämpötilaa, se energian kulutus, joka olisi tarpeen suihkun lämmittämiseen, jää pois. Tämä ilma on sitäpaitsi taloudellisempaa kuin korkealämpöti-laiset väliaineet kuten palamiskaasut tai höyry.

Vaikka taulukossa V sekundäärisuihkun lämpötila on lähellä huoneen lämpötilaa, on selvää, että se ei aina voi olla niin alhainen. Yleisesti sanottuna suihkun lämpötila on mieluimmin huomattavasti alempi kuin vedettävänä olevan lämpöplastisen aineksen pehmenemispiste; lasin ja sentapaisen mineraaliainesten tapauksessa valitaan mieluimmin lämpötila, joka on alle 200°C, jolloin erityisen sopiva on 100° C:ta alempi lämpötila.

Esimerkki - 70 kuidutuskeskusta käsittävässä, kuvioiden 1-6 mukaisessa laitteessa kuidutetaan lasia, jonka koostumus paino-%:na on seuraava: S1O2 63,0 ^®2^3 0,30 A1203 2,95

CaO 7,35

Mg O 3,10

Na20 14,10 K20 0,80 B203 5,90

BaO 2,50

Vetolevyn lämpötila on noin 1500°C, ja suihkujen ja päävirran lämpötilat ovat suuruusluokkaa 20 ja vastaavasti 1500°C. Suihkun kineettisen energian tilavuusyksikköä kohti suhde päävirran vastaavaan suureeseen on noin 10 ja käytetään yksikkö-syöttönopeutta 55 kg reikää kohti 24 tunnissa. Kuitujen keskiläpimitta kahden vetovaiheen jälkeen on näissä olosuhteissa noin 6 mikronia.

Claims (18)

21 61676

1. Menetelmä kuitujen valmistamiseksi venytettävästä aineesta, jossa menetelmässä kehitetään sivusuuntaisin välimatkoin kaasusuihkuja ja ainesäie johdetaan kuhunkin kaasusuihkuun, tunnettu siitä, että kunkin kaasusuihkun virtausta muutetaan mekaanisen poikkeuttamiselimen avulla, joka sijaitsee kaasusuihkun vapaalla kulkutiellä, ja poikkeutetun suihkun sivusuuntaista leviämistä rajoitetaan vähintään kahden erillisen pyörteen muodostamiseksi kaasusuihkuun, ja kukin ainesäie johdetaan venytettävässä tilassa kunkin muutetun kaasusuihkun pyörteiden väliseen vyöhykkeeseen venytettäväksi, ja mahdollisesti kehitetään sinänsä tunnettu pää-kaasuvirtaus ja poikkeutettu kaasusuihku ohjataan poikittais-suunnassa leikkaamaan pääkaasuvirtaa, jolloin kunkin kaasusuihkun kineettinen energia tilavuusyksikköä kohti on suurempi kuin pääkaasuvirran vastaava energia niin, että muutetut kaasusuihkut tunkeutuvat pääkaasuvirtaan ja synnyttävät siihen vuorovaikutus-vyöhykkeitä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaasusuihkujen välimatka on sellainen, että viereiset poikkeutetut suihkut törmäävät yhteen.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että venytettävää ainetta oleva säie syötetään kunkin muutetun kaasusuihkun pyörteiden väliseen vyöhykkeeseen ja sitten tämän kaasusuihkun ja pääkaasuvirran vuorovaikutusvyöhykkee-seen.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaasusuihkun poikkeuttaminen suoritetaan huomattavan matkan päässä pääkaasuvirran ulkorajasta, ja että venytettävää ainetta oleva säie syötetään kuhunkin kaasusuihkuun lähellä poik-keutusvyöhykettä mainitun säikeen venyttämiseksi alustavasti poikkeutetussa kaasusuihkussa ja sen venyttämiseksi edelleen tämän kaasusuihkun ja pääkaasuvirran vuorovaikutusvyöhykkeessä.

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että muutettujen kaasusuihkujen kulku-radat ovat pääasiassa yhdensuuntaiset. 22 6 1 6 7 6

6. Jonkin patenttivaatimuksen 3-5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, ett kaasusuihkut sijaitsevat pääkaasuvirran pääasiassa vaakasuuntaisen kulkuradan yläpuolella ja ne poikkeutetaan alaspäin pääkaasuvirtaa kohti terävässä kulmassa pystysuuntaan nähden, ja että venytettävän aineen säikeet syötetään pystysuunnassa alaspäin kaasusuihkuja kohti, sopivimmin painovoiman vaikutuksesta.

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jokaisessa kaasusuihkussa on näennäis laminaarisen virtauksen vyöhyke, jota rajoittavat vyöhykkeen vastakkaisilla puolilla sijaitsevat parittaiset pyörteet, jolloin pyörteiden läpimitta suurenee asteettain ja pyörteet yhtyvät näennäislaminaarisen vyöhykkeen alavirran puolella, ja että kukin venytettävän aineen säie syötetään vastaavan kaasusuihkun näennäislaminaarisen virtauksen vyöhykkeeseen.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kussakin pyörreparissa pyörteet etenevät vastakkaisiin suuntiin ruuvimaisesti, jolloin liikesuunnilla on komponentit, jotka lähenevät toisiaan kaasusuihkun sillä puolella, jota kohti venytettävän aineen säie syötetään ja akselin suuntaiset komponentit, jotka on suunnattu laminaarisen virtauksen alavirran puolelle.

9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaasusuihku poikkeutetaan pääkaasuvirtaa kohti, jolloin poikkeutuselin sijaitsee venytettävän aineen säikeen ylävirran puolella kaasusuihkun etenemissuunnasta katsottuna.

10. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaasusuihkun lämpötila on alle 200°C ja sopivimmin lähellä ympäristön lämpötilaa, jolloin venytettävä aine on lämpöplastinen mineraalianne, kuten lasi.

11. Laite jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukaisen menetelmän soveltamiseksi, johon laitteeseen kuuluu syöttölähde (23), joka on varustettu syöttöaukolla (24) ainakin yhden venytettävää ainetta olevan säikeen syöttämiseksi, generaattori, jossa on ulosvirtaus-aukko ainakin yhden kaasusuihkun kehittämiseksi, tunnettu 23 61 67 6 siitä, että laite käsittää poikkeuselimen (40) kaasusuihkun virtauksen muuttamiseksi niin, että kussakin kaasusuihkussa syntyy välimatkoin vähintään kaksi pyörrettä (42b, 43b), jolloin poik-keutuselin (40) sijaitsee ainakin osittain kaasusuihkun kulkutiellä sen ulosvirtausaukon (21) ja venytettävää ainetta olevan säikeen (S) välissä, ja että syöttöaukko (24) venytettävän aineen syöttämiseksi on suunnattu muutetun suihkun pyörteiden välissä sijaitsevaa vyöhykettä (44b) kohti, minkä ohella laitteeseen mahdollisesti kuuluu generaattori (15) sinänsä tunnetun poikkipinta-alaltaan kaasusuihkuja suuremman pääkaasuvirran (18) kehittämiseksi suunnassa, joka on poikittainen muutettujen kaasusuihkujen suuntaan nähden ja leikkaa niiden kulkurataa, joka pääkaasuvirta sijaitsee välimatkan päässä venytettävän aineen syöttölähteestä (22, 23. ja sen kineettinen energia tilavuusyksikköä kohti on pienempi kuin kunkin muutetun kaasusuihkun vastaava energia niin, että kukin muutettu kaasusuihku tunkeutuu pääkaasuvirtaan.

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen laite, tunnettu siitä, että jakolaatikko (20) on varustettu sarjalla kaasusuihkujen ulosvirtausaukkoja (21a, b, c, d), jotka sijaitsevat si-vusuuntaisin välimatkoin, ja että laite kaasusuihkujen virtauksen muuttamiseksi käsittää poikkeutuselimen (40, 41), joka muuttaa kaasusuihkujen suunnan ja saattavat ne leviämään sivusuunnassa, jolloin kaasusuihkujen ulosvirtausaukot sijaitsevat niin lähellä toisiaan, että poikkeutuselimen poikkeuttamat viereiset kaasusuihkut törmäävät yhteen.

13. Patenttivaatimuksen 11 tai 12 mukainen laite, tunnet-t u siitä, että kaasusuihkujen ulosvirtausaukkojen akselit ovat pääasiassa yhdensuuntaiset.

14. Jonkin patenttivaatimuksen 11-13 mukainen laite, tunnettu siitä, että poikkeutuselimen muodostaa levy (4 0) , jonka pinta sijaitsee kulmassa kaasusuihkujen alkuperäiseen kulku-rataan nähden.

15. Patenttivaatimuksen 14 mukainen laite, tunnettu siitä, että poikkeutuslevyn (40) vapaa reuna (41) sijaitsee viivalla, joka kulkee kaasusuihkujen akselien kohdalla. 24 6 1 6 7 6

16. Patenttivaatimuksen 14 tai 15 mukainen laite, t u n n f t -t u siitä, että poikkeutuslevyn (40) poikkeutuspinta muodostaa 35-55° kulman kaasusuihkujen akselien kanssa.

17. Jonkin patenttivaatimuksen 12-16 mukainen laite, t u n -r e t t u siitä, että kunkin kaasusuihkun akseli on aluksi suunnattu pääasiassa samansuuntaisesti pääkaasuvirran (18) kanssa.

18. Jonkin patenttivaatimuksen 12-17 mukainen laite, t u n -r, e t t u siitä, että venytettävän aineen syöttöaukko (24) sijaitsee alavirran puolella kaasusuihkun ulosvirtausaukosta (21) katsottuna pääkaasuvirran (18) kulkusuunnassa, jolloin kaasu-suihkun ulosvirtausaukko on sovitettu niin, että kaasusuihku virtaa ulos poikittain ainesäikeeseen (S) nähden. i.3. Jonkin patenttivaatimuksen 11-18 mukainen laite, tunnettu siitä, että se käsittää erilliset kaasujohdot (20), joisua jokainen syöttää kaasua ryhmään kaasusuihkujen ulosvirta-usauxkoja, joihin kaasujohtoihin on yhdistetty asennus- ja säätölaitteet (30-38) niiden asennon säätämiseksi ulosvirtaussuunnan poiKittaissuunnassa. 25 616 7 6