HU176868B

HU176868B - Process and equipment for preparing fibers from thermoplastic materials,e.g. from glass

Info

Publication number: HU176868B
Application number: HU76SA2887A
Authority: HU
Inventors: M M Levecque; M J A Battigelli; M D Plantard
Original assignee: Saint Gobain
Priority date: 1975-02-18
Filing date: 1976-02-17
Publication date: 1981-05-28
Also published as: BE838652A; AT367381B; PT64809A; OA05246A; NO792844L; NO142168C; IN144822B; ES445155A1; IE43347L; NL7601316A; NO144138B; AU503308B2; NO760518L; RO76342A; DD122813A5; PT64809B; NO144138C; AR210752A1; FR2384723B1; ZA76922B

Abstract

1521343 Glass fibres SAINT-GOBAIN INDUSTRIES 5 Feb 1976 [18 Feb 1975] 04585/76 Heading C1M Fibres of an attenuable material (e.g. glass) are made by forming a stream of the material, directing a main gaseous blast transverse to the stream and spaced from the delivery means, directing at least one secondary gaseous jet of smaller cross-section than the blast towards the latter, the jet having a kinetic energy per unit volume sufficient to cause it to penetrate the blast and form a zone of interaction, the stream meeting the blast adjacent the interaction zone. The size of the space may be increased by deflecting the blast away from the delivery means and the stream entering the interaction zone may be stabilized by an additional gaseous jet downstream of the stream with respect to the blast flow directed towards the zone.

Description

A találmány tárgya eljárás hőre lágyuló anyagnak, mint például üvegnek szállá alakítására, amely szerint gázáramot és gázsugarat, amit hordozósugárnak neveznek, állítanak elő, a gázsugár iránya olyan, hogy a gázárammal találkozik és kinetikus energiája elegendő 5 ahhoz, hogy a gázáramba behatoljon és így a gázsugarak gázáramba való behatolási helyének közelében kölcsönhatási szakasz jöjjön létre, a hőre meglágyult anyagot a gázáram határfelületére vezetik, hogy abba behatoljon és így a kölcsönhatási szakaszba jusson, aminek következtében az anyag nyújtásnak lesz kitéve és szállá alakul. Ez az eljárás a 73 11525 sz. 1973. március 30-án bejelentett „Eljárás és berendezés termoplasztikus szálak gyártására” című francia szabadalom tárgya.The present invention relates to a process for converting a thermoplastic material, such as glass, into a fiber by producing a gas stream and a gas jet, referred to as a carrier jet, in a direction such that it meets the gas stream and has kinetic energy sufficient to penetrate the gas stream. where the gas jets penetrate into the gas stream, an interaction section is formed, the thermoplastic material is led to the gas stream interface to penetrate and thereby enter the interaction section, whereby the material is subjected to stretching and fiber formation. This procedure is disclosed in U.S. Pat. French patent filed March 30, 1973, entitled "Process and equipment for the production of thermoplastic fibers".

A találmány feladata az olvasztott anyagnak a kölcsönhatási szakaszba való bevezetésére szolgáló eljárás és berendezés tökéletesítése.It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for introducing a molten material into the interaction stage.

A bejelentő megállapította, hogy célszerű a szájnyílások és a főáram határfelülete között bizonyos teret hagyni. Ez az elválasztás az olvasztótér körüli levegőrétegnek a szabályozását könnyíti meg, amely olvasztótérbe adagolják az olvadt anyagot. Ez az elválasztás hasonlóképpen lehetővé teszi az olvasztótér fűtésére szolgáló bizonyos berendezések alkalmazását, amelyeket olyan elrendezéseknél nem lehet megfelelően alkalmazni, amelyeknél az üvegbevezető szájnyílás pontosan a főáram határfelületénél helyezkedik el.The Applicant stated that it is advisable to allow some space between the mouth openings and the main stream interface. This separation facilitates the control of the air layer around the melting chamber into which the molten material is introduced. Similarly, this separation allows the use of certain equipment for heating the melting room, which cannot be properly applied to arrangements where the glass inlet orifice is located exactly at the interface of the main stream.

Ez a szétválasztás szabad tér létrehozását biztosítja a meglágyult anyag eredete és a főáram között, aminek igen nagy fontossága .van. 30This separation creates a free space between the origin of the softened material and the main stream, which is of great importance. 30

A találmány lényeges jellemzője szerint a meglágyult anyagot a kölcsönhatási szakasz felé a meglágyult anyag eredete és a főáramlás határa közötti szabad téren keresztülvezetjük, ez a szabad tér lehetővé teszi, hogy a kölcsönhatási szakasz után elhelyezett mindenféle szerkezettől a szálak útját eltérítsük, továbbá hogy azoknak a szerkezeteknek a hőmérséklete által kifejtett kölcsönös hatást csökkentsük, amelyekből a meglágyult anyag és a főáram származik.According to an essential feature of the invention, the softened material is guided towards the interaction section through the clearance between the origin of the softened material and the main flow boundary, which allows to deflect the fiber path from any structure positioned after the interaction section. reducing the interaction of temperature from which the softened material and main stream are derived.

A találmány másik különösen előnyös jellemzője szerint a hordozósugarat a főgázáram felső határfelülete és a meglágyult anyagot kibocsátó szájnyílás közötti szabad téren vezetjük át, hogy ezáltal azoknak a szerkezeteknek, amelyeken a meglágyult anyag, a főgázáram 15 és a hordozósugár kilépett, a kölcsönhatását csökkentsük. Előnyösen a hordozósugarat a meglágyult anyag áramlásirányához képest ferdén vezetjük.According to another particularly advantageous feature of the present invention, the carrier jet is guided through the clearance between the upper interface of the main gas stream and the mouth of the softener material to reduce the interaction of the structures through which the softened material, main gas stream 15 and carrier jet have exited. Preferably, the carrier jet is guided obliquely relative to the flow direction of the softened material.

A találmány egy további jellemzője szerint a főgázáramot eltérítjük és ezáltal a főgázáram határa és a 20 meglágyult anyag eredete közötti szabad teret megnöveljük. Célszerűen a főgázáramot járulékos sugár segítségével térítjük el, amelyet a főgázáramnak arra a felületére vezetünk be, amely szemben van azzal a hellyel, ahol a hordozósugár és a meglágyult anyag a főgáz25 áramba behatol.According to a further feature of the present invention, the main gas stream is deflected and thus the free space between the main gas stream boundary and the origin of the softened material 20 is increased. Preferably, the main gas stream is deflected by an auxiliary jet which is introduced into the surface of the main gas stream which is opposite to the location where the carrier jet and the softened material penetrate the main gas stream.

A találmány másik fontos jellemzője szerint egy sorozat egy vonalba eső hordozósugarat alkalmazunk, amelyeket a főgázáramtól távol ,levő pontokban bocsátunk ki és egy sorozat meglágyult anyagszálat bocsátunk ki egy anyagforrásból anyagfüggöny alakjában és a kÖl176868 3 csönhatási szakasz felé vezetjük és a függönyt a hordozósugarak és az általuk indukált áramok segítségével anyagszálakká bontjuk szét.Another important feature of the invention is a series of in-line carrier jets emitted at points remote from the main gas stream and emitted a series of softened material fibers from a material source in the form of a material curtain and guided through a 3 by means of induced currents to decompose it into filaments.

Egy további előnyös jellemző szerint a kölcsönhatási szakaszba belépő anyagszálat egy járulékos gázsugárral, amelyet a főgázáram haladási irányához képest az anyagszál után bocsátunk ki és a kölcsönhatási szakasz felé irányítunk, stabilizáljuk.According to another advantageous feature, the material fiber entering the interaction phase is stabilized by an additional gas jet which is emitted after the material fiber and directed towards the interaction section relative to the direction of the main gas stream.

Célszerűen a főgázáramot vízszintesen áramoltatjuk és a hordozósugarat a főgázárammal 75—85°-os szöget bezáróan vezetjük.Preferably, the main gas stream is flushed horizontally and the carrier jet is guided to an angle of 75-85 ° with the main gas stream.

A találmány szerinti eljárás foganatosítására szolgáló berendezések természetesen mind biztosítják az olvadt anyag forrásának és a főáramlás határfelületének szétválasztását.Of course, the devices for carrying out the process according to the invention all provide separation of the source of the molten material and the interface of the main stream.

A találmány szerinti berendezések, amelynek főgázáramot létesítő generátora van és ez kiömlőnyílásban végződik, legalább egy hordozósugarat kibocsátó sugárcsöve van, amelynek szájnyílása kisebb keresztmetszetű, mint a főgázáram kiömlőnyílásáé és amelynek tengelye 20 a főgázáram tengelyére keresztirányú, továbbá meglágyult anyagszálat kibocsátó szerkezete van, az a lényege, hogy az anyagszálra keresztirányú főgázáramot kibocsátó generátor tengelye és az anyagszálat kibocsátó szájnyílás között szabad tér van. Célszerűen az anyagszálat kibocsátó szájnyílás a főgázáramot kibocsátó generátor tengelye fölött van elhelyezve és a hordozósugarat kibocsátó szájnyílás az anyagszálat kibocsátó szájnyílás és a főgázáramot létesítő generátor tengelye között van elhelyezve, és a főgázáram haladási irányában nézve az anyagszálat kibocsátó szájnyílás előtt van elhelyezve, tengelye pedig a függőleges anyagszálra ferdén van irányítva.The apparatus of the invention having a main gas flow generator and terminating in an outlet has at least one carrier jet having an opening smaller in size than the main gas outlet and having an axis transverse to the axis of the main gas stream, , that there is a clearance between the axis of the generator transmitting the main gas stream transverse to the fiber and the orifice discharging the fiber. Preferably, the filament outlet orifice is disposed above the axis of the main gas generator and the carrier jet orifice is disposed between the filament outlet and the axis of the generator for generating gas and is disposed in the direction of flow of the main gas stream. is directed obliquely to the fiber.

A találmány egy előnyös kiviteli alakjánál a fögázáram határán a meglágyult anyagot bevezető szájnyílással szembenfekvő oldalon íves lemezek vannak elhelyezve és a lemezek íveltsége olyan, hogy a főgázáram tengelyétől mért távolság a főgázáram kiömlönyílásától távolodva nő. Előnyösen a két íves lemez között rés van, amely az íves lemez mentén járulékos gázsugarat kibocsátó 40 vezetékhez van csatlakoztatva.In a preferred embodiment of the invention, arcuate plates are disposed on the side of the flow of gas, opposite the mouth of the softener material, and have a curvature such that the distance from the axis of the main gas flows away from the outlet of the main gas stream. Preferably, there is a gap between the two curved plates, which is connected to a conduit 40 emitting an additional gas jet along the curved plate.

A találmány további jellemzője szerint a meglágyult anyagot tároló eszköz egy edény vagy olvasztótér, amely túlfolyóval van ellátva. Ez a túlfolyó vagy túlfolyó-küszöbként van kialakítva, amelynek sík felülete van, vagy félköralakú mélyedésekkel van ellátva és ezek a mélyedések a megfelelő hordozósugarat kibocsátó szájnyíláshoz vannak társítva.According to a further feature of the present invention, the softening material storage device is a vessel or melting chamber provided with an overflow. This overflow is formed either as an overflow threshold having a flat surface or with semicircular recesses and these recesses are associated with an orifice that emits the appropriate carrier beam.

A találmány egy másik kivitele esetében a főgázáramot kibocsátó generátor tengelye és az olvasztótér között a főgázáram haladási irányában nézve a nyújtható anyagszálat kibocsátó szájnyílás előtt járulékos hordozósugarakat kibocsátó eszközei vannak.In another embodiment of the invention, means are provided between the axis of the main gas-generating generator and the melting space for providing additional carrier jets in the direction of the main gas stream before the opening of the extensible fiber.

Egy további előnyös kivitelnél a meglágyult anyagot tartalmazó olvasztótérben két sor egy vonalba eső szájnyílás van kialakítva és ezek a szájnyílások a vízszintes főgázáramot kibocsátó kiömlőnyílás tengelye fölött vannak elhelyezve és a hordozósugarakat létesítő cső megfelelő szájnyílás sorokkal van ellátva, amelyek tengelyei lefelé, a főgázáram kiömlőnyílásának tengelye felé vannak irányítva.In a further preferred embodiment, two rows of aligned mouths are formed in the melting chamber containing the softened material and these mouth openings are disposed above the axis of the horizontal main gas outlet and are provided with corresponding openings for are directed.

A találmány egy további kivitelénél az olvasztótérben a meglágyult anyagot betápláló szájnyílás felett egy annál kisebb kalibrált szájnyílás van kialakítva, amelynek felső része oválisán kibővül. 65In a further embodiment of the invention, a smaller calibrated mouth opening is formed in the melting chamber above the mouth opening for supplying the softened material, the upper part of which is ovally enlarged. 65

A találmányt részletesebben a rajzok alapján ismertetjük, amelyek a találmány szerinti berendezés példakénti kiviteli alakját tüntetik fel.DETAILED DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will be described in more detail with reference to the drawings, which illustrate an exemplary embodiment of the apparatus of the invention.

Az 1. ábra egy szálképzőhely metszete, amelynek a fő5 áram és a hordozósugarat létrehozó, valamint az üveg bevezetésére való eszközei vannak, az utóbbinak pedig üvegbevezető szájnyílása van a főáram felső határfelületétől bizonyos távolságra a főáram felett elhelyezve.Fig. 1 is a sectional view of a fiber formation having means for generating the main stream and a carrier jet, and for introducing the glass, the latter having a glass inlet opening at a distance from the upper boundary of the main stream.

A 2. ábra az 1. ábrához hasonló nézet azonban egy 10 másik kiviteli alakot mutat be, ahol az üvegbevezető szájnyílásnak más formája van.Figure 2, however, shows a view similar to Figure 1 of another embodiment 10, wherein the glass inlet orifice has a different shape.

A 3. ábra olyan séma, amely a 2. ábrán ábrázolthoz hasonló több üvegbevezető szájnyílás alakját és a hordozósugár szájnyílásához viszonyított elrendezésüket mu15 tatja.Figure 3 is a diagram illustrating the shape of a plurality of glass inlet openings similar to that shown in Figure 2 and their arrangement relative to the mouth of the carrier beam.

A 4. ábra a berendezésnek a 6. ábra 4—4 vonala mentén vett függőleges metszete, amely több szálképzőhelyet tartalmaz.Figure 4 is a vertical sectional view of the apparatus taken along lines 4-4 of Figure 6, including a plurality of fiber forming sites.

Az 5. ábra a 4. ábrához hasonlóan a 6. ábra 5—5 vonal szerinti metszetének egy része.Figure 5 is a sectional view of line 5-5 of Figure 6, similar to Figure 4.

A 6. ábra a 4. és 5. ábrák bizonyos részeit mutatja alulról nézve, az ábra a 4. és 5. ábrán ábrázolt kiviteli alak szerinti üvegbevezető szájnyílások és hordozósugarak egymáshoz képesti elosztását mutatja.Fig. 6 is a bottom view of certain parts of Figs. 4 and 5, showing a distribution of the glass inlet openings and carrier jets according to the embodiment of Figs. 4 and 5.

A 7. ábra egy másik kiviteli alakot ábrázol, amely hasonló a 2. ábrához, azonban járulékos gázáram bevezetésére szolgáló eszköze van a főáram azon oldalán, amely az üvegbevezető és a hordozósugár szájnyílásaival szemben helyezkedik el.Figure 7 illustrates another embodiment, similar to Figure 2, but with a means for introducing an auxiliary gas stream on the side of the main stream opposite the mouth of the glass inlet and the carrier jet.

A 8. ábra nagyon vázlatos axonometrikus kép, amelynek az üveget és a főáramot bevezető eszközök szétválasztására más berendezése van.Figure 8 is a very schematic axonometric view having other apparatus for separating the means for introducing the glass and the main current.

A 9. ábra szálképző hely vázlata, amelyen egyes részek függőleges metszetben, mások nézetben vannak ábrázol35 va, amely ismét más üvegbevezető eszközt ábrázol, hogy azt a főáramtól elválasszuk.Fig. 9 is a schematic diagram of a filament location showing some portions in vertical section, others in view 35, again showing another glass inlet means for separating it from the main stream.

A 10. ábra a 9. ábra szerinti kiviteli alak nézete a 9. ábra jobb oldaláról nézve.Fig. 10 is a view of the embodiment of Fig. 9, viewed from the right side of Fig. 9.

A 11. ábra az 1. ábrához hasonló nézet, amely egy másik kiegészítő sugárnak az alkalmazását ábrázolja, amelynek célját az alábbiakban írjuk le.Figure 11 is a view similar to Figure 1 illustrating the use of another auxiliary beam, the purpose of which is described below.

A mellékelt ábrákon a 12A főáram, a hordozósugár 36 szájnyílásai és az üvegbevezető 37 szájnyílások láthatók, amint azokat a fentebb említett francia szabadal45 mák különböző ábráinál jelöltük.The attached figures show the main current 12A, the orifices 36 of the carrier beam and the orifices 37 of the glass inlet as indicated in the various figures of the aforementioned French patents.

Az 1. ábrán látható kiviteli alaknál a 200 olvasztótér az üveg bevezetésére szolgáló 201 előtéttesttel van egybeépítve. A főáram a 202 generátorból vízszintesen lép ki, pontosan az üveg 200 olvasztótere alatt. A hordozó50 sugár 36 szájnyílása a 203 sugárcső alsó nyitott végét képezi, amelyet a 204 csövön keresztül táplálnak. Ezt a csövet a 205 vezeték segítségével egy égővel vagy más hordozógázsugár-forrással kötjük össze. Meg kell említenünk, hogy a 203 sugárcső a 12A főáram tengelyével 55 bizonyos szöget zár be, továbbá hogy a hordozósugár 36 szájnyílása a 202 generátorból kiáramló főáram határfelülete felett adott távolságra van.In the embodiment shown in Fig. 1, the melting chamber 200 is integrated with a ballast body 201 for introducing the glass. The main current exits the generator 202 horizontally, just below the melting chamber 200 of the glass. The mouth 36 of the carrier jet 50 forms the lower open end of the jet 203, which is fed through the tube 204. This tube is connected via line 205 to a burner or other carrier gas jet. It should be noted that the jet tube 203 is at an angle 55 to the axis of the main stream 12A, and that the mouth of the carrier jet 36 is at a given distance above the interface of the main stream exiting the generator 202.

A hordozó gázsugár és a főáram egymásra kölcsönösen hatnak a kölcsönhatási szakasz létrehozása céljából, 60 ahogyan azt részleteiben a fent idézett szabadalomban leírtuk. Ez a szakasz majdnem pontosan függőlegesen az üvegbevezető 37 szájnyílás alatt van. Az üveget S fonal formájában gravitációs úton engedjük le a 37 szájnyíláson és az a hordozó gázsugár és főáram által létre* hozott kölcsönhatási szakaszba jut, majd ezután a szÖ· képző és szálnyújtó szakaszba lép be, ahogyan azt az idézett szabadalomban részleteiben leírtuk.The carrier gas jet and main stream interact with each other to form the interaction stage 60 as described in detail in the above cited patent. This section is located almost exactly vertically below the glass inlet 37. The glass in the form of a thread S is lowered gravitationally through the orifice 37 and enters the interaction phase created by the carrier gas jet and main stream, and then enters the forming and stretching section as described in detail in the cited patent.

Több kiviteli alaknál, beleértve az 1. ábrán bemutatottat az üvegbevezető 37 szájnyílás és a 12A főáram felső határfelülete közötti függőleges távolság 10—100 5 mm nagyságrendű lehet. A hordozógázsugarat kibocsátó 36 szájnyílás és a főáram felső határfelülete közötti távolság 5—10 mm nagyságrendű lehet.In several embodiments, including the one illustrated in Figure 1, the vertical distance between the glass inlet 37 and the upper interface of the main stream 12A may be in the range of 10 to 100 5 mm. The distance between the mouth of the carrier gas jet 36 and the upper interface of the main stream may be in the order of 5 to 10 mm.

Ezeknél a kiviteleknél a 36 és 37 szájnyílások közötti távolság a 12A főáram áramlásirányában lefelé és felfelé mérve 4—10 mm között lehet. Ezenfelül a szálképző helyet képező különböző elemek elhelyezése miatt előnyös, ha a 203 sugárcső és az ebből kilépő sugár a 12A főáram tengelyével szöget zár be. A hordozó gázsugárnak a főáram tengelyével bezárt szöge 90°-nál kisebb 15 kell hogy legyen, pl. 45°—50° között, vagy 85° lehet. Előnyös, ha a 75° és 85° közötti tartományt választjuk. A szögek viszonyának és elhelyezésének olyannak kell lennie, hogy a hordozógázsugár és a főáram kölcsönhatási szakasza megközelítőleg függőlegesen közvetlenül az üvegbevezető 37 szájnyílás alatt jöjjön létre. Hasonlóképpen előnyös, ha a 203 sugárcsövet, és következésképpen a hordozó gázsugár szájnyílását úgy helyezzük el, hogy a 12A főáram áramlásirányát tekintve a hordozó gázsugár szálnyílása az S üvegszálnál feljebb legyen. A 203 sugárcső elhajlása olyan hordozó gázsugár kibocsátását eredményezi, amelynek iránya lényegében keresztirányú a főáramra, de amelynek a főáram áramlásirányában lefelé mutató komponense is van, elősegítve ezáltal a szálképzést és a húzott szálak továbbítását a főáram áramlásirányában lefelé.In these embodiments, the distance between the mouth openings 36 and 37 can be 4 to 10 mm measured downstream and upstream of the main current 12A. In addition, due to the location of the various elements forming the filament location, it is advantageous for the jet tube 203 and the jet leaving it to be at an angle to the axis of the main current 12A. The angle of the carrier gas jet to the main current axis should be less than 90 °, e.g. 45 ° to 50 °, or 85 °. Preferably, the range is 75 ° to 85 °. The relationship and placement of the angles should be such that the interaction gas carrier and main stream are formed approximately vertically directly below the glass inlet 37. It is likewise advantageous to position the jet 203 and, consequently, the mouth of the carrier gas jet so that the carrier gas jet opening is higher than the glass fiber S with respect to the flow direction of the main stream 12A. The deflection of the jet 203 results in the release of a carrier gas jet which is substantially transverse to the main stream but which also has a downstream component of the main stream, thereby aiding in filing and downstream transmission of the drawn fibers.

Mindegyik szálképző hely, amely az 1. ábra szerint van kialakítva, úgy dolgozik, amint azt általánosabban az említett szabadalomban leírtuk. A paraméterek, beleértve a főáram és a hordozó sugár kinetikai energiáját 35 hatószakaszukban, valamint ezek hőmérsékletét és sebességét, továbbá az üveg hőmérsékletét, valamint az üvegbevezető és a hordozósugár szájnyílásai közötti viszonyt, mind azonosak lehetnek az említett szabadalomban megadott paraméterekkel. Természetesen meg kell 40 jegyeznünk, hogy egyes paraméterek változtathatók az említett szabadalom körén túlmenően. Pl. amint már láthattuk a találmány szerinti megoldásnál az üvegbevezető szájnyílás a főáram legközelebbi határoló felületétől elég messze afölött van elhelyezve. Más változtatásokat is 45 eszközlünk, amelyeket a későbbiekben részletesen ismertetni fogunk.Each fiber-forming site, as shown in Figure 1, works as described more generally in the above-mentioned patent. The parameters, including the kinetic energy of the main stream and the carrier beam in their action section, as well as their temperature and velocity as well as the temperature of the glass and the relationship between the glass inlet and carrier beam mouthpieces, may all be the same. Of course, it should be noted that some parameters may be varied beyond the scope of said patent. For example, as has already been seen in the present invention, the glass inlet orifice is located quite far above the nearest boundary surface of the main stream. Other changes will be made 45 which will be described in detail below.

A találmány szerinti berendezéseknél a hordozó gázsugár kinetikai energiája és a főáram kinetikai energiája közötti viszony, azok hatószakaszában, kevésbé korlátozott lehet, mint az ismertetett szabadalomnál alkalmazott berendezésekben. Ily módon igen jó eredmények érhetők el, akkoris ha a hordozó gázsugár és a főáram kinetikai energiája közötti viszony 4:1 és 35: 1 között mozog. 55In the apparatuses of the present invention, the relationship between the kinetic energy of the carrier gas beam and the kinetic energy of the main stream may be less restricted in their field of action than in the apparatus used in the patent disclosed. In this way, very good results can be obtained when the ratio of the carrier gas beam to the kinetic energy of the main stream is between 4: 1 and 35: 1. 55

A találmány szerinti berendezésnél a hordozó gázsugár szájnyílása sokkal kisebb lehet, mint az említett szabadalom szerinti berendezésnél. A találmány szerinti berendezésnél pl. a hordozó gázsugár szájnyílása kisebb lehet, mint az üvegkibocsátó szájnyílás, azaz az üvegkibocsátó szájnyílás 1/6-a és azzal azonos méret között változhat. A találmány szerint a hordozó gázsugár szájnyílása kb. 0,3—2,5 mm között változhat. Kis hordozó gázsugár szájnyílás alkalmazása nagyobb nyomás alkalmazását igényli, míg a többi üzemelési viszony változatlan marad. A hordozó gázsugár nyomása 2 bar—25 bar lehet.In the device of the invention, the mouth of the carrier gas jet may be much smaller than that of the device of the said patent. In the apparatus according to the invention, e.g. the orifice of the carrier gas jet may be smaller than the glass-emitting orifice, i.e. it may vary between 1/6 and the same size as the glass-emitting orifice. According to the present invention, the mouth of the carrier gas jet is about 1 cm. It may vary from 0.3 to 2.5 mm. The use of a small carrier gas jet orifice requires more pressure, while other operating conditions remain unchanged. The carrier gas jet pressure can range from 2 bar to 25 bar.

Azoknál a kiviteleknél, amelyeknél a hordozó gázsugár szájnyílása kisméretű, az ezek a szájnyílások és az üvegkibocsátó szájnyílások közötti távolság a főáram áramlásirányában lefelé és felfelé a hordozó gázsugár szájnyílás-átmérőjének 3—4-szerese, vagy 1—10 mm lehet.In embodiments where the mouth of the carrier gas jet is small, the distance between these mouth openings and the glass outlet mouths in the downstream and upstream directions of the main stream may be 3 to 4 times the carrier gas jet diameter, or 1-10 mm.

Az 1. ábrán ábrázolt szálképző központ működésénél az áramot a 36 szájnyílásból kilépő hordozó gázsugarak hozzák létre, amint azt a 206 nyilak jelzik, és ezek az áramok hatnak az S üvegszál helyzetére és igyekeznek azt magukhoz húzni a hordozósugárral együtt, olyan mértékben, ahogyan a főáram határához közelednek. Ennek a hatásnak stabilizáló iránya van, azaz igyekszik biztosítani az üvegszálnak az állandó és stabil belépését a hordozó gázsugár és a főáram által létesített kölcsönhatási szakaszba, amiáltal biztosítja az üvegszál állandó és stabil belépését a húzási szakaszba.In the operation of the fiber forming center shown in Fig. 1, the current is created by the carrier gas jets exiting the mouth opening 36 as indicated by arrows 206, and these currents affect the position of the glass fiber S and tend to attract it with the carrier beam. approaching the border. This effect has a stabilizing direction, that is, it seeks to provide a constant and stable entry of the glass fiber into the interaction phase formed by the carrier gas jet and the main stream, thereby providing a constant and stable entry of the glass fiber into the tensile phase.

Az 1. ábra vizsgálatakor kitűnik, hogy a szálképző hely valamennyi főalkotóeleme között és körül fontos teret létesítettünk, beleértve az olvasztóteret, a hordozó gázsugár sugárcsövét tápláló vezetéket és a főáramot létesítő berendezést. A szálképzö hely szerkezeti elemei 25 közötti tér megnövelése folytán az olvasztótér és a főáramot, valamint a hordozó gázsugarat létesítő gázfejlesztők közötti hőátadás hatásosabban csökkenthető. Ebből következik, hogy ily módon az üveg hőmérsékletét is szabályozni lehet. Ez az elrendezés lehetővé teszi, hogy nagyobb hőmérsékleten olvadó üvegösszetételeket alkalmazzunk, vagy nagyobb üveghozamot érjünk el. Alkalmazhatunk többszörös szálképző helyeket is a főáramra keresztirányban.Examining Figure 1, it is apparent that an important space is provided between and around each of the main components of the fiber forming site, including the melting area, the conduit feeding the carrier gas jet, and the main current generating apparatus. By increasing the space between the structural members of the fiber forming site, the heat transfer between the melting chamber and the gas generators providing the main stream and the carrier gas beam can be reduced more effectively. It follows that the temperature of the glass can also be controlled in this way. This arrangement allows the use of higher melting glass compositions or higher glass yields. Multiple filament locations transverse to the main stream may also be used.

Az 1. ábrán látható kivitelnél alkalmazott, üvegbevezető 37 szájnyílás egy egyszerű nyílás lehet, vagy pedig úgy lehet kialakítva, amint azt a következőkben a 2. és 3. ábrák kapcsán ismertetjük.The glass inlet mouthpiece 37 used in the embodiment of Figure 1 may be a simple opening or may be constructed as described below with reference to Figures 2 and 3.

A 2. és 3. ábrákon látható, hogy a főbb szerkezeti elemek kialakítása azonos az előzőekben leírtakéval, bár az üveget bevezető 37 szájnyílás és a 12A főáram felső határa közötti távolság nem olyan nagy, mint az 1. ábrán.Figures 2 and 3 show that the main structural members have the same configuration as described above, although the distance between the mouth opening 37 for the bottle and the upper limit of the main current 12A is not as large as in Figure 1.

A 2. és 3. ábrákon látható kivitelnél a 200 olvasztótér két oldalát alumíniumoxidszál 207 szigeteléssel láttuk el (pl. 60%-os Al₂O₃-al), csökkentve ezáltal a hőveszteségeket és védve a 203 sugárcsöveket a 200 olvasztótér nagy hőmérsékletétől. Annak érdekében, hogy a nagy hőmérsékleteket kibírja a 200 olvasztótér általában platinaötvözetből készül és a szigetelés lehetővé teszi, hogy 50 a többi szerkezetet, pl. a 203 sugárcsöveket olcsóbb anyagból, pl. rozsdamentes acélból készítsük.2 and 3, the two sides of the melting chamber 200 are sealed with alumina fiber 207 (e.g., 60% Al ₂ O ₃ ), thereby reducing heat loss and protecting the jet tubes 203 from the high temperature of the melting chamber 200. In order to withstand high temperatures, the melting chamber 200 is generally made of platinum alloy and the insulation allows 50 other structures, e.g. the jet tubes 203 from cheaper material, e.g. made of stainless steel.

Ha az olvasztótér és a hordozó gázsugár, valamint az azt vezető szerkezetek között a 207 szigetelés van elhelyezve, akkor az üveg és a hordozó gázsugarat képező gáz hőmérséklete közötti különbség nagyobb lehet. Ily módon még akkor is, ha a hordozó gázsugár hőmérséklete kicsi, a 207 szigetelés hatására az üveg hőmérséklete viszonylag nagy értéken tartható, túlzottan nagy hőveszteség nélkül. Ez az elrendezés megkönnyíti az iize60 melést nagy terméshozam esetén.If the insulation 207 is disposed between the melting chamber and the carrier gas jet and the structures guiding it, the temperature difference between the glass and the gas forming the carrier gas jet may be greater. Thus, even if the carrier gas jet temperature is low, the insulation 207 can keep the glass temperature relatively high without excessive heat loss. This arrangement facilitates the feeding of the iize60 at high yields.

Ha 2. és 3. ábrákon ábrázolt kivitelnél az üveget vezető járat alakját figyeljük, láthatjuk, hogy ennek a járatnak az olvasztótér végén van egy 37c adagolónyílása és hogy ez a járat az adagolónyílás felett tölcsér alakjában ki65 szélesedik, ami megkönnyíti az üveg átfolyását az ada golónyíláson át a tartaléküreg felé, ahonnan az üvegszál elfolyik. A belső kiszélesedés kis tartályt képez, ahonnan az üvegszál elfolyik. A 37 szájnyílás kerülete a 37c adagolónyílás kerületének 2~3-szorosa lehet és ezt az egész kerületet az üveg benedvesíti, ami hozzájárul 5 ahhoz, hogy az ezen a nyíláson kilépő üvegbuborék stabilabb legyen, különösen nagy hőmérsékletek esetén. A tartaléküreg következtében a kialakult üvegbuborék vagy kúp alapja nagyobb, következésképpen hosszabb buborék képződik, amiáltal az üveg bevezetési pontja és 10 a között a pont között ahol az üvegbuborékból a szálképződés megkezdődik, nagyobb távolság lesz. Ennek a távolságnak a megnövekedése lefelé, ahol az üvegszál képződése kezdődik, csökkenti a szálak azon törekvését, hogy összegyűljenek a szálképző hely közelében levő 15 szerkezeteken.2 and 3, it is seen that this passage has a dispensing opening 37c at the end of the melting chamber and that this passage expands in the form of a funnel 65 above the dispensing opening, which facilitates the flow of glass through the dispensing opening. through the reserve cavity from where the glass fiber flows. The internal expansion forms a small container from which the glass fiber flows. The circumference of the orifice 37 may be 2 to 3 times the circumference of the dispensing orifice 37c and this entire circumference is moistened by the glass, which contributes to the stability of the glass bubble exiting through this orifice, especially at high temperatures. Due to the reserve cavity, the base of the formed glass bubble or cone is larger and consequently a longer bubble is formed, thus giving a greater distance between the point of introduction of the glass and the point where the glass bubble begins to form. Increasing this distance downward, where glass fiber formation begins, reduces the tendency of the fibers to accumulate on structures 15 near the fiber forming site.

Bár az üvegbevezető szájnyílás végén levő tartaléküreg köralakú is lehet, előnyös ha ovális alakú üreget alkalmazunk, amelynek nagyobb tengelye a 12A főáram áramlásirányában lefelé mutat, amint a 3. ábrán lát- 20 ható.Although a spare cavity at the end of the glass inlet opening may be circular, it is preferred to use an oval cavity having a larger axis downstream of the main stream 12A as shown in FIG.

A 2. és 3. ábrák kapcsán leírt üvegbevezetö eszközökkel a 37c adagolónyílás képezi a valódi, üveget bevezető ill. szabályozó nyílást.With the glass inlet means described in connection with Figures 2 and 3, the dispensing aperture 37c forms the real bottle inlet or outlet. regulating opening.

A 2. és 3. ábrák szerinti kivitelnél a hordozó sugár 25 nyomása kissé nagyobb lehet, mint az említett szabadalomnál, annak következtében, hogy a gázsugár szájnyílása és a főáram között távolság van. Következésképpen 2—10 bar közötti nyomások alkalmazhatók 2 mm átmérőjű hordozósugár szájnyílás esetén, I mm 30 átmérőjű szájnyílás esetén 2—25 bar nyomás.2 and 3, the pressure of the carrier jet 25 may be slightly higher than that of the said patent due to the distance between the mouth of the gas jet and the main stream. Consequently, pressures of between 2 and 10 bar can be used for a carrier jet with a diameter of 2 mm and a pressure of 2 to 25 bar with a diameter of 30 mm for a mouth of 30 mm.

Annak a lehetősége, hogy nagy nyomásokat és nagy kinetikai energiát alkalmazhatunk a hordozó sugárnál, lehetővé teszí az üveghozam emelését a bevezető nyílásokon keresztül és az üvegkifolyás egyenletességének 35 növelését, valamint a kialakult üvegbuborékok stabilitásának növelését, ami következésképpen javítja a képzett szálak egyenletességét.The ability to apply high pressures and high kinetic energy to the carrier beam allows the glass output to be increased through the inlets and the uniformity of the glass discharge and the stability of the formed glass bubbles, thereby improving the uniformity of the formed fibers.

Továbbá ismét az a lehetőség, hogy a hordozó sugárnál a nyomás növelhető és az a tény, hogy a hordozó 40 sugár szájnyílásai és az üvegbevezető szájnyílások el vannak választva a főáramtól, olyan tényezők, amelyek nagyon jelentősek azért, mert lehetővé teszik, hogy a hordozó sugár és az üveg szájnyílásának középvonalai között nagyobb távolság legyen. Többek között ezek a 45 tényezők megkönnyítik olyan üvegbevezető szájnyílások alkalmazását, amelyek nagyobbak, mint a hordozó sugáré, pl. 1 vagy 2-szer akkorák, amikor 12 bar nyomású hordozó sugarat alkalmazunk, és 2—3-szor akkorák, amikor a nyomás 12—25 bar. 50Further, the possibility that the pressure in the carrier beam may be increased and the fact that the orifices of the carrier beam 40 and the glass inlet openings are separated from the main stream are factors that are very significant because they allow the carrier beam and a greater distance between the center lines of the glass orifice. Among other things, these factors 45 facilitate the use of glass inlet openings that are larger than the carrier beam, e.g. They are 1 or 2 times larger when a carrier beam of 12 bar is used and 2-3 times when the pressure is 12 to 25 bar. 50

A 2. és 3. ábrákon ábrázolt kivitelnél az üvegbevezető szájnyílás tartaléküregének mérete a 12A főáram áramlási irányára merőleges irányban egyik tipikus esetben 1,3-szorosa a hordozósugár szájnyílás-átmérőjének és hossza a szélessége kétszerese. 55In the embodiment shown in Figures 2 and 3, the size of the spare cavity of the glass inlet orifice in a direction perpendicular to the flow direction of the main stream 12A is 1.3 times the diameter of the orifice of the carrier beam and twice its width. 55

A 2. és 3. ábrákon bemutatott kivitellel és amikor az említett szabadalom II. példájában ismertetett üvegösszetételt alkalmazzuk, akkor a gyártás a következő táblázatban ismertetett üzemi paraméterekkel történt és2 and 3, and when said patent II. using the glass composition described in Example 1, the production was performed with the operating parameters described in the following table and

az alábbi eredményeket kaptuk: the following results were obtained: 60 60 Üvegtermelés glass Production 35—40 kg/nap/üvegkibocsátó szájnyílás 35-40 kg / day / glass outlet Mikron Micron 4,0/5 gramm 4.0 / 5 grams Szálak átmérője Fiber diameter 5—6 mikron 65 5-6 microns 65

8 12A főáram: hőmérséklete 8 12A Main Current: Temperature 1550 °C 1550 ° C nyomása pressures 0,2 bar 0.2 bar sebessége speed 450 m/sec 450 m / sec Hordozósugár: hőmérséklete Carrier jet: temperature 600 °C 600 ° C nyomása pressures 7 bar 7 bar sebessége speed 560 m/sec 560 m / sec szájnyílása mouth 2 mm 2 mm Kinetikai energiák viszonya Relationship of kinetic energies hordozósugár —6 12A főáram carrying beam -6 12A main current

Ha most a 4,, 5. és 6. ábrákat figyeljük, ismét olyan kivitelt láthatunk, amelynél a 200 olvasztótér a 201 előtéttesttel van kombinálva. A 202 generátort alkalmazzuk, annak érdekében, hogy a 12A főáramot általában vízszintes irányban vezesse az olvasztótér alatt.Referring now to Figures 4, 5 and 6, again, an embodiment is shown in which the melting chamber 200 is combined with the ballast 201. Generator 202 is used to direct the main current 12A generally horizontally below the melting chamber.

Ebben az esetben a 200 olvasztótér két sorozat üvegbevezető szájnyílással van ellátva és ezek ötös kötésben vannak elhelyezve, amint a 6. ábrán látható. A hordozósugarat tápláló 204 cső elágazásokkal van ellátva és ennek az üvegbevezetö 37B szájnyílásokkal szomszédos hordozósugarat bevezető 36B szájnyílásai vannak, valamint járulékos szerkezetei a hordozósugár betáplálására, amelynek 36A szájnyílásai az üvegbevezető 37B szájnyílásokkal vannak kombinálva. Valamennyi 36A, 36B, 37A és 37B szájnyílás a 12A főáram felső határától bizonyos távolságban helyezkedik el. Ez a kivitel nemcsak több ötös kötésű szálképző központot teremt, hanem ezzel az elosztással a főáram és a szájnyílások között függőleges távolság létesítését teszi lehetővé.In this case, the melting chamber 200 is provided with two series of glass inlet openings and they are arranged in a five-piece connection as shown in FIG. The carrier beam feeding tube 204 is provided with junctions and has mouth openings 36B adjacent to the carrier glass jet openings 37B, and additional means for feeding the carrier jet 36A with the glass inlets 37B. All mouth openings 36A, 36B, 37A and 37B are located at a distance from the upper limit of the main current 12A. Not only does this design create multiple five-bonded fiber forming centers, it also allows vertical distribution between the main stream and the orifices.

Több kivitelnél, amint azt az alábbiakban ismertetni fogjuk és amelyekkel nagyon nagy szálképző teljesítményt lehet megvalósítani, a szálak hajlamosak arra, hogy áthaladjanak a 12A főáramon anélkül, hogy teljesen meg lennének nyújtva. Ebből következik, hogy a szálak egyes részei hajlamosak arra, hogy túl korán megszilárduljanak, aminek következtében a késztermékben túl nagy szálak lesznek. Az ilyen fajtájú hibákat a 7. ábrán ábrázolt kivitellel lehet kiküszöbölni.In several embodiments, as will be described below, with which very high fiber-forming power can be achieved, the fibers tend to pass through the main current 12A without being fully stretched. It follows that parts of the fibers tend to solidify too early, resulting in too large fibers in the finished product. Such an error can be eliminated by the embodiment shown in Figure 7.

A 7. ábrán a szálképző szerkezet úgy van elhelyezve, mint a 2. és 3. ábrákon, de ezenfelül a főáramot létesítő 202 generátor kilépőnyílásánál egy fal, vagy 208 lemez van elhelyezve. Ez a lemez a 12A főáram alatt helyezkedik el és a főáram tengelyétől eltérő görbülete van. Ehhez a lemezhez csatlakozik az íves 209 lemez és a kettő között 210 rés van, hogy a 211 vezetékben szállított levegőfátyol vagy réteg ki tudjon ezen a résen át lépni.In FIG. 7, the fiber forming device is disposed as in FIGS. 2 and 3, but in addition, a wall or plate 208 is disposed at the outlet of the main power generator 202. This plate is located below the main current 12A and has a curvature different from the main current axis. Connected to this plate is the arcuate plate 209 and there is a gap 210 between the two so that the air veil or layer carried in the conduit 211 can pass through this gap.

Ennél a kivitelnél az íves 208 és 209 lemezek olyan hatást létesítenek, amellyel a főáramot eltérítik, aminek következménye, hogy a főáram és az üvegbevezető szájnyílások közötti szabad tér megnő. Ez olyan jellegű hatás, mint amilyen az említett szabadalom 11. ábrája kapcsán ismertetett berendezés hoz létre, de a lemezek hatását a találmány szerinti kivitelnél növeli a 210 résen át bevezetett levegőáram. Következésképpen a főáram vastagsága megnő a meleg szakaszban, ahol a szálképzés bekövetkezik. Ez a berendezés jól alkalmazható annak megakadályozására, hogy a szálak áthaladjanak a főáramon és túl korán lehűljenek, mielőtt a kívánt nyújtás bekövetkezett volna. A 7. ábrán látható kivitelnél a ventillátor nyomása, amely a levegőt a 210 résen át kinyomja 3—6 bar lehet.In this embodiment, the curved plates 208 and 209 exert an effect of deflecting the main current, resulting in an increase in the clearance between the main current and the glass inlet openings. This is an effect such as that produced by the apparatus described in Figure 11 of said patent, but the effect of the plates in the embodiment of the present invention is enhanced by the air flow through the slot 210. Consequently, the thickness of the main stream increases during the warm phase, where the fiber formation occurs. This device is well suited to prevent the fibers from passing through the main stream and cooling too early before the desired stretching has occurred. In the embodiment shown in Fig. 7, the pressure of the fan, which expels air through the slot 210, can be 3-6 bar.

A 8. ábrán ismét egy másik kivitelt ábrázoltunk. Ennél a főáramot létesítő generátor a 212 sugárcső alatt van elhelyezve, amelyen egy sorozat 36 szájnyílás van.Figure 8 shows another embodiment. Here, the main current generator is located below the jet 212, which has a series of orifices 36.

amelyek mindegyike egy-egy hordozósugarat vezet előrefelé és lefelé, hogy ott a 12A főárammal kölcsönhatási szakaszt hozzon létre.each of which carries a carrier beam up and down to create an interaction section with the main current 12A there.

A 8. ábrán az üveget tartályból vagy medencéből vezetjük a 213 edénybe, amelyet a 214 tápvezetéken át lehet megtölteni. Az edényt falak határolják, amelyek közül az egyik, a 215 fal látható és ezen 216 túlfolyó küszöb van. E fölött a küszöb fölött üvegfátyol vagy réteg folyik innen lefelé a 36 szájnyílásokon át belépő hordozósugarak szakasza felé. Ezeknek a sugaraknak és az általuk indukált áramoknak ahatására, amint azt az említett szabadalomban, és különösen a 12, 12A, 13A és 13B ábráival kapcsolatban leírtuk, az üvegfátyol-áram a 37s szálakká osztódik szét. Mindegyik szál egy-egy hordozósugárral határosán alakul ki és mindegyik szál behatol a kölcsönhatási szakaszba, ahol a szálképzés végbemegy.In Figure 8, the bottle is introduced from a container or a reservoir into a vessel 213 which can be filled through a supply line 214. The container is bounded by walls, one of which is the wall 215 and has an overflow threshold 216. Above this threshold, there is a web or layer of glass flowing down from there toward the portion of carrier jets entering through the mouth openings 36. Under the influence of these rays and the currents they cause, as described in that patent, and in particular with reference to Figures 12, 12A, 13A and 13B, the glass veil stream is divided into fibers 37s. Each fiber is formed adjacent to a carrier beam and each fiber enters the interaction stage where the fiber formation takes place.

Ez az elrendezés nagyon előnyös bizonyos esetekben, különösen olyan anyagokból történő szálképzés esetén, amelyek nagyon tűzállóak vagy korrodeálnak, mint az üvegsalak, vagy bizonyos más ásványi összetételek. A képzendő szálak ezekben az esetekben az egyes szájnyílásokat nagyon nagy mértékben koptatják és ezért az olvasztóteret és más tartályokat, ahonnan ezek az anyagok érkeznek a nyílásokon át nagyon gyakran kell lecserélni, ami a szálképzés megszakítását vonja maga után.This arrangement is very advantageous in some cases, especially in the case of fiber formation from materials which are highly refractory or corrosive, such as glass slag or certain other mineral compositions. In these cases, the fibers to be formed will wear off the individual mouth openings to a very high degree and therefore the melting chamber and other containers from which these materials enter through the openings will have to be replaced very often, which will result in interruption of fiber formation.

Amint a leírt kiviteleknél ismertettük a 36 hordozósugár és a 12A főáram legközelebbi határa közötti távolság 5—10 mm lehet. A hordozósugár szájnyílásai és a 216 küszöbön levő azon pont közötti távolság, ahol az olvadt üvegfüggöny eltávolodik a küszöbtől 2—10 mm lehet.As described in the embodiments described, the distance between the carrier beam 36 and the nearest boundary of the main current 12A may be from 5 to 10 mm. The distance between the mouthpieces of the carrier beam and the point on the threshold 216 where the molten glass curtain moves away from the threshold may be 2 to 10 mm.

Annak érdekében, hogy a különböző típusú nyújtható olvadt közegek kezelését könnyebbé tegyük, különösen akkor, ha ez a közeg hajlamos arra, hogy a nyílásokat eltömje, vagy pl. nagy hőmérsékletű szál esetében az azt alkotó anyagokat korrodeálja, bizonyos berendezéseket alkalmazhatunk, amelyekben olyan anyagokat alkalmazunk, amelyek nagymértékben semlegesek vagy korrózióállók és nagyon jó tűzálló képességük van, mint pl. a krómoxid vagy alumíniumoxid bázisú anyagok. Ilyen megoldást mutatnak a 9. és 10. ábrák. 217 olvasztótér anyaga tűzálló oxid alapú anyag. Olvadt nyújtható 218 anyaggal van táplálva. Az olvasztótér egyik fala félköralakú mélyedésekkel ellátott 219 túlfolyóként van kialakítva, amelyek különálló betápláló árkokat képeznek minden egyes S szál számára.In order to facilitate the handling of the various types of extensible molten media, especially when this medium tends to block the openings, or e.g. In the case of high temperature fibers, it is corroded by the constituent materials, and some equipment may be used which uses materials which are highly inert or corrosion resistant and have very good refractory properties, such as. chromium oxide or alumina based materials. 9 and 10 illustrate such a solution. The material of the 217 melting chamber is a refractory oxide-based material. It is fed with molten stretchable 218 materials. One wall of the melting chamber is formed as an overflow 219 with semicircular recesses which form separate feed ditches for each fiber S.

A főáramot létesítő 202 generátor a 202 fúvókán át szolgáltatja a főáramot a 219 túlfolyó alatt. Több 203 sugárcső van elhelyezve, amelyeken 36 szájnyílások vannak és ezeket a 204 cső táplálja oly módon, ahogyan azt a többi ábrával kapcsolatban leírtuk. A hordozósugarak gázáramát a 221 generátor szolgáltatja. Amint az előző kiviteleknél, pl. az 1., 2. és 3. ábra szerinti kiviteleknél leírtuk, a hordozósugár 36 szájnyílásai úgy vannak elhelyezve, hogy az a 12A főárammal kölcsönhatást képezzen olyan pontokban, amelyek függőlegesen a nyújtható S szálak alatt vannak, azért, hogy a szálak a kölcsönhatási szakaszba behatoljanak és így fonal képződjék.The main power generator 202 supplies the main power through the nozzle 202 below the overflow 219. A plurality of jet tubes 203 are provided with mouth openings 36 and are fed by the tube 204 as described in connection with the other figures. The gas stream of carrier jets is provided by generator 221. As in previous embodiments, e.g. 1, 2 and 3, the mouth openings 36 of the carrier beam are arranged to interact with the main current 12A at points vertically below the extensible fibers S so that the fibers penetrate into the interaction section. so that yarn is formed.

A 9. és 10. ábrán bemutatott kivitelnél a 219 túlfolyó félköralakú mélyedései jóval a főáram felső határa felett vannak, pl. 50—100 mm-re felette és előnyösen a hordozósugár 36 szájnyílásai is 5—10 mm-re a főáram határa felett vannak. Olyan anyagok kezelésénél, amelyek na gyon nagy hőmérsékleten készülnek, előnyös lehet hűtés alkalmazása, hogy a közeget a fonáshoz legoptimálisabb hőmérsékletre hozzuk. A távolság amelyben a túlfolyó a főáramtól van, maga biztosítja az S szál szükséges lehűtését, de ha erre szükség van, lehet még további hűtést is alkalmazni, pl. úgy, hogy csökkentjük a hordozó gázsugár és a főáram létesítéséhez alkalmazott hőmérsékletét. Ezek között a gázok között választhatunk égésterméket (amelyeket a bevezetés előtt le lehet hűteni) vagy levegőt, vagy gőzt.In the embodiment shown in Figures 9 and 10, the semicircular recesses of the overflow 219 are well above the upper limit of the main current, e.g. 50-100 mm above, and preferably also, the orifices 36 of the carrier beam are 5-10 mm above the mainstream boundary. When treating materials made at very high temperatures, it may be advantageous to use cooling to bring the medium to the optimum temperature for spinning. The distance at which the overflow is from the main stream itself provides the necessary cooling of the fiber S, but if necessary, additional cooling may be applied, e.g. by reducing the temperature of the carrier gas jet and main stream. Among these gases, we can choose between combustion products (which can be cooled before introduction) or air or steam.

A 11. ábra olyan szerkezetet ábrázol, amelyet az ΙΙΟ. ábrákkal kapcsolatos kiviteleknél lehet alkalmazni. All. ábrán ábrázolt szálképző hely hasonló az 1. ábrán ábrázolthoz, azonban ezen még egy másik gázsugár is látható. A 222 sugárcső, amelyen 223 nyílás van olyan pontban elhelyezve, amely a főáram áramlásirányát tekintve az S szál alatt van. Ilyen 222 cső helyezhető el minden szálképző helynél és ezeket a csöveket a 224 vezeték táplálhatja gázzal a 225 vezeték révén, bármilyen megfelelő forrásból.Figure 11 illustrates a structure shown in Figs. Figs. All. FIG. 1B is similar to the one shown in FIG. 1, but with another gas jet. The ray tube 222 having an orifice 223 located at a point below the fiber S in the flow direction of the main stream. Such tubing 222 may be located at each filament location and these tubing may be fed by gas 224 from any suitable source.

Ezeket az áramlásirányban lejjebb levő járulékos 222 csöveket különösen akkor alkalmazzuk, ha az S szálak szabadesésben megtett távolsága nagy. Ezek a járulékos gázsugarak a szál stabilitását biztosítják abban a pillanatban, amikor a szálak a kölcsönhatási szakasz közelébe kerülnek a 36 szájnyílásokból kilépő hordozósugarak és a 12A főáram között.These downstream auxiliary tubes 222 are particularly useful when the free-fall distance of the fibers S is large. These additional gas jets provide fiber stability at the moment the fibers are near the interaction section between the carrier jets exiting the mouth openings 36 and the main stream 12A.

Ezzel a járulékos gázsugárral, amelynek a méretei nagyjából azonosak a hordozó sugáréval és amelynek nyomása és sebessége is azzal nagyjából azonos, a hordozósugár és a járulékos gázsugár indukált áramokat képeznek, amelyeket a 11. ábrán nyilakkal jelöltünk. Ezek az áramok, amelyek az S szálakhoz képest többékevésbé szimmetrikusan vannak elosztva, a szálat eléggé szilárd helyzetben tartják a gázáramok között, valamint a kölcsönhatási szakaszba való bevezetési pontjukhoz viszonyítva.With this auxiliary gas jet, whose dimensions are approximately the same as the carrier jet and whose pressure and velocity are approximately the same, the carrier jet and the auxiliary gas jet form induced currents, indicated by arrows in Figure 11. These currents, which are distributed less symmetrically with respect to the fibers S, maintain the fiber in a sufficiently stable position between the gas streams and their point of entry into the interaction section.

Valamennyi ábrázolt és ismertetett kivitelnél a hordozósugár 36 szájnyílása a főáram áramlásirányához képest az üveget bevezető eszköznél feljebb van elhelyezve. Bár a hordozósugár számára minden szálképző helynél ez a legelőnyösebb elhelyezés, a hordozósugár szájnyílását máshova is lehet helyezni az üvegbevezető szájnyíláshoz, ill. az üvegszálhoz viszonyítva. így pl. a hordozósugár szájnyílása a főáram áramlásirányához viszonyítva az üveget bevezető nyílásnál, vagy az üvegszálnál lejjebb is lehet. Ebben az esetben az üvegszál, az említett szabadalom 6. és 7. ábrájában leírtak miatt a főáram felületén halad a kölcsönhatási szakaszban közvetlenül a hordozó sugárnál lejjebb és ezután kerül a főáram belsejébe ebben a szakaszban, ami a szálképzést eredményezi.In each of the embodiments illustrated and described, the mouth of the carrier jet 36 is located higher than the glass inlet means relative to the flow direction of the main stream. Although this is the most preferred placement for the carrier jet at each filament location, the carrier jet orifice may be positioned elsewhere near the glass inlet orifice. relative to the glass fiber. so e.g. the mouth of the carrier jet may be lower than the glass inlet or the glass fiber relative to the direction of flow of the main stream. In this case, as described in Figures 6 and 7 of said patent, the glass fiber travels downstream of the substrate stream directly below the substrate beam and then enters the main stream at this stage, resulting in fiber formation.

Claims

Patent claims

A process for converting a thermoplastic material, in particular glass, into a fiber, wherein a main gas stream and at least one gas jet are so-called. producing a carrier beam having a cross-sectional area smaller than the main gas stream and having a kinetic energy per unit volume greater than the main gas stream, and introducing the carrier beam into the main gas stream to create an interaction section therein,

II characterized in that the softened material is passed through a clear space between the origin of the material and the upper interface of the main gas stream prior to its introduction into the interaction section, thereby keeping the fibers downstream of the structures after the interaction section and the structures from which reducing the interaction of the main gas stream with its temperature.

2. The method of claim 1, wherein the carrier jet is guided through an open space between the upper interface of the main gas stream and the mouth of the softener material to discharge the softener, main gas stream, and carrier jet. , reduce its interaction.

3. A method as claimed in claim 1 or 2, characterized in that the carrier jet is guided obliquely with respect to the flow direction of the softened material.

4. A method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the main gas stream is deflected and thus the free space between the main gas stream boundary and the origin of the softened material is increased.

5. The method of claim 4, wherein the main gas stream is deflected by an additional jet introduced into the surface of the main gas stream opposite to the position where the carrier jet and the softened material penetrate the main gas stream.

6. A method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that a series of in-line carrier jets are emitted at points remote from the main gas stream and a series of softened material fibers are emitted from a material source in the form of a material curtain and they are broken down into filaments by the currents they induce.

7. A method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the material fiber entering the interaction stage is stabilized by an additional gas jet which is emitted after the material fiber and directed towards the interaction section relative to the direction of the main gas stream.

8. The method of claim 3, wherein the main gas stream is flushed horizontally and the carrier jet is directed at an angle of 75-85 ° with the main gas stream.

Apparatus for carrying out the method of claim 1, having a main gas flow generator (202) and terminating in an outlet, having at least one carrier jet (203, 212, 222) having a mouth (36) smaller in cross section than the main gas outlet. and having an axis transverse to the axis of the main gas stream and a soft fiber filament (S) emitting structure (200, 213, 217), characterized in that the axis of the generator (202) transverse to the filament (S) and the filament outlet (S) (37) is a free space.

An embodiment of the apparatus according to claim 9, characterized in that the mouth (37) emitting the fiber (S) is disposed above the axis of the generator (202) emitting the main gas stream (12A).

An embodiment of the apparatus according to claim 9 or 10, characterized in that the carrier beam outlet (36) is disposed between the fiber outlet mouth (37) and the axis of the generator (202) providing the main gas stream (12A).

12. An embodiment of the apparatus according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the carrier beam outlet (36) is positioned upstream of the material fiber (S) outlet mouth (37) and the axis of the carrier beam outlet (36) is vertical to the material (36). ) is skewed.

13. An apparatus according to any one of claims 1 to 4, characterized in that arcuate plates (208, 209) are disposed on the side of the main gas stream (12A) facing the mouth opening (37) for softening material and the curvature is curved such that the main gas stream growing away from her outlet.

An embodiment of the apparatus of claim 13, characterized in that there is a gap (210) between the two curved plates (208, 209) connected to an additional gas jet (11) along the curved plate (209).

15. An embodiment of the apparatus according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the softening material storage means is a vessel (213) or a melting chamber (217) provided with an overflow (216, 219).

An embodiment of the apparatus of claim 15, wherein the overflow is formed as an overflow threshold (216) having a flat surface.

An embodiment of the apparatus of claim 15, wherein the overflow (219) is provided with semicircular recesses and these recesses are associated with a mouthpiece (36) which emits a corresponding carrier beam.

18. A 11-14. An apparatus according to any one of claims 1 to 3, characterized in that means (22) for transporting additional filaments (22) are provided between the axis of the main gas generator (202) and the melting chamber (200) in the direction of the main gas stream prior to the mouth (37) , 223, 224).

An embodiment of the apparatus according to claims 9 and 18, characterized in that the distance between the mouth opening (37) for introducing the softened material and the axis of the generator (202) providing the main gas flow (12A) is 12.5 to 110 mm.

20. An embodiment of the device according to claims 9, 18, 19, characterized in that the distance between the axes of the softened material inlet (37) and the carrier beam inlet (36) is 4 to 10 mm for the main gas flow (12A). measured in the direction of.

21. A 9-20. An embodiment of the apparatus according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the mouths (36) for generating the carrier beam are spaced from 7.5 to 20 mm from the axis of the outlet of the main gas stream.

22. An embodiment of the apparatus according to claims 9, 18 and 19, characterized in that the distance between the softened material outlet (37) and the carrier jet outlet (36) is 3 to 4 times the diameter of the carrier jet in the main gas flow. measured in the direction of.

An embodiment of the apparatus according to claims 9 and 18, characterized in that two rows of aligned mouth openings (37A, 37B) are formed in the melting chamber (200) containing the softened material and these openings provide the horizontal main stream of gas (12A). are disposed above the axis of the outlet outlet and the carrier jet tube (204) is provided with corresponding rows of mouths (36A, 36B), the axes of which are directed downwards to the axis of the main gas flow outlet.

24, 9, 12 and 18-23. An embodiment of the apparatus according to any one of claims 1 to 3, characterized in that a smaller calibrated mouth (37c) is formed in the melting chamber (200) above the mouth (37) for supplying the softened material.

25. The apparatus of claim 24, wherein the upper portion of the mouth opening (37) for softening material is ovally expanded.