NO155130B - Fremganhsmaate og innretning for samtidig mekanisk trekking av kontinuerlige fibre med forskjellige tverrsnittformer samt anvendelse av innretningen. - Google Patents

Abstract

En innretning og en fremgangsmåte for ved mekanisk trekking å fremstille kontinuerlige fibre, består i det vesentlige av å oppnå en tråd sammensatt av en blanding av filamenter med forskjellig tverrsnitt i konstant og definert mengde.Dette oppnås ut fra en trekkeplate som oppviser en nedre flate, omfattende et antall fibreringssentere (Bl , B2) med forskjellig struktur, idet hvert fibreringssenter består av en sone gjennomhullet av en gruppe munninger ut fra hvilke man på stabil måte kan trekke minst et filament.Disse kontinuerlige glassfibre får anvendelse spesielt som forsterkning for plastmaterialer.

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte

for fremstilling ved samtidig mekanisk trekking av kontinuerlige filamenter med forskjellige tverrsnittsformer.

Oppfinnelsen angår videre en innretning og anvendelse av denne for gjennomføring av fremgangsmåten.

De fibre som vanligvis frembringes ved mekanisk trekking av glass fra en rekke identiske åpninger, har vanligvis stort sett et jevnt, sirkulært tverrsnitt på grunn av den høye overflatespenning i det smeltede glass. Av denne grunn, vil når disse fibre samles for å danne en tråd, tall-rike tomrom adskille fibrene fra hverandre og i vesentlig grad redusere kompaktheten i tråden.

Anvendelse av en slik tråd som forsterkningsmid-del i organiske, syntetiske materialer, f. eks. termoplastiske eller termoherdende, tillater ikke tilsetning av så meget glass som ønskelig for å forbedre de mekaniske egenskaper. Denne be-grensning kan overvinnes ved å samle fibre med forskjellig tverrsnitt eller fibre med identisk tverrsnitt som ikke er sirkulært.

Fremstilling av fibre med et tverrsnitt som ikke

er sirkulært er spesielt beskrevet av R.A. Humphrey i "Forming glass filaments with unusual crosssections" (7éme Congrés International du Verre - Brussel 1965).

Ifølge denne artikkel fremstilles fibre med rek-

i tangulært eller heksagonalt tverrsnitt, f. eks. ved å benytte en fremstllingsmåte som tilsvarer den som benyttes ved fremstilling av optiske fibre.

Utgangsmaterialet er en tynn stav eller forform som har det ønskede tverrsnitt og hvor man lokalt mykner den

l nedre ende før man trekker en tilstrekkelig tynn fiber som beholder det opprinnelige tverrsnitt i redusert målestokk.

Denne fremgangsmåte gjør det nødvendig med en første fremstilling av en forform, og en meget nøyaktig kontroll av formingstemperaturen. Den diskontinuerlige og håndverksmessige i karakter gjør det ikke mulig å forutse en industriell utnyttelse i stor målestokk.

En annen fremgangsmåte er beskrevet i US-PS 2 758 951 og 2.906.656 som beskriver fremstilling av et kompositt-materiale .

Innretningen som benyttes i den fremgangsmåten

som er beskrevet i disse patenter omfatter en trådtrekker i sin nedre ende utstyrt med to serier sirkulære åpninger med forskjellig utboring som alternerer jevnt i en enkel, langs-gående rekke. Fra disse åpninger trekkes en rekke fibre med sirkulær kontur med forskjellig tverrsnitt, og trekkingen ut-føres slik at det dannes et teppe av parallelle fibre hvor hver fiber med stor diameter er omsluttet av en rekke fibre med meget mindre diameter. Tepper rulles opp på en trommel hvor man fremstiller opptil flere hundre suksessive lag. Bort-sett fra en omtrentlig angivelse av diameteren på åpningen gis det ingen presisering av driftsbetingelsene for en slik trådtrekker.

FR-PS 1.341.710 beskriver en fremgangsmåte for å fremstille fibre med ikke-sirkulært tverrsnitt fra en vandig trådtrekker.

Denne fremgangsmåten består i å opprette en kontakt mellom overflaten av glasset ved utløpet av åpningen og en

avkjølt overflate. Under avkjølingen vil viskositeten i glasset øke lokalt og derved fastholde den deformeringen av glasset som er frembragt på denne måten. På denne måte kan man få en stor variasjon av fibre med et ikke-sirkulært tverrsnitt.

Uavhengig av vanskelighetene som vil oppstå ved driften av en slik installasjon, er det åpenbart at antallet fibre som leveres av trådtrekkeren er meget lite når forut-setningen er at hvert utløp skal utstyres med en deformerings-innretning hvis plassbehov er langt fra neglisjerbart i industriell målestokk. En slik løsning har bare begrenset inter-esse.

Foreliggende oppfinnelse vedrører en innretning

og en fremgangsmåte for fiberdannelse som gjør det mulig å fremstille en kontinuerlig tråd som består av et høyt antall fibre med forskjellig tverrsnitt.

Foreliggende oppfinnelse har spesielt til formål fra en gitt fibreringsinnretning å tilveiebringe en tråd som består av en blanding av fibre med forskjellig tverrsnitt i konstant og definert forhold, valgt på en slik måte at det øker graden av kompakthet i tråden.

Disse mål oppnås ved å benytte en ny form for trådtrekker i en fibreringsinnretning som er definert nedenfor.

Foreliggende oppfinnelse angår således en fremgangsmåte for fremstilling ved samtidig mekanisk trekking, av kontinuerlig filamenter som oppviser forskjellige tverrsnittsformer ut fra et termoplastisk mineralsk materiale slik som glass, ved å mate en dyseanordning generelt oppvarmet ved Joule«-ef f ekt, hvis nedre flate er perforert av et stort antall munninger anordnet for å danne et antall regulært fordelte grupper i det flaten kan avkjøles ved hjelp av en gasstrøm, og i.h.t. hvilken man under oppstart-ing av dyseanordningen trekker et filament pr. munningsgruppe, og denne fremgangsmåte karakteriseres ved at man idet munningsgruppene oppviser forskjellig konfigurasjon, avkjøler bunnen av dyseanordningen til en temperatur slik at, for en del av gruppene oppdeles filamentene som trekkes fra disse grupper videre i så mange filamenter som det foreligger munninger i hver av gruppene, og at man for den andre del fortsetter trekkingen av ett filament pr. munningsgruppe.

Foreliggende oppfinnelse angår videre en innretning for gjennomføring av den ovenfor antydede fremgangsmåte omfattende en matekilde for glass i forbindelse med en dyseanordning som oppvarmes med Joule-effekt der bunnen er perforert av et antall munninger som danner grupper C som regelmessig er fordelt over bunnen, en blåseanordning for gass retttet mot bunnen av dyseanordningen samt midler for trekking av filamentene, og innretningen krakteriseres ved at munningene som perforerer bunnen til dyseanordningen er anordnet slik at de danner minst to typer munningsgrupper C, i det hver gruppe består av en sone B perforert av munninger som oppviser en konfigurasjon som er forskjellig fra konfigurasjonen av munningene i en annen gruppe.

Med fibreringssentre med forskjellig struktur forstår man soner som er perforert med grupper av åpninger som adskiller seg fra hverandre, spesielt ved arten metall-legering som de består av, og/eller antall åpninger og/eller tverrsnittet i åpningene og/eller avstanden som adskiller åpnin< ene. Ifølge et karakteristisk trekk ved oppfinnelsen er disse fibreringssentrene regulært plassert i bunnen av en trådtrekker som består av en plan plate. Et annet karakteristisk trekk ved oppfinnelsen er disse fibreringssentrene plassert i bunnen av knaster hvor veggene omslutter minst et indre hulrom.

Oppfinnelsen angår anvendelse av nevnte innretning for samtidig og kontinuerlig trekking av fibre med forskjellig tverrsnitt for å øke den fremstilte tråds kompakthetsgrad.

Oppfinnelsen skal forklares i detalj nedenfor under henvisning til de vedheftede tegninger hvor: Fig. 1 er en installasjon for fibrering utstyrt med trådtrekker ifølge oppfinnelsen sett forfra og hvor visse deler er fjernet; Fig. 2 i forstørret målestokk viser en del av den nedre overflate av et første eksempel av en bunn av en trådtrek er ifølge oppfinnelsen; Fig. 3 illustrerer et annet eksempel på en trådtrekker ifølge oppfinnelsen i form av en perspektivskiss av en del av bunnen i trådtrekkeren med knaster som begrenser

hulrom; Fig. 4 er et vertikalsnitt av knaster vist i fig. 3;

Fig. 5 er et horisontalsnitt i planet A-A av knastene i fig. 4; og Fig. 6 og 7 viser andre typer knaster.

I fig. 1 viser man som et eksempel den generelle konstruksjon av en fibreringsinnretning utstyrt med en trådtrek er ifølge oppfinnelsen.

Trådtrekkeren 10 som vanligvis består av en legering av 90% platina og 10% rhodium er utstyrt med polklemmer 11 for tilførsel av elektrisk strøm som benyttes til oppvarming ved hjelp av Joule-effekten. Den inneholder smeltet glass som strømmer ut gjennom åpninger gruppert i en rekke fibreringssentre C plassert på den nedre overflate av en plan flate 12 som utgjør bunnen av trådtrekkeren. Trådtrekkeren står i forbindelse med en kilde for tilførsel av smeltet glass av kjent type som kan være enten den forreste del av en direktesmelte-ovn hvorfra det smeltede glass strømmer direkte ut i trådtrekkeren, eller et matesystem som tilfører glasset i form av kuler og hvor disse smeltes i trådtrekkeren. Uavhengig av den matekilde som benyttes, sikres glasstrømmen gjennom åpningene hovedsakelig ved de hydrostatiske trykk av smelte-massen som befinner seg over platen. Glasset trekkes til elementære fibre 13 på kjent måte ved hjelp av en roterende spindel 14. Etter påføring av et belegg ved hjelp av en smøringsinnretning som skjematisk er vist ved 15, samles fibrene til én eller flere tråder 16 ved innretninger som vanligvis benyttes for denne fremgangsmåte, slik som kammer 17, 18; tråden nøstes deretter opp på en roterende spindel 14 hvor den forskyver seg under påvirkning av en fordelings-innretning eller snekke 19.

En blåserampe 20, utstyrt f.eks. med en serie åpninger 21, er plassert i nærheten av og under fibrer-ingsplanet, åpningene 21 er rettet mot bunnen av trådtrekkeren. De sistnevnte åpninger kan bestå av dyser eller meget smale spalter plassert parallelt med lengdeaksen i trådtrekkeren.

De er ved hjelp av ledninger 22 forbundet med en kilde for gass som ikke er vist.

De kan være montert som faste, roterende eller osciller-ende. I det sistnevnte tilfelle, vist i fig. 1, er den ene enden av rampen 20 forbundet med en motor ved hjelp av en arm 24 utstyrt med en rulle 25 som hviler på en kam 26 festet til aksen på motoren. Andre blåsemåter kan også benyttes.

Etter strukturen og plasseringen av de forskjellige fibreringssentre fordelt på bunnen av trådtrekkeren, anvendes gasstrømmen som er rettet mot den nedre overflate av platen 12 bare ved starten av fibreringsoperasjonen eller under

hele varigheten av denne.

Selve strukturen av de forskjellige fibreringssentre C og deres virkning på platen 12 gjør det mulig å definere antall fibre som trekkes av trådtrekkeren og fordelingen av fibrene etter tverrsnitt.

Således omfatter en trådtrekker ifølge oppfinnelsen minst to serier fibreringssentre slik at det er mulig samtidig å trekke en enkelt fiber fra disse fibreringsentre og en rekke fibre fra andre fibreringssentre.

Forskjellen i struktur kan helt enkelt være avstanden mellom aksene i åpningene og/eller antall åpninger og/eller tverrsnittet på åpningene.

Således kan platen 12 være en plan plate,perforert med en rekke grupper av åpninger,hvor hver gruppe danner et fibreringssenter som f.eks. er vist i fig. 2. Fibreringssentrene C-^ og C2 som er vist, omfatter fire sirkulære åpninger med samme diameter plassert i hjørnene av et kvadrat. De adskiller seg bare ved avstandene a og b som skiller sentrene fra to naboåpninger. Sentrene og C2 som er for-skjøvet, danner rekker som er skilt med en avstand t, to etter følgende sentre i den samme rekken er skilt med en avstand 1. Sentrene og C2 kan skille seg fra hverandre ved antall åpninger og/eller ved tverrsnittet av disse.

Forskjellen i struktur kan likeledes gjelde den relative avstand av åpningene i forhold til platen.

Platen 12 kan også være utstyrt med en serie knaster som stikker frem under den nevnte platen og hvor veggene omslutter minst et indre rom og fra bunnen av hvilke de forskjellige fibreringssentre er plassert.

Fig. 3-7 illustrerer noen eksempler på knaster med forskjellig form.

Formen på knastene er fortrinnsvis geometrisk enkel, f .eks. prismatisk som knastene B-j^ og B2 som har fire plane sideflater (fig. 3-5) eller sylindriske (fig. 6 og 7) .

Sideveggen eller sideveggene er fortrinnsvis vertikale og den ytre, nedre overflate av de nevnte knaster på bunnen av hvert hulrom er fortrinnsvis hovedsakelig horisontalt.

Knastene som er vist i fig. 6 skiller seg bare fra hverandre ved avstanden som skiller åpningene.

Fig. 7 viser et annet eksempel på fibreringssentrum; det dreier seg om den nedre overflate av en sylindrisk knast lukket med et kors 30 som begrenser fire åpninger 31 i form av kvandranter. Denne åpningsformen gjør det mulig å få fibre med et tverrsnitt som ikke er sirkulært. Denne typen fibreringssentrum forbundet med andre fibreringssentre som vist i fig. 6 f.eks., gjør det mulig å få en blanding i konstant og definert forhold av fibre med sirkulært tverrsnitt og ikke-sirkulært tverrsnitt.

Fig. 3-7 viser knaster utstyrt med et enkelt indre rom. Trådtrekkeren ifølge oppfinnelsen kan imidlertid også være utstyrt med knaster som har et avlangt, rektangulært tverrsnitt. Disse knaster i form av stenger kan være utstyrt med flere indre rom uavhengig av hverandre. Bunnen av hvert rom er utstyrt med et fibreringssentrum hvor åpningene er fortrinnsvis plassert jevnt i forhold til den vertikale akse. Dette er likeledes gunstig for knaster som bare har et enkelt hulrom for når man trekker en enkelt fiber fra fibreringssenferet vil denne plassering av åpningen gjøre det mulig å få en jevn strømning som mater dråpen som er ut-gangspunktet for fiberen. Riller med liten dybde kan være plassert i den nedre, ytre overflate av denne type knaster for å skille to nabofibreringssentre.

Forskjellene i strukturen på fibreringssentrene kan likeledes dreie seg om arten av materiale som utgjør den ytre, nedre overflate av hver perforert sone. Valg av dette materiale bestemmes av fuktegraden overfor smeltet glass. En trådtrekker ifølge oppfinnelsen kan således omfatte forskjellige fibreringssentre hvor de nedre, ytre oveflater fuktes forskjellig avhengig av arten materiale som disse overflatene består av.

Trådtrekkerne ifølge oppfinnelsen omfatter således minst to kategorier perforerte soner, hvor for den enes ved-kommende kontaktvinkelen med smeltet glass på 1150°C er mer enn 60° og de andre mindre enn 50°.

Forandring av materialet kan vedrøre enten alle fibreringssentrene eller bare den nedre, ytre overflate i den perforerte sone.

Når det dreier seg om trådtrekkere med knaster, kan man benytte to forskjellige legeringer for helt eller delvis å få to serier med knaster. Som et eksempel kan en tråd-i sylindrisk form hvor den ene helt ut består av en legering av 90% platina og 10% rhodium, og den andre av en legering a-< 9 3% platina og 3% iridium og 4% gull.

Denne legering er kommersielt tilqienqeliq under benevnelse!

"PR 3/4". Kontaktvinkelen med glass E for en plate av den trekomponentlegeringen som er nevnt foran er 75° mens den under de samme betingelser bare er 39° for en plate av plati na tilsatt 10% rhodium.

Differensieringen mellom fibreringssentrene kan likeledes frembringes ved påføring av et produkt på den ytre overflate av visse av de perforerte soner. Dette produkt ka påføres ved hjelp av hvilke som helst innretninger som passe for de nevnte soner, alt ettersom de er plassert på en trådtrekker med flat bunn eller en trådtrekker med knaster.

Som et eksempel kan en trådtrekker ifølge oppfinnelsen være utstyrt med to, serier knaster hvor den ene serien har en ytre, nedre overflate belagt med et belegg av bor-nitrid som spiller samme rolle som trekomponentlegeringen nevnt foran og de andre er belagt med platina tilsatt rhodiu

Knastene er plassert med regulære intervaller på

bunnen av en trådtrekker som vist i fig. 3, 5 og 6.

F.eks. kan knaster av prismatisk form med et enkel hulrom, slik som oq B2, være plassert i grupper som hver danner en rekke som står loddrett på lengdeaksen i trådtrekkere Sylindriske knaster plasseres fortrinnsvis i rader forskjøve i forhold til hverandre og plassert i doble rader som vist i fig. 6. Avstanden g mellom to etterfølgende grupper er slik

at det er mulig å skyve inn en avk jølingsinnretning,.f .eks.

kjøleribber av kjent type.

Virkemåten på trådtrekkeren ifølge oppfinnelsen er forklart nedenfor, hvor man skiller mellom trådtrekkere med flat bunn og trådtrekkere med knaster.

For trådtrekkere med flat bunn som f .eks. omfatter ; to kategorier fibreringssentre og C2 er starten følgende: Det varme glasset strømmer ut gjennom åpningene og glassbelegger stort sett hele den nedre overflate av fibrer-ingsplaten.

På grunn av virkningen av gasstrømmen som perma-nent er rettet mot bunnen av trådtrekkeren, skiller operatøren glassmassen som dannes på denne bunnen og frembringer en oppdeling av glasset i en rekke mindre glassområder hvor hvert av disse er omsluttet av en perforert sone som korresponderer med et fibreringssentrum.

Med utgangspunkt i denne første fase trekker opera-tøren med liten hastighet en fiber fra fibreringssenteret. Under påvirkning av gasstrømmen vil temperaturen i glassdråpene reduseres og få en øvre temperatur 0^ med hvilken bare fibrene som trekkes fra fibreringssentrene Cj begynner å dele seg i like mange fibre som det er åpninger i fibreringssentrene. De trukne fibre fra fibreringssentrene C2 påvirkes ikke av denne operasjonen. Temperaturen i dråpene for de forskjellige fibrene som trekkes, stabiliseres til en fibreringstemperatur T som er lavere enn temperaturen 0^, men høyere enn en nedre temperatur 0^ under hvilken det også fra sentrene C_ finner sted en oppdeling av trukne fibre, slik at det ville trekkes én fiber pr. åpning for alle fibreringssentrene. Temperaturen T stabiliseres fortrinnsvis på en verdi som ligger i nærheten av * (01 + 02) .

For enhver trådtrekker som skal benyttes for fremstilling av kontinuerlige glassfibre ved mekanisk trekking, varierer temperaturen i glassdråpene noe fra et punkt til et annet på trådtrekkeren og/eller over tid. For å holde disse fluktuasjoner rundt en middelverdi og få en stabil drift av trådtrekkerne ifølge oppfinnelsen, er det ønskelig at temperaturdifferansen A0 = 0^ - 02 minst tilsvarer 30°C.

Denne verdi oppnås ved passende valg av de karakteristiske dimensjoner for de forskjellige fibreringssentre.

For trådtrekkere med knaster ifølge oppfinnelsen og som omfatter f.eks. to serier fibreringssentre C'^ og C'2 er virkemåten følgende: Ved starten føres det smeltede glasset som mater trådtrekkeren ned i hulrommene, ut gjennom de forksjellige åpninger i den nedre, ytre overflate av disse knastene og belegger raskt denne overflaten. Strømmen frembringer dannelsen av én eller flere dråpeformede masser pr. knast som gradvis strejtser seg neaover unaer pavirxnmg av tyngaexrarten og trekker med seg en glassfiber. Denne fasen bør ikke akseler-eres ved manuell påvirkning. Man fører sammen alle fibrene som dannes på denne måten og fortsetter med en mekanisk trekking med liten hastighet. Man fremfører deretter en gass-strøm, fortrinnsvis luft, og blåser mot bunnen av trådtrekkeren. Som for trådtrekkeren med flat bunn, vil temperaturen i glassdråpene som fibrene springer ut fra, gradvis reduseres under påvirkning av gasstrømmen. De når en temperatur 0'^ under hvilken de trukne fibre fra fibreringssentrene C'^ deler seg opp i så mange fibre som det er åpninger i fibreringssentrene.

Som for de forannevnte trådtrekkere, stabiliseres temperaturen i glassdråpene for de forskjellige fibrene på

en temperatur T<1> som ligger mellom 0'^ og O^» der den sistnevnte temperatur tilsvarer den grense under hvilken det opp-står en oppdeling av fibrene som trekkes fra sentrene C'2.

Fibrene man får på denne måten samles til en enkelt tråd som rulles opp på en spole under rotasjon og man fortsette: trekkingen av opprullingen av tråden. Det er likeldes mulig ved å redusere strømmen av gass å fortsette å blåse på bunnen av

trådtrekkeren under hele fibreringsoperasjonen.

Av samme årsak som nevnt foran stabiliseres temperaturen T" fortrinnsvis på en verdi i nærheten av J ^e'i + ^'2^ og temperaturdifferansen AG' bør minst tilsvare 30°C.

Denne differansen A6' oppnås ved et passende valg av dimensjoner på knastene, spesielt høyden h og tykkelsen p på sideveggen og likeledes tykkelsen f på bunnen av knasten.

Avkjølingen av glasset som oppnås ved stråling og konveksjon mellom veggene på knastene og den omgivende, sir-kulerende gass i intervallene som skiller knastene og som trekkes med av fibrene under trekkingen, gjør det mulig å homo-genisere temperaturen i glasset som kommer ut av de forskjellige åpninger. Denne avkjøling kan eventuelt forsterkes og reguleres ved å føre inn avkjølingsinnretninger mellom rekkene av knaster.

Fordelingen av åpningene styres av de forskjellige avstander som skiller fibreringssentrene og, for hvert senter, av avstanden som skiller åpningene.

Enten trådtrekkeren har plan bunn eller knaster,

bør avstanden kant i kant mellom åpningene i det samme fibreringssentrum variere mellom 1 og 0,2 mm, men fortrinnsvis mellom 0,2 og 0,5 mm.

For avstandene som skiller to nabofibreringssentre skiller man mellom de to typer trådtrekkere.

For trådtrekkere med : flat bunn er avstanden

som benevnes t oq 1 i fiq.2 lik eller større enn 1,5 x diameteren i åpningene som har det største tverrsnitt i angjeldende trådtrekker.

For trådtrekkere med knaster bestemmes avstanden mellom nabofibreringssentre ved avstandene som skiller to naboknaster.

Knastene kan være plassert i enkle rekker eller doble rekker loddrett på lengdeaksen på bunnen i trådtrekkeren som vist i fig. 5 og 6. I hver enkelt rekke er knastene skilt med en avstand k som minst tilsvarer 0,1 mm, men som fortrinnsvis ligger mellom 0,4 og 1 mm. Når man har en konfigurasjon med forskjøvne rekker, bør avstandene k^ og k^ som henholdsvis skiller to naboknaster i samme rekke og to naboknaster i to forskjellige rekker minst være 0,1 mm, men ligger fortrinnsvis mellom 3,5 og 4 mm.

Avstanden g mellom to enkle rekker eller doble rekker er slik at den tillater innføring av et avkjølingselement. Avstanden kan således variere mellom 2,5 og 5,5 mm og ligger fortrinnsvis mellom 3,5 og 4 mm.

Et spesielt fortrinn ved å benytte knaster plassert i enkle eller doble rekker er at den elektriske strøm hovedsakelig sirkulerer i bunnplaten mellom knastene og ikke gjennom veggene på disse. Dette fører spesielt til at tykkelsen i den nedre vegg på knastene kan velges uavhengig av de elektriske egenskaper i trådtrekkeren totalt sett. Av denne grunn vil trådtrekkerne ifølge oppfinnelsen ha elektriske egenskaper som tilsvarer trådtrekkere med klassisk bunn med spisser, dog uten at man har disses ulemper.

Visse karakteristiske dimensjoner er illustrert i fig. 4. Det dreier seg om tykkelsene e og f som tilsvarer henholdsvis bunnen av trådtrekkeren og bunnen på knastene, høyden h og tykkelsen p på sideveggen av de sistnevnte.

Bestemmelsen av disse dimensjonene avgjøres av fordelingen av den elektriske energi, den mekaniske styrke [ ± trådtrekkeren, varmeveksling, glassmengden som går gjennom åpningene og antall åpninger pr. overflateenhet.

For å gi en tilstrekkelig mekanisk styrke på bunnen av trådtrekkeren og samtidig benytte minst mulig metall, varierer tykkelsen e mellom 0,5 og 3 mm og fortrinnsvis mellom 1 og 2 mm.

Denne tykkelsen som bestemmes uavhengig av dimensjonene på knastene, kan variere fra en sone til en annen i bunnen og velges slik at man får en fordeling av den elektriske strøm som er mest mulig homogen over hele bunnen av trådtrekkeren.

Tykkelsen f som delvis bestemmer mengden glass som strømmer ut, kan variere uavhengig av de andre dimensjonene;

ved å velge for liten tykkelse reduserer man til et minimum tapet gjennom åpningene, noe som gjør det mulig å få høy gjennomgang fra en åpning med liten diameter. Denne tykkelsen f kan variere mellom 0,2 og 2 mm og ligger fortrinnsvis mellom 0,4 og 1 mm som en funksjon av diameteren i åpningene.

Avkjølingsgraden av glasset hengder nøye sammen med i høyden h og tykkelsen p på sideveggen i knastene.

Tykkelsen p kan være konstant når knastene har f.eks. sylinderform. Den kan likeledes variere i horison-talplanet når knastene med ytre parallellepipedisk form har et indre hulrom som er nesten sylindrisk, som vist i fig. 5. Generelt, varierer, for trådtrekkere ifølqe oppfinnelsen, h mellom 1 og 10 mm og p mellom 0,2 og 2 mm og fortrinnsvis mellom 0,4 og 1 mm.

Fordelene med fremgangsmåten og innretningen ifølge oppfinnelsen vil fremgå av de etterfølgende

i eksempler som illustrerer spesielle utførelser av trådtrekkere ifølge oppfinnelsen.

Eksempel 1

Bunnen i trådtrekkeren består av en plan flate av platina med rhodium (90% platina - 10% rhodium) og omfatter to typer fibreringssentre som vist i fig. 2.

De forskjellige dimensjonene i trådtrekkeren er følgende:

Man får fire fibre fra sentrene og én fiber fra

sentrene C2 under følgende betingelser:

Når man fibrerer ved fravær av gasstrøm, får man stabil drift når temperaturen T i glassdråpen som danner fibrene ligger mellom temperaturene 8^ og 62 som henholdsvis er 1230 og 1190°C.

Når man opprettholder en gasstrøm under operasjonen, får man stabil drift når temperaturen T ligger mellom 0^ = 1250°C og 92 = 1210°C.

Når bunnen av trådtrekkeren påblåses luft under trykk, får man samtidig fire fibre med en diameter på 15 ym fra sentrene av type og én fiber med en diameter på 30 ym fra sentrene av type C2 ved følgende fibreringsbetingelser: temperatur i glassdråpen T = 1240°C trekkehastighet <=> -] q m/sek.

Eksempel 2

Bunnen i trådtrekkeren består av en plan plate av platina tilsatt rhodium (90% - 10%) og omfatter to kategorier fibreringssentre plassert på bunnen av en serie knaster. De sistnevnte er identiske med de som er vist i fig. 3-5. De er plassert i alternerende rekker av typen B^ og B2.

De forskjellige dimensjonene i trådtrekkeren er følgende:

Uten blåsing får man samtidig fire fibre fra knastene B, og én fiber fra knastene B2 og temperaturen T<1> i dråpene som danner fibrene ligger mellom 6'^ = 1240°C og 0'2 = 1200°C.

Ved f.eks. en temperatur på 1220°C på glassdråpen og en hastighet på 10 m/sek. får man samtidig tråder på

20 og 40 ym diameter.

Eksemplene foran viser at trådtrekkere ifølge oppfinnelsen gjør det mulig å få tråder som består av en blanding av fibre med forskjellig tverrsnitt i et konstant og definert forhold.

Det er imidlertid klart at trådtrekkere ifølge oppfinnelsen kan benyttes ved fibreringstemperaturer over 0^ (eller 0'^ eller mindre enn 02 (eller 9' 2) slik at man får tråder som består av fibre som stort sett har samme tverrsnitt.

Claims (20)

1. Fremgangsmåte for fremstilling ved samtidig mekanisk trekking, av kontinuerlige filamenter som oppviser forskjellige tverrsnittsformer ut fra et termoplastisk mineralsk materiale slik som glass, ved å mate en dyseanordning generelt oppvarmet ved Joule-effekt, hvis nedre flate er perforert av et stort antall munninger anordnet for å danne et antall regulært fordelte grupper idet flaten kan avkjøles ved hjelp av en gasstrøm, og i h.h.t. hvilken man under opp-starting av dyseanordningen trekker et filament pr. munningsgruppe, karakterisert ved at man i" det munningsgruppene oppviser forskjellig konfigurasjon, avkjøler bunnen av dyseanordningen til en temperatur slik at, for en del av gruppene oppdeles filamentene som trekkes fra disse grupper videre i så mange filamenter som det foreligger munninger i hver av gruppene, og at man for den andre del fortsetter trekkingen av ett filament pr. munningsgruppe.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at man avkjøler 'bunnen av trådtrekkeren slik at middeltemperaturen i glasset T ved utløpet av åpningen ligger mellom en øvre grense 8^ og en nedre grense S ^ so(1: er karakteristisk for de to typer av grupper av åpninger slik at ved temperaturer under grensen Q ville glasset dele seg opp i så mange fibre som der er åpninger i begge gruppene og ved temperaturer over grensen Q ville glasset fremkomme i form av en eneste fiber fra hver av de to grupper.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at temperaturdifferansen A© = 0.. - innstilles til minst 30 C.

4. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 1-3, karakterisert ved at temperaturdifferansen AG innstilles ved regulering avstanden kant-i-kant mellom åpningene.

5. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 1-4, karakterisert ved at temperaturdifferansen A© oppnås ved regulering av antall åpninger pr. gruppe.

6. Innretning for gjennomføring av fremgangsmåten ifølge kravene 1 - 5 for samtidig mekanisk trekking av et smeltet termoplastisk materiale slik som glass til kontinuerlige filamenter som oppviser forskjellige tverrsnitt, omfattende en matekilde for glass i forbindelse med en dyseanordning (10) som oppvarmes med Joule-effekt der bunnen (12) er perforert av et antall munninger som danner grupper C som regelmessig er fordelt over bunnen, en blåseanordning (20) for gass rettet mot bunnen (12) av dyseanordningen (10) samt midler for trekking av filamentene, karakterisert ved at munningene som perforerer bunnen (12) til dyseanordningen (10) er anordnet slik at de danner minst to typer munningsgrupper C, idet hver gruppe består av en sone B perforert av munninger som oppviser en konfigurasjon som er forskjellig fra konfigurasjonen av munningene i en annen gruppe.

7. Innretning ifølge krav 6, karakterisert ved at munningsgruppen skiller seg fra hverandre ved arten materiale som utgjør veggen i de perforerte soner.

8. Innretning ifølge krav 6, karakterisert ved at munningsgruppene skiller seg fra hverandre ved arten materiale som belegger den ytre nedre overflate av de perforerte soner.

9. Innretning ifølge et hvilket som helst av kravene 7 og 8, karakterisert ved at en del av de perforerte soner er utstyrt med et materiale slik at kontaktvinkelen med smeltet glass ved 1150<0>c er større enn 60° oq ved at den annen del av de nevnte soner er utstyrt raed et materiale hvor kontaktvinkelen er mindre enn 50°.

10. Innretning ifølge et hvilket som helst av kravene foran, karakterisert ved at munningsgruppene er regelmessig plassert på bunnen av trådtrekkeren hvor bunnen består av en plan plate.

11. Innretning ifølge et hvilket som helst av kravene foran, karakterisert ved at munningsgruppene . er plassert på bunnen av knaster som er utstyrt med minst ett indre hulrom.

12. Innretning ifølge et hvilket som helst av kravene foran, karakterisert ved at munningsgruppene skiller seg fra hverandre ved tverrsnittet på åpningene.

13. Innretning ifølge et hvilket som helst av kravene foran, karakterisert ved at de forskjellige munningsgruppene skiller seg fra hverandre ved avstanden som skiller to naboåpninger.

<1>4. Innretning ifølge et hvilket som helst av kravene foran, karakterisert ved at de forskjellige munningsgrupper skiller seg fra hverandre ved antall åpninger.

15. Innretning ifølge et hvilket som helst av kravene 11 -14,karakterisert ved at knastene har prismatisk form.

16. Innretning ifølge et hvilket som hel s-t;.!, av kravene 11-14, karakterisert ved at knastene har sylindrisk form.

17. Innretning ifølge krav 15, karak^teri-sert ved at hver knast har form av en liten stang med flere uavhengige hulrom som i sin øvre del er åpne mot det indre av trådtrekkeren og i sin nedre del lukket med en vegg perforert med en gruppe munninger.

18. Innretning ifølge krav 17, karakterisert ved at de små stengene er parallellepipediske rektangler og gjennomhullet med sylindriske hulrom.

19. Innretning ifølge krav 17 og 18, karakterisert ved at gruppene med åpninger som finnes ved bunnen av hvert hulrom er oppdelt av vegger i den indre overflate av knasten.

20. Anvendelse av en innretning ifølge "krav 6 for samtidig og kontinuerlig trekking av fibre med forskjellig tverrsnitt for å øke den fremstilte tråds kompakthetsgrad.