Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania wlókien z materialu termoplastycznego i urzadze¬ nie do wytwarzania wlókien z materialu termo¬ plastycznego, zwlaszcza mineralnego, takiego jak szklo, które sa doprowadzane do stanu cieklego przez ogrzewanie.Niektóre technologie wykorzystujace zawirowa¬ nia pradów do wytwarzania wlókien przez wycia¬ ganie szkla sa juz znane.Francuski opis patentowy nr 2 223 318 opisuje tworzenie par zawirowan w przeciwnych kierun¬ kach w utworzonej strefie interakcji kierujac i powodujac przenikanie strumienia gazowego zwa¬ nego strumieniem nosnym, w glówny prad gazo- ^wy^ o wiekszej srednicy, przy czym struzka ciekle¬ go szkla jest doprowadzona do tej strefy w celu jej wyciagania.Rózne typy urzadzen stosowanych do wyciaga¬ nia materialów w strefie interakcji sa juz znane % cytowanego opisu patentowego oraz z polskich ogloszen patentowych nr P. 191846 lub P. 203032 zlozonych odpowiednio w dniu 16 sierpnia 1976 r.I 16.12.1977 r. w imieniu zglaszajacego. We wszyst¬ kich przypadkach powoduje sie przenikanie do pradu glównego strumienia nosnego, którego ener¬ gia kinetyczna na jednostke objetosci jest wyzsza od energii kinetycznej pradu glównego, przy czym ten strumien ma przekrój mniejszy od przekroju pradu glównego w miejscu ich przenikania. Struz¬ ka materialu ciagliwego jest wprowadzana w stre- 15 20 25 30 fe interakcji strumienia nosnego z pradem glów¬ nym badz bezposrednio w wyniku sily ciezkosci, badz za pomoca strumienia gazów.W rozwazaniach powyzszych uwzgledniono fakt, ze wyciaganie materialów termoplastycznych ta¬ kich jak szklo musi koniecznie miec miejsce w wysokiej temperaturze. Szklo jest wiec topione przez ogrzewanie, na przyklad w temperaturze po¬ nad 1523 K. a w celu otrzymania wysokiej wy¬ dajnosci, temperatura gazów stykajacych sie ze struzka materialu i wytwarzanych wlókien, musi byc dostatecznie wysoka aby podtrzymac szklo w odpowiedniej wysokiej temperaturze wyciagania.W wyzej wymienionym opisie patentowym nr 2 223 318 strumien nosny i prad glówny posiadaja temperatury stosunkowo wysokie, na przyklad dla strumienia rzedu 1073 K, a dla pradu glównego 1853 K. Chociaz zgloszenie patentowe nr P. 191846 opisuje mozliwosc stosowania nizszych tempera¬ tur dla strumienia, na przyklad zblizonych do tem¬ peratury otoczenia to dla pradu glównego prze¬ widuje ono temperatury stosunkowo wysokie ta¬ kie jak wymieniono powyzej.Ale zwazywszy, ze prad glówny zawiera duza objetosc gazu, oraz, ze jedna jego czesc jest sto¬ sowana do wyciagania materialu termoplastyczne¬ go w strefie interakcji, podgrzewanie calosci ga¬ zów pradu glównego do temperatur stosunkowo wysokich powoduje straty znaczne energii lub do¬ prowadzanego ciepla. 114 4583 114 458 4 Celem wynalazku jest unikniecie wymienionych niedogodnosci.Cel ten osiagnieto przez opracowanie sposobu wytwarzania wlókien z materialu termoplastycz¬ nego, w którym wytwarza sie glówny prad gazo- 5 wy i strumien nosny, którego przekrój jest mniej¬ szy od przekrójw pradu glównego, przy czym ener¬ gia kinetyczna na jednostke objetosci strumienia nosnego jest wyzsza od energii kinetycznej pradu glównego, zas strumien jest skierowany poprzecz- 10 nie do pradu glównego i przenika w niego two¬ rzac strefe interakcji tworzaca prady wirowe, roz¬ ciagajace struzke materialu, która jest doprowa¬ dzana do^tej^sjrefy. Zgodnie z wynalazkiem, prady wirowe w strefie^ interakcji zawieraja skladniki ^ paliwa i utleniacza w stosunku tworzacym mie- s^afthatt^MrttwcsWft,. przy czym struzke materialu cI^B^^?^t^r*wad?a sie- do strefy interakcji, w temperaturze co najmniej równej temperaturze zaplonu tej mieszanki. M Skladniki paliwa i utleniacza sa w sitoisunltou w przyibiiizeniu stechioimettryicznyan w strefie interak¬ cji.Jeden ize skladników wprowadzonych w strefe interakcji stanowi co najmniej czesc strumienia ^ nosnego laib pradu glównego.Jeden z wprowadzonych skladników do strefy interakcji stanowi co najmniej czesc strumienia nosnego, przy czyim drugi skladnik wprowadzony do tej strefy stanowi, co najmniej czesc pradu 3e iglówmago.Paliwo wprowadzone w strefe interakcji stanowi czesc strumienia nosnego a skladnik utleniacza co najmniej czesc pradu glównego.Utleniacz wprowadzany do strefy interakcji sta- 35 nowi czesc strumienia nosnego lub pradu glówne¬ go, przy czym skladnik paliwa jest wprowadzony do tej strefy wytwarzajac gazowy strumien pali¬ wowy pod cisnieniem, skierowany do pradu glównego i wchodzacy w strefe interakcji. 40 Strumien paliwa skierowany do pradu glówne¬ go wchodzi do niego w punkcie usytuowanym przed strumieniem nosnym.Skladnik paliwa jest wprowadzany w strefe in¬ terakcji wytwarzajac gazowy strumien paliwowy 45 pod cisnieniem, skierowany do pradu glównego i wchodzacy do niego przed strumieniem nosnym, przy czym utleniacz jest wprowadzony do pradu glównego w postaci powietrza doprowadzonego pod cisnieniem, w miejscu przed strumieniem paliwa. 50 Temperatura pradu gl6wnego przed strefa inter¬ akcji, jest nizsza od temperatury struzki materia¬ lu ciagliwego doprowadzanego do tej strefy.Wynalazek obejmuje równiez urzadzenie do wy- 55 twarzania wlókien z materialu termoplastycznego, zawierajace generator pradu glównego, czlon wy¬ twarzajacy strumien nosny, zaopatrzony w otwo¬ ry, których srednica lub szerokosc jest mniejsza od szerokosci otworu wyjsciowego generatora pra- 60 du glównego, które to otwory sa tak usytuowane, ze strumien nosny przecina prad glówny i prze¬ nika w niego tworzac strefe interakcji oraz zród¬ lo zasilania doprowadzajace struzke z cieklego ma¬ terialu do strefy interakcji. Zgodnie z wynalaz- 65 kiem, to urzadzenie zawiera niezalezny czlon do wprowadzania paliwa do strefy interakcji.Czlon do wprowadzania paliwa jest zaopatrzo¬ ny w otwór umieszczony na granicy pradu glów¬ nego.Czlon do wprowadzania paliwa zawiera dysze,, której otwór jest usytuowany w pewnej odleglosci od granicy pradu glównego.Czlon do wprowadzania paliwa jest umieszczo¬ ny przed otworem w stosunku do kierunku prze¬ plywu pradu glównego.Strata energii jest zmniejszona w wyniku sto¬ sowania rozwiazania wedlug niniejszego wyna¬ lazku, które umozliwia w przeciwienstwie; do zna¬ nych rozwiazan nie tylko stosowanie strumienia, o niskiej temperaturze ale takze stosowanie pra¬ du glównego, którego temperatura nie jest zbyt wysoka. Zgodnie z wynalazkiem dokonuje sie- miejscowego spalania paliwa w bezposrednim po¬ blizu struzki" materialu w strefie interakcji stru¬ mienia z pradem glównym tak, ze pozadana tem¬ peratura wyciagania rrioze byc osiagnieta i utrzy¬ mana w tej strefie bez podgrzewania- calosci pra¬ du glównego. W ten sposób temperatura gazu wy¬ twarzanego przez generator pradu glównego moze- byc znacznie 'zmniejszona przy odpowiedniej osz¬ czednosci energia.Rozwiazanie wedlug niniejszego wynalazku zwa¬ ne umiejscawianiem energii, prowadzi do znacznej' oszczednosci energii i innych korzysci. Na przy¬ klad czyni ono mozliwym szybkie chlodzenie wló¬ kien po wyciaganiu, a to polepsza wytrzymalosc- mechaniczna wlókien dla- wiekszosci materialów termoplastycznych. Umozliwia takze otrzymanie* wlókien bardzo dlugich co jest szczególnie poszu¬ kiwane do niektórych zastosowan.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykladach wykonania na rysunku, na . którym fig. 1 przedstawia urzadzenie do rozwlókniania i. zbierania wlókien, w którym zastosowano pare strumieni na kazdym stanowisku rozwlókniania, w- widoku z boku, fig. 2 — urzadzenie do rozwlók¬ niania z fig. 1 w widoku perspektywicznym, fig. 3" — elementy tworzace stanowisko do rozwlókniania,, w przekroju, w plaszczyznie otworów wytwarza¬ jacych strumienie, fig. 4 — elementy stanowiska, do rozwlókniania w innym przykladzie wykona¬ nia urzadlzenia do rozwlókniania, w przekroju pio¬ nowym, fig. 5 — urzadzenie z fig. 4 w widoku; perspektywicznym przedstawiajacym jego dziala¬ nie, fig. 6 — kilka przyleglych strumieni i czesci: pradu glównego z fig. 4 i 5, w widoku z góry,. fig. 7 — urzadzenie z fig. -4 ale zawierajace czlon dodatkowy, w przekroju podluznym, fig. 8 — szcze¬ gólowy przyklad wykonania urzadzenia do roz¬ wlókniania, w przekroju podluznym, fig. 9a — wa¬ runki i sposób rozwlókniania w strefie interakcji bez umiejscawiania energii, schematycznie, fig. 9b- — warunki i sposób rozwlókniania w strefie in¬ terakcji z umiejscowieniem energii, schematycznie,^ fig. 10 — wykres przedstawiajacy lepkosc w.funk¬ cja temperatury dla przypadków przedstawionych, na fig. 9a i 9ib.Na figurze 1 przedstawiono schematycznie ge¬ nerator pradu glównego taki jak palnik 8 zaopa—114 458 trzony w dysze 3 ,podajaca prad glówny w kie¬ runku w przyblizeniu poziomym. Prad glówny moze byc oczywiscie, skierowany równiez wzdluz innych kierunków. , Kolektor 13 jest polaczony za posrednictwem zlaczki 12 ze skrzynka strumieniowa 11 zasilana ¦sprezonym gazem, na przyklad sprezonym po- wietrzem. Na fig. 2 i 3 widac takze, ze skrzynka 11 zawiera pare otworów 14 i 15 do podawania -strumieni, przy czym kolejne pary otworów sa oznczone cdnosnikami 14a—15a, 14b—15b, I4c—15c, 14d—15d, 14e—15e, z tym, ze strumienie podawane przez te pary otworów sa oznaczone odpowiedni- . mi literami. Na fig. 2 pokazano w widoku per¬ spektywicznym trzy pary.strumieni, z których jed¬ na para strumieni a—a jest przedstawiona na fig. 1 i 3. Kazdej parze strumieni odpowiada jedno stanowisko rozwlókniania.W kazdym stanowisku rozwlókniania strumienie jednej pary na przyklad strumienie a—a uderzaja wzajemnie o siebie w ich wspólnej plaszczyznie i wytwarzaja przeplyw zlozony A oznaczony na fig 1, w którym struzka z materialu ciagliwego jest pod¬ dana pierwszemu etapowi wyciagania lub etapo¬ wi pierwotnemu. Przeplyw zlozony lub zlozony strumien nosny rozszerza sie ku dolowi i przeni¬ ka w prad glówny 10 tworzac z tym ostatnim strefe interakcji, która jest wykorzystywana do drugiego, etapu wyciagania.Zbiornik 16 szkla zawiera filiere 17 posiadajaca ,szereg dziobów 18 zasilajacych szklem, umiesz¬ czonych w pewnej odleglosci od siebie, które za¬ wieraja otwory zasilajace 18a oraz otwory dozow- nicze 19. Doprowadzane szklo ma postac korzenia G, z którego wyplywa struzka S szkla w kierun¬ ku do dolu, przy czym z kazdego stanowiska roz¬ wlóknienia wyplywa jeden korzen i jedna struz¬ ka. Wlókna utworzone na szeregu stanowiskach do Tozwlókniania sa rozmieszczone poprzecznie wzdluz szerokosci pradu glównego 10 i sa nastepnie ulo¬ zone na dziurkowanym przenosniku lub tasmie 20 w postaci wlóknistej maty B. Rozmieszczenie wló¬ kien na przenosniku dokonuje sie w komorze ogra¬ niczonej na przyklad scianka 21, w wyniku dzia¬ lania komór zasysajacych 22 umieszczonych ko¬ rzystnie pod przenosnikiem 20, i polaczonych prze¬ wodami 23 z jednym lub kilkoma wentylatorami zasysajacymi 24. Rozwlókniania dokonuje sie w urzadzeniu, które zostanie dokladniej wyjasnione w nawiazaniu do fig. 2 i 3.Jak juz wspomniano powyzej najwlasciwsze dzialanie kazdego stanowiska rozwlókniania jest korzystnie polaczone z dzialaniem strumieni ze -stanowisk sasiednich. Na fig. 2 przedstawiono spo¬ sób wyciagania dla stanowiska rozwlókniania od¬ powiadajacego strumieniom b—b, a tylko w spo¬ sób czesciowy dla stanowisk rozwlókniania odpo¬ wiadajacych strumieniom a—a i c—c. Na fig. 3 pokazano Co dzieje sie na stanowisku rozwlóknia¬ nia zawierajacym strumienie a—a. W celu prze¬ analizowania procesu lub dzialania nalezy naj¬ pierw przypomniec, ze caly strumien gazu wprosi wadza w ruch otaczajace go powietrze poczynajac od otworu zasilajacego. W wyniku, kazdy ze stru- jnieni a zawiera czesc srodkowa j lub rdzen oto- 10 20 25 30 35 40 czony powloka z gazu zawierajaca powietrze, ozna¬ czone jako i. Ta powloka rozszerza sie szybko w miare przeplywu strumienia podczas, gdy rdzen strumienia pozostaje w czesci srodkowej stosun¬ kowo krótki majac ksztalt stozka. Gazy tworzace rdizen strumienia maja predkosc równa predkosci strumienia w chwili, w której on wychodzi z otwo¬ ru podczas, gdy predkosc gazów z powloki zmniej¬ sza sie w miare ich przeplywu. Strzalki przedsta¬ wione na fig. 2 lub 3 wskazuja wplyw przeplywu strumieni na otaczajace je powietrze ale takze wplyw pradu glównego.Wówczas, gdy stosuje sie pare strumieni posia¬ dajacych w przyblizeniu te sama energie kine¬ tyczna • na jednostke objejtosci, i korzystnie takze w przyblizeniu o tych samych wymiarach, te dwa strumienie maja wówczas osie usytuowane W tej samej plaszczyznie i zbiegajace sie pod katem ostrym, a przeplyw zlozony rozprzestrzenia sie na boki za strefa zderzenia sie dwóch strumieni, to jest rozprzestrzenia sie w kierunku poprzecznym do osi tych strumieni.Pary strumieni lub plaszczyzny zawierajace ich osie sa dostatecznie bliskie sobie, aby w kazdym stanowisku rozwlókniania rozprzestrzenianie sie na boki zlozonego przeplywu wytwarzanego jednej pary strumieni bylo ograniczone przez zderzenie przeplywajacych par strumieni sasiednich podczas ich rozprzestrzeniania.To zderzenie^ zlozonych sasiednich przeplywów wytwarza dwie pary zawirowan o mniejszych roz¬ miarach w kazdym przeplywie, przy czym wierz¬ cholki zawirowan tej samej pary sa usytuowane w pewnej odleglosci od siebie z jednej i drugiej strony plaszczyzny rozdzielajacej osie tych stru¬ mieni. Na fig. 2 i 3 oznaczono schematycznie pa¬ ry górne i pary dolne zawirowan. Zawirowania tu—tu pary górnej sa tworzone przez prady obra¬ cajace sie w kierunku ku sobie w czesci górnej zawirowan, i w kierunku przeciwnym w ich czesci dolnej. Natomiast zawirowania tl—tl pary dolnej obracaja sie w' kierunku przeciwnym do zawiro¬ wan pary górnej. 45 Miedzy dworna parami zawirowan w strefie wzajemnego zderzenia strumieni tworzy sie stre¬ fa L przeplywu laminarnego towarzyszacego tym za¬ wirowaniom, w poblizu której zasysanie powietrza wprowadzanego jest bardzo intensywne, a to jest 50 dokladnie w tej strefie przeplywu laminarnego od strony górnych zawirowan, w której jest wprowa¬ dzana struzka S szkla. Ta struzka jest utworzona z korzenia lub stozka G szkla, którego polozenie jest przesuniete w stosunku do otworu wytwarzajace¬ go strumienie. Jednakze korzen Grr znajetoije sie w- stanie ciagliwym lub cieklym przy wyjsciu z dzio¬ ba zasilajacego, a struzka S ciagliwego szkla jest wytwarzana w swoim polozeniu poczatkowym?; z tego korzenia w kierunku laminarnej strefy L ^o przeplywu w wyniku intensywnego zasysania po¬ wietrza wprowadzanego a -to zapewnia doprowa¬ dzenie struzki tworzywa ciagliwego w strefe tóimi- narna. 2 tego powodu nawet jesli istnieje niewiel¬ ki blad w zasilaniu z dzioba 18 w stosunku do pary strumieni, zasysanie powietrza wprowadzo- 55 65 J7 114 458 8 kierunkach równoleglych i poprzecznych do plasz¬ czyzny ich oisi, a .ponadto te wymiary nie sa ko¬ niecznie równe odpowiednim wymiarom drugiego strumienia tej samej pary. Jednakze jest korzyst¬ ne aby te wymiary byly identyczne albo bardzo zblizone dla jednego strumienia ale takze dla dwóch strumieni stanowiska rozwlókniania. Ponadto jest pozadane, zeby para strumieni sasiednich miala. w przyblizeniu te same wymiary aby tworzyc jed¬ nolite pary zawirowan obejmujacych strefy prze¬ plywu laminarnego podczas zderzenia kazdego prze¬ plywu zlozonego, z przeplywem sasiednim podczas, rozprzestrzeniania sie zawirowan na boki. Ta- identycznosc strumieni stanowisk rozwlókniania, umozliwia otrzylmanie jednolitych warunków roz¬ wlókniania w róznych strefach interakcji utworzo¬ nych przez przenikanie strumieni do pradu glów¬ nego. Aby to przenikanie mialo miejsce przeplyw zlozony musi miec energie kinetyczna na jednost¬ ke objetosci wyzsza od energii kinetycznej .pra¬ du glównego w chwili ich zetkniecia.Nalezy zauwazyc takze, ze strumienie zgrupo¬ wane parami musza posiadac niektóre specjalne* cechy w celu utworzenia strefy przeplywu lami¬ narnego, do której struzka szkla moze byc wpro¬ wadzana bez jej rozdzielenia. Jest równiez wazne- zeby osie byly usytuowane praktycznie w tej sa¬ mej plaszczyznie korzystnie pod katem ostrym.W ukladzie opisanym powyzej w odniesieniu do fig. 1, 2 i 3, cechy odnosnie umiejscowienia energiL moga byc wykorzystane na rózne sposoby. Zgod¬ nie z wynalazkiem prady gazu w strefie interakcji, utworzonej przez przenikanie strumienia do pra¬ du glównego zawieraja skladniki paliwowe i utle¬ niajace w takich proporcjach zeby mieszanka byla palna. Korzystnie paliwo i utleniacz sa w propor¬ cjach w przyblizeniu stechiometrycznych w bez¬ posrednim poblizu materialu ciagliwego. Sposób' wprowadzania tych skladników do strefy interak¬ cji zostanie wyjasniony szczególowo ponizej, po opisaniu innych przykladów wykonania urzadze¬ nia przedstawionego na rysunku.Na figurach 4, 5 i 6 przedstawiono szereg stru¬ mieni nosnych, z którymi jest skojarzony deflek¬ tor. Strumienie sa zatem zakrzywione i skierowa¬ ne w kierunku pradu glównego, do którego one przenikaja zas struzki s:zkla sa wprowadzone do przeplywu strumieni a nastepnie napedzane przez te strumienie do strefy interakcji utworzonej od¬ powiednio z pradem glównym. Na fig. 4 przedsta¬ wiono glówne elementy stanowiska rozwlókniania.- Palnik lufo generator 25 zawiera dysze 26 wytwa¬ rzajaca prad glówny 27. Skrzynka strumieniowa 2&; ma szereg otworów 29* przez które sa podawane strumienie a, b, c, d oznaczone na fig. 5. Skrzyn¬ ka strumieniowa 28 moze byc zasilana plynem pod¬ cisnieniem za posrednictwem zlaczki 31 polaczo^ nej z rura 30. Na tej skrzynce 28 jest zmontowa¬ na plytka odchylajaca lub deflektor 40, który za¬ krzywia szereg strumieni i którego brzeg 41 ma polozenie takie, ze strumienie uderzaja o ten de- flektor. nego kompensuje samoczynnie ten blad i dopro¬ wadza struzke szkla we wlasciwe polozenie.Jest oczywiste, ze przez utworzenie w kazdym stanowisku rozwlókniania co najmniej jednej pa¬ ry zawirowan tworzacych strefe przeplywu lami¬ narnego i przez doprowadzenie materialu w sta¬ nie ciagliwym do strefy sasiedniej tej strefy prze¬ plywu, struzka materialu jest napedzana samo¬ czynnie w tej strefie przez prady wprowadzonego powietrza, które jak wymieniono poprzednio, kompensuja samoczynnie ewentualne bledy usta¬ wienia, a to prowadzi do stabilizacji wprowadza¬ nia materialu ciagliwego do ukladu. Ta stabiliza¬ cja jest otrzymana nawet wówczas, gdy dzioby za¬ silajace szklem sa znacznie oddalone od otworów podajacych strumienie, przy czym to oddalenie jest pozadane w celu ulatwienia regulacji i utrzyma¬ nia odpowiedniej temperatury jednoczesnie dla dziobów zasilajacych i dla otworów podajacych strumienie.Za strefa lamiSnarna L, dwa zawirowania tu—tu ale takze tl—tl, maja tendencje do laczenia sie, a podczas przeplywu rozszerzajacego sie w kierun¬ ku do przodu, maja one tendencje do mieszania sie jak przedstawiono na fig. 2 w przekroju poka¬ zujacym dwae pary zawirowan, które zaczynaja sie od strumieni c—c. Zlozony przeplyw kazdej pary strumieni przemieszcza sie nastepniev w kierunku do dolu przenikajajc w prad glówny 10 tak jak to ilustrowano dla przeplywu pary strumieni b—b.Zlozony strumien tworzy nastepnie z pradem glównym we wnetrzu tego ostatniego strefe in- terakcjli, która zawiera pare dodatkowych zawi¬ rowan T.Nalezy zauwazyc, ze kazda plaszczyzna zawiera¬ jaca osie strumieni tej .samej pary przecina prad glówny wzdluz prostej w przyblizeniu równoleg¬ lej do kierunku jego rozprzestrzeniania.Kazda struzka S szkla jest zatem poddana pier¬ wotnemu wyciaganiu podczas przeplywu zlozonych strumieni, miedzy strefa przeplywu lamlinarnego lub punktem wprowadzania szkla, i punktem przenikania strumienia w prad glówny, przy czym struzka czesciowo wyciagnieta jest nastep¬ nie poddana wyciaganiu uzupelniajacemu w stre¬ fie interakcji tego przeplywu z pradem glównym.Te dwa etapy wyciagania sa dokonane bez dzie¬ lenia struzki szkla tak, ze kazda struzka wytwa¬ rza pojedyncze wlókno.W celu otrzymania na kazdym stanowisku do rozwlókniania procesu opisanego poprzednio a w szczególnosci w celu utworzenia pary zawirowan obejmujacych strefe przeplywu laminarnego, wy¬ korzystuje sie pare strumieni, które posiadaja ko¬ rzystnie te sama energie kinetyczna na jednostke objetosci. Przekroje tych dwóch strumieni posia¬ daja takze identyczne powierzchnie ale jest fnoz- liwe zastosowanie strumieni o niewielkiej róznicy tych powierzchni zwlaszcza jesli energia kinetycz¬ na na jednostke objetosci dwóch strumieni jest praktycznie taKa sama. ' Ponadto przekroje dwóch strumieni stanowdska, rozwlókniania maja korzyst¬ nie ten sam ksztalt.Ponadto nie jest konieczne aby przekrój stru¬ mienia posiadal dokladnie te same wymiary, w Filiera 32 polaczona ze zbiornikiem 33 lub in¬ nym odpowiednim zródlem zasilania szklem, za¬ wiera dzioby zasilajace 34, a struzka szkla jest9 kierowana do kazdego przeplywu strumienia opi¬ sanego powyzej aby byc nastepnie doprowadzana w kierunku strefy interakcji z pradem glówr nym 27. Rozwlóknienia dokonuje sie iw strumie¬ niu, a takze w pradzie glównym, gdyz ten ostatni doprowadza wlókna w kierunku na prawo jak to przedstawiono na fig. 4 w celu utworzenia wlók¬ niny, która jest odkladana na tasmie dziurkowa¬ nego przenosnika.-Dysza 26 wytwarzajaca prad glówny ma otwór wylotowy o znacznej szerokosci. Korzystnie filie¬ ra 32 ma takze duze wymiary w kierunku pro¬ stopadlym do plaszczyzny fig. 4 i umozliwia zasi¬ lanie szklem zespolu dziobów 34.Strumienie wytwarzane przez otwory 29 sa za¬ krzywione lufo doprowadzone za pomoca deflekto¬ ra, który wspólpracuje z tymi strumieniami w ce¬ lu wytworzenia par zawirowan o przeciwnych kieramkach stosowanych, co najmniej do pierwot¬ nego wyciagania ale takze do doprowadzania stru¬ zek czesciowo wyciagnietych w strefe interakcji utworzonej przez przenikanie strumieni do pradu glównego. W celu wytworzenia par zawirowan strumieni, plytka deflektora 40 jest skojarzona z grupa otworów wytwarzajacych strumienie. Jak to przedstawiono zwlaszcza na fig. 5 plytka de¬ flektora ma korzystnie ksztalt zakrzywionej bla¬ chy, której czesc pokrywa skrzynke strumieniowa, -do której jest ona przymocowana i której inna czesc ma brzeg 41 usytuowany na torze strumieni podawanych przez otwory 29 i umieszczony ko¬ rzystnie, wzdluz prostej, która tworza osie tych otworów strumieniowych.To polozenie plytki odchylajacej 40 i jej brze¬ gu 41 powoduje uderzenie kazdego ze strumieni o powierzchnie wewnetrzna plytki 40, a to powo¬ duje rozprzestrzenianie sie tycb strumieni. Na fig. 5 przedstawiono przeplyw czterech strumieni podawanych przez otwory a, b, c, d przy czym kazdy z tych strumieni rozprzestrzenia sie na bok: poczawszy od brzegu 41 plytki.Otwory 29 wytwarzajace strumienie sa usytuo¬ wane dostatecznie Misko siebie a deflektor jest umieszczony w taki sposólb, ze w chwili rozprze¬ strzeniania sie strumieni na boki, strumienie sa¬ siednie uderzaja o siebie w strefie brzegu 41 plyt¬ ki deflektora. Korzystnie, jak to pokazano na fig. 5, wzajemne uderzanie sasiednich strumieni nastepuje w poblizu brzegu 41 plytki 40. Wynika stad, ze tworzenie pary przeciwnych zawirowan przedstawionych na fig. 5 nastepuje w polaczeniu z kazdym ze strumieni podawanych przez otwory -a, b, c.W celu przeanalizowania tworzenia sie zawiro¬ wan kazdego strumienia nalezy rozpatrzyc zawi¬ rowania 42b i 43b skojarzone ze strumieniem po¬ chodzacym z otworów b. Zauwazono, ze te zawiro¬ wania maja wierzcholki usytuowane w przyblize¬ niu przy-brzegu plytki 40 na bokach przeciwnych strumienia w poblizu strefy, W której strumien podczas rozszerzania sie uderza o strumienie sa- rsiednie wytwarzane przez otwory a i c, podczas ich równoczesnego rozprzestrzeniania. Zawirowania 42b i 43b'sa przeciwnie i powiekszaja sae wmiare przesuwania az do 'wzajenihegó s^otifeania sie w 1458 10 pewnej odleglosci za brzegiem 41 plytki odchyla¬ jacej. Te zawirowania 42b i 43fr maja takze skla¬ dowa skierowana w kierunku ich przemieszczania.Z powodu istnienia pewnej odleglosci miedzy 5 wierzcholkami lub punktami tworzenia sie zawi¬ rowan 42b i 43b oraz z powodu ich zwiekszajacego sie rozszerzania^ strefa 44b w przyblizeniu trójkat¬ na tworzy sie miedzy zawirowaniami' i brzegiem plytki odchylajacej. Ta trójkatna strefa ma sto- io sunkowo male cisnienie i jest poddana wplywowi znacznego doplywu wprowadzonego powietrza^ ale jego przeplyw jest jednakze prawie laminarny. W tej strefie struzka cieklego szkla lub innego ma¬ terialu ciagliwego jest wprowadzana ze wzgledu 15 na rodzaj laminarny przeplywu w tej trójkatnej strefie, przy czym ta struzka szkla nie jest roz¬ dzielana ale jest wprowadzona do strefy usytuo¬ wanej miedzy dwoma zawirowaniami.Kierunki obrotu pradów w zawirowaniach 42b 20 i 43b sa przeciwne, przy czym zawirowanie 42b obraca sie w kierunku wskazówek zegara (fig. 5) podczas, gdy zawirowanie 43b obraca sie w kie¬ runku przeciwnym. Zatem prady w tych dwóch zawirowaniach zblizaja sie do siebie w ich czesci 25 górnej i splywaja nastepnie do dolu w kierunku strefy centralnej lub strefy laminarnej 44b.Dla pary zawirowan 45a i 46a skojarzonych ze strumieniem pochodzacym z otworu a wskazano strzalkamti kierunek obrotu, który jest podobny 30i jak poprzednio. Jest oczywiste, ze dla przeplywu strumienia z otworu a przedstawiono przekrój w poblizu konca tylnego strefy przeplywu laminar- nego 44a, to jest w poblizu strefy, w której dwa zawirowania po uprzednim rozprzestrzenieniu sie 35 zaczynaja sie laczyc, przy czym to zjawisko na¬ stepuje w miiare jak przeplyw strumienia rozsze¬ rza sie podczas przemieszczania. Widac takze jas- ' no, ze przeplyw strumienia pochodzacego z otwo¬ ru a zawiera nie tylko pare zawirowan 45a i 46a 40 ale takze inna pare zawirowan 47a i 48a majaca w stosunku do poprzedniej pary, przeciwny kie¬ runek obrotu- jak to przedstawiono na fig. 5, ale w tym przypadku zawirowanie 48a obraca sie w kierunku wskazówek zegara podczas, gdy zawiro- 45 wanie 47a obraca sie w kierunku przeciwnym..Te podwójne pary zawirowan sa oczywiscie pod¬ dane wplywowi strumieni i skojarzone z jednym z nich.Nalezy ponadto zauwazyc, ze wówczas, gdy 50 przeplyw rozszerza sie poczawszy od plaszczyzny, na której sa przedstawione zawirowania skojarzo¬ ne z otworem a, cztery zawirowania maja tenden¬ cje do laczenia sie i utworzenia przeplywu mniej uporzadkowanego jak to pokazano w przekroju 55 poprzez przeplyw strumienia pochodzacego z otwo¬ ru c. Ruchy wirowe zwiekszajace swoja intensyw¬ nosc i zespól przeplywowy zawierajacy przeplyw laminarny strefy srodkowej strumienia, mieszaja sie w strefie 49c, przy czym strumien rozprzestrze- 60 nia sie nastepnie w kierunku przemieszczania sie pradu glównego 27.' Na figurze 5 rózne czesci strumienia zostaly oz¬ naczone schematycznie dla wiekszej jasnosci. Na przyklad w strefie usytuowanej nieco za poczat- 5P kiem pary zawirowan w kazdym ze strumieni,114 458 15 16 przeplywu o mniejszej predkosci niz predkosc rozprzestrzeniania sie plomienia, jest mozliwe za¬ palenie mieszanki paliwowej i podtrzymanie sta- lego spalania. Powody podane poprzednio przybli¬ zaja wyjasnienie zjawisk zaplonu i stabilnosci spalania w strefie interakcji ale jest prawdopo¬ dobnie mozliwe znalezienie innych wyjasnien te¬ go zjawiska.•Ponadto w rozwiazaniu opisanym w odniesie¬ niu do fig. 9b czolo .plomienia ma tendencje dq przylegania do zródla zaplonu, to jest do samej struzki szkla ailbo do sttaruzki z materialu, który nalezy podniesc do- temperatury wyciagania albo utrzymac w tej temperaturze. W wyniku, jest mozliwe przetrzymywanie tego plomienia poniewaz temjperatuira sizkla jesit duzo wyzsza od tempera¬ tury zaplonu mieszanki i moze osiagnac na przy¬ klad podwójna jej wielkosc, a takze zwiekszenie powierzchni struzki szkla graniczacej z mieszan¬ ka paliwowa., która jest doprowadzana do zaplo¬ nu przez cieplo wydostajace siie ze szkla. Wynika sta/d, ze wairsttwa spalana znajlduje sie wokól sizkla i rozszerza sie w warstwy przylegle, a w strefie interakcji spalanie jest umiejscowione i pozostaje na stale zwiazane ze struzka sizkla podczas jej wyciagania. ¦: * " 'lZwazywszy- ze wi^ksiza czesc wymiany ciepla,ze struzka szkla dokonuije -Sie- przez kontakt gora¬ cych gazów z jej pc^wierzchnia, noizwiazanie we¬ dlug wynalazku zapewnia w sposób skuteczny doprowadizenie koniecznego' ciepla w celu utrzy¬ mania struzki szkSa w .etanie ciagfów.ym; ponaewaz strefa w której wydziela sie intensywnie cieplo jest dokladnie ta strefa, która otacza bezposred¬ nio ta struzke.'Inna korzysc sposolbu wedlug wynalazku pole¬ ga na tym, ze przy wiekszej liczbie skladników szkla, wytrzymalosc mechaniczna wytwarzanych wlókien wzrasta, podczas gdy temperatura wlókna jest gwaltownie zmniejszona przy koncu' wyciaga¬ nia. A wiec te korzystne warunki sa tutaj spel¬ nione jak to pokazuja jasno izoltenmy z fig. 9b.(W urzajdzeniu przedstawionymi na fig, 1, 2 i 3, para strumieni nosnych a — a moze zawierac skladnik paliwa konieczny cjo osiagniecia poszu¬ kiwanego rezultatu, i sluzy w wyniku nie tylko do prowadzenia szkla w strefie interakcji z pra- d|em glównym, ale takze do wprowadizania do nie¬ go paliwa, przy czym powietirze moze byc dopro¬ wadzone do tego urzadzenia za pomoca pradu glównego 10 jak na fig. 9ib. Stosujac ponadto tem¬ peratury strumienia i pradu glównego takie jak wskazano poprzednio w odniesieniu do fig. 9b, pnzy umiejscowieniu energii mozna otrzymac zna¬ czna oszczednosc paliwa.(Podobnie dla przykladu wykonania przedsta¬ wionego na fig. 4, 5 i 6, jest mozliwe wprowadze- nde calosci skladnika paliwowego do strumienia gazów, przy czym powietrze moze byc doprowa¬ dzone w tym samym czasie co prad glówny, ko¬ rzystnie przy jednoczesnyim obnizeniu temperatu¬ ry tego prajdu glównego do wartosci takiej jaka byla sugerowana powyzej w zwiazku z fig. 9b w celu maksymalnego zaoszczedzenia energii.1 Dla przykladów pa^edtertawionych na fig: 7 i 8, paliwo moze byc wprowadzane niezaleznie od strumienia, to jest oddzielnie jak to juz wymie- ruicno. ,W tym co dotyczy utleniacza, a w szcze¬ gólnosci powietrza, moze byc ono doprowadzane badz za pomoca samego strumienia ibadz pradu glównego, baldz tez przez obydwa.;Na figurze 8 przedstawiono przyklad wykonania urzadzenia wykorzystujacego -wprowadzanie po¬ wietrza z prajdem glównym, w którym powietrze jest dodawane do tego przeplywu w poblizu dy¬ szy 51. Za pomoca tego srodka mozna otrzymac calkowita konieczna Objetosc gazu i zadana tem¬ perature spalajac na przyklad tylko mala obje¬ tosc gazu przeznaczonego do tworzenia pradu glównego, przy czym proces miejscowego spala¬ nia wedlug wynalazku ma miejsce nastepnie, w strefach interakcji, które otaczaja struzki mate¬ rialu aby wytworzyc miejscowo' wysoka tempe¬ rature wymagana do wyciagania jak to wyjas¬ niono w xodniesieniu do fig. 9b.Sposób umiejlscawiiania energii zgodnie z wyna¬ lazkiem daje takze inne korzysci zwlaszcza pod¬ czas wyciagania niektórych rodzajów materialów takich jak niektóre typy szkla i innych materia¬ lów mineralnych, naturalnych lub sztucznych, dla których zakres temperatury wyciagania jest szcze¬ gólnie szeroki. Na wykresie przedstawionym na fig. 10 naniesiono zmiany lepkosci r\ (eta) w funk¬ cji temperatury t dla dwóch róznych typów wy¬ ciaganego materialu, przy czym jeden material lOa jest szklem stosowanym do wyciagania pod¬ czas, gdly drugi material lOb odpowiada natural¬ nej skale, dla której zakres temperatur prowadza¬ cy do lepkosci odpowiadajacych wyciaganiu, jest bardzo zawezony. Stwierdzono na podstawie tego wykresu, ze zakres lepkosci usytuowany, miedzy punktami A i B umozliwiajacy wyciaganie, odpo¬ wiada dla szkla zakresowi temperatur (ta — tb) duzo szerszemu niz dla skaly dla której zakres temperatur wynosi (t'a^t't).Wprowadzajac paliwo w calosci w strefe inter¬ akcji z pradem glównym, strefa w której panuje odpowiednia temperatura dla wyciagania skaly lub innego podobnego materialu, moze byc roz¬ przestrzeniona w kierunku przesuwania sie pradu ulatwiajac w ten sposób utrzymanie zadanej lep¬ kosci podczas dluzszego okresu.W tym co dotyczy urzadzen i sposobów wycia¬ gania takich jak przedstawiono na fig. 1—3, 4—6, i 7 w których struzka materialu ciagliwego jest poddana dzialaniu strumienia przed przeniknie¬ ciem jego do pradu glównego, nalezy zauwazyc, ze nawet jesli paliwo i utleniacz sa obecne w przeplywie, w miejscu, w którym struzka mate¬ rialu ciagliwego jest doprowadzona do tego prze¬ plywu, zaplon nie musi koniecznie nastapic w tym miejscu; Moze on zaleznie od róznych innych wa¬ runków wybranych takich jak na przyklad tem¬ peratura- strumienia lub jego predkosc, miec miej¬ sce z ile siruir:iien osiagnie prad glówny-lub prze- - v-7ie w niego.- "7artosci róznych parametrów zawartych w ci &-e poiiizei odpowiadaja warunkom, które mo- F byc stos:ware zgodnie z wynalazkiem i które £ "irs^rura ale nie 'maja charakteru ogranicza¬ lo 13 20 25 30 35 40 45 50 55 6017 jacego ten wynalazek. W szczególnosci chcciaz pa- liweim podanym tytuletm przykladu jeslt gaz ziem¬ ny, moze nim jednakze byc takze mieszanina ga¬ zów, przy czym niektóre ciekle paliwa sa takze stosowane w formie rozpylonej lub skroplonej. iPrzy zastosowaniu stanowiska rozwlókniania ty¬ pu przedstawionego na fig. 1—3, pfad glówny 10 jest uflwonzony ze sprezonego i podgrzanego po¬ wietrza i ma temperature okolo 873 K. Predkosc pradu wynosi okolo 300 m/s a jego cisnienie oko¬ lo 18 kPa. Osie kajt 60°. Jeden z, tych strumieni zawiera mieszan- ke jednej czesci objetosciowo' gazu ziemnego i trzech czesci powietrza, a drugi sitrumien jest utworzony z czterech czesci objetosciowo powiet¬ rza. Temperatura strumieni wynosi okolo 293 K.Predkosc tych strumieni wynosi okolo 330 m/s a cisnienie okolo 250 lePa. Struzka szkla jest dopro- wadizona do temperatury okolo 1573 K.Przy zasitcsowaniu .stanowiska rozwlókniania takiego jak przedstawione na fig. 7, zostaly za¬ stosowane takie sarnie warunki dla pradu glówne¬ go 27 jak i poprzednio. Strumien jest utworzony z powietrza o temperaturze 293 K, predkosci 330 m/s i cisnieniu 260 kPa. W tym przypadku zasi¬ lanie gazem ziemnym jed dokonane za posred¬ nictwem dyszy 36 wyltwarzajacej cisnienie okolo 50 kPa nadajacej predkosc 200 m/s. Szklo jest do¬ prowadzone przez dziób zasilajacy 34 i ma tem¬ perature okoloi 1573 K.Zastrzezenia patentowe 1l Sposólb wytwarzania wlókien z materialu termoplastycznego', w którym wytwarza sie glów-. ny prajd gazowy i strumien nosny, którego prze¬ krój jeslt mniejfszy od przekroju pradu glównego, przy czym energia kinetyczna na jednostke obje¬ tosci strumienia nosnego1 jest wyzsza od energii kinetycznej pradu glównego, zas sitrumien jest skierowany poprzecznie do praldu glównego i przenika w niego tworzac strefe interakcji tworza¬ ca prady wirowe, rozciagajace struzke materialu, która jest doprowadzana do tej strefy, znamienny tym, ze prajdiy wirowe w strefie interakcji zawie¬ raja sklaldniki paliwa i utleniacz w stosunku two¬ rzacym mieszanke paliwowa^ przy czym struzke materialu ciagliwego doprowadza sie do strefy in¬ terakcji, w temperaturze co najmniej równej tem¬ peraturze zaplonu tej mieszanki. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze skladniki paliwa i utleniacza sa w stosunku w przyblizeniu stechiometrycznyim w strefie inter¬ akcji. 3. Siposób wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ze jeden ze skladników wprowadzony w stre¬ fe interakcji stanowi co najmniej czesc strumie¬ nia nosnego lulb prajdu glównego. 4. Sposób wedBug zastrz. 1, znamienny tym, ze 1453 »8 jeden z wprowadzonych skladników do strefy in¬ terakcji sianowi coi najmniej czesc strumienia nos¬ nego, przy czym drugi skladnik wprowadzicny do tej r-trefy stanowi co najmniej czesc pradu glów- 5 nego. 5. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze paliwo wprowadzone w strefe interakcji stanowi czesc strumienia nosnego a skladnik utleniacza co najmniej czesc pradu glównego. 10 6. Sposób wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ze utleniacz wprowadzany dio strefy inter¬ akcji stanowi czesc strumienia nosnego lub pra¬ du glównego, przy czym skladnik paliwa jest wprowadzony do tej strefy wytwarzajac gazowy 15 strumien paliwowy pod cisnieniem, skierowany do pradu glównego i wchodzacy w strefe interakcji. 7. Spoir.ób wedlug zastrz. 6, znamienny tym, ze strumien paliwa skierowany do pradu glównego wchodlzi do niego w punkcie usytuowanym przed 20 strumieniem nosnym. 8. Sposób wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ze skladnik paliwa jest wprowadzany w stre¬ fe interakcji wytwarzajac gazowy strumien pali¬ wowy pod cisnieniem, skierowany do pradu glów¬ nego i wchodzacy do niego przed strumieniem nos¬ nym, przy czym utleniacz jest wprowadzony do pradu glównego w postaci 'powietrza doprowadzo¬ nego pod cisnieniem, w miejscu przed strumieniem paliwa. 9. Sposób wed/lug zastrz. 1, znamienny tym, ze temperatura prajdu glównego pmzed strefa inter¬ akcji, jest nizsza od temperatury struzki materia¬ lu ciagliwego doprowadzanego do tej strefy. .10. Urzadzenie do wytwarzania wlókien z ma¬ terialu termoplastycznego zawierajace generator praidu glównego, czlon wytwarzajacy strumien nosny, zaopatrzony w otwory, których srednica lub szerokosc jest mniejsza od szerokosci otworu wyj¬ sciowego generatora pradu glównego, które to otwory sa tak usytuowane, ze strumien nosny przecina prad glówny i przenika w niego tworzac strefe interakcji, oraz zródlo zasilania doprowa¬ dzajace struzke z cieklego materialu do strefy in¬ terakcji, znamienne tym, ze zawiera niezalezny czlon (35, 57, 59) do wprowadzania paliwa do strefy interakcji.Ul. Urzadzenie wedlug zastrz. 10, znamienne tym, ze czlon (57, 59) do wprowadzania paliwa jest za¬ opatrzony w otwór (57a) umieszczony na granicy pradu glównego. 50 12. Urzadzenie wedlug zastrz. 10, znamienne tym, ze ozlon (35) do wprowadzania paliwa zawiera dy¬ sze (36), której otwór jest usytuowany w pewnej odleglosci od granicy pradu glównego. 13. Urzadzenie wedlug zastrz. 10, znamienne tym, 55 ze czlon (57) do wprowadzania paliwa jest umiesz¬ czony przed otworem (29) w stosunku do kierunku przeplywu pradu glównego.114 458114 458114 458 "5fr rf?7 ****, ~7%.42 PZGraf. Koszalin A-54 105 A-4 Cena 100 zl PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL