Wynalazek dotyczy wytwarzania wló¬ kien zawierajacych krzem, zwlaszcza wlókien szklanych, wedlug którego wlók¬ na sa wyciagane mechanicznie z masy roz¬ topionej.Wlókna szklane, wytwarzane wedlug znanych dotychczas sposobów polegaja¬ cych na wyciaganiu mechanicznym, sa sto¬ sunkowo kruche, grube i szorstkie, maja stosunkowo^ niewielkie dlugosci i nie daja sie wobec tego przerabiac na dlugie pas¬ mo, poza tym trudno równiez jest wyko¬ nywac z nich nitki o grubosci równomier¬ nej na calej dlugosci. Trudnosci wyrobu cienkich wlókien sa powodowane róznymi przyczynami. Przede wszystkim nalezy wymienic duza róznice pomiedzy srednica wlókna podczas wyciagania z masy rozto¬ pionej i ostateczna srednica wlókna. Wy¬ ciaganie bardzo cienkich wlókien nie po¬ wiodlo sie, poniewaz wlókna urywaly sie w miejscu wyciagania. Inna wada uwydat¬ nia sie przy wyciaganiu wlókien na prze¬ strzeni stosunkowo znacznej i w tempera¬ turze stosunkowo niskiej. Mianowicie przy wyciaganiu na znacznej przestrzeni pow¬ staja we wlóknach naprezenia wewnetrz¬ ne i wskutek tego oslabienie wlókien. Po¬ wierzchnia wlókien ulega przy tym naj¬ pierw chlodzeniu, gdy rdzen jest jeszczemniej lub bardziej plastyczny. Wlókna roz¬ rywaja sie wówczas-na powierzchni, pod¬ czas gdy rdzen wewnetrzny wyciaga sie jeszcze dalej. Wskutek tego na powierz¬ chni powstaja rysy i nierównosci, przyczy¬ niajace sie do przedwczesnego zerwania wlókna.Sposób mechanicznego wyciagania wlókna wedlug wynalazku niniejszego usuwa te braki i trudnosci. Wedlug wy¬ nalazku wlókna ciagnione z roztopionej masy, zawartej w zbiorniku, przez male otworki wyjscipwe tego zbiornika chlo¬ dzi sie silnie J szybko natychmiast po wyj¬ sciu z dysz, tak iz wlókna uzyskuja wy¬ trzymalosc, przeciwstawiajaca sie dalsze¬ mu wyciaganiu ich.Ciagnienie wlókien z masy roztopionej moze byc dokonywane w zwykly sposób w dal lub w góre. Ostatnio podany spo¬ sób posiada te zalete, ze opór wlókien sta¬ wiany wyciaganiu w poblizu masy roztopio¬ nej zostaje zwiekszony bez zbednego przy tym zwiekszania samej lepkosci szkla.Masa szklista powinna posiadac wed¬ lug wynalazku temperature 1100—1600°C, przy czym temperatura ta waha, sie w za¬ leznosci od skladu masy szklistej. Szcze¬ gólnie dobre wyniki otrzymano stosujac temperature 1250°C.Studzenie wlókien bezposrednio po opuszczeniu zbiornika zawierajacego ma¬ se roztopiona moze byc uskuteczniane w ten sposób, ze na wlókna zostaje skiero¬ wany strumien powietrza, pary lub gazu.Strumien czynnika chlodzacego moze byc przy tym prowadzony w kierunku ciagnie¬ nia wlókien pod takim cisnieniem, ze" wspóldziala z dzialaniem mechanicznym narzadów wyciagowych. Strumien czynni¬ ka chlodzacego, wytworzony za pomoca dmuchawy umieszczonej w pewnej odleg¬ losci iod otworków wyjsciowych zbiorni¬ ka, ssie przez przestrzen pomiedzy dmu¬ chawa i otworkami powietrze atmosfery¬ czne i skierowuje je na wlókno, przy czym czynnik chlodzacy przeplywa obok wlók¬ na i chlodzi je.Dzieki wysokiej temperaturze. w miej¬ scu wyciagania masy roztopionej i nagle¬ mu ochlodzeniu tworzenie sie wlókien bardzo cienkich odbywa sie na bardzo krótkim odcinku, zazwyczaj krótszym niz 2,5 cm, odleglosci od otworków wyjscio¬ wych. Dzieki temu otrzymuje sie wlók- , na gladkie, nie dajace sie wiecej wyciagac i wykazujace wielka wytrzymalosc na roz¬ ciaganie.Otworki wyjsciowe zbiornika masy roz¬ topionej posiadaja wedlug wynalazku sred¬ nice okolo 0,06—0,2 cm. Kilka wlókien wyciaga sie wówczas najlepiej razem ró¬ wnolegle (obok siebie z odpowiedniej licz¬ by otworków wyjsciowych i nawija sie ra¬ zem jako jedna nitke. W celu osiagniecia mozliwie duzej wydajnosci w malej prze¬ strzeni wedlug wynlalazku w zbiorniku masy roztopionej wykonywa sie kilka bli¬ sko siebie rozmieszczonych rzedów otwor¬ ków wyjsciowych, przy czym otworki jed¬ nego rzedu sa umieszczone na przemian z otworkami rzedu sasiedniego.Wedlug wynalazku na wlókna pomie¬ dzy miejscem ich powstania i urzadze¬ niem do wyciagania i nawijania naklada sie mase powlokowa, np. olej, wosk, po¬ chodne celulozy, gume, zywice, skrobie, tluszcze, kwasy tluszczowe lub inne sub¬ stancje odpowiednie. Wskutek tego nie¬ równosci, drobne zadrapania i ostre miej¬ sca zostaja wyrównane w znacznym stop¬ niu, przez ca zwieksza sie znacznie wy¬ trzymalosc wlókien na rozciaganie. Rów¬ niez i tarcie pomiedzy wlóknami sasied¬ nimi zostaje usuniete lub zmniejszone.Nakladanie masy powlokowej moze byc dokonywane rozmaitymi sposobami.A wiec w znany skadinad sposób masa mo¬ ze byc nakladana przez natryskiwanie, co jednak nie jest godne polecenia, gdyz przy natryskiwaniu tworza sie male kropelki o srednicy znacznie wiekszej od srednicy — 2 —wlókien i tylko z trudem rozplywajace sie równomiernie po wlóknach, Z tego po¬ wodu wedlug wynalazku stosuje sie inne sposoby nakladania masy powlokowej. A wiec np. wlókna moga byc przeciagane po poduszce lub podobnym narzadzie na¬ syconym masa powlokowa lub tez moga byc przepuszczane poprzez otworki w zbiorniku, z którego wyplywa stale cie¬ kla masa powlokowa.Aby nitki albo wlókna zaopatrzone w mase powlekajaca nie zlepialy sie ze so¬ ba na bebnie nawojowym i daly sie z nie¬ go odwijac, wlókna wedlug wynalazku przed dojsciem do bebna nawojowego su¬ szy sie za ptomoca strumienia czynnika chlodzacego lub przez ogrzewanie.Nawijanie wlókien lub nitek usku¬ tecznia sie z wielka szybkoscia, wskutek czego na bebnie nawojowym powstaje dzialanie sily odsrodkowej, które usiluje odrzucic wlókna od bebna. Takie dziala¬ nie sily odsrodkowej przeciwdziala napie¬ ciu, z jakim nitki sa nawijane na beben.W celu zwiekszenia tego napiecia na wlókna przed nawinieciem ich na beben wywiera sie dzialanie hamujace.W celu umozliwienia niehamowanego wyjscia wlókien ze zbiornika z masa roz¬ topiona i uzycia dysz wyplywowych o bar¬ dzo malych rozmiarach, do wykonania zbiornika, a przynajmniej dysz, stosuje sie metal wysokowartosciowy, dajacy sie zwil¬ zac przez mase ciekla, np. stop platyno- wo-rodowy, platyne, tantal, molibden itd.; metale te moga wytrzymywac temperatu¬ ry do 1900°C.Sposobem wedlug wynalazku mozna wyciagac wlókna o dlugosci kilometrowej, praktycznie biorac nieograniczonej, o sred¬ nicy mniejszej niz jeden mikron. Wlókna te maja wytrzymalosc, na rozciaganie 105000 kg/cm2 i wieksza. Z wlókien ta¬ kich mozna wytwarzac nitki, których wlókna sa ulozone równolegle, a nitka na calej swej dlugosci posiada calkowicie ró¬ wnomierna grubosc. Nitki te maja wielka wytrzymalosc na rozciaganie i moga nie byc skrecane, jak inne wlókna przedzal¬ nicze.Na rysunku przedstawione sa niektóre urzadzenia do wykonywania sposobu we¬ dlug wynalazku, a mianowicie fig. 1 przed¬ stawia takie urzadzenie w widoku z boku i czesciowo w przekroju, fig. 2 — w wi¬ doku z przodu, równiez czesciowo w prze¬ kroju, fig. 3 — schematyczny widok z bo¬ ku i czesciowy przekrój odmiany takiego urzadzenia, fig. 4 — widok z przodu inne¬ go urzadzenia nieco odmiennego, fig, 5 — przekrój dyszy wyplywowej i urzadzenia chlodzacego w czasie wytwarzania wlók¬ na, fig. 6 — widok z dolu dyszy wyply¬ wowej ze specjalnie rozmieszczonymi ot¬ workami wyjsciowymi, fig. 7 — przekrój urzadzenia do nakladania masy powlo¬ kowej, fig. 8 — widok z przodu tegoz urzadzenia, fig. 9 — przekrój urzadzenia, w którym wlókna sa wyciagane w góre i fig. 10 — przekrój wzdluz linii 10—10 na fig. 9.Na fig. 1 i 2 zbiornik 10 zawiera roz¬ topiona mase szklana 1L W dnie zbiorni¬ ka 10 znajduje sie dysza wyplywowa 12 z metalu, zaopatrzona w pewna liczbe krócców wyplywowych 13. Dysza wyply¬ wowa 12 jest wykonana (najlepiej) ze stóv pu platynowio - rodowego, zawierajacego 90% platyny i 10% rodu, jednak, jak juz wspomniano na wstepie, mozna stosowac równiez inne metale wysokowartosciowe lub stopy metali, które sa zwilzane szklem roztopionym i moga wytrzymywac tempera¬ tury wyzsze od temperatury topienia szkla. Dysza wyplywowa jest otoczona oprawa ogniotrwala 14. Krócce 13 wysta¬ ja najlepiej w dól nieco poza dysze wy¬ plywowa 12 i oprawe 14.Krócce 13 sa (najlepiej), jak uwidocz¬ niono na fig. 6, rozmieszczone w kilku rze¬ dach i to na przemian wzgledem siebie.Dzieki temu w malej przestrzeni ótrzymu- - 3 -je sie duza Uczte rozmieszczonych obok siebie otworków wyjsciowych, które mo¬ ga byc utrzymywane latwo w tej samej temperaturze. Wskutek takiej budowy za pomoca jednej dyszy mozliwe jest wy¬ twarzanie nitek o wiekszej liczbie wló^ kien, W malej odleglosci pod króccami znaj¬ duje sie dmuchawa 15. Przestrzen pomie¬ dzy dmuchawa i oprawa 14 jest najlepiej otwarta tak, iz przez te przestrzen powie¬ trze atmosferyczne moze byc wsysane dmuchawa i przetlaczane dó szczeliny 17, znajdujacej sie pomiedzy obu polówkami dmuchawy* W malej odleglosci pod dmuchawa znajduje sie urzadzenie natryskowe 18 do nakladania na wlókna powloki z substan¬ cji w postaci cieczy lub pary. Zamiast ta¬ kiego urzadzenia natryskowego moga byc zastosowane inne urzadzenia odpowied¬ nie.Na przeciwleglych koncach dyszy 12 przez przewody 20 doprowadzany jest prad elektryczny do regulowania stopnia ogrzewania szkla. Topienie szkla moze odbywac sie równiez w samej dyszy 12 i wówczas piec ceramiczny 10 moze byc zbyteczny. W tym przypadku wprowa¬ dza sie do dyszy najlepiej uprzednio ufor¬ mowane szklo lub odlamki szkla. Dmucha¬ wa 15 jest przylaczona do przewodu 21, za pomoca którego doprowadzane jest po¬ wietrze lub inny gaz pod cisnieniem. Stru¬ mienie 22 czynnika chlodzacego, wycho¬ dzace z dmuchawy, zostaja skierowane na wlókna i chlodza je.Oprócz. tego strumien czynnika chlo¬ dzacego wsysa powietrze atmosferyczne nad dmuchawa i skierowuje je w zetknie¬ ciu sie z wlóknami przez szczeline 17 w dól. Takie wessane powietrze chlodzi nie tylko same wlókna, lecz równiez i konce krócców 13 orazl szklo wychodzace z nich.Czynnik chlodzacy moze byc pod takim cisnieniem, iz wspóldziala z wyciaganiem wlókien.Pod dmuchawa znajduje sie uszko pro¬ wadnicze 25, przez które prowadzone sa wlókna wychodzace z dyszy 12. Do me¬ chanicznego wyciagania wlókien sluzy beben 26, na który nawija sie powstajaca nitka. Beben jest napedzany. W celu ró¬ wnomiernego rozlozenia nitki na bebnie jest ion poruszany podczas nawijania w kie¬ runku osiowytn rUchem zwrotnym. W tym celu moga byc zastosowane urzadzeni znane w przedzalnictwie.W postaci wykonania wedlug fig. 3 po¬ wyzej uszka prowadniczego 25 znajduje sie urzadzenie 35 do nakladania masy po¬ wlokowej na wlókna poszczególne. Urza¬ dzenie to sklada sie z paska filcowego lub poduszki 36, po której przeciagane sa po¬ szczególne wlókna. Do paska 36 doprowa¬ dzana jest stale ze zbiornika 37 masa po¬ wlokowa, olej, wosk, emulsja oleju w wo-- dzie lub inna podobna substancja. Gdy masa jest topliwa, zbiornik 37 ogrzewa sie za pomoca palnika 67 w celu utrzyma¬ nia pozadanego stopnia cieklosci masy.W obu postaciach wykonania opisa¬ nych wyzej bebny nawojowe lub cewki 26 sa osadzone na wale napedzanym 30. W postaci wykonania wedlug fig. 3 rozdzial nitki przy nawijaniu na beben 26 usku¬ tecznia sie w ten sposób, ze specjalne usz¬ ko wodzace 66 porusza sie równolegle do osi bebna nawojowego ruchem zwrotnym.W celu wysuszenia masy powlokowej i usuniecia jej nadmiaru z wlókien przed nawinieciem nitki na beben nawojowy mozna skierowac na nitke 27 dyszami 38 strumienie czynnika suszacego. Do tego celu moze sluzyc równiez palnik 68. Gdy masa powlokowa przed dpjaciem do beb¬ na nawojowego 26 nie jest dostatecznie sucha, to skleja sie z masa powlokowa nitki juz nawinietej, tak iz potem jest bar¬ dzo trudne a nawet niemozliwe odwinie¬ cie wlókna z bebna. Nawijanie odbywa — 4 —sie z wielka szybkoscia, a przy tym na wlókna dziala sila odsrodkowa, która da¬ zy do odrzucenia wlókien z bebna na ze¬ wnatrz. Sila dosrodkowa, przeciwdziala¬ jaca odsrodkowej, powoduje napiecie nit¬ ki przy ciagnieniu. Chcac osiagnac jak najwieksza szybkosc nawijania trzeba zwiekszyc napiecie nitki. Napiecie to zo¬ staje zwiekszone w ten sposób, ze w od¬ powiednim miejscu przed bebnem nawo¬ jowym umieszcza sie hamulec 69 do wló¬ kien. Oczywiscie mozliwosc hamowania jest ograniczona wytrzymaloscia nitki na rozciaganie. Poniewaz jednak wytrzyma¬ losc nitki na rozciaganie jest bardzo wiel¬ ka, mozna przeto wywierac na nia znacz¬ ne hamowanie bez obawy przerwania nit¬ ki. Oprócz urzadzen 69 równiez i pasek filcowy 36 oraz uszko prowadnicze 25 dzialaja na ruch wlókien hamujaco.Jak uwidoczniono na fig. 5, przy wej¬ sciu do dmuchawy 15 wlókna sa juz uksztaltowane ostatecznie i skrzepniete. ~ Dlugosc tej drogi moze byc bardzo mala, okolo 2,5 cm lub jeszcze mniejsza. W ten sposób wyciaganie wlókien nie odbywa sie powolnie i stopniowo, lecz szybko na krótkiej drodze. W zaleznosci od skla¬ du szkla, szybkosci wyciagania, wielkosci otworków wyjsciowych i regulacji tempe¬ ratury miozna otrzymywac dowolnie dlugie wlókna o srednicy mniejszej, niz jeden mi¬ kron. Oczywiscie jednak mozna wykony¬ wac wlókna o wiekszej srednicy.Postac wykonania wedlug fig. .4 rózni sie od innych postaci tym, ze wlókna nie sa laczone w jedna nitke, lecz sa nawija¬ ne równolegle wprost na cewce 65, Otrzy¬ mane wówczas wlókna maja szczególnie piekny -polysk.Urzadzenie wedlug fig. 7 i 8 do nakla¬ dania masy powlokowej na wlókna jest utworzone ze zbiornika 55, który w dnie posiada maly otwór 56. Zbiornik jest zao¬ patrzony w grzejnik 57, skladajacy sie z komory powietrznej 58 i elektrycznej wkladki grzejnej 59. Z obydwóch stron otworu 56 znajduja sie wystepy 61, sta¬ nowiace prowadnice 60 i tworzace nitke 64, która jest nawijana w sposób zwykly- W prowadnicy 60 wlókna przechodza ko¬ lo otworu 56 i pokrywaja sie ciekla lub lepka masa powlokowa ze zbiornika 53, Nadmiar masy splywa poprzez wystepy 61 prowadnicy 60 i spada kroplami do zbior¬ nika 62.Urzadzenie wedlug fig. 9 i 10 rózni sie od opisanych wyzej urzadzen zasadniczo tym, ze wlókna sa Wyciagane z masy roz¬ topionej w góre. Dysza 12 z króccami 13 jest wykonana w postaci otwartej u dolu skrzynki i jest zanurzana do masy szkla¬ nej //. Ogrzewanie zbiornika uskutecz¬ nia sie najlepiej' za pomoca elektrod me¬ talowych 41, do których doprowadzany jest prad przez przewody 42. Oddzielona masa roztopiona przechodzi przez sitko 43 do wnetrza dyszy 12 i do krócców 13.Z dysza 12 polaczona jest plytka 44, osa¬ dzona na narzadzie ogniotrwalym 45. Na¬ rzad ten jest utrzymywany w ramie 46, nastawnej w kierunku pionowym za po¬ moca srub 48, prowadzonych we wsponrir kach 47. Do plytki 44, a tym samym i do krócców 13, doprowadzany jest prad elek¬ tryczny przez przewodniki 20 w celu ogrzewania masy. Wewnatrz narzadu og¬ niotrwalego 45 znajduje sie dmuchawa 15 7 przewodem wlotowym 21 do czynnika chlodzacego. Dmuchawa 15 odpowiada dmuchawom w urzadzeniach wedlug fig. 1—4. Róznica polega tylko na tym, ze w tym przypadku strumien czynnika chlo¬ dzacego jest zwrócony nie w dól, lecz w góre, w kierunku wyciagania .wlókien.Równiez i w tym ukladzie w miejscu wyj¬ scia wlókien z krócców przez strumien czynnika chlodzacego wsysane jest powie¬ trze.atmosferyczne w celu chlodzenia wló¬ kien, co zaznaczono strzalkami na fig. 10.Wlókna wyciagniete z krócców przecho¬ dza wzdluz poduszki 36 nasyconej masa — 5 —powlokowa i przechodza poprzez uszka prowadnicze 25 i 49 do bebna 26. W celu rozpoczecia wyciagania wlókien dysze 12 opuszcza sie nieco za pomoca srub tak, aby masa roztopiona przeszla przez ot¬ worki w króccach 13, po czym za pomoca odpowiedniego haczyka moze byc po¬ chwycona, wyciagnieta w góre przez usz¬ ka 25 i 49 i umocowana na bebnie 26. Na¬ stepnie wlókna moga byc wyciagane bez przerwy.Aby na poczatku wyciagania wyzyskac dzialanie ciezaru wlasnego jako oporu dla sily wyciagania, jest rzecza korzystna ustawienie lotworów wyjsciowych 13 za pomoca srulb 48 nieco ponad poziomem ma¬ sy roztopionej. Jezeli dysze 12 z otworami wyjsciowymi 13 sa ustawiane zbyt .gleboko, to szklo roztopione wychodzi z otworów ze zbyt wielka szybkoscia, tak iz korzyst¬ ne dzialanie ciezaru wlasnego wlókien zo¬ staje w pewnym stopniu usuniete. PL