PL86826B1 - - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób ciaglego wytwarzania tasmy z wlókna szklanego oraz urza¬ dzenia do stosowania tego sposobu.Znane sa sposoby wytwarzania oddzielnych wlókien lub nitek szklanych przeznaczonych do wzmocnienia róznych1^termoutwardzalnych zywic wówczas, gdy wykonuje sie z nich uzyteczne wy¬ roby.Jeden ze znanych sposobów polega na stopieniu szkla w stosunkowo duzym piecu do topienia szkla, stabilizowaniu go w komarze lezacej w po¬ blizu pieca do topienia szkla i formowaniu ze szikla kulek lub cial kulistych, które nastepnie chlodzi sie do temperatury pokojowej. Kulki te doprowadza sie nastepnie do ogrzewanej elek¬ trycznie dyszy przedzalniczej dla powtórnego sto¬ pienia, az do osiagniecia przez szklo takiej lep¬ kosci, zeby strumienie szkla mogly przeplywac przez otwory w dyszy przedzalniczej, przy czym strumienie te rozdzielane sa na oddzielne nitki, które nastepnie skupia sie i zbiera na szybkoobro¬ towym trzpieniu w postaci tasmy.Przedstawiony powyzej, sposób jest kosztowny ze wzgledu na to, ze wymaga stosowania specjal¬ nej aparatury do przenoszenia szklanych' kulek, a ponadto wymaga dostarczenia stosunkowo duzej ilosci energii elektrycznej dla powtórnego stopie¬ nia kulek po ich uprzednim ochlodzeniu do tem¬ peratury pokojowej.Znany jest równiez sposób zwany bezposrednim topieniem, w którym szklo redukuje sie do ciek¬ lego stanu oraz stabilizuje sie w odpowiednim pie-' cu, a nastepnie ciekle szklo przeplywa z pieca do topienia szkla bezposrednio poprzez zasobniko¬ wy kanal, wzdluz 'którego dna usytuowanych jest szereg dysz przedzalniczych, przystosowanych do doprowadzania do nich stopionego szkla bezpo¬ srednio z zasobnika, przy czym szklo rozdziela sie na nitki, które zbiera sie formujac tasme.Sposób polegajacy na bezposrednim topieniu szkla stanowi znaczny postep, gdyz wyeliminowa¬ ne sa w niej fazy formowania i powtórnego to¬ pienia kulek, co pociaga za soba jduze oszczed¬ nosci.Tym niemniej koszt poczatkowego topienia su¬ rowców szklanych i nastepnego redukowania ich do cieklego stanu jest w dalszym ciagu bardzo wysoki ze wzglejdu na to, ze oprócz ciepla wyma¬ ganego do zlaczenia szkla i utrzymania go w cieklym stanie wymagane jest dostarczenie ol¬ brzymiej ilosci ciepla do utrzymania wysokiej tem¬ peratury tradycyjnego pieca do topienia szkla, a zwlaszcza jego masywnej ogniotrwalej konstruk¬ cji i jego olbrzymiej atmosfery ponad stosunko- wo plytkim rozlewiskiem szkla. Niska sprawnosc urzadzenia jest zwiazana z olbrzymimi stratami ciepla az do kanalu odprowadzajacego spaliny w konsekwencji turbulencji wywolanej przez zes¬ poly wysokocisnieniowych palników, z których so plomien dociera bezposrednio do atmosfery pieca. 86 8263 Przez dlugi okres czasu istniala potrzeba zbu¬ dowania urzadzenlia do topienia surowców szkla¬ nych, w którym topienie to odbywaloby sie szyb¬ ko i sprawnie w stosunkowo niewielkiej, ograni¬ czonej strefie laczenia, przy wyeliminowaniu ma¬ lo sprawnego, ciezkiego pieca do topienia szkla stosowanego przy bezposrednim topieniu. W spo¬ sobie wedlug wynalazku podczas bezposredniego przetwarzania surowców z wlókna szklanego w tasme stosuje sie elektryczne topienie.Elektryczne piece do wytwarzania róznych ma¬ terialów szklanych i ceramicznych znane sa od wielu lat. Jednakze ze wzgledu na charakter elek¬ trycznego toptienia piece te pracuja w wyjatkowo wysokich temperaturach, daleko wyzszych od nor¬ malnie stosowanych do topienia zwyklego szkla.W znanym sposobie bezposredniego topienia, w którym szklo topi sde w piecu do topienia szkla, a nastepnie doprowadza sie je bezposrednlio do dysz, temperatura ponujaca w normalnie stosowa¬ nych piecach wynosi maksymalnie 1427°C, nato¬ miast redukcja odbywa sie w temperaturze okolo 1370°C, a pózniej temperatura dochodzi do tem¬ peratury rozdzielania na nitki lub do temperatu¬ rze.Elektryczne topienie jest calkowicie nieprzydat¬ ne w sposobie bezposredniego topienia, poniewaz ze wzgledu na stosunkowo szybkie i nawet gwal¬ towne topienie, stopione szklo wypuszczane z dna elektrycznego pieca jest nasycone gazem, porusza sie ruchem turbulentnym, jest nieustabilizowane i ogólnie rzecz biorac nieprzydatne do wytwarzania nitek ze wzgledu na obecnosc pecherzyków gazu. które uniemozliwiaja ciagle i sprawne wytwarza¬ nie nitek.Szklo przeznaczone do wytwarzania nitek musi byc calkowicie jednorodne, wysoce jednolite che¬ micznie i fizycznie. Ogólnie rzecz biorac typ szkla stasowanego do produkcji tasmy z wlókna szkla¬ nego uwaza sie za znacznie bardziej wyszukany, niz prostsze formy wlókien szklanych i ceramicz¬ nych .stosowanych do izolacji, dla których mozna bardzo latwo uzywac elektryczne topienie, przy* czym to elektryczne topienie stosuje sie dla pew¬ nych materialów ogniotrwalych przy produkcji welny zuzlowej, ale znowu jednolitosc i jednorod¬ nosc koncowego produktu nie sa tak decydujace, jak w przypadku szkla przeznaczonego do wytwa¬ rzania mitek sluzacych jako wzmocnienie termo¬ utwardzalnych zywic Stwierdzono, ze dla bezposredniego formowania nitek mozna pomyslnie topic szklo, stosujac elek¬ trodowy piec oporowy nie zwazajac na to, ze w piecu tym topienie szkla odbywa siie dosc gwal¬ townie, turbulentnie i w wyjatkowo zlokalizowa¬ nej strefie w maksymalnej temperaturze docho¬ dzacej do 22(H^C, praktycznie bez mozliwosci sta¬ bilizowania masy w porównaniu ze stosunkowo powolnym topieniem i stabilizowaniem, umozli¬ wionym przez dlugie i przestrzenne piece do to¬ pienia szkla wedlug wynalazku.Celem wynalazku jest opracowanie spolsobu ciag¬ lego wytwarzania tasmy z wlókna szklanego, któ¬ ry nie ma wad sposobów stosowanych dotychczas.Dalszym celem wynalazku jest opracowanie kon- 86 826 4 strukcji urzadzenia do stosowania sposobu ciag¬ lego wytwarzania tasmy z wlókna szklanego.Cel wynalazku zostal osiagniety przez to, ie su¬ rowiec szklany w postaci mieszaniny szkla stale- go i stopionego, sluzacy jako przewodnik pradu w elektrodowym piecu do topienia, topi sie elek¬ trycznie w temperaturze od 19i27 do 2I204°C, na¬ stepnie stabilizuje sie ciagly strumien stopionego szkla w temperaturze od 1260 do i!427°C, oraz roz- ciaga sie nitki szklane w temperaturze od 1260 do 1343°C.Cel wynalazku zostal osiagniety równiez przez to, ze w urzadzeniu do ciaglego wytwarzania tas¬ my z wlókna szklanego piec do topienia surowca szklanego ma postac elektrodowego pieca Oporo¬ wego, a urzadzenie ma zespól do przenoszenia wy¬ plywajajcego z pieca szkla do stabilizujacego ka¬ nalu, przy czym stabilizujacy kanal jest calkowi¬ cie niezalezny od pieca i usytuowany jest w po- blizu 'zbiornika.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia ^rzadzenie do ciaglego wytwarzania wzmocnionej^asmy z wlókna szklanego w prze- kroju wzdluznym, a fig. 2 — przekrój wzdluz linii 2—2 na fig. 1, z dodatkowym znanym urzadzeniem do rozciagania nitek i skupiania ich dla uformo¬ wania tasmy.Urzadzenie wedlug "wynalazku zawiera rynne zsypowa 1 polaczona z dowolnym znanym zród¬ lem sproszkowanego surowca szklanego, która w sposób ciagly doprowadza szklany surowiec 2 do elektrycznego oporowego pieca 3 (fig. 1).W razie potrzeby, przy zastosowaniu kilku ela- stycznych przewodów, rynna zsypowa 1 moze obra¬ cac sie wokól wewnetrznego olbrzeza pieca 31, aby równomiernie i w sposób ciagly rozprowadzac su¬ rowiec wokól wewnetrznego obrzeza pieca 3 wed¬ lug uprzednio ustalonych warunków. 4o Korzystnie stosuje sie obrotowe zgarniacze dla ciaglego ultrzymywania wlasciwego poziomu su¬ rowca w górnej czesci pieca 3, który to surowiec sluzy jednoczesnie jako instalator cieplny zmniejszenia strat ciepla w piiecu do topienia. 43 Jednakze elementy rozprowadzajace surowiec szTClany w piecu 3 stanowia zasadnicza kwestie wyboru i jako takie nie odgrywaja glównej roli w wynalazku.Surowiec topi sie w spolsób ciagly w piecu 3 w temperaturze od okolo 11927 do 2I204°C, a utworzo¬ ny strumien stopionego szkla 4 odprowadza sie z dna pieca 3, przy czym temperatura tego szkla w miejscu wylotu waha sie w granicach od okolo 1593 do 17M°C. 55 W przedstawionym przykladzie wykonania sto¬ pione szklo 4 odbiera sie po ukosnej, odpornej na wysoka temperature prowadnicy 5, korzystnie z platyny, z której pod wplywem sil ciazenia szklo eo splywa bezposrednio do stabilizujacego- kanalu & Stabilizujacy kanal 6 ma korzystnie przekrój pro¬ stokatny i zbudowany jest z ogniotrwalego ma¬ terialu. Temperature stabilizacji w; zakresie od okolo 1260 do 1427°C utrzymuje sie za pomoca zna- 05 nych palników 7, które moga byc usytuowane ai-60 826 bo w kanale albo wzdluz scian bocznych, jak po¬ kazano na rysunku.Ze stabilizujacego kanalu 6 stopione szklo prze- • puszcza sie w sposób ciagly pod zgamiakowa Scianke 8 do zasobnika 9, gdzie za pomoca zna¬ nych palników 10 umieszczanych albo w kopule albo w scianach bocznych utrzymuje sie tempe¬ rature na poziomie temperatury formowania szkla¬ nych niltek lub od okolo 1260 do okolo 1343°C.Stopione szklo z zasobnika 9 doprowadzane jest w sposób ciagly do elektrycznie .podgrzewanych dysz przedzalniczych 11, do których dolaczone sa elektryczne zaciski 12.Na figi 2 pokazany jest zbiornik 4 szkla w za¬ sobniku 9, pod którym znajduja sie dysze prze¬ dzalnicze 11.Nitki 13 wyciaga sie z duzej ilosci otworów 14 w dnie dysz przedzalniczych 11, przepuszcza sie przez walcowe klejarki 15, zbiera sie razem w miejscu oznaczonym odnosnikiem 16 tworzac tas¬ me 17, a nastepnie zbiera sie je na podobnej do tulei szpuli 18 za pomoca szybkoobrotowego na¬ wijajacego trzpienia 19.W korzystnym przykladzie wykonania sposobu wedlug wynalazku temperature stabilizacji szkla w stabilizujacym kanale 6 zawsze utrzymuje sie o okolo 3&°C wyzsza od temperatury rozciagania panujacej w zasobniku 9.Takze optymalna glebokosc szkla w stabilizuja¬ cym kanale 6 zmienia sie od 152 do 254 mm, na¬ tomiast glebokosc szkla w zasobniku utrzymuje sie w granicach od okolo 698 do 825 mm. Dlate¬ go tez glebokosc szkla w stabilizujacym kanale 6 korzystnie równa jest w przyblizeniu dwukrotnej glebokosci szkla w zasobniku 9.Zmieniajac temperaltury w róznych fazach spo¬ sobu i/lub ustalenia szczeliny pomiedzy dolnym koncem zabierakowej scianki 8 i dnem stabilizu¬ jacego kanalu 6 oraz zasobnika 9 mozna w do- wolny wybrany sposób utrzymywac wzgledne po¬ ziomy szkla w stabilizujacym kanale 6 oraz w zasobniku 9. PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób ciaglego wytwarzania tasmy z wlókna szklanego bezposrednio ze sproszkowanego surow¬ ca szklanego, polegajacy na topieniu surowca szklanego, stabilizowaniu stopionego szkla i prze¬ prowadzaniu do dysz przedzalniczych oraz roz¬ ciaganiu stopionego szkla i formowaniu tasmy, zna¬ mienny tym, ze surowiec szklany w postaci mie¬ szaniny szkla stalego i stopionego sluzacy jako przewodniik pradu w elektrodowym oporowym pie¬ cu do topienia, topi sie elektrycznie w tempera¬ turze od 1927 do 2204°C, nastepnie stabilizuje sie ciagly strumien stopionego szkla w temperaturze od 11260 do 1927°C, oraz rozcialga sie n-rtiki szklane w temperaturze od 1260 do 1343°C.
2. 2. Urzadzenie do ciaglego wytwarzania tasmy z wlókna szklanego bezposrednio ze sproszkowanego surowca szklanego, zawierajace piec do topienia surowca szklanego, kanal do przenoszenia stopio¬ nego szkla do zasobnika majacego dysze przedzal¬ nicze, elementy do wyciagania wlókien szklanych z zasilaczy strumieniowych i zbierania wlókien szklanych w postaci tasmy, znamienne tym, ze piec <3) do topienia szkla stanowi elektrodowy piec oporowy, oraz ma zespól do .przenoszenia wyply¬ wajacego z pieca (3) szkla do stabilizujacego ka¬ nalu (6), przy czym stabilizujacy kanal (6) jest cal¬ kowicie niezalezny od pieca (3) i usytuowany jest w poblizu zasobnika (9). i
3. 3. Urzadzenie wedlug zastrz. 2, znamienne tym, ze zespól do przenoszenia stopionego szkla z pie¬ ca (3) do 'stabilizujacego kanalu <6) ma prowad¬ nice i(5), w której przeplyw stopionego szkla od¬ bywa sie pod wplywem sil ciazenia. CZYTELNIA Urzecto Pok*it»«M»go *t86 826 FIGI ,; C Z r i r- v. :y : -*. Bltk 2224/77 r. 110 cgz. A4 Cena 10 zl PL