SI8211995A8 - Postopek izdelave steklenih vlaken s centrifugiranjem - Google Patents

Description

Izum se nanaša na izdelavo vlaken iz stekla ali podobnih termoplastičnih snovi, zlasti mineralov, s pomočjo centrifuge (centrifugalnega telesa), katere os je razporejena navpično in v katero uvedeno tok stekla, ki se na osnovi vrtenja centrifuge dovede notranji površini obodne stene centrifuge, v kateri je izvedenih večje število odprtin na način, da se steklo v obliki pramenov ali primarnih niti (primarnih

V vlaken) centrifugalno odvaja na izhodu teh odprtin.

Pri tem je predvideno, da se na izhodu gorilne komore izvaja prstančni tok plina za izvlačenje ali raztezanje, pri čemer se ta prstančni tok plina vodi navzdol vzdolž zunanje površine perforiranega pasu obodne stene centrifuge na ta način, da se stekleni prameni izvlačijo in nategnejo, niti ali vlakna pa potujejo skupaj z izvlačilnim tokom, da se, prevlečena v splošnem z veznim sredstvom, odlagajo na zgornji strani perforiranega prejemnega transporterja, ki je običajno razporejen tako, da tvori spodnjo steno zbiralne komore. Pri posebni ureditvi so pod transporterjem predvidene sesalne komore (sesalne skrinje), da se na ta način olajša tvorba plasti, runa ali rogoznice iz vlaken na transporterju, pri čemer se ta rogoznica transportira naprej in je podvržena nadaljnji obdelavi, pakiranju ali podobnem.

Tehnični problem

Doslej so lahko za izdelavo steklenih vlaken s centrifugiranjem uporabljali le določeno vrsto stekel, to je stekla s takimi sestavami , da talilne temperature stekel niso ogrožale materiala centrifuge.

Običajno se uporabljajo tako imenovana mehka stekla, to je sestave stekel, ki so zasnovane zlasti na ta način, da imajo temperaturne in viskoznostne lastnosti, ki omogočajo prost prehod stekla skozi odprtine stene centrifuge pri temperaturi, ki je znatno izpod takšnih temperatur, pri katerih je material centrifuge odporen brez čezmerne korozije in deformiranja. Da se doseže navedeni cilj, se običajno pri uporabljenih sestavah stekel uporabljajo znatne količine ene ali več spojin elementov barija, bora ali fluora, ki stremijo za tem, da zmanjšajo temperaturo taljenja, razsteklitve (rekli stalizacije) ali temperature likvidusa in viskoznosti,in ki so na osnovi tega v stanju izogniti se uporabi prekomerno visokih talilnih temperatur stekla.

Običajna vsebnost oksidov barija, bora in fluora, ki nastopa doslej pri uporabljenih steklih, znaša pri vsakem približno 3 %, 6 % oziroma 1,5 %, toda doslej uporabljene borove in fluorove spojine so pri talilnih temperaturah, ki nastopajo pri izdelavi stekel, hlapljive in celo, v zvezi s fluorom, pil temperaturah stekla, ki nastopajo pri izdelavi vlaken, tako da je treba na pričetku uvajati večje količine dodatkov pri pripravljanju sestave, da se dosežejo te vsebnosti. Uporaba znatnih količih teh spojin se pa ne ujema z dejstvom, da povečujejo izdelovalne stroške vlaken, ker so zelo drage, zlasti kar zadeva barijeve spojine.

Razen tega terja uporaba sestav, ki vsebujejo znatne količine bora ali fluora ali pa barija, previdnostne ukrepe. Zlasti je v primeru bora ali fluora tako, da naprava za izdelavo steklene taline oddaja moteče hlapljive sestavine in da bi se izognili onesnaženju atmosfere, je potrebno izstopajoče pline na poseben način obdelati, da te sestavine posnamejo in odstranijo.

Slednjič dajejo dobljena, relativno mehka stekla vlakna, ki nimajo želene odpornosti pri visokih temperaturah.

Izum je zaradi tega osnovan na nalogi, odstraniti pomanjkljivosti, ki se pojavljajo pri doslej znanih ureditvah in postopkih, in ustvariti možnost izdelave steklenih vlaken z izboljšanimi lastnostmi.

Cilj izuma je potemtakem ta, da izboljšamo izdelovalno kapaciteto dane centrifugalne ureditve za izvlačenje ali napenjanje vlaken, pri čemer naj bo možno praktično odstraniti določene vire nečistoč, ,in pri čemer naj bo dana možnost uporabljati steklene sestave z nizkimi stroški, da bi lahko proizvajali vlakna z izboljšanimi lastnostmi glede termične odpornosti.

Pri vlaknih, ki se proizvajajo s pomočjo običajne centrifuge iz sestav znane vrste, lahko izolacijske proizvode uporabimo le v tistih primerih, kjer so izpostavljeni nekoliko višjim temperaturam od 400 °C. Pri vlaknih, ki se v smislu izuma izdelujejo iz določenih sestav, pa lahko grejo ustrezne temperature vse do približno 480°C.

Stanje tehnike

Med citiranimi patenti, ki se smatrajo za pertinentne, je naši prijavi blizu samo ameriški patent 3 233 989 (Stalego).

Slike 1, 7, 8 in 9 tega patenta dejansko kažejo horizontalno usmerjeno izvedbo nekega postopka, pri katerem se plast staljenega stekla dovaja v notranjost centrifuge s perforiranim obodom, steklo se odteka na notranjo površino perforiranega oboda od zgornje vrste odprtin proti spodnji vrsti in se pri prehodu skozi odprtine pod učinkom centrifugalne sile pretvori v vlakenca, le-ta pa se raztegnejo v vlakna s pomočjo obročastega plinskega toka, ki ima veliko hitrost (stolpec 4, vrste 30 do 34).

Druge slike (6, 10, 11, 12 in 13) tega patenta . se nanašajo na izvedbene primere v vertikalni smeri, pri katerih ni nikoli ( uporabljena centrifuga s perforiranim obodom, kot je j ₎ centrifuga 5θ na sliki 1. Ta catrifuga je nadomeščena z votlim, proti dnu razširjenim rotorjem 250 (slika 6)., ki se vrti okrog navpične osi. Spodnji del 266 tega rotorja je lahko neprekinjen ' in gladek ali pa nazobčan ali radialno žlebičast (stolpec 10, vrste 11 do 16). Raztaljeno steklo se 'dovaja bodisi na zunanjo , bodisi notranjo površino razširjenega rotorja in se usmerja proti spodnjemu robu razširjenega dela 266 rotorja 250, kjer se pod vplivom centrifugalne sile pretvori v vlakenca. Napravo dopolnjuje obročasti gorilnik 84' za raztezanje vlakenc v vlakna, ki se tvorijo na spodnjem robu razširjenega elementa 266. Slike 3, 5 in 15 kažejo naprave,v katerih se rotor 250 vrti

4a okrog navpične osi. Na splošno ima rotor relativno majhen premer, v ekstremnem primeru ima premer velikostnega razreda 1,3 cm ali manj, in je zamišljen tako, da hi se vrtel ob skrajno visokih hitrostih (stolpec 8, vrste 72 do 75)in stolpec 9, vrsti 1 in 2).

Ugotavljamo torej, da se patenrt 3 233 989 nikakor ne nanaša na postopek v skladu z zahtevki, ki se izvaja s centrifugo z velikim premerom in navpično osjo, opremljeno s perforiranim obodom s številnimi vrstami odprtin.

( V drugih navedenih patentih se staljeno steklo iztiska bodisi po vsej višini notranje stene perforiranega oboda (PR 1 259 592,

533 291, 2 ol2 546, DAS 1 124- 182), bodisi na vznožje tega oboda (FR 2 147 765, 1 259 592, 2 I06 505, US 3 245 768) ali pa sredino višine oboda (US 3 257 183, 3 177 058, 3 928 009).

Opis rešitve tehničnega problema z izvedbenimi primeri

Navedene splošne probleme lahko rešimo s tem, da uporabimo cel niz znatnih izboljšav po izumu_z in sicer bodisi posamič ali v različnih kombinacijah, zlasti obratovalne pogoje in postopek, ki se uporablja za uvajanje in porazdeljevanje plina za centrifugo, sestavo stekla, kakor tudi sestavo legure, iz katere je izdelana centrifuga. Različne lastnosti in značilnosti so medsebojno povezane, kot je pobliže pojasnjeno v nadaljevanju.

v

Ce pogledamo najprej sestavo stekla, za t

katero so v nadaljnjem podani še primeri, potem je treba opozoriti na to, da, čeprav je možno postopek in pripravo uporabiti ob uporabi centrifuge z doslej ( uporabljanimi sestavami, je v okviru izuma, da ta sestava ne vsebuje nikakršnega fluora in malo, če sploh, barija in bora. Tovrstne sestave stekel ustrezajo trdim steklom z višjimi temperaturami taline in razsteklitve. Iz tega sledi, da je možno te sestave brez fluora, bora in celo barija, ki bi onemogočali izdelavo vlaken z znano izvlačilno in natezovalno tehniko, predelovati v vlakna s postopkom po izumu. Razen tega so tovrstna trda stekla zanimiva s stališča njihove povišane temperaturne obstojnosti.

Takšno sestave trdih stekel, ki imajo visoke temperature razsteklitve' in dosegajo za izdelavo vlaken primerno viskoznost le pri visokih temperaturah, terjajo posebno predelavo in posebno ureditev za izdelavo vlaken, in izum se nanaša na veliko število znatnih izboljšav postopka kakor tudi v centrifugi vladajočih obratoval nih pogojev, ki omogočajo izdelavo vlaken iz takšnih trdih stekel in omogočajo celo izdelavo vlaken iz določenih, zelo trdih sestav stekel, katerih predelava v vlakna bi bila z znanimi postopki in centrifugami zelo težka, če že ne nemogoča.

Opozoriti smemo tudi na to, da lahko nekatere od obratovalnih izboljšav po izumu, tudi če so za izdelavo vlaken iz trdih stekel prednostne in posebno važne, uporabimo tudi v prednostnem smislu, če pridejo v uporabo pri drugih vrstah stekel, katera je možno predelovati tudi z navedeno centrifugirno tehniko v vlakna.

Nadaljnje značilnosti in prednosti izuma bomo opisali na osnovi opisa prednostnih izvedbenih oblik z ozirom na priloženi načrt. V načrtu kaže sl. 1 vertikalni prerez v strankskem risu za pojasnilo k pripravi za izdelavo vlaken s centrifugo, ki je zasnovana v smislu prednostne izvedbene oblike izuma in s pihalnim generatorjem, ki dovaja prstančni tok plina za izvlačenje, ki je usmerjen navzdol vzdolž obodne stene centrifuge;

sl. 1a detajl v povečanem merilu značilne enote, ki je uporabljiva pri izvedbeni obliki pri sliki 1;

sl. 2 do 6 ponazoritve podobne sliki 1, v prerezu, za pojasnitev različnih izvedbenih oblik centrifuge V in naprav za dovod plina za notranjost centrifuge; sl. 7 detajl v prerezu in povečanem merilu za razjasnitev montažne ureditve naprave za dovod stekla v notranjost centrifuge s slike 6;

sl. 8 detajl v povečanem merilu za pojasnitev ureditve druge dovajalne naprave za plin, ki streza izvedbeni obliki s slike 4 in 5ΐ sl. 9 perspektivni delni pogled ojačevalne konstrukcije za centrifuge izvedbene oblike s slike 4 in 5; ter sl. 10 in ΊΊ prereza različnih izvedbenih oblik perforirane t stene obodne stene centrifuge.

Pri izvedbeni obliki po sliki 1 je predvidena vertikalna ali osrednja gred 10 kot nosilec za centrifugo, ki nosi na svojem spodnjem koncu pesto 11 za pritrditev centrifuge. Centrifuga kot celota je označena s pozicijo

12. Sestoji iz oklepa ali zunanje ali obodne stene 1J, ki ima večje Število nizov odprtin za izdelavo vlaken in katere zgornji rob je s pestom 11 povezan preko zvončasto oblikovanega osrednjega pritrdilnega dela 14. Odprtine, ki so izdelane v steni centrifuge, so prikazane le v delih stene priprave, ki so prikazani v prerezu, toda samo po sebi je umevno, da je večje število takšnih odprtin predvideno v več nizih v vertikalnih razmikih.

Na svojem spodnjem robu je centrifuga 12 opremljena z oklepom ali prstančno prirobnico 15, ki štrli navznoter in s katero je povezan zgornji rob cilindričnega dela 16, ki izvaja ojačitveno ali togostno funkcijo, kot bo v nadaljnjem podrobneje pojasnjena.

V notranjosti centrifuge 12 je razporejen porazdelilni boben (porazdelilna košara) 17, ki se z njo vrti in ima en sam niz porazdelilnih odprtin 18, ki so v glavnem razporejene v ravnini zgornjega niza odprtin obodne stene centrifuge. Kot že omenjeno, je porazdelilni boben 17 pritrjen na pestu 11 s pomočjo navznoter

- .8 usmerjenih stremen 7¾ · Tok S stekla se dovaja v centru skozi konstrukcijo, ki nosi centrifugo 72, navzdol na ta način, da prispe v notranjost porazdelilnega bobna 77 in se na dnu bočno razširi do perforirane obodne stene porazdelilnega bobna 77, pri čemer tedaj steklo tvori v notranjosti te stene plast, izhajajoč iz katere se vodijo navzven s pozicijo 79 označeni stekleni prameni skozi odprtino radialno in v smeri notranje površine obodne stene centrifuge, in sicer v območje, ki meji na zgornji niz odprtin; od tega območja odteka steklo navzdol k notranji površini stene centrifuge.

Ta, navzdol usmerjeni tok poteka brez motenj na osnovi dejstva, da ni na voljo nikakršna mejna stena ali komora v notranjosti obodne stene, sam tok pa ima, kot je možno ugotoviti s pomočjo stroboskopske osvetlitve, laminarne lastnosti, pri katerih nastopajo enakomerni valovi. Izhajajoč iz tega laminarnega toka brez oviranja ali omejevanja prodre steklo v odprtine, ki so izdelane v obodni steni centrifuge, in se iz teh odprtin centrifugalno odvede v obliki večjega števila primarnih pramenov, ki so s prstančnim tokom plina, ki je dosežen s kasneje opisano ureditvijo, podvrženi operaciji izvlačenja ali napenjanja.

Slika 7a kaže drugo izvedbeno obliko porazdelilnega bobna 77b z dvema nizoma porazdelilnih odprtin 78a, ki so razporejene z zamaknitvijo oziroma v obliki šahovnice '9 toda vse v bližini skupne ravnine, da se steklo dovaja v območje zgornjega niza porazdelilnih odprtin obodne stene centrifuge.

Kar zadeva ureditev porazdelilnega bobna, torej porazdelilnega bobna 17 v ureditvi po sliki 1 in porazdelilnega bobna 1/b v ureditvi po sliki 1a, lahko opozorimo na to, da so porazdelilni bobni, ki se uporabljajo pri znanih postopkih, največkrat opremljeni z več nizi porazdelilnih odprtin, ki so razporejeni z medsebojnimi vertikalnimi odmiki, da se zagotovi porazdelitev stekla v smeri perforirane obodne stene centrifuge po pretežnem delu vertikalne dimenzije te obodne stene. Prijaviteljica pa je ugotovila, da pri uporabi te znane tehnike z večjim številom odprtin za dosego vertikalne porazdelitve stekla nastopajo nekatere pomanjkljivosti in težave, zlasti pri uporabi centrifug z relativno velikimi izmerami, in sicer tako glede premera kot tudi vertikalne višine perforirane obodne stene.

Ena najvažnejših težav izhaja iz'toplotne izgube steklenih pramenov med njihovo potjo med porazdelilnim bobnom in notranjo površino obodne stene centrifuge Ta toplotna izguba je direktno proporcionalna skupni površini dovedeniri steklenih pramenov. Pri večjem številu majhnih pramenov, kot pri običajnih sistemih, je skupna površina znatno večja kot pri ureditvi po izumu, pri kateri je porazdelilni boben izveden le z enim nizom porazdelilnih odprtin z večjimi izmerami, tako da je možno enako količino stekla dovajati pri znatno manjši skupni površini. V posebnem slučaju omogoča predlagani sistem dovajati vnaprej dano količino stekla v obliki steki eni b pramenov, katerih površina znaša le 1/7 površine običajnih ureditev.

Po izumu se zaradi tega izognemo prekomerni izgubi toplote pri dovajanju stekla od porazdelilnega bobna k obodni steni centrifuge, ki pa pri običajnih ureditvah predstavlja pretežno pomanjkljivost. Poleg tega se opaža, da je na osnovi majhnih dimenzij steklenih pramenov, proizvedenih pri znanih ureditvah, toplotna izguba, ki nastopa med prehodom od porazdelilnega bobna k obodni steni centrifuge, med različnimi steklenimi prameni znatno neenakomernejša kot v primeru, ko se izdeluje manjše število večjih steklenih pramenov, kot je to slučaj pri novejši ureditvi.

Čeprav navedene težave glede toplotnih izgub pri uporabi mehkih stekel pri znanih postopkih nismo smatrali kot moteče, so takšne toplotne izgube nesprejemljive, če uporabljamo trda stekla tiste vrste, o kateri je govora tu.

Nadalje, važno gledišče je v tem, da izum omogoča povečanje premera centrifuge. Pri porazdelilnem bobnu znanih sistemov, ki proizvajajo steklene pramene z majhnim premerom, ima povečanje premera centrifuge to težnjo, da se izzove frfranje steklenih pramenov in zaradi tega poslabšanje enakomernosti obratovalnih pogojev. Če pa po izumu uporabimo manjše število debelejših steklenih pramenov, se izognemu temu frfranju, pri čemer pa tudi druge ureditve, ki. bodo v nadaljnjem pobliže opisane skupaj z izvedbenimi oblikami po slikah 2 do 6, omogočajo reduciranje te tendence k frfranju.

Če nadalje veliko število majhnih steklenih pramenov usmerjamo k notranji površini perforirane obodne stene centrifuge na večji del širine perforiranega oraočja te obodne stene, potem naleti na perforirano steno soosno z odprtinami stene ali skoraj soosno le nekaj steklenih pramenov, medtem ko drugi stekleni prameni naletijo na steno in v vmesna območja, s čimer niso ustvarjeni enakomerni pogoji za odtekanje s tendenco, da bi vplivali na enakomernost izdelanih vlaken.

Z ozirom na to okolnost se po izumu, namesto velikega števila vertikalnih, po obodni steni centrifuge porazdeljenih steklenih pramenov uporablja sloj iz raztaIjenega stekla, ki teče navzdol brez ovir ali omejitev na notranji površini perforirane obodne stene, pri čemer se izvrši dovod stekla k zgornjemu robu tega sloja in slednji se razširi navzdol v laziinarni obliki, ker gre po celotni perforaciji stene centrifuge, tako da so izstopni pogoji steklenega pramena skozi posamezno odprtino in na izstopu le-te na obodni steni praktično enaki in je s tem izključen vzrok za neenakomernost izdelanih vlaken.

. Ta izvedba plasti, ki teče navzdol brez motenj, se zagotovi s porazdelilnim bobnom, ki je bil zgoraj opisan v zvezi s sliko 1 in 1a, to je ob uporabi porazdelilnega bobna, pri katerem se vse steklo, ki se predeluje v vlakna, dovaja k obodni steni centrifuge preko enega samega niza porazdelilnih odprtin, ki se nahajajo v bližini ravnine ali v ravnini, ki je razporejena na višini ali v bližini zgornjega niza porazdelilnih odprtin obodne stene centrifuge. Ta samcati niz porazdelilnih odprtin vsebuje prednostno vsega le 75 do 200 odprtin, kar ustreza številu, ki leži med desetino in tretjino vrednosti, ki se uporablja doslej pri porazdelilnih bobnih z več nizi.

Izvedba želenih enakomernih pogojev pri prehodu stekla skozi odprtine stene centrifuge se še izboljša z določenimi, nadaljnjimi, prednostnimi obratovalnimi pogoji, ki so v nadaljnjem pobliže pojasnjeni, zlasti s pomočjo ohranjanja temperaturnih pogojev, ki nudijo v glavnem enakomerno viskoznost stekla v zgornjih in spodnjih območjih stene centrifuge.

Da zagotovimo izvlečenje steklenih pramenov v 'lakna, ima priprava s slike 1 c, prstančno šobo 21 opremljeno prstančno komoro 20, ki je priključena na eno ali več gorilnih komor 22, ki so opreneljcne s primernimi napravami, v katerih zgoreva gorivo in se pri tem nastali vroči plini dovajajo in izkoriščajo za izvlačenje ali

- 13 natezanje vlaken. S tem nastane prstančni plinski tok za izvlačenje, ki je usmerjen v smeri navzdol in se pojavlja v obliki zavese, ki obdaja centrifugo. Detajli ureditve, ki nosi centrifugo, in pihalnega generatorja tu v podrobnostih niso navedeni, ker so strokovnjaku kot taki znani.

Kot je predstavljeno v sliki 1, je priprava razen tega opremljena še z grelno napravo 23 za spodnji rob centrifuge 12. Ta grelna naprava je lahko na voljo v različnih oblikah, prednostno pa sestoji iz prstančne naprave z visokofrekvenčnim gretjem, kot je nakazano v sliki 1 pri poziciji 23. Ta, kot prstan izvedena grelna naprava 23inia' prednostno večji premer kot centrifuga in sedi prednostno v majhni oddaljenosti pod dnom priprave

V nadaljnjem bomo pojasnili podrobnosti obratovalnih pogojev in parametrov.

Glede delovanja nove izvedbene oblike na sliki 1 prikazane vrste naj najprej opozorimo na to, da, čeprav lahko pri centrifugah vseh velikosti uporabljamo najrazličnejše lastnosti izuma, je v okviru izuma, da damo centrifugam večji premer kot ga imajo običajne centrifuge. Kot primer lahko za centrifugo uporabljamo premer velikostnega reda kgg mm, v primerjavi z vrednostjo 300 mm premera, kot se pojavlja doslej pri velikem številu znanih ureditev.

- 14 To omogoča uporabo znatno večjega števila izstopnih ali porazdelilnih odprtin za dovod stekla k obodni steni centrifuge, tako da je na prednosten naČin možno povečati število steklenih pramenov, ki se centrifugalno odvajajo v prstančni pihalni tok ali pihalni pramen, ki jih obdaja, da se vlakna izvlačijo. Zaradi relativno visoke hitrosti vrtenja centrifug te vrste je priprava izpostavljena zelo veliki centrifugalni sili, in ker obratuje pri visoki temperaturi, stremi osrednje območje obodne stene vedno k temu, da bi se izbočilo navzven. Tej težnji nasprotujemo s tem, da uporabimo ojačitvene ali togostne naprave, od katerih so z ozirom na načrt pojasnjene različne ureditve v različnih izvedbenih oblikah.

Pri izvedbeni obliki po sliki 1 je ojačevalna naprava izvedena v obliki prstančnega sestavnega elementa ali cilindričnega dela 16, ki je z oklepom ali prstančno prirobnico 15, ki je upognjena navznoter, pritrjen na spodnjem robu obodne stene. OjaČitveni učinek tega cilindričnega dela 16 je dobro razumljiv, če upoštevamo okoliščino, da ima centralno območje obodne stene 1p težnjo za tem, da se pod učinkom centrifugalne sile upogne navzven, pri tem pa tudi poskuša, da bi oklep 15 upognila navzgor in navznoter okrog svoje vezne linije s spodnjim robom obodne stene 1Z. Ce prstančni sestavni element oziroma cilindrični del 16 ni predviden, kar je slučaj pri znanih centrifugah, potem se del tega upogiba oklepa 15 prestavi navzgor in navznoter kot rahla valovita oblika njenega relativno tankega spodnjega roba. Prisotnost tega prstančnega sestavnega elementa ali cilindričnega dela 16 na spodnjem rubu oklepa 15 pa preprečuje navedeno valovito tvorbo ali vbočenost in zagotavlja s tem ojačitev stene centrifuge. Kotna povezava cilindričnega dela 16 z oklepom 15 prav tako pripomore k ustvaritvi želene ojačitve.

Da dosežemo zgoraj dani cilj, ima prstančni sestavni element ali cilindrični del 16 v aksialni smeri centrifuge prednostno večjo dimenzijo od srednje debeline obodne stene centrifuge. Da bi učinkovito izravnali upogib ali ukrivljenost obodne stene navzven, pregradimo razen tega prstančni sestavni element 16 prednostno v poziciji, ki štrli od spodnjega roba oklepa 15 navzdol. Prednostno mu damo večjo vertikalno dimenzijo kot je maksimalna debelina obodne stene 15. Izkazalo pa se je, da ojačitev centrifuge, ki je na ta način dobljena, omogoča upočasnitev krivljenja ali usločenja obodne stene centrifuge in na osnovi tega povečanje obratovalne dobe ureditve.

V nadaljnjih slikah načrta, ki bodo v nadaljnjem pobliže opisane, so podane nadaljnje izvedbene oblike, ki omogočajo tak ojačevalni učinek.

Pred opisom delovanja izvedbene oblike nove priprave po sliki 1 naj opozorimo na to, da se pri znanem postopku ob uporabi centrifuge z relativno mehkim steklom običajno steklo dovaja v porazdelilni

- 16 boben, ki je razpore j en v osrednjem. območju centrifuge in ima obodno steno z več vertikalno v medsebojnih razdaljah razporejenimi nizi porazdelilnih odprtin za steklo, tako da steklo, ki se dovaja od porszdelilnega bobna, doseže obodno steno centrifuge vsaj po pretežnem delu vertikalne dimenzije. Tedaj se tvori znatna temperaturna razlika med zgornjim robom obodne stene in njenim spodnjim robom. Zaradi tega zavzame zgornji rob višje temperature kot spodnji rob in sicer v glavnem zaradi dejstva, da se zgornji rob nahaja v bližini izhodiščnega območja izvlačilnega toka. Razen tega ima obodna stena po celotni višini pri znanih izvedbah enako debelino ali pa je v nekaterih primerih v smeri proti zgornjemu robu debelejša kot v smeri spodnjega roba. Nadalje lahko pri znani tehniki obstojajo določene dimenzijske diference glede premera med odprtinami zgornjih nizov centrifuge in onimi iz spodnjih nizov. Pri znanih izvedbenih oblikah so že upoštevali re različne faktorje, da bi dosegli, da se stekleni prameni centrifugalno odvajajo preko zgornjih odprtin z večjim pretokom kot pa stekleni prameni v spodnjih ouprtinah, da bi dosegli tako imenovano izdelavo vlaken v obliki dežnika, kot je navedeno na primer v FR-PS 1 Z82 917, zlasti v sliki 3. S tem se izognejo, da bi se vlakna medsebojno križala in s tem prepletala in v območju tvorbe vlaken medsebojno zvarila, kot je sicer to slučaj, če sf> shekleni prameni centrifugalno odvajajo

- 17 v isti oddaljenosti skozi zgornje in spodnje nize izstopnih odprtin.

Čeprav pri nekaterih znanih ureditvah izpostavijo spodnji rob centrifuge ogrevanju, ki sledi dodatno onemu, ki nastane iz delovanja prstančnega plinskega toka za izvlačenje in uvajanja talilno tekočega stekla, terja izvedba izdelave vlaken v dežnikasti obliki pri znanih izvedbenih oblikah zelo mnogokrat izvedbo razlike med temperaturami stekla na zgornjem robu in na spodnjem robu centrifuge. Zgornji rob centrifuge je na osnovi zgoraj navedenih faktorjev izpostavljen višji temperaturi, medtem ko se spodnji rob centrifuge normalno nahaja na nižji temperaturi, četudi se poslužijo dodatnega ogrevanja. Na osnovi te razlike med temperaturami, ki znaša npr. nekako 1050°C zgornjem robu in približno 95O°C na spodnjem robu centrifuge, je viskoznost; .stekla, ki je pri tem dana, zgoraj manjša kot spodaj, in iz tega sledi lahek pretok skozi zgornje odprtine, tako da se stekleni prameni na zgornji strani centrifuge centrifugalno odvajajo dlje kot pa na spodnji strani centrifuge, tako da je možno doseči želeno izdelavo vlaken v dežnikasti obliki.

Pri znanih tehnikah ob uporabi mehkih stekel lahko izvedemo takšno temperaturno razliko med zgornjim in spodnjim robom centrifuge, da dosežemo navedene cilje, kajti temperatura pri teh mehkih steklih, četudi bistveno prekorači temperaturo razsteklitve - kar velja za steklo

- 18 v območju, sosednjem zgornjemu nizu odprtin -, pa ni zadosti velika, da bi izzvala znatne poškodbe pri kovini centrifuge.

Pri trdem steklu pa v praksi ni možno, da bi delali z visoko temperaturno razliko med zgornjimi in spodnjimi robovi centrifuge. Razlog'za to je v tem, da tedaj, če bi držali temperaturo na spodnjem robu na zadosti visoki vrednosti nad temperaturo razsteklitve, da bi se izognili kristaliziranju stekla,in da se kot posledica spodnji nizi odprtin ne začepijo, bi bilo potrebno, za izvedbo temperaturne razlike, ki se pri znanih sistemih cesto uporablja za doseganje tvorbe vlaken v dežnikasti obliki, spravi temperatura stekla v območju, ki meji na zgornji rob centrifuge, na tako visoko vrednost, da bi bila centrifuga izpostavljena koroziji, eroziji in/ali prekomerni deformaciji.

Ob upoštevanju teh faktorjev in pri uporabi sestav trdih stekel se po izumu na nov način doseže želena tvorba vlaken v dežnikasti obliki. Namesto uporabe temperaturne razlike med zgornjimi in spodnjimi robovi centrifuge poskrbimo za približno enako temperaturo na zgornjih in spodnjih robovih centrifuge in to temperaturo držimo na vrednosti npr. 1050°C, ki je višja od temperature razsteklitve, toda leži relativno tesno pri temperaturi razsteklitve. Viskoznost stekla je s tem v glavnem enaka v območjih zgornjih in spodnjih

- 19 nizov porazdelilnih odprtin centrifuge in znaša npr.

.500 Pa.s. Po izumu pa se doseže na drug način želeno povišanje odpora proti centrifugalnemu odvajanju steklenih pramenov skozi odprtine spodnjih nizov. V nasprotju s stanjem tehnike uporabimo namreč v centrifugi obodno steno, ki ima večjo debelino v smeri spodnjega roba kot v smeri zgornjega roba, kot je jasno prikazano v sliki 1. Iz tega sledi, da dobimo v smeri spodnjega roba odprtine z večjo dolžino, ki pri dani viskoznosti stekla povzročajo za steklene pramene, ki iztekajo pod učinkom centrifugalne sile, večji odpor. Na osnovi tega različnega odpora proti pretočnemu gibanju so stekleni prameni na zgornjem robu centrifuge bolj daleč odvedeni kot na spodnjem robu, tako da na ta način sledi želena tvorba vlaken v dežnikasti ureditvi. V danem primeru lahko odpor proti pretočnemu gibanju steklenih pramenov povišamo z odprtinami spodnjih nizov s tem, da zmanjšamo njihov premer.

Da vzpostavimo želeno temperaturo vzdolž spodnjega roba centrifuge, se po izumu poslužimo intenzivnejšega segrevanja spodnjega roba centrifuge kot pri znanih ureditvah. Grelna naprava 23 v sliki 1 prikazane vrste ima s tem vsaj dvojno ali trojno zmogljivost v primerjavi z doslej uporabljanimi napravami. Priporoča se uporaba grelne naprave, ki ima moč GO kV.’ pri frekvenci 10 kHz.

Pri prednostni izvedbeni obliki izuma se vzdržujejo obratovalni pogoji, ki nudijo v zgornjih in spodnjih območjih obodne stene centrifuge temperaturo

- 20 0 θ'-^- stekla, ki je za približno 30 G do 20 0 višja od temperature razsteklitve.

Pri večini primerov uporabe damo razen tega spodnjemu območju obodne stene centrifuge debelino, ki je vsaj približno en in pol krat tako velika kot tista pri zgornjem območju. V nekaterih primerih je tudi zaželeno, da izvedemo spodnje območje z debelino, katere velikostni red je približno dva in pol krat tako velik kot tista pri zgornjem območju. Debelina spodnjega območja obodne stene, ki je dvakrat tolikšna kot tista pri zgornjem območju, predstavlja v praksi tipično vrednost za ureditev po izumu. Pri specialni pripravi lahko npr. znaša debelina zgornjega območja približno 5 mm, debelina spodnjega območja pa približno 6 mm.

v

Čeprav se povečanje debeline v glavnem lahko izvrši enakomerno od zgoraj navzdol, kot je prikazano v sliki 1, pa lahko uporabljamo tudi drugačno izvedbeno obliko, npr. tisto s slike 30, ki kaže presek v povečanem merilu obodne stene centrifuge, ki ima prav tako večjo debelino v svojem spodnjem območju kot v zgornjem. V tem primeru ima obodna stena večjo debelino v spodnjem območju, najmanjša debelina je v osrednjem območju in srednja debelina je v zgornjem območju. Ta porazdelitev debelin stene omogoča na prednost-n in še preciznejši način izvesti želeni učinek tvorbe vlaken v dežnikasti ureditvi.

V tej zvezi je treba opozoriti na to, da oba glavna vira segrevanja obodne stene sestojita na zgornji strani iz prstančnega plinskega toka za izvlačenje in na spodnji strani iz grelne naprave 25, ki deluje z indukcijo. Iz tega sledi, da prejme srednje območje obodne stene nekoliko nižjo temperaturo kot zgornji ali spodnji robovi in da viskoznost stekla ustrezno narašča v osrednjem območju. Variiranje debeline stene v sliki 10 prikazane vrste olajša potemtakem izvedbo želene stopnje glede pretoka in centrifugalnega odvajanja stekla, to je maksimalno vrednost v zgornjem območju, srednjo vrednost v srednjem območju in minimalno vrednost v spodnjem območju.

Čeprav je pri ureditvah po slikah 1 in 10 zunanja zgornja površina obodne stene prikazana s koničnim profilom, to je z nekoliko večjim premerom na spodnji strani kot na zgornji, se samo po sebi razume, i da ima ta zunanja površina lahko tudi cilindrično obliko, i kot je prikazano v sliki 11.

Pred opisovanjem nadaljnjih izvedbenih oblik izuma in nadaljnjih ustreznih karasteristik, ki jih dobimo v zvezi s slikami 2 do 9, se zdi smotrno, da podano dodatne parametre in da definiramo predvsem karakteristične vrednosti in območja glede konstrukcije in obratovalnih pogojev po izumu.

- 22 Cepra'v lahko v zvezi s centrifugami uporabimo različne lastnosti in značilnosti izuma, ki imajo perforacijski koeficient, torej razmerje med skupno perforacijsko površino in skupno površino, obodne stene v velikostnem redu znanih ureditev, se uporabljajo določene lastnosti in značilnosti izuma na prednosten način v zvezi s centrifugo, ki ima večje število odprtin na ploskovno enoto obodne stene. S takšnim povečanjem perforacijskega koeficienta je možno povečati kapaciteto centrifuge, to je skupno količino stekla, ki se s pomočjo centrifuge pretvori v vlakna.

Pri analiziranju tega gledišča je treba upoštevati, da je hitrost dovajanja stekla skozi odprtine stene centrifuge močno odvisna od viskoznosti stekla, ki jo oskrbuje. Povečanje voskoznosti upočasni piitočno hitrost v vsaki odprtini, toda s povišanje perforacijskega koeficienta lahko ohranjamo dano globalno kapaciteto skupne kapacitete za centrifugo, četudi gre za steklo z višjo viskoznostjo. Zaradi tega omogoča povečanje perforacijskega koeficienta uporabo stekel višje viskoznosti kot je bilo to možno doslej pri centrifugah, ne da bi iz tega izhajalo zmanjšanje skupne kapacitete pri izdelavi vlaken.

Kapaciteta pri izdelavi vlaken 'je odvisna razen tega od premera odprtin, toda vnaprej dano kapaciteto izdelave vlaken lahko vzdržujemo tudi pri odprtinah z reduciranim premerom, če v zadostni meri povečamo perforacijski koeficient.

- 23 Po izumu je celo možno, da povečamo skupno kapaciteto proizvodnje dane centrifuge in pri tem istočasno zmanjšano pretočno hitrost stekla skozi posamezne odprtine obodne stene. Ta rezultat lahko dosežemo delno s povečanjem perforacijskega koeficienta zgoraj navedene vrste, pa tudi z določenimi drugimi faktorji, ki jih bomo obrazložili v nadaljnjem. Posledica tega je zmanjšanje erozije in uničenja centrifuge zaradi povišanja skupne kapacitete pri izdelavi vlaken. Erozija se očitno skoncentrira na posamezne odprtine, toda presenetljivo lahko ugotovimo, da se kljub povečanju perforacijskega koeficienta, ki nujno povleče za seboj oslabitev centrifuge, kapaciteta in obratovalna doba centrifuge ne zmanjšata, temveč se v primerjavi z znanimi izvedbenimi oblikami celo nekoliko povečata.

Razen tega pri zmanjšanju pretočne hitrsoti stekla v odprtinah ni nujno, da podelimo izvlačilnemu toku, ki se nahaja vzdolž zunanje površine obodne stene

-f centrifuge, tako visokotitrost kot če bi imeli na voljo večji pretok skozi vsakokratno odprtino. Iz tega sledi dvojne prednost. Prvič je možno, da izdelujemo vlakna večje dolžine in sicer na osnovi po sebi znanega dejstva, da je dolžina vlaken, ki jih izdelujemo s centrifugo navedene vrste, v splošnem obratno proporcionalna hitrosti izvlačilnega plina. Drugič pa omogoča zmanjšanje hitrosti izvlačilnega plina energijski prihranek.

Povečanje perforacijskega koeficienta omogoča tudi to, da izvlečemo večje število niti vvnaprej danem volumnu izvlačilnega plina, kar se pokaže prav tako opazno pri prihranku energije. Pri izvedbi postopka po izumu smo ugotovili, da kljub povečanju števila niti na volumsko enoto izvlačilnega plina izdelana vlakna ne tvorijo nikakršnih kopičenj ali nabiranja vlaken, temveč ostanejo vlakna med celotno izvlačilno ali natezalno fazo medsebojno ločena, tako da je možno izdelovati vlakninske proizvode, npr. izolacijske proizvode visoke kakovosti.

Pri izvajanju postopka po izumu v praksi je smotrno, da v mnogih primerih uporabimo perforacijski p koeficient, ki obsega vsaj 15 odprtin na cm v perforiranem delu obodne stene, npr. vrednost med 15 in 45 ali 2 odprtinami na cm . Prednostna vrednost leži v velikost2 nem redu 55 odprtin na cm . Premer uporabljenih odprtin leži smotrno med nekako 0,8 mm in 1,2 mm.

Čeprav se določene lastnosti in značilnosti izuma lahko uporabijo tudi pri centrifugah'poljubnega premera, je v številnih primerih uporabe izuma cilj v povečanju premera centrifuge v primerjavi z znanimi ureditvami. Medtem ko pri znanih centrifugah uporabljamo premer nekako 500 mm, lahko damo po izumu izvedenim centrifugam premer najmarj 400 mm, pri čemer pa imajo

-25 lahko celo premer 500 mm.

Povečanje premera centrifuge daje prav tako prednosti. S tem vodi pri vnaprej danem perforacijskem koeficientu in pri enaki kapaciteti tvorbe steklenih vlaken v pripravi povečanje premera k zmanjšanju pretočne hitrosti stekla skozi vsakokratno odprtino. Kot je že bilo omenjeno v zvezi s povečanjem perforacijskega koeficienta, lahko zmanjšanje pretočne hitrosti v odprtinah omogoči določeno povečanje viskoznosti stekla, ki se predeluje v vlakna.

Za enako kapaciteto centrifuge pa daje večja viskoznost stekla prekomerno obrabo na osnovi zmanjšanja pretočne hitrosti v odprtinah.

Čeprav je možno nekatere lastnosti izuma izvrednotiti tudi pri centrifugah, katerih obodna stena ima sleherno želeno vertikalno dimenzijo, lahko predvidimo tudi za določene primere uporabe povečanje te višine obodne stene, pri čemer lahko višina v primerjavi z znanimi izvedbenimi oblikami prejme tudi dvakratno vrednost. Višino obodne stene centrifuge lahko npr. povečamo od 40 mm na 80 mm. To povečanje višine ’ ‘5 omogoča povečanje skupnega števila odprtin, kar predstavlja posebno prednosten rezultat, kei¹ se lahko centrifugalno odvaja povečano število steklenih pramenov v izvlačilnem plinskem toku, kar se pokaže kot opazno v nadaljnjem prihranku energije.

- 26 V nadaljnjem bomo pobliže opisali izvedbene oblike po slikah 2 do 9. Pri izvedbeni obliki po sliki» vidimo spet osrednjo gred 10, ki nosi centrifugo in na katere spodnjem koncu je pritrjeno pesto 24, katerega funkcija je v tem, da nosi centrifugo, ki je kot celota označena s pozicijo 25. Kot pri prvi izvedbeni obliki je predvidena prstančna komora 20 s prstančno šobo 21, ki omogočata izstopanje izvlaČilnega ali natezalnega plinskega toka vzdolž obodne stene centrifuge 25· V ureditvi po sliki 2 je premer centrifuge 25 nekoliko večji kot pri izvedbeni obliki po sliki 1, obodna stena 26 pa ima prav tako v spodnjem območju večjo debelino kot v zgornjem območju. Na spodnjem robu obodne stene 26 je predvidena prstančna prirobnica ali oklep 27, ki je upognjen navznoter in katerega debelina se radialno navznoter enakomerno povečuje; njegov spodnji rob ima v aksialni smeri centrifuge 25 dimenzijo, ki je vsaj enaka osrednji debelini obodne stene 26, prednostno pa je večja kot največja debelina te obodne stene. To daje določeno ojačitev zgoraj navedene vrste, da se obodna stena 26 upira ušlo cenju ali ukrivljenosti navzven v svojem osrednjem območju.

Pri izvedbeni obliki po sliki 2 je v središču centrifuge 25 pritrjen porazdelilni boben 28, ki je izveden z nizom porazdelilnih odprtin 29 po obodu. Tok S stekla

- 27 prodira kot pri izvedbeni obliki po sliki 1 od zgoraj v porazdelilni boben 28, nakar ga rotacija porazdelilnega bobna 28 potisne v obliki;steklenih pramenov 30 radialno navzven.

Namesto dovajanja steklenih pramenov 30 direktno k notranji strani obodne stene centrifuge 25 je pri izvedbeni obliki po sliki 2 vstavljena med porazdelilni boben 28 in obodno steno 26 centrifuge 25 preusmerna ali vklopilna naprava. Ta preusmerna ali porazdelilna naprava je izvedena v obliki\prstančne posode ali lijaka 3'1, ki je odprt k notranji strani in ima v svojem dnu niz poraz— delilnih odprtin, razporejenih v oddaljenosti, ki dopuščajo izstopanje s pozicijo 32 označenih steklenih pramenov k obodni steni 26 centrifuge 25· Kot pri najprej opisani izvedbeni obliki morajo biti izstopne odprtine za steklene pramene 32 razporejene na ta način, da vse steklo, ki je pretvorjeno v vlakna, izravnavajo k zgornjemu območju ( perforirane stene centrifuge in s tem opravljajo zgoraj opisani prosti laminarni tok v smeri navzdol.

Pri izvedbeni obliki po sliki 2 damo premeru porazdelilnega bobna 28 manjšo vrednost kot porazdelilnemu bobnu 17 izvedbene oblike po sliki 1, ne oziraje se na dejstvo, da je premer centrifuge 25 izvedbene oblike po sliki 2 večji kot premer centrifuge 12. To razmerje sestavnih elementov, o katerih je govora, je prednostno, ker se s porazdelilnim bobnom premera, kot onim od porazdelilnega bobna 17 pri izvedbeni obliki po sliki 1,

- 28 oddaljenost med porazdelilnim bobnom in perforirano steno centrifuge poslabša enakomernost dovedenih pramenov in bi izzvala frfranje oziroma zbijanje in kot posledica dovajanje dela stekla v območju obodne stene, ki se nahaja pod zgornjim robom. To je nezaželeno zaradi tega, ker naj se pri izvajanju predlaganega postopka v praksi vse steklo v glavnem dovaja v ravnini zgornjih nizov odprtin stene priprave, da imamo na obodni steni centrifuge od zgoraj navzdol potekajoč prosti tok, ki se razširja v obliki laminarnih, druga nad drugo ležečih plasti željene vrste v smeri navzdol.

Če uporabljamo porazdelilni boben 28 z nekoliko manjšim premerom kot pri izvedbeni obliki po sliki 1 in če razen tega vzamemo preusmerno ali porazdelilno napravo, kot npr. prstančni lijak 31 izvedbene oblike po sliki 2, potem lahko zgotovimo natančnejše dovajanje stekla v območje zgornjih nizov porazdelilnih odprtin za tvorbo vlaken.Posodo ali lijak 31 lahko pritrdimo na delu pesta 24 s pomočjo nosiliP- konstrukcije 31a, ki je preko toplotne ' izolacije 46 v sliki 7 in 8 prikazane vrste toplotno izolirana.

Kot pri izvedbeni obliki po sliki 1 lahko tudi pri ureditvi po sliki 2 uporabimo grelno napravo 23, ki deluje z visokofrekvenčno indukcijo, da izravnavamo temperature v zgornjem in spodnjem območju perforirane stene centrifuge 25.

Slika 3 kaže izvedbeno obliko, ki je podobna sliki 2 in pri kateri so uporabljene ustrezne pozicijske oznake, da z njimi označimo enake ali zelo podobne sestavne elemente. Dejansko sta centrifuga 25, pa tudi porazdelilni boben 28 enake konstrukcije kot pri izvedbeni obliki po sliki 2, le da namesto k notranji strani odprte prstančne posode ali lijaka 31 uporabimo preusmerno ali porazdelilno napravo 33 drugačne vrste. Ta preusmerna ali porazdelilna naprava 33 sestoji iz s' termično izoliranimi nosilci 33a na pestu 24 pritrjene prstančne, žlebaste ali odkapne letve, ki je opremljena s kanalom, odprtim k notranji strani, da prevzame steklene pramene 30, izstopajoče iz porazdelilnega bobna 28, medtem 'ko je spodnji rob tega kanala opremljen z bariero ali z nadtokom 34, tako da steklo, ki prihaja v odkapno letev ali odkapno streho 33, izteka in se s pomočjo centrifugalne sile dovaja notranji površini obodne stene centrifuge 25· Prednostno je rodkapna streha oziroma odkapna letev preusmerne ali porazdelilne naprave 33 razporejena na ta način, da nadtočna bariera zagotavlja dovajanje stekla v ravnini zgornjega niza odprtin obodne stene.

Delovanje izvedbene oblike po sliki 3 je podobno kot tisto pri ureditvi po sliki 2, če ne upoštevamo tega, da v primeru lijaka ureditve po oliki 2 odprtine, ki so predvidene na osnovi lijaka, dovajajo ločene steklene pramene, medtem ko se pri ureditvi po sliki J dovaja steklo od. preusmerne ali porazdelilne naprave v obliki sloja 55·

Če sedaj pogledamo izvedbeno obliko po sliki 4, spoznamo, da ima prikazana centrifuga 56 v primerjavi s centrifugama 12 oziroma 25 ureditev po slikah 1, 2 in 5 znatno večjo vertikalno dimenzijo. Pri ureditvi po sliki 4 uporabljamo podoben porazdelilni boben 28 kot pri ureditvi po sliki 5» ta porazdelilni boben 28 pa vodi steklene pramene 50 prstančni odkapni letvi preusmerne ali porazdelilne naprave 55, ki ima podobno zasnovo kot ureditev po sliki 5· Preusmerna ali porazdelilna naprava 55 izvedbene oblike po sliki 4 pa ne dovaja stekla direktno notranji površini obodne stene centrifuge, temveč dopušča vstopanje stekla v notranjost prstančne posode ali lijaka 57, hi je odprt k notranji strani in je pritrjen na nosilni konstrukciji 58, ki se nahaja v notranjosti centrifuge 56 in je na to priključen v območju njenega zgornjega roba.

Nosilna konstrukcija 58 ima cilindrično obliko, njen zgornji rob pa je pritrjen na vratu priprave, medtem ko je spodnji rob izveden z izrezom ali utorom 58a in služi za namestitev roba 56a, ki je usmerjen navzdol in je predvi den na spodnjem oklepu, ali prstančni prirobnici centrifuge 56. Nosilna konstrukcija 53 je razen tega priključena na osnovno ploščo 5Sb. Kot je razvidno s slike 4, sta nosilna konstrukcija 58 in osnovna plošča 38b prednostno izvedeni z luknjami, razporejenimi z razmiki. Po obodu porazdeljeni sidrirni organi ali konzole 59 (primerjaj sliko 9) štrlijo, izhajajoč iz srednjega območja obodne stene centrifuge 56» navznoter in služijo za pritrditev prstana 39a» ki pride v uprijem z ramenom 38c, priključenim k nosilni konstrukciji 58 in opremljenim z izrezom. Obodna oddaljenost s sidrirnih organov ali konzol 39 odstrani sleherni omembe vredni zadrževalni ali motilni efekt na laminarni tok stekla, ki se enakomerno razširja na notranji površini obodne stene 36Utrditev organov 36a - 38a in 39a - 38c, ki so medsebojno v uprijemu, je izvedena tako, da omogoča prosto razširjanje in vlečenje relativno druge k drugi nosilne konstrukcije 38 in obodne stene centrifuge 36. Ta nosilna konstrukcija 38 zagotavlja zlasti na osnovi ureditve organov 39j39a in 38c učinkovito ojačenje obodne stene centrifuge, ki potemtakem nasprotuje izbočenju ali upognitvi te obodne stene f pod učinkom centrifugalne sile v smeri navzven.

Prednost te konstrukcije jev tem, da so ojačevalni sestavni elementi držani na zadostno nizki temperaturi; medtem ko znaša npr. temperatura obodne stene nekako 1050°C pri obratovanju, bo temperatura nosilne konstrukcije ležala pri 600°C, tako da ostane nosilna konstrukcija trdnejša in stabilnejša.

Pri ponazoritvi v prerezu in v povečanem merilu po sliki 1 vidimo jasno detajle konstrukcije posode ali lijaka 37 preusmerne ali porazdelilne naprave in nosilne konstrukcije 38. Očitno je, da so izstopne odprtine 40 zasnovane na osnovi lijaka na ta način,

- 32 da dopuščajo izstopanje steklenih pramenov skozi odprtine 41, ki so izdelane v radialni soosnosti v nosilni konstrukciji 38.

Porazdelitev sidrirnih organov ali konzol 39 l

v razmikih po notranji površini stene centrifuge omogoča izvedbo želenega laminarnega toka stekla od zgornjega območja centrifuge pa do njenega spodnjega območja z minimalnimi prekinitvami.

Ostali sestavni elementi priprave, npr. gred za pritrditev centrifuge, prstančna komora in prstančna šoba za dovajanje izvlačilnega plina, kakor tudi grelna naprava 23 so lahko izvedeni na podoben način, kot je že bilo pobliže opisano zgoraj.

Pri izvedbeni obliki po sliki 5 ima centrifuga 42 podobno kon&rukcijo kot centrifuga 36 v sliki 4. Ima pa manjši premer in je za dovod stekla s centralnim porazdelilnim bobnom 43 opremljena z nekoliko večjim premerom ( kot porazdelilni boben 28 pri ureditvi po sliki 4. Obodne odprtine tega porazdelilnega bobna 43 skrbijo za direktno dovajanje steklenih pramenov 44 v lijak preusmerne ali porazdelilne naprave 57, namesto da bi se to izvajalo preko odkapne letve z natočno boriero kot pri preusmerni ali porazdelilni napravi 33· Is izvedbena oblika ima nosilno konstrukcijo 38, osnovno ploščo .3Sb, ki je v svojem središču izrezana, in vezi z obodno steno centrifuge 42, kot je bilo pojasnjeno v zvezi s sliko 4.

Čeprav lahko različne lastnosti in značilnosti izvedbene oblike po sliki 4 in 5 uporabimo pri obodnih stenah enake debeline, je iz že podanih razlogov prednostno, da debelino stene v smeri spodnjega roba povečamo.

V sliki 6 je prikazana podobna ureditev kot na sliki 5, pri kateri sta centrifuga 25 in porazdelilni boben 28 izvedena identično, le da se kot preusmerna ali porazdelilna naprava uporablja odkapna letev 45 z nadtokom (primerjaj sliki 6 in 7), ki je pritrjena direktno na delu obodne stene kot take in ne na pestu, kot je to slučaj P^ri ureditvi po sliki 3·

Z detajlnih f prikazov po slikah 7 in 8 je razvidno, da ima v obeh primerih direktne pritrditve preusraerne ali porazdelilne naprave v slikah 4 do 6 prikazane vrste, ki je v sliki 8 označena s pozicijo 37 in v sliki 7 s pozicijo 45, vmesna plast v obliki termične izolacije 46 nalogo, zmanjšati prenos toplote od preusraerne ali porazdelilne naprave k centrifugi in v primeru izvedbene oblike po slikah 4,5 in 8 tudi k nosilni konstrukciji 38.

Bistvena prednost izuma je v tem, da njegove konstrukcijske in funkcijske lastnosti omogočajo uporabo velikega območja stekel za izdelavo vlaken.

Potemtakem lahko uporabljamo številne znane sestave vlačljivib stekel, zlasti mehkih stekel. Razen tega lahko uporabimo tudi različne konstrukcijske in

- 34 obratovalne značilnosti in karakturistike izuma posamič in v kombinaciji z različnimi vrstami sestav stekel, ki se ta čas še ne uporabljajo pri znanih postopkih za tvorbo in izdelavo vlaken, pri katerih je uporabljena centrifuga, da bi se stekleni prameni centrifugalno odvajali v izvlačilnem toku. Dejansko je tako, da postopek in centrifuga po izumu omogočata na udoben način uporabe steklenih sestav, ki se v praksi pri pripravah za izdelavo vlaken s centrifugami znane vrste doslej niso uporabljale, in sicer iz različnih razlogov, zlasti zaradi relativno visoke temperature razsteklitve, ki terja uporabo relativno visokih temperatur za izdelavo vlaken. Ta visoka temperatura pri'izdelavi vlaken pa povzroči, če jo uporabimo pri centrifugah znane vrste, z erozijo in/ali upogibanje ali usločenje obodne stene navznoter tako hitro poškodbo in uničenje, da centrifuge v praksi ni mogoče uporabiti na industrijski način. Zaradi tega lahko rečemo, da bi bilo dejansko praktično nemogoče s centrifugami znane vrste izdelovati vlakna iz določenih sestav stekla, ki so želene v okviru praktične izvedbe postopka po izumu.

Razen tega je po izumu predvidena uporaba določenih sestav stekel, ki doslej niso bile znane in imajo uvodoma omenjene lastnosti glede temperature in viskoznosti, da se na ta način lahko pretvorijo v vlakna.

kazen tega imajo nove sestave stekel nadaljnjo prednost, da ne vsebujejo nikakršnih fluorovih spojin in so praktično brez bora , in/ali barija, medtem ko ⁵⁰ ti trije elementi fluor, bor in barij ločeno ali v kombinaciji nastopali v znatnih količinah pri sestavah stekel, ki so se predelovala v vlakna na običajen način v centrifugah. Nove sestave stekel so potemtakem posebno prednostne, ker so gospodarsko in praktično neonečiščujoče. Navadne nove sestave stekel, ki imajo relativno visoke talilne temperature in temperature razsteklitve, omogočajo nadalje izdelavo vlaken z boljšimi lastnostmi glede temperaturne obstojnosti. Kot posledica lahko termično izolirajoČi proizvodi, ki so izdelani iz novih sestav stekel, vodijo s polno zanesljivostjo k uporabi v primerih, kjer je izolacija izpostavljena visokim temperaturam velikostnega reda 450 do 500°C, v primerjavi s temperaturami nekako 400°C, katero vzdržijo izolacijski produkti iz vlaken, ( ki so izdelana iz različnih znanih mehkih stekel.

Prednostne sestave stekel za praktično izvedbo postopka, ki se odlikujejo po različnih, zgoraj navedenih značilnostih, bodo v nadaljnjem podrobneje podane. Prečno pa te sestave pobliže specificiramo, naj spomnimo na to, da je pri običajnih obratovalnih pogojih viskoznost pri temperaturi za tvorbo vlaken v velikostnem redu 100 Pa.s. Potemtakem je bila zaželena temperatura, ki je ležala karseda malo iznad razsteklitve in ki jo je bilo

- 36 moč doseči le tedaj, če so dodajali fluorove spojine ali pa tudi borove in barijeve spojine. Določena stekla po izumu lahko dosežejo viskoznost v velikostnem redu 500 Pa.s. pri obratovalni temperaturi centrifuge, namreč temperaturi velikostnega reda 1030°C do dO5O°C, to je komaj iznad temperature likvidusa uporabljenih stekel.

Opozorimo pa naj na to, da, če prejmemo posebno prednostne rezultate ob uporabi novih sestav, ki jih za dosedanje postopke za izdelavo vlaken niso uporabili, je možno postopek in pripravo po izumu uporabiti tudi, kot že rečeno, pri velikem številu znanih in doslej uporabljanih sestav stekel. Izum se potemtakem nanaša tudi na nova stekla, ki jih je možno predelati z zgoraj opisanimi postopki.

V nadaljnjem navajamo niz podatkov za izvedbo izuma. Vse sestave so pri tem podane v masnih deležih pri čemer so neodmerjene nečistoče opuščene.

V tabeli I so podane sestave osmerih različnih stekel z njihovimi glavnimi lastnostmi.

-37 TABELA

Sestava j1	0	-1	2	3	4	5	6	7
SiO2		66,90	63,15	62,60	62,70	61,60	63,45	62,10	60,30
		3,35	5,05	5,20	5,15	5,90	5,25	5,85	6,35
Na2°		14,70	13,20	15,15	15,20	13,80	14,95	14,55	14,95 !
1^0		1,0	2,10	2,30	2,30	2,45	2,25	2,70	2,65
CaO		7,95	5,90	5,25	5,50	5,95	5,40	5,75	6,25 j
MgO		0,30	2,65	3,35	3,35	2,60	,4,00	2,75	2,40 j
BaO		sledovi	2,90	4,85	2,70	3,20	sledovi	sledovi	ŠLedovi
MnO		0,035	2,00	sledozi	1,50	3,05	3,00'	3,40	2,90
Fe2°3		0,49	0,78	0,79	0,85	0,89	0,84	1,88	3,37
S°3		' 0,26	0,55	0,50	0,52	0,45	0,51	0,40	0,36
TiO2		sledovi	sledovi	sledovi	sledovi	Sledovi	sLedovi	jš3ea6wi	sledovi
B2°3		4,9	1,50	sledovi	sledovi	šleŠovi	sLbdovi	'slečov;	sLhdovi
1 Vriskoznostu, \ '·~~ι Is
Tdogij =2)	°c	1345	1416	1386	1403	1410	1402	1405	1395
T(logf|=2,5	) °c	1204	1271	1249	1264	1270	1265	1266	1257
T(logfj =3)	°c	1096	1161	1141	1156	1158	1160	1158	1150
τ dogi) =3,7	) Cc 1 .	975	1042	1028	1038	1042	1045	1038	1030
Etazs teknite v
Likvidus\	ec	970	1020	960	1015	1015	1040	.. 1020	1025
Max. hitrost	|uiyfn3	n 0,93	0,52	0,30	0,46	1,1	0', 40	1,08	1,96
Eri temperaturi	°C	S55	900	840	800	900	880	915	920
Kemična obstojnost -	(DCG)
Izpostav- ljenost vodi	ng	13,6	10,8	16,5	16,8	11	16,4	12,86	14,9
Preostal^ alkalnost	ing Na2C	4,6	3,6	5,9	5,9	3,6	5,6	4,8	4,9

⁺DGG: Deutsche Glastechnische Gesellschaft

V tabeli navedene sestave so rezultati analize vzorcev, ki služijo kot primeri.

Za strokovnjaka je očitno, da je treba ta števila razumeti z odstopanjem do nekako plus minus 5 %·> ki rezultirajo iz napak pri natančnosti kemičnega doziranja in tehtanja sestav, pa tudi iz efektov na osnovi stalnosti in izginevanja določenih izhodiščnih materialov.

Čeprav je možno sestavo 0 predelovati z določenimi znanimi postopki v vlakna, pa te izdelave vlaken v industrijski obliki ni možno izvajati na rentabilen način, ker bi bila izdelovalna kapaciteta premajhna.

Očitno je, da je možno sestavo 0 predelovati s predlagano pripravo pod rentabilnimi razmerami v vlakna

Po drugi plati je praktično nemogoče, druge sestave z znanimi tehnikami predelave v vlakna ob upora/ bi centrifug izdelovati vlakna, ki so primerna povsem za to, da se uporabljajo pri praktični izvedbi postopka po izumu. Pri tem sestave 6 in 7 doslej za, to vrsto uporabe niso bile znane.

Pripravo in postopek po izumu je možno na posebno prednosten način uporabiti pri steklih, ki vsebujejo glede njihove sestave takšne raaasttie,· dele njihovih sestavin, kot so podani v naslednji tabeli II v stolpcu A.

TABELA II

	A	B	C
	fin 1 η.ίπΛ -	Manganska	stekla
;' Sestavine;		'j	...
		Barij eva : J	:Železova
		stekla	stekla
S102	59 - 65	59 -65	60 - 64
«2°3	4 - 8	4 - 8	5 - 6,5
Na20	12,5 - 18	12,5 - 18	14,5 - 18
K2°	0 - 3	0 - 3	0 - 3
I^ONa2(M-K20	15 - 18	15 - 18	16 - 18
M2°3/R2°	0,25 / 0,40	0,25 / 0,40	( 0,25 / 0,40)
CaO	4,5 - 9	4,5 - 8	5 -9
MgO	0 - 4	0 - 4	0 - 4
MgO/CaO	0 / 0/75	0 J 0,75	0 / 0,75
MgO+CaO	7 - 9,5	7 - 9,5	8 - 9,5
I-lnO	0 - 4	1 - 3,5	1,5 - 4
BaO	0 - 5	2 - 3,5	sledovi
Fe2°3	0,1 - 5	0,1 - 1	0,8 - 3,5
MnO+BaCHFe203	3,5 - 8	4 - 8	3,5 - 6,5
B2°3	0 - 2	0 - 2	sledovi
Razne	1	1	]
—
od tega SO^	<^0,6	<0,6	.<0,6

Znotraj teh območij pa je treba poudariti z namenom izdelave vlaken iz specialno sestavljenih stekel, da se ohranja ravnotežje med viskoznostjo po eni plati in temperaturo razsteklitve ter odpornostjo proti vodi po drugi, pri čemer so takšno ravnotežje pri znanih sestavah stekel dosegli izredno težko.

Ta stekla ustrezajo zlasti sestavam manganskih stekel, ki so navedena v stolpcih B in C v tabeli II. Stolpec B ustreza steklom, ki vsebujejo v majuih količinah bor in pri katerih so vsebovane tudi majhne količine barija

Stolpec C pa ustreza novim manganskim steklom, ki vsebujejo večje deleže železa, kot npr. sestave 5» 6 in 7 v tabeli I, pri katerih je v sestavi povsem hoteno izpuščen barij in bor, čeprav je seveda možno, da dodamo vsaj sledove nazadnje omenjenih elementov.

Da bi predelovali v vlakna zlasti trša stekla, ki imajo viskoznosti velikostnega reda '100 Pa.s pri višjih temperaturah, nekako 1150°C in ki imajo temperaturo razsteklitve velikostnega reda 1050°C, je'bilj izuma prav tako ta, da izdelamo centrifugo iz legure s specifično sestavo, ki bo odporna na potrebne temperature. Ce so stekla mehkejša, potem poviša uporaba taksne legure tudi obratovalno dobo centrifuge. Ta legura ima lahko naslednjo sestavo, pri čemer so sestavine navedeno v mas.%.r

Elementi	Deleži	v mas. , %
Z~T Ό	0,65	0,85
Ci*	27,5	- 51
v;	6	- 7,80
Fe	7	- 10
Si	0,7	- 1,2
Mn	0,6	- o,9
Co	0	0,2
P	0	- 0,05
S	0	0,02
Ni (dopolnilo)	59	- 50

Posebno smotrno je, če uporabimo leguro te vrste pri centrifugah z velikim premerom, npr. pri premeru najmanj 400 mm.

Najboljši način za gospodarsko izkoriščanje izuma

Za izdelavo steklenih vlaken s centrifugiranjem uporabimo steklo s sestavo 60,90 % Si0₂, 3,35 % Al^, 14,70 % Na₂0,

1,0 % K₂0, 7,95 % CaO, 0,3 % MgO, 0,035 % MnO, 0,49 % Fe^,

0,26 % SO3, 4,9 % ^B2°3 ^{ter Ba0 in Ti0}2 ^v sledovih.

Pri izvedbeni obliki po sliki 1 je predvidena vertikalna ali osrednja gred 10 kot nosilec za centrifugo, ki nosi na svojem spodnjem koncu pesto 11 za pritrditev centrifuge. Centrifuga kot celota je označena s pozicijo 12. Sestoji iz oklepa ali zunanje ali obodne stene 15, ki ima večje število nizov odprtin za izdelavo vlaken in katere zgornji rob je s pestom 11 povezan preko zvončasto oblikovanega osrednjega pritrdilnega dela 14. Odprtine, ki so izdelane v steni centrifuge, so v večjem številu predvidene v več nizih v vertikalnih razmikih. Na svojem spodnjem robu je centrifuga 12 opremljena z oklepom ali prstančno prirobnico 15, ki štrli navznoter in s katero je povezan zgornji rob cilindričnega dela 16, ki izvaja ojačitveno ali togostno funkcijo. Centrifuga ima premer 400 mm in višino 40 mm. Perforacijski koeficient obsega prednostno 35 odprtin/cm v perforiranem delu obodne stene, premer odprtin pa je od 0,8 do 1,2 mm. Prstančni sestavni element ali cilindrični del 16 ima v aksialni smeri centrifuge prednostno večjo dimenzijo od srednje debeline obodne stene centrifuge. Da bi učinkovito izravnali upogib ali ukrivljenost obodne stene navzven, pregradimo razen tega prstančni sestavni element 16 prednostno v poziciji, ki štrli od spodnjega roba

-eoklepa 15 navzdol. Prednostno mu damo večjo vertikalno dimenzijo kot je maksimalna debelina obodne stene 13·

V notranjosti centrifuge 12 je razporejen porazdelilni boben (porazdelilna košara) 17, ki se z njo vrti in ima en sam niz porazdelilnih odprtin 18, ki so v glavnem razporejene v ravnini zgornjega niza odprtin obodne stene centrifuge. Kot že omenjeno, je porazdelilni boben 17 pritrjen na pestu 11 s pomočjo navznoter usmerjenih stremen 1¾ . Tok S stekla se dovaja v centru skozi konstrukcijo, ki nosi centrifugo 12, navzdol na ta način, da prispe v notranjost porazdelilnega bobna 17 in se na dnu bočno razširi do perforirane obodne stene porazdelilnega bobna 17i pri čemer _t tedaj steklo tvori v notranjosti te stene plast, fizhajajoč iz katere se vodijo navzven s pozicijo 19 označeni stekleni prameni skozi odprtino radialno in v smeri notranje površine obodne stene centrifuge, in sicer v območje, ki meji na zgornji niz odprtin, t.j. vse steklo, ki se predeluje v vlakna, se dovaja k obodni steni centrifuge preko enega samega niza porazdelilnih odprtin, ki se nahajajo v bližini ravnine ali v ravnini, ki je razporejena na višini ali v bližini zgornjega niza porazdelilnih odprtin obodne stene centrifuge. Ta samcati niz porazdelilnih odprtin vsebuje prednostno vsega le 75 do 200 odprtin; od tega območja odteka steklo navzdol k notranji površini stene centrifuge. Tok je laminaren in steklo prodre v odprtine, ki so izdelane v obodni steni centrifuge, in se iz teh odprtin centrifugalno odvede v obliki večjega števila primarnih pramenov, ki so s prstančnim tokom plina podvrženi operaciji izvlačenja ali napenjanja.

Želeno tvorbo vlaken v dežnikasti obliki dosežemo tako, da poskrbimo za približno enako temperaturo na zgornjih in spodnjih robovih centrifuge in to temperaturo držimo na vrednosti 1050 C, ki je višja od temperature razsteklitve, toda leži relativno tesno pri temperaturi rasteklitve. Viskoznost stekla je s tem v glavnem enaka v območjih zgornjih in spodnjih nizov porazdelilnih odprtin centrifuge in znaša 500 Pa.s.

Za povišanje odpora jproti centrifugalnemu odvajanju steklenih pramenov skozi odprtine spodnjih nizov uporabimo v centrifugi obodno steno, ki ima večjo debelino v smeri spodnjega roba kot v smeri zgornjega roba, kot je jasno prikazano v sliki 1. Iz tega sledi, da dobimo v smeri spodnjega roba odprtine z večjo dolžino, ki pri dani viskoznosti stekla povzročajo za steklene pramene, ki iztekajo pod učinkom centrifugalne sile, večji odpor. ^T

Da vzpostavimo želeno temperaturo vzdolž spodnjega roba centrifuge, se po izumu poslužimo intenzivnejšega segrevanja spodnjega roba centrifuge kottpri znanih ureditvah. Grelna naprava 23 v sliki 1 prikazane „ vrste ima s tem vsaj dvojno ali trojno zmogljivost v primerjavi z doslej uporabljanimi napravami. Priporoča se uporaba grelne, naprave, ki ima moč GO kV pri frekvenci kHz.

Spodnjemu območju obodne stene centrifuge damo debelino, ki je dvakrat tolikšna kot tista pri zgornjem območju , in tako npr. znaša debelina zgornjega območja približno 3 mm, debelina spodnjega območja pa približno 6 mm.

Da zagotovimo izvlečenje steklenih pramenov v vlakna, ima priprava s slike 1 s prstančno šobo 21 opremljeno prstančno komoro 20, ki je priključena na eno ali več gorilnih komor 22, ki so opremeljcne s primernimi napravami, v katerih zgoreva gorivo in se pri tem nastali vroči plini dovajajo in izkoriščajo za izvlečenje ali natezanje vlaken. S tem nastane prstančni plinski tok za izvlečenje, ki je usmerjen v smeri navzdol in se pojavlja v obliki zavese, ki obdaja centrifugo. Detajli ureditve, ki nosi centrifugo, in pihalnega generatorja tu v podrobnostih niso navedeni, ker so strokovnjaku kot taki znani.

Nastale niti ali vlakna na znan način potujejo skupaj z izvlačilnim tokom, da se prevlečena v splošnem z veznim sredstvom, odlagajo na zgornji strani perforiranega prejemnega transporterja, ki je običajno razporejen tako, da tvori spodnjo steno zbiralne komore. Pri posebni ureditvi so pod transporterjem predvidene sesalne komore (sesalne skrinje), da se na ta način olajša tvorba plasti, runa ali rogoznice iz vlaken na transporterju, pri čemer se ta rogoznica transportira naprej in je podvržena nadaljnji obdelavi, pakiranju ali podobnem.

Za

S.P.A.F.I.

Societe Anonyme de Participations Financiere et Industrielles:

1.verzija

Claims (1)

1. Postopek izdelave steklenih vlaken s centrifugiranjem talilno tekočega stekla ob uporabi centrifuge, ki ima z v več vrstah razporejenimi odprtinami opremljeno obodno steno za centrifugalno oddajanje steklenih pramenov na osnovi centrifugalnega učinka in ki je razporejena v notranjosti prstančnega, navzdol usmerjenega toka izvlačilnega plina, pri Čemer je premer steklenih vlaken od 1 do 10 ^m, je lahko zmanjšanje površine steklenih pramenov do 7-kratno in je lahko premer odprtin spodnjih nizov centrifuge manjši kot premer zgornjih nizov, označen s tem, da se celotno steklo, ki naj se predela v vlakna, kot mehko steklo ali steklo s sestavo od 59 do 65 delov Si0₂, od 4 do 8 delov Al^O^, od 12,5 do 18 delov Na₂0, do 3 dele K₂0, pri čemer je vsota Na₂0 in K₂0 od 15 do 18 delov in razmerje AlgO^ proti vsoti Na₂0 in K₂0 od 0,25 do 0,40, od 4,5 do 9 delov CaO, do 4 dele MgO, pri čemer je razmerje MgO proti CaO do 0,75 in je vsota MgO in CaO od 7 do 9,5, do 4 dele MnO, od 0 do 5 delov BaO, od 0,1 do 5 delov Fe,,Og, pri čemer je vsota MnO, BaOH in Fe^^ od 3,5 do 8, in od 0 do 2 dela BgOg, z viskoznostjo med 50 in 500 Pa*s pri temperaturah od 1000 do 1200 °C dovede skozi en sam niz odprtin porazdelilnika v območje zgornjega niza odprtin centrifuge, pri čemer se območje spodnjega roba obodne stene centrifuge zadostno ogreva, da se vzdržuje temperatura stekla skoraj v enaki vrednosti kot v območju zgornjega roba obodne stene.

   Za

   S.P.A.F.I. Societe Anonyme de Participations Financieres et Industrielles

   18333-IV-87/LŽ

   POVZETEK

   Opisan je postopek izdelave steklenih vlaken s centrifugiranjem talilno tekočega stekla ob uporabi centrifuge, ki ima z v več vrstah razporejenimi odprtinami opremljeno obodno steno za centrifugalno oddajanje stek lenih pramenov na osnovi centrifugalnega učinka in ki je razporejena v notranjosti prstančnega, navzdol usmerjenega toka izvlačilnega plina. Celotno steklo, ki naj se predela v vlakna,se dovede skozi en sam niz odprtin porazdelilnika v območje zgornjega niza odprtin centrifuge, tako da se na notranji površini obodne stene centrifuge tvori navzdol usmerjeni laminarni tok iz stekla v obliki nezaviranega in v bistvu neoviranega sloja nad nizi izstopnih odprtin. Območje spodnjega roba obodne stene centrifuge se mora zadostno ogrevati, da se vzdržuje temperatura stekla skoraj v enaki vrednosti kot v območju zgornjega roba obodne stene, tako da je viskoznost stekla v teh območjih v glavnem enakomerna. Uporabljamo trdo ali mehko steklo, katerega viskoznost je med 50 in 500 Pa.s pri temperaturah od 1000 do 1200°C. Steklo dovajamo v obliki pramenov, katerih površina je do nekajkrat zmanjšana.