DD147661A5

DD147661A5 - Verfahren,vorrichtung und glaeser zum herstellen von glasfasern und damit hergestellte glasfasern

Info

Publication number: DD147661A5
Application number: DD79217396A
Authority: DD
Inventors: Jean A Battigelli; Francois Bouquet; Igor Fezenko; Jean-Jaques Massol
Original assignee: Saint Gobain
Priority date: 1978-12-08
Filing date: 1979-12-05
Publication date: 1981-04-15
Also published as: GB2041910A; DE2911510A1; HU178731B; CA1136418A; DK154496B; DK522679A; ES486686A0; YU43524B; IE49317B1; CH633763A5; SE7910076L; AU5364979A; GB2041911A; NL7908865A; JPS635337B2; MA18668A1; ES486685A1; SE440346B; AR219020A1; ES486684A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Glasfasern aus unterschiedlichen Glaszusammensetzungen mit Hilfe einer Zentrifuge. Durch den konstruktiven und funktionellen Aufbau der Erfindung kann ein groszer Bereich an Glaesern zur Faserbildung eingesetzt werden, wobei Verunreinigungsquellen ausgeschlossen wurden und Glaszusammensetzungen mit niedrigen Kosten zur Herstellung von Fasern mit verbesserter thermischer Widerstandsfaehigkeit eingesetzt werden koennen, bei erweiterter Leistungsfaehigkeit der Zentrifuge. Das Wesen der Erfindung besteht in einer konstruktiv verbesserten hohlen Zentrifuge aus hochlegiertem Stahl, die eine Vielzahl von Austrittsoeffnungen in einer Umfangswand besitzt und in der das gesamte zu verarbeitende Glas in die Zone der oberen Reihe der Oeffnungen zugefuehrt wird, so dasz sich an der Umfangswand eine nach unten gerichtete laminare Stroemung aus Glas in Form einer ungebremsten und im wesentlichen ungehinderten Schicht oberhalb der Reihen von Austrittsoeffnungen ausbildet.

Description

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.Arrgv_ie^rdu_-njS^iS.^eb3-Q"fc der Erfindung /

Die Erfindung betrifft die Herstellung von Fasern aus Glas oder ähnlichen thermoplastischen Materialien, insbesondere Miner£ mittels einer Zentrifuge (Zentrifugalkörper),deren Achse vertikal geordnet ist und in die man einen Glasstrom einleitet, welcher aufgrund der Rotation der Zentrifuge der Innenoberfläche der Umfangswand der Zentrifuge zugeführt wird, in die eine Vielzahl von öffnungen in der Weise eingearbeitet sind, daß das Glas Form von Strahlen oder Primärfäden (Primärfasern) am Ausgang dies Öffnungen ausgeschleudert wird. Dabei ist eine Einrichtung vorgesehen, < um am Ausgang einer Brennkammer einen ringförmigen Gasstrom zum Ausziehen oder Verstrecken zu erzeugen, wobei dieser ringförmige Gasstrom in der Weise nach unten längs der Aus-, senoberflache des perforierten Bandes der Umfangswand der Zentrifuge geleitet wird, daß die Glasstrahlen ausgezogen und verstreckt und die Fäden oder Fasern im Ausziehstrom nach unten mitgenommen werden, um sich, im allgemeinen mit einem Bindemittel überzogen, auf der Oberseite eines perforierten Aufnahmeförderers abzusetzen, der üblicherweise so angeordnet ist, daß ' er die untere Wand einer Sammelkammer bildet. Bei einer speziell? Anordnung sind unterhalb des Förderers Ansaugkammern (Ansaugkästen) \ gesehen, um auf diese Weise die Bildung einer Schicht, eines Vlieses oder einer Matte von Fasern auf dem Förderer zu erleichtern, wobei diese Matte weitertransportiert und einer weiteren Behandlung, Verpackung o. dgl. unterworfen wird.

G h ar a k t e r is ti k d e r _ b.e k an .nt e n_. t.^cjmjt^Lösur^ggn,^

Bei den derzeit verwendeten Systemen dieser Art ist es üblich, sogenannte weiche Gläser zu verwenden, d.h. Glaszusammensetzun-gen, die insbesondere in der Weise ausgebildet sind, daß sie Temperatur- und Viskositätseigenschaften besitzen, die den freien Durchgang des Glases durch die öffnungen der Wand der Zentrifuge bei einer Temperatur ermöglichen, die deutlich unterhalb solcher Temperaturen liegt, gegenüber denen das Material der Zentrifuge ohne übermäßige Korrosion und Verformung widerstandsfähig ist.

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Um das oben genannte Ziel zu erreichen, setzt man gewöhnlich bei den verwendeten Glaszusammensetzungen beträchtliche Mengen von einer oder mehreren Verbindungen der Elemente Barium, Bor oder Fluor ein, welche die Neigung besitzen, die Schmelztemperatur, die Entglasungs- oder Liquidustemperatur und die Viskosität zu erniedrigen, und die infolgedessen wirksam sind, um die Verwendung von übermäßig hohen Schmelztemperaturen des Glases zu vermeiden.

Der übliche Gehalt an Oxiden von Barium, Bor und Fluor, der derzeit bei den verwendeten Gläsern auftritt, beträgt ungefähr jeweils 3%, 6% bzw. 1,5%, jedoch sind die derzeit verwendeten Bor- und Fluorverbindungen flüchtig bei den Schmelztemperaturen, die bei der Glasherstellung auftreten, und sogar, hinsichtlich des Fluors, bei den Glastemperaturen, die bei der Faserherstellung auftreten, so daß man, um diese Gehalte zu erzielen, zu Beginn größere Mengen an Zutaten bei der Vorbereitung* der Zusammensetzung einführen muß. Die Verwendung von beträchtlichen Mengen dieser Verbindungen verträgt sich jedoch nicht mit der Tatsache, daß sie die Herstellungskosten der Fasern erhöhen, da sie sehr teuer sind, insbesondere was Bariumverbindungen anbetrifft.

Außerdem erfordert die Verwendung von Zusammensetzungen, die beträchtliche Mengen an Bor oder Fluor oder aber Barium enthalten, Vorsichtsmaßnahmen. Insbesondere ist es im Falle von Bor •oder Fluor so, daß von der Anlage zur Herstellung der Glasschmelze störende flüchtige Bestandteile abgegeben werden, und um eine Verschmutzung der Atmosphäre zu vermeiden, ist es erforderlich, die austretenden Gase in spezieller Weise zu behandeln, um diese Bestandteile somit abzuscheiden und zu beseitigen .

Schließlich liefern die erhaltenen relativ weichen Gläser Fasern, die nicht die gewünschte Widerstandsfähigkeit bei hohen Tempera-

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türen besitzen.

Ziel der Erfindung;' . .

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die bei den bisher bekannten Anordnungen und Verfahren auftretenden Nachteile zu beseitigen und die Möglichkeit zu schaffen, Glasfasern mit verbesserten Eigenschaften herzustellen.

Darle^un^. dea_J.7eseng der _i Erfindung

Ziel der Erfindung ist es daher, die Herstellungskapazität einer gegebenen Schleuder- oder Zentrifugalanordnung zum Ausziehen oder Verstrecken von Fasern zu verbessern, wobei es möglich sein soll, bestimmte Verunreinigungsquellen praktisch zu beseitigen, und wobei die Möglichkeit gegeben sein soll, Glaszusammensetzungen mit niedrigen Kosten zu verwenden, um Fasern mit verbesserten Eigenschaften hinsichtlich der thermischen Widerstandsfähigkeit zu liefern.

Bei den Fasern, die mit Hilfe einer herkömmlichen Zentrifuge aus Zusammensetzungen bekannter Art hergestellt werden kcLTiia man Isolationsprodukte nur in denjenigen Fällen -verwenden, wo sie etwas höheren Temperaturen als 400⁰C ausgesetzt werden. Bei den Fasern, die aus bestimmten Zusammensetzungen gemäß der Erfindung hergestellt werden, kann die entsprechende Temperatür' jedoch bis zu ungefähr 480⁰C gehen.

Man kann die oben erwähnten, generellen Probleme dadurch lösen, daß man eine ganze Reihe von beträchtlichen Verbesserungen ge- ' maß der Erfindung verwendet, und zwar entweder einzeln oder in verschiedenen Kombinationen, insbesondere die Betriebsbedingungen, das Verfahren und die Anordnung, die zum Einführen und Verteilen des Glases in die Zentrifuge verwendet werden, die Konstruktion der eigentlichen Zentrifuge und auch die Zusammensetzung des Glases sowie die Zusammensetzung der Legierung, aus der die Zentrifuge besteht. Verschiedene Eigenschaften und Charakteristika sind miteinander verknüpft, wie es nachstehend

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näher erläutert werden soll.

Betrachtet man zunächst die Zusammensetzung des Glases, für die im folgenden noch Beispiele gegeben werden sollen, so ist darauf hinzuweisen, daß, obwohl das Verfahren und die Vorrichtung unter Verwendung der Zentrifuge mit den bislang benutzten Zusammensetzungen verwendet werden können, es im Rahmen der Erfindung liegt, daß diese Zusammensetzung kein Fluor und wenig, wenn überhaupt, Barium und Bor zu enthalten braucht. Derartige Glaszusammensetzungen entsprechen "harten" Gläsern mit höheren Schmelz- und Entglasungstemperaturen. Daraus ergibt sich, daß diese Zusammensetzungen ohne Fluor, Bor und sogar Barium, die eine Herstellung von Fasern mit der bekannten Auszieh- und Verstreckungstechnik nicht ermöglichen, mit dem Verfahren und der Vorrichtung gemäß der Erfindung zu Fasern verarbeitet werden können. Darüber hinaus sind derartige harte Gläser unter dem Gesichtspunkt ihrer erhöhten Temperaturbeständigkeit interessant.

Solche Zusammensetzungen von harten Gläsern, die hohe Entglasungstemperaturen aufweisen und die eine zur Faserherstellung geeignete Viskosität nur bei Temperaturen erreichen, erfordern eine besondere Verarbeitung und eine spezielle Anordnung zur Faserherstellung, und die Erfindung betrifft eine ganze Anzahl von beträchtlichen Verbesserungen hinsichtlich der Konstruktion der Zentrifuge, des Verfahrens und der Einrichtungen für die Zufuhr und Verteilung des Glases in der Zentrifuge sowie der in der Zentrifuge herrschenden Betriebsbedingungen, welche die Herstellung von Fasern aus derartigen harten Gläsern ermöglichen und sogar die Herstellung von Fasern aus bestimmten sehr harten Glaszusammensetzungen ermöglichen, deren Verarbeitung zu Fasern mit den bekannten Verfahren und Zentrifugen sehr schwer, wenn nicht unmöglich wäre.

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Es darf auch darauf hingewiesen werden, daß einige der konstruktiven und betriebsmäßigen Verbesserungen gemäß der Erfindung, auch wenn sie für die Faserherstellung aus harten Gläsern vorteilhaft und von besonderer Wichtigkeit sind, sich auch in vorteilhafter Weise verwenden lassen, wenn sie bei anderen Arten von Gläsern zur Anwendung gelangen, die auch mit der oben angegebenen Schleuder- oder Zentrifugaltechnik zu Fasern verarbeitet werden können.

Au ρ f üfa ru np; sb e i ap i.el_j_

Weitere Merknuvle und Vorteile der Erfindung werden nachstehend anhand der Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen und unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung beispielhaft erläutert. Die Zeichnung zeigt in

Fig. 1 einen Vertikalschnitt in der Seitenansicht zur Erläuterung einer Vorrichtung zur Herstellung von Fasern mit einer Zentrifuge, die gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ausgebildet und mit einem Blasgenerator versehen ist, der einen nach unten längs der Umfangswand der Zentrifuge gerichteten ringförmigen Gasstrom zum Ausziehen liefert;

Fig» 1a eine Teilansicht in vergrößertem Maßstab einer charakteristischen Einzelheit,'die bei der Ausfuhrungsform nach Fig. 1 verwendbar ist; .

Fig. 2 bis 6 der Fig. 1 ähnliche Darstellungen im Schnitt zur Erläuterung verschiedener Ausführungsformen der Zentrifuge und der Einrichtungen für die Zufuhr des Glases ins Innere der Zentrifuge;

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Fig. 7 . eine Detailansicht im Schnitt und in vergrößertem Maßstab zur Erläuterung der Montageanordnung einer Einrichtung zur Glaszuführung ins Innere einer in Fig. 6 dargestellten Zentrifuge;

Fig. 8 eine Detailansicht in vergrößertem Maßstab zur Erläuterung der Anordnung einer anderen Zuführungseinrichtung für Glas, die der Ausführungsform nach Fig. 4 und 5 entspricht;

Fig. 9 eine perspektivische Teilansicht einer

Verstärkungskonstruktion für Zentrifugen der Ausführungsform nach Fig. 4 und 5; und in

Fig. 10 und 11 Schnitte durch verschiedene Ausführungsformen der perforierten Viand der Umfangswand der Zentrifuge.

Genereller Aufbau ·

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist eine vertikale oder zentrale Welle 10 als Träger für die Zentrifuge vorgesehen, die an ihrem unteren Ende eine Nabe 11 zur Montage der Zentrifuge trägt. Die eigentliche Schleuder oder Zentrifuge ist in ihrer Gesamtheit mit 12 bezeichnet. Sie besteht aus einem Band oder einer Außen- oder Umfangswand 13, die eine Vielzahl Reihen von.öffnungen zur Faserherstellung besitzt und deren oberer Rand mit der Nabe 11 über ein glockenförmiges mittleres Befestigungsteil 14 verbunden ist. Die in die Wand der Zentrifuge eingearbeiteten öffnungen sind lediglich in den im Schnitt darge-

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stellten Teilen der Wand der Vorrichtung dargestellt, jedoch versteht es sich von selbst, daß eine Vielzahl derartiger Öffnungen in mehreren Reihen im vertikalen Abstand voneinander vorgesehen ist. An ihrem unteren Rand ist die Zentrifuge 12 mit einem Bund oder ringförmigen Flansch 15 versehen, der nach innen vorsteht und mit dem der obere Rand eines Zylinderteiles 16 verbunden ist, das eine Verstärkungs- oder Versteifungsfunktion ausübt, wie es nachstehend näher erläutert werden soll.

Im Inneren der Zentrifuge 12 ist eine Verteilertrommel (Verteile] korb) 17 angeordnet, die sich mit ihr dreht und eine einzige Reil Verteileröffnungen 18 besitzt, welche im wesentlichen in der Ebene der oberen Reihe von Öffnungen der Umfangswand der Zentrifuge angeordnet sind. Wie bereits erwähnt_/ist die Verteilertrommel 17 an der Nabe 11 mit Hilfe von nach unten gerichteten Laschen 17a montiert. Ein Glasstrom S wird im Zentrum durch die die Zentrifuge 12 tragende Konstruktion nach unten in der Weise zugeführt, daß er im Inneren der Verteilertrommel 17 ankommt und sich am Boden seitlich bis zur perforierten Umfangswand der Verteilertrommel 17 ausbreitet, wobei das Glas dann · im Inneren dieser Wand eine Schicht bildet, von der ausgehend die mit 19 bezeichneten Glasstrahlen durch die Öffnungen radial und in Richtung der Innenoberfläche der Umfangswand der Zentrifuge nach außen geführt werden, und zwar in eine der oberen Reihe von Öffnungen benachbarte Zone; von dieser Zone aus fließt das Glas nach unten auf der Innenoberfläche der Wand der Zentrifuge.

Dieses nach unten gerichtete Strömen erfolgt ohne Störung aufgrund der Tatsache, daß keine Grenzwand oder Kammer im Inneren der Umfangswand vorhanden ist, und die Strömung besitzt, wie sich mit Stroboskop-Beleuchtung feststellen läßt, laminare

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Eigenschaften, bei der gleichförmige Wellen auftreten. Ausgehend von dieser laminaren Strömung ohne Behinderung oder Begrenzung dringt das Glas in die Öffnungen ein, die in die Umfangswand der Zentrifuge eingearbeitet sind, und wird aus diesen Öffnungen in Form einer Vielzahl von Primärstrahlen ausgeschleudert, die mit einem ringförmigen Gasstrom, der durch die nachstehend beschriebene Anordnung ausgebildet wird, einem Auszieh- oder VerStreckungsvorgang unterworfen werden.

Fig. 1a zeigt eine andere Ausführungsform einer Verteilertrommel 17b mit zwei Reihen von Verteileröffnungen 18a, die versetzt bzw. schachbrettf örnig., jedoch alle in der Nahe einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind, um das Glas in der Zone ' der oberen Reihe von Verteileröffnungen der Umfangswand der Zentrifuge zuzuführen.

Was die Anordnung der Verteilertrommel,also der Verteilertrommel 17 in der Anordnung nach Fig. 1 und der Verteilertrommel 17b in der Anordnung nach Fig. 1a, anbetrifft, so darf darauf hingewiesen werden, daß die meisten bei den bekannten Verfahren verwendeten Verteilertrommeln mit mehreren Reihen von Verteileröffnungen versehen sind, die im vertikalen Abstand voneinander angeordnet sind, um eine Verteilung des Glases in Richtung der perforierten Umfangswand der Zentrifuge über den größten Teil der Vertikalabmessung dieser Umfangswand zu gewährleisten. Die Anmelderin hat jedoch festgestellt, daß bei Verwendung dieser bekannten Technik mit einer Vielzahl von Öffnungen zur Erzielung der vertikalen Verteilung des Glases bestimmte Nachteile und Schwierigkeiten auftreten, insbesondere bei der Verwendung von Zentrifugen mit relativ großen Abmessungen, und zwar sowohl hinsichtlich des Durchmessers als auch der vertikalen Höhe der perforierten Umfangswand.

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Eine der wesentlichsten Schwierigkeiten ergibt sich aus dem Wärmeverlust der Glasstrahlen während ihres Weges zwischen der Verteilertrommel und der Innenoberfläche der Umfangswand der Zentrifuge. Diese Wärmeverlust ist der Gesamtoberfläche der zugeführten Glasstrahlen direkt proportional. Bei einer größeren Anzahl von kleinen Strahlen, wie bei den herkömmlichen Systemen, ist die Gesamtoberfläche deutlich größer als bei der erfindungsgemäßen Anordnung, bei der die Verteilertrommel nur mit einer Reihe von Verteileröffnungen mit größeren Abmessunv gen ausgestattet ist, so das es möglich ist, dieselbe Glasmerige bei einer wesentlich kleineren Gesamtoberfläche zuzuführen. In einem speziellen Falle ermöglicht es das erfindungsgemäße System, eine vorgegebene Glasmenge in Form von Glasstrahlen zuzuführen, deren Oberfläche nur 1/7 der Oberfläche der herkömmlichen Anordnungen ausmacht.

Gemäß der Erfindung wird infolgedessen der übermäßige Wärmeverlust bei der Zuführung des Glases von der Verteilertrommel zur Umfangswand der Zentrifuge vermieden, der jedoch bei den herkömmlichen Anordnungen einen gravierenden Nachteil darstellt. Es kommt hinzu, daß aufgrund der kleinen Abmessungen / der bei den bekannten Anordnungen erzeugten Glasstrahlen der Wärmeverlust, der während des Überganges von der Verteilertrommel zur Umfangswand der Zentrifuge auftritt, zwischen den verschiedenen Glasstrahlen wesentlich ungleichmäßiger ist als in dem Falle, wo man eine kleinere Anzahl von größeren Glasstrahlen erzeugt, wie es bei der neuartigen Anordnung der Fall ist.

Obwohl die angegebenen Schwierigkeiten hinsichtlich der Wärmeverluste bei der Verwendung von weichen Gläsern bei den bekannten Verfahren nicht als störend angesehen wurden, sind derartige Wärmeverluste unannehmbar, wenn man harte Gläser der hier

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in Rede stehenden Art verwendet. .

Ein weiterer wesentlicher Aspekt'besteht darin, daß die Erfindung eine Vergrößerung des Durchmessers dor Zentrifuge ermöglicht. Bei der Verteilertrommel der bekannten Systeme, die Glasstrahlen mit kleinem Durchmesser erzeugt, hat die Vergrößerung des Durchmessers der Zentrifuge die Tendenz, ein." Flattern

der Glasstrahlen hervorzurufen und infolgedessen die Gleichförmigkeit der Betriebsbedingungen zu verschlechtern.Verwendet man jedoch gemäß der Erfindung eine kleinere Anzahl von dickeren Glasstrahlen, so wird dieses Flattern beseitigt, wobei jedoch auch andere Einrichtungen, die nachstehend im Zusammenhang mit den Ausführungsformen nach Fig. 2 bis 6 näher erläutert sind, es ermöglichen, diese Tendenz zu Flattern zu reduzieren.

Wenn man weiterhin eine große Anzahl von kleinen Glasstrahlen auf die Innenoberfläche der perforierten Umfangswand der Zentrifuge auf den größten Teil der Breite der perforierten Zone dieser Umfangswand richtet, so kommen einige Glasstrahlen auf der perforierten Wand in der Ausfluchtung der öffnungen der Wand oder nahezu in der Ausfluchtung an, während andere Glasstrahlen auf dieser Wand in dazwischenliegenden Zonen ankommen, was nicht gleichmäßige Fließ- oder Strömungsbedingungen mit der Tendenz schafft, die Gleichmäßigkeit der hergestellten Fasern zu beeinträchtigen.

In Anbetracht dieses Umstandes wird gemäß der Erfindung, anstatt eine große Anzahl von vertikal auf die Umfangswand der Zentrifuge verteilte Glasstrahlen zu verwenden, eine Schicht aus geschmolzenem Glas geschaffen und aufrechterhalten, die ohne Hindernis oder Begrenzung auf der Innenoberfläche der perforierten Umfangswand nach unten fließt, wobei die Zufuhr

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des Glases zum oberen Rand dieser Schicht erfolgt und letztere sich in laminarer Form nach unten ausbreitet, indem sie über sämtliche Perforationen der Viand der Zentrifuge geht, so daß die Austrittsbedingungen des Glasstrahles durch die und am Ausgang jeder Öffnung der Umfangswand praktisch dieselben sind und damit eine Ursache für mangelnde Gleichmäßigkeit der hergestellten Fasern ausgeräumt .ist.

Diese Anordnung und Ausbildung der ohne Störung nach unten fließenden Schicht wird durch die oben im Zusammenhang mit den Fig. 1 und 1a beschriebene Verteilertrommel gewährleistet, d.h. unter Verwendung einer Verteilertrommel, bei der das gesamte in Fasern umzuwandelnde Glas der Umfangswand der Zentrifuge über eine einzige Reihe von Verteileröffnungen zugeführt wird, die sich in der Nähe von oder in einer Ebene befinden, die auf der Höhe oder in der Nähe der oberen Reihe von Verteileröffnungen der Umfangswand der Zentrifuge angeord- » net ist. Diese einzige Reihe von Verteileröffnungen enthält vorteilhafterweise insgesamt nur 75 bis 200 Öffnungen, was einer Zahl entspricht, die zwischen einem Zehntel und einem Drittel des Wertes liegt, der derzeit bei den Verteilertrommeln mit mehreren Reihen verwendet wird.

Die Ausbildung von erwünschten gleichförmigen Bedingungen bei dem Durchtritt des Glases durch die Öffnungen der Wand der Zentrifuge wird noch durch bestimmte andere bevorzugte Betriebsbedingungen verbessert, die nachstehend näher erläutert sind, insbesondere durch die Aufrechterhaltung der Temperaturbedingungen, welche eine im wesentlichen gleichförmige Viskosität des Glases in den oberen und unteren Zonen der Viand der Zentrifuge schaffen.

Um das Ausziehen der Glasstrahlen zu Fasern zu gewährleisten weist die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung eine mit einer

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Ringdüse 21 versehene Ringkammer 20 auf, die an eine oder mehrere Brennkammern 22 angeschlossen ist, welche mit geeigneten Einrichtungen ausgestattet sind, um Brennstoff zu verbrennen und heiße Gase für den Auszieh- oder Verstreckungsvorgang zu liefern. Damit entsteht ein ringförmiger Gasstrom für das Ausziehen, der nach unten gerichtet ist und in Form eines die Zentrifuge umgebenden Vorhanges auftritt. Einzelheiten der Anordnung der die Zentrifuge tragenden Anordnung und des Blasgenerators sind hier nicht im einzelnen angegeben, da sie dem Fachmann an sich bekannt sind.

Wie in Fig. 1 dargestellt, ist die Vorrichtung außerdem mit einer Heizeinrichtung 2 3 für den unteren Rand der Zentrifuge 1 2 ausgestattet. Diese Heizeinrichtung kann in verschiedener Form vorhanden sein und besteht vorzugsweise aus einerringförmigen Einrichtung mit Hochfrequenzheizung, wie es in Fig. 1 bei 23 angedeutet ist. Diese als Ring ausgebildete Heizeinrichtung 23 hat vorzugsweise einen größeren Durchmesser als die Zentrifuge und sitzt vorzugsweise in einem geringen Abstand unterhalb des Bodens der Vorrichtung.

Betriebsangaben

Es werden nachstehend Einzelheiten der Betriebsbedingungen

und Parameter näher erläutert.

Hinsichtlich der Wirkungsweise einer neuartigen Ausführungsform der in Fig. 1 dargestellten Art darf zunächst einmal darauf hingewiesen werden, daß, obwohl man die verschiedensten Eigenschaften der Erfindung bei Zentrifugen sämtlicher Größen anwenden kann, es im Rahmen der Erfindung liegt, den Zentrifugen einen größeren Durchmesser zu verleihen, als herkömmlichen Zentrifugen. Beispielsweise kann man für die Zentrifuge einen Durchmesser in der Größenordnung von 4 00 mm verwenden, verglichen mit einem Wert von .300 mm Durchmesser,

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wie er derzeit bei einer großen Anzahl von bekannten Anordnungen zur Anwendung gelangt.

Dies ermöglicht die Verwendung einer wesentlich größeren Anzahl von Austritts- oder Verteileröffnungen für die Zuführung von Glas in der Umfangswand der Zentrifuge, so daß es in vorteilhafter Weise möglich ist, die Anzahl von Glasstrahlen zu erhöhen, die in den sie umgebenden ringförmigen Blasstrom oder Blasstrahl ausgeschleudert oder zentrifugiert werden, um sie zu Fasern auszuziehen. Aufgrund der relativ hohen Rotationsgeschwindigkeiten von Zentrifugen dieser Art ist die Vorrichtung einer sehr großen Zentrifugalkraft ausgesetzt, und da sie bei hoher Temperatur arbeitet, hat die mittlere Zone der Umfangswand stets die Neigung, sich nach außen herauszubiegen. Man wirkt dieser Tendenz dadurch entgegen, daß man Verstärkungs- oder Versteifungseinrichtungen verwendet, von denen verschiedene Anordnungen in den verschiedenen Ausführungsformen mit Bezug auf die Zeichnung erläutert sind.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist die Verstärkungsein- ' xichtung in Form eines ringförmigen Bauelementes oder Zylinderteiles 16 ausgebildet, das mit dem nach innen gekrümmten Bund oder Ringflansch 15 am unteren Rand der Umfangswand befestigt ist.. Die Verstärkungswirkung dieses Zylinderteiles 16 läßt sich gut verstehen,, wenn man den Umstand berücksichtigt, daß die zentrale Zone der Umfangswand 13 die Tendenz besitzt, sich unter der Wirkung der Zentrifugalkraft nach außen zu biegen, und dabei auch versucht, den Bund 15 um seine Verbindungslinie mit dem unteren Rand der Umfangswand 13 nach oben und nach innen zu biegen. Wenn, was bei den bekannten Zentrifugen der Fall ist, das ringförmige Bauelement bzw. das Zylinderteil 16 nicht vorgesehen ist, so setzt sich ein Teil dieser Biegung des Bundes 15 nach oben und nach innen in die

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Bildung einer leichten Wellenform ihres relativ dünnen unteren Randes um. Die Anwesenheit dieses ringförmigen Bauelementes oder Zylinderteiles 16 am unteren Rand des Bundes 15 verhindert jedoch diese Wellenbildung oder Einbuchtung und.gewährleistet somit eine Verstärkung der Wand der Zentrifuge. Die winkelförmige Verbindung des Zylinderteiles 16 mit dem Bund 15 trägt ebenfalls zur Schaffung der gewünschten Verstärkung bei.

Um das vorstehend angegebene Ziel zu erreichen, besitzt das ringförmige Bauelement oder Zylinderteil 16 in axialer Richtung der Zentrifuge vorzugsweise eine größere Abmessung als die mittlere Dicke der Umfangswand der Zentrifuge ausmacht. Um die Biegung oder Krümmung der Umfangswand nach außen in wirksamer Weise auszugleichen, montiert man außerdem das ringförmige Bauelement 16 vorzugsweise in einer" Position an, die vom unteren Rand des Bundes 15 nach unten vorsteht. Vorteilhafterweise gibt man ihm eine größere Vertikalabmessung als die maximale Dicke der Umfangswand 13 ausmacht. Es hat sich herausgestellt, daß eine in dieser Weise vorgenommene Verstärkung der Zentrifuge es ermöglicht, ein Ausbiegen oder Wölben der Umfangswand der Zentrifuge zu verlangsamen und infolgedessen die Lebensdauer der Anordnung zu erhöhen.

In den anderen Figuren der Zeichnung, die nachstehend näher erläutert sind, sind weitere Ausführungsformen angegeben, um diese Verstärkungswirkung auszuüben.

Vor der Beschreibung der Wirkungsweise der Ausführungsform der neuartigen- Vorrichtung nach Fig. 1 darf darauf hingewiesen werden, daß bei einem bekannten Verfahren unter Verwendung einer Zentrifuge mit einem relativ weichem Glas man üblicherweise das Glas in eine Verteilertrommel einführt, die in dem zentralen Bereich der Zentrifuge angeordnet ist und

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die eine Umfangswand mit mehreren vertikal im Abstand voneinander angeordneten Reihen von Verteileröffnungen für das Glas aufweist, so daß das von der Verteilertrommel zugeführte Glas die Umfangswand der Zentrifuge zumindest über den größten Teil einer Vertikalabmessung erreicht. Es bildet sich dann eine beträchtliche Temperaturdifferenz zwischen dem oberen Rand der Umfangswand und ihrem unteren Rand aus. Infolgedessen nimmt der obere Rand höhere Temperaturen an als der untere Rand, und zwar im wesentlichen aufgrund der Tatsache, daß der obere Rand sich in der Nähe der Ursprungszone des Ausziehstromes befindet. Außerdem hat die Umfangswand über die gesamte Höhe derzeit dieselbe Dicke oder aber sie ist in einigen Fällen zum oberen Rand hin dicker als in Richtung des unteren Randes. Weiterhin können bei dieser bekannten Technik bestimmte Dimensionsdifferenzen hinsichtlich des Durchmessers zwischen den Öffnungen der oberen Reihen der Zentrifuge und denen der unteren Reihen' bestehen. Man hat bereits bei bekannten Ausführungsformen diese unterschiedlichen Faktoren berücksichtigt, um zu erreichen, daß die Glasstrahlen der oberen öffnungen mit grö"--ßerem Durchsatz ausgeschleudert werden als die Glasstrahlen der unteren öffnungen, um eine sogenannte regenschirmförmige Faserherstellung zu erzielen, wie es beispielsweise in der FR-PS 1 382 917, insbesondere Fig. 3, angegeben ist. Damit vermeidet man, daß die Fasern sich gegenseitig kreuzen und damit durcheinandergeraten und in der Faserbildungszone miteinander verschweißen, wie es sonst der Fall ist, wenn die Glasstrahlen in gleichem Abstand durch die oberen und unteren Reihen von Austrittsöffnungen ausgeschleudert werden. .

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Obwohl man bei einigen bekannten Anordnungen den unteren Rand der Zentrifuge einer Beheizung aussetzt, die zusätzlich, zu derjenigen erfolgt, die sich aus der Wirkung des ringförmigen Gasstromes zum Ausziehen und der Einführung des schmelzflüssigen Glases ergibt, erfordert die Durchführung einer Faserherstellung in "regenschirmartiger" Form bei den bekannten Ausführungsformen sehr häufig die Ausbildung einer Differenz zwischen den Temperaturen des Glases am oberen Rand und am unteren Rand der Zentrifuge. Der obere Rand der Zentrifuge ist aufgrund der oben erwähnten Faktoren einer höheren Temperatur ausgesetzt, während der untere Rand der Zentrifuge sich normalerweise auf einer tieferen Temperatur befindet, auch wenn man eine zusätzliche Beheizung vornimmt. Aufgrund dieser Differenz zwischen den Temperaturen, die beispielsweise etwa 1050⁰C am oberen Rand und etwa 950⁰C am unteren Rand der Zentrifuge beträgt, ist die sich ergebende Viskosität des Glases oben geringer als unten, und daraus ergibt sich ein leichteres Durchströmen durch die oberen Öffnungen, so daß die Glasstrahlen an der Oberseite der Zentrifuge weiter hinausgeschleudert werden als an der Unterseite der Zentrifuge, so daß es möglich ist, die gewünschte Faserherstellung in "regenschirmartiger" Form zu erzielen.

Bei den bekannten Techniken unter Verwendung von weichen Gläsern kann man eine derartige Temperaturdifferenz zwischen dem oberen Rand und dem unteren Rand der Zentrifuge ausbilden, um die genannten Ziele zu erreichen, weil die Temperatur bei diesen weichen Gläsern, auch wenn sie die Entglasungstemperatur wesentlich überschreitet - was für das Glas in der den oberen Reihen von Öffnungen benachbarten Zone gilt -₍ ist sie jedoch nicht ausreichend hoch,- um beträchtliche Beschädigungen beim Metall der Zentrifuge hervorzurufen.

Bei hartem Glas ist es jedoch in der Praxis nicht möglich, mit einer hohen Temperaturdifferenz zwischen den oberen und unteren

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Rändern der Zentrifuge zu arbeiten. Der Grund hierfür besteht darin, daß dann, wenn die Temperatur am unteren Rand auf einem ausreichend hohen Wert oberhalb der Entglasungstemperatur ge- · halten würde, um ein Kristallisieren des Glases zu vermeiden, und infolgedessen die unteren Reihen von Öffnungen nicht versperrt, es erforderlich wäre, zur Ausbildung der bei den bekannten Systemen zur Erzielung der Faserbildung in regenschirmartiger Form häufig verwendeten Temperaturdifferenz die Temperatur des Glases in der dem oberen Rand der Zentrifuge benachbarten Zone auf einen so hohen Wert zu bringen, daß die Zentrifuge einer Korrosion, Erosion und/oder einer übermäßigen Deformation ausgesetzt wäre.

Unter Berücksichtigung dieser Faktoren und bei der Verwendung von Zusammensetzungen von harten Gläsern wird gemäß der Erfindung in neuartiger Weise die gewünschte Faserbildung in regenschirmartiger Form erreicht. Anstatt eine Temperaturdifferenz zwischen den oberen und unteren Rändern der Zentrifuge zu verwenden, sorgt man ungefähr für die gleiche Temperatur an den oberen und unteren Rändern der Zentrifuge, und diese Temperatur wird auf einem Wert, beispielsweise 1050⁰C, gehalten, der höher als die Entglasungstemperatur ist, jedoch relativ dicht bei'dieser Entglasungstemperatur liegt. Die Viskosität des Glases ist somit im wesentlichen die gleiche in den Zonen der oberen und unteren Reihen von Verteilungsöffnungen der Zentrifuge und beträgt beispielsweise etwa 5000 Poise. Gemäß der Erfindung wird jedoch in anderer Weise die gewünschte Erhöhung des Widerstandes gegenüber dem Ausschleudern der Glasstrahlen durch die Öffnungen der unteren Reihen erzielt. Man verwendet nämlich im Gegensatz zum Stand der Technik in der Zentrifuge eine Umfangswand, die eine größere Dicke in Richtung des unteren Randes als in Richtung des oberen Randes besitzt, wie es deutlich in Fig. 1 dargestellt ist. Daraus ergibt sich, daß man in Richtung des unteren Randes öffnungen mit größerer Länge

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erhält, die bei einer gegebenen Viskosität des Glases den unter der Wirkung der Zentrifugalkraft ausströmenden Glasstrahlen einen größeren Widerstand entgegensetzen. Aufgrund dieses unterschiedlichen Widerstandes gegenüber der Strömungsbewegung werden die Glasstrahlen am oberen Rand der Zentrifuge weiter hinausgeschleudert als am unteren Rand, so daß auf diese Weise die gewünschte Faserbildung in regenschirmförmiger Anordnung erfolgt. Gegebenenfalls kann man den Widerstand gegenüber der Strömungsbewegung der Glasstrahlen durch die Öffnungen der unteren Reihen dadurch erhöhen, daß man ihre Durchmesser verkleinert.

Um die gewünschte Temperatur längs des unteren Randes der Zentrifuge auszubilden, nimmt man gemäß der Erfindung eine intensivere Beheizung des unteren Randes der Zentrifuge als bei den bekannten Anordnungen vor. Die Heizeinrichtung 23 der in Fig. 1 dargestellten Art besitzt somit zumindest eine doppelte oder dreifache Leistung gegenüber den bislang verwendeten Einrichtungen. Es empfiehlt sich, eine Heizeinrichtung zu verwenden, die eine Leistung von 60 kW bei einer Frequenz von 10 kHz besitzt. ^:

Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Betriebsbedingungen aufrechterhalten, die in den oberen und unteren Zonen der Umfangswand der Zentrifuge eine Glastemperatur schaffen, die um ungefähr 10⁰C bis 20⁰C höher als die Entglasungstemperatur ist.

Bei den meisten Anwendungsfällen gibt man außerdem der unteren Zone der Umfangswand der Zentrifuge eine Dicke, die zumindest ungefähr eineinhalbmal so groß wie diejenige der oberen Zone ist. In bestimmten Fällen kann es auch wünschenswert sein, der unteren Zone eine Dicke zu verleihen, deren Größenordnung etwa zweieinhalb Mal so groß wie diejenige der oberen Zone ist.

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Eine Dicke der unteren Zone der Umfangswand, die doppelt so groß wie diejenige der oberen Zone ist, stellt in der Praxis einen typischen Wert für die erfindungsgemäße Anordnung dar. Beispielsweise kann bei einer speziellen Vorrichtung die Dicke der oberen Zone ungefähr 3 mm und diejenige der unteren Zone ungefähr 6 nun betragen.

Obwohl die Vergrößerung der Dicke im wesentlich gleichförmig von oben nach unten erfolgen kann, wie es in Fig. 1 dargestellt V ist, kann man auch eine abgewandelte Ausführungsform der in Fig. 10 dargestellten Art verwenden, die einen Querschnitt in vergrößertem Maßstab der Umfangswand einer Zentrifuge zeigt, die auch eine größere Dicke in ihrer unteren Zone als in ihrer oberen Zone aufweist. In diesem Falle besitzt die Umfangswand die größte Dicke in der unteren Zone, die kleinste Dicke in der mittleren Zone und eine mittlere Dicke in der oberen Zone. Diese Dickenverteilung der Wand ermöglicht es, in vorteilhafter und noch präziserer Art und Weise, den gewünschten Effekt der Faserbildung in regenschirmförmiger Anordnung auszubilden.

In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, daß die beiden ( . hauptsächlichen Beheizungsquellen der Umfangswand an der Oberseite aus dem ringförmigen Gasstrom zum Ausziehen und an der Unterseite aus der mit Induktion arbeitenden Heizeinrichtung bestehen. Daraus ergibt sich, daß die mittlere Zone der Umfangswand eine etwas niedrigere Temperatur als die oberen oder unteren Ränder annimmt und daß die .Viskosität des Glases in der mittleren Zone entsprechend zunimmt. Eine Variation der Wanddicke der in Fig. 10 dargestellten Art erleichtert infolgef dessen die Ausbildung des gewünschten Grades hinsichtlich der.

Strömung und der Ausschleuderung des Glases, d.h. einen Maximalwert in der oberen Zone, einen Mittelwert in der mittleren Zone und einen Minimalwert in der unteren Zone. . v.

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Obwohl bei den Anordnungen nach Fig. 1 und 10 die Außenoberfläche der Umfangswand mit einem konischen Profil dargestellt ist, d.h. mit einem etwas größeren Durchmesser an der Unterseite als an der Oberseite, versteht es sich von selbst, daß diese Außenoberfläche auch eine zylindrische Gestalt aufweisen kann, wie es. in Fig. 11 dargestellt ist.

Verschiedene Parameter

Vor der Beschreibung weiterer Ausführungsformen der Erfindung und weiterer entsprechender Charakteristika, die sich im- Zusammenhang mit den Fig. 2 bis 9 ergeben, erscheint es zweckmäßig, einige zusätzliche Parameter anzugeben und zu definieren, insbesondere charakteristische Werte und Bereiche hinsichtlich der Konstruktion und der Betriebsbedingungen gemäß der Erfindung. -

Obwohl man verschiedene Eigenschaften und Merkmale der Erfindung im Zusammenhang mit Zentrifugen verwenden kann, die einen Perforationskoeffizienten, also das Verhältnis zwischen der gesamten Perforationsfläche zur Gesamtfläche, der Umfangswand in der Größenordnung von bekannten Anordnungen aufweisen, werden bestimmte Eigenschaften und Merkmale der Erfindung vorteilhafterweise im Zusammenhang mit einer Zentrifuge verwendet, die eine größere Anzahl von öffnungen pro Flächeneinheit der Umfangswand besitzen. Mit einer derartigen Vergrößerung des Perforationskoeffizienten ist es möglich, die Kapazität der Zentrifuge zu erhöhen, d.h. die Gesamtmenge an Glas, das durch die Zentrifuge in Fasern umgewandelt wird.

Bei der Analyse dieses Aspektes ist zu berücksichtigen, daß die Zuführungsgeschwindigkeit des Glases durch die öffnungen der Wand der Zentrifuge stark von der Viskosität des sie ver-

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sorgenden Glases abhängig ist. Eine Zunahme der Viskosität verlangsamt die Strömungsgeschwindigkeit in jeder Öffnung, je-, doch kann man durch Erhöhung des Perforationskoeffizienten eine gegebene globale Kapazität oder Gesamtkapazität für eine Zentrifuge aufrechterhalten, auch wenn es sich um ein Glas hohei Viskosität handelt. Infolgedessen ermöglicht eine Vergrößerung des Perforationskoeffizienten die Verwendung von Gläsern mit höherer Viskosität als sie derzeit bei Zentrifugen jf verwendet werden, ohne daß daraus eine Verringerung der Gesamtkapazität der Faserbildung resultiert.

Die Kapazität bei der Faserherstellung hängt außerdem vom Durchmesser der Öffnungen ab, jedoch kann man auch bei Öffnungen mit reduziertem Durchmesser eine vorgegebene Kapazität bei der Faserbildung aufrechterhalten, wenn man den Perforationskoeffizienten in ausreichendem Maße vergrößert.

Gemäß der Erfindung ist es sogar möglich, die Gesamtkapazität der Produktion einer gegebenen Zentrifuge zu erhöhen und dabei gleichzeitig die Durchtrittsgeschwindigkeit des Glases durch

/- die einzelnen Öffnungen der Umfangswand zu reduzieren. Dieses Ergebnis läßt sich teilweise durch Vergrößerung des Perforationskoeffizienten der oben angegebenen Art, aber auch durch bestimmte andere Faktoren erreichen, die nachstehend näher erläutert werden sollen. Infolgedessen verringert man die Erosion und Zerstörung der Zentrifuge trotz einer Erhöhung der Gesamtkapazität bei der Faserbildung. Die Erosion wird offensichtlich auf die einzelnen Öffnungen konzentriert, jedoch stellt man überraschenderweise fest, daß trotz der Ver-

^s größerung des Perforationskoeffizienten, der eine Schwächung der Zentrifuge liefern müßte, die Kapazität und die Betriebsdauer der Zentrifuge nicht reduziert werden, sondern verglichen mit bekannten Ausführungsformen sogar leicht gesteigert v/erden können.

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Außerdem ist es bei Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit des Glases in den öffnungen nicht erforderlich, dem längs der Außenoberfläche der Umfangswand der Zentrifuge erzeugten Ausziehstrom eine so hohe Geschwindigkeit zu verleihen, als wenn ein größerer Strömungsdurchsatz durch die jeweilige öffnung vorhanden wäre. Daraus ergibt sich ein doppelter Vorteil. Erstens ist es möglich, Fasern mit größerer Länge herzustellen, und zwar aufgrund der an sich bekannten Tatsache, daß die Länge der mit einer Zentrifuge der angegebenen Art hergestellten Fasern im allgemeinen umgekehrt proportional zur Geschwindigkeit der Ausziehgase ist. Zweitens ermöglicht die Verringerung der Geschwindigkeit der Ausziehgase eine Energieeinsparung.

Eine Vergrößerung des Perforationskoeffizienten ermöglicht es auch, eine größere Anzahl von Fäden in einem vorgegebenen Volumen des Ausziehgases auszuziehen oder zu verstrecken, was sich ebenfalls in einer Energieeinsparung bemerkbar macht. Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens hat man festgestellt, daß trotz der Vergrößerung der Anzahl von Fäden pro Volumeneinheit des Ausziehgases die hergestellten Fasern keine Anhäufungen oder Ansammlungen von Fasern bilden, vielmehr bleiben die Fasern während der gesamten Auszieh- oder Verstrekkungsphase getrennt voneinander, so daß es möglich ist, Faserprodukte, beispielsweise Isolierprodukte, hoher Qualität herzustellen.

Bei der Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens in der Praxis ist es zweckmäßig, in den meisten Fällen einen Perforationskoeffizienten zu verwenden, der mindestens 15 öffnungen pro Quadratzentimeter im perforierten Teil der Umfangswand ausmacht, beispielsweise einen Wert zwischen 15 und 45 oder 50 öffnungen pro Quadratzentimeter. Ein bevorzugter Viert liegt in der Größenordnung von 35 öffnungen pro Quadratzentimeter. Der

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Durchmesser der verwendeten Öffnungen liegt vorzugsweise zwischen etwa 0,8 mm und 1,2 mm.

Obwohl bestimmte Eigenschaften und Merkmale der Erfindung auch bei Zentrifugen mit beliebigem Durchmesser Verwendung finden können, ist in zahlreichen Anwendungsfällen der Erfindung eine Vergrößerung des Durchmessers der Zentrifuge gegenüber bekannten Anordnungen beabsichtigt.Während man bei den bekannten Zentrifugen einen Durchmesser von ungefähr 300 mm verwendet, kann man den erfindungsgemäß ausgebildeten Zentrifugen einen Durchmesser von mindestens 400 mm geben, wobei sie sogar einen Durchmesser von 500 mm haben können.

Die Vergrößerung des Durchmessers der Zentrifuge bietet ebenfalls Vorteile. Somit führt bei einem vorgegebenen Perforationskoeffizienten und bei der gleichen Kapazität der Glasfaserbildung der Vorrichtung eine Vergrößerung des Durchmessers zu einer Verringerung der Strömungscjeschwindigkeit des Glases durch die jeweiligen öffnungen. Wie oben bereits im Zusammenhang mit der Vergrößerung des Perforationskoeffizienten erwähnt, kann die Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit in den Öffnungen eine gewisse Vergrößerung der Viskosität des zu Fasern umgewandelten Glases ermöglichen. Für die gleiche Kapazität der Zentrifuge liefert jedoch eine größere Viskosität des Glases keinen übermäßigen Verschleiß aufgrund der Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit in den Öffnungen.

Obwohl sich einige Eigenschaften der Erfindung auch bei Zentrifugen auswerten lassen, deren Umfangswand jede gewünschte Vertikalabmessung besitzt, kann man auch für bestimmte Anwendungsfälle eine Vergrößerung dieser Höhe der Umfangswand ins Auge fassen, wobei die Höhe gegenüber bekannten Ausführungsformen

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bis zum doppelten Wert gehen kann. Beispielsweise kann man die Höhe der Urafangswand der Zentrifuge von etwa 40 mm auf 80 mm erhöhen. Diese Vergrößerung der Höhe ermöglicht eine Vergrößerung der Gesamtanzahl von Öffnungen, was ein besonders vorteilhaftes Ergebnis darstellt, da eine erhöhte Anzahl von Glasstrahlen in den Ausziehgasstrom ausgeschleudert wird, was sich in einer weiteren Energieeinsparung bemerkbar macht.

Detaillierte Beschreibung

Es werden nachstehend die Ausführungsformen nach Fig. 2 bis 9 im einzelnen erläutert. Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 erkennt man wiederum eine die Zentrifuge tragende zentrale Welle 10, an deren unterem Ende die Nabe 2 4 montiert ist, deren Funktion darin besteht, die in ihrer Gesamtheit mit 25 bezeichnete Zentrifuge zu tragen. Wie bei der ersten Ausführungsform ist eine Ringkammer 20 mit einer Ringdüse 21 vorgesehen, die es ermöglichen, den Auszieh- oder Verstreckungsgasstrom längs der Umfangswand der Zentrifuge 25 austreten zu lassen. In der Anordnung nach Fig. 2 ist der Durchmesser der Zentri-.fuge 25 etwas größer als bei der Ausführungsform nach Fig. 1, und die Umfangswand 26 besitzt ebenfalls in der unteren Zone eine größere Dicke als in der oberen Zone. Am unteren Rand der Umfangswand 26 ist ein ringförmiger Flansch oder Bund 27 vorgesehen, der nach innen gebogen ist und dessen Dicke radial fortschreitend nach innen zunimmt; sein unterer Rand besitzt in Axialrichtung der Zentrifuge 25 eine Abmessung, die zumindest gleich der mittleren Dicke der Umfangswand 26 und vorzugsweise größer als die Maximaldicke dieser Umfangswand ist. Dies liefert eine bestimmte Verstärkung der oben angegebenen Art, um bei der Umfangswand 26 einer Biegung oder Wölbung nach außen in ihrer mittleren Zone entgegenzuwirken.

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Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist eine Verteilertrommel 2 8 im Zentrum der Zentrifuge 25 montiert und mit einer Reihe von Verteileröffnungen 29 am Umfanq versehen. Der Glasstrom S dringt wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1 von oben in die Verteilertrommel 28 ein, und die Rotation der Verteilertrommel 28 schleudert die Glasstrahlen 30 radial nach außen. ·

Anstatt die Glasstrahlen 30 direkt der Innenseite der Umfangswand der Zentrifuge 25 zuzuführen, ist bei der Ausführungsform nach Fig. 2 eine zwischen die Verteilertrommel 28 und » die Umfangswand 26 der Zentrifuge 25 zwischengeschaltete Umlenk- oder Schalteinrichtung eingesetzt. Diese Umlenk- oder Verteilereinrichtung ist in Form eines ringförmigen Behälters oder Trichters 31 ausgebildet, der zur Innenseite hin offen ist und in seinem Boden eine Reihe von im Abstand angeordneten Verteileröffnungen aufweist, um mit 32 bezeichnete Glasstrahlen zur Umfangswand 2 6 der Zentrifuge 25 austreten zu lasseh. Viie bei der zuerst beschriebenen Ausführungsform müssen die Austrittsöffnungen für die Glasstrahlen 32 in der ( Weise angeordnet sein, daß sie das gesamte in Fasern umzuwandelnde Glas auf die obere Zone der perforierten Wand der. Zentrifuge ausrichten und somit die oben beschriebene freie laminare Strömung nach unten ausbilden.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 gibt man dem Durchmesser der Verteilertrommel 28 einen niedrigeren Wert als der Verteilertrommel 17 der Ausführungsform nach Fig. 1, ungeachtet der Tatsache, daß der Durchmesser der Zentrifuge 25 der Ausführungsform nach Fig. 2 größer ist als der Durchmesser der Zentrifuge 12. Dieses Verhältnis der in Rede stehenden Bauelemen ist vorteilhaft,weil mit einer Verteilertrommel eines Durch-

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messers, wie dem der Verteilertrominel 17 bei der Ausführungsform nach Fig. 1 der Abstand zwischen der Verteilertrommel und der perforierten Wand der Zentrifuge die Gleichförmigkeit der zugeführten Strahlen verschlechterte und ein Flattern bzw. eine Veränderung und infolgedessen eine Zuführung eines Teiles des Glases in eine Zone der Umfangswand hervorrufen" würde, die sich unterhalb des oberen Randes befindet. Dies ist deswegen unerwünscht, weil bei der Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens in der Praxis das gesamte Glas im wesentlichen in der Ebene der oberen Reihen von öffnungen der Wand der Vorrichtung zugeführt werden soll, um an der Umfangswand der Zentrifuge von oben nach unten die freie Strömung auszubilden, die sich in Form von laminaren übereinanderliegenden Schichten der gewünschten Art nach unten ausbreitet.

Verwendet man eine Verteilertrommel 28 mit einem etwas kleineren Durchmesser als bei der Ausführungsform nach Fig. 1 und nimmt man außerdem eine Umlenk- oder Verteilereinrichtung, wie z.B. den ringförmigen Trichter 31 der Ausführungsform nach Fig. 2, so kann man eine präzisere Zuführung des Glases in den Bereich der oberen Reihe von Verteileröffnungen zur Faserbildung gewährleisten. Man kann den Behälter oder Trichter 31 an einem Teil der Nabe 24 mit Hilfe einer Tragkonstruktion 31a montieren, die über eine thermische Isolierung 46 der in Fig. 7 und 8 dargestellten Art thermisch isoliert ist.

Wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1 kann man auch bei der Anordnung nach Fig. 2 eine mit Hochfrequenzinduk'tion arbeitende Heizeinrichtung 23 verwenden, um die Temperaturen in den oberen und unteren Zonen der perforierten Wand der Zentrifu- ge 25 auszugleichen.

Fig. 3 zeigt.eine der Fig. 2 ähnliche Ausführungsform, wobei

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entsprechende Eezugszeichen verwendet sind, um gleiche oder sehr ähnliche Bauelemente zu bezeichnen. In der Tat sind die Zentrifuge 25 und auch die Verteilertrommel 28 von gleicher Konstruktion wie bei der Ausführungsform nach Fig. 2, jedoch verwendet man anstelle des zur Innenseite offenen, ringförmigen Behälters oder Trichters 31 eine Umlenk- oder Verteilereinrichtung 33 anderer Bauart. Diese Umlenk- oder Verteilereinrichtung 33 besteht aus einer mit thermisch isolierten V" * Trägern 33a an der Nabe 2 4 montierten ringförmigen Einnen- oder Traufleiste, die mit einem zur Innenseite hin offenen Kanal versehen ist, um die aus der Verteilertrommel 28 austretenden Glasstrahlen 30 aufzunehmen, während der untere » Rand dieses Kanals mit einer Barriere oder einem überlauf 34 versehen ist, so daß das in der Traufleiste oder dem Traufdach 33 ankommende Glas herausfließt und durch die Zentrifugalkraft der Innenoberfläche der Umfangswand der Zentrifuge zugeführt wird. Vorzugsweise ist das Traufdach bzw. die Traufleiste der Umlenk- oder Verteilereinrichtung 33 in der Weise angeordnet, daß die überlaufbarriere die Zuführung des Glases in der Ebene der oberen Reihe von öffnungen der Umfangswand gewährleistet.

Die Wirkungsweise der Ausführungsform nach Fig. 3 ist ähnlich wie diejenige der Anordnung nach Fig. 2, wenn man davon absieht, daß im Falle des Trichters der Anordnung nach Fig. 2 die an der Basis des Trichters vorgesehenen öffnungen getrennte Glasstrahlen liefern, während bei der Anordnung nach Fig. 3 das Glas von der Umlenk- oder Verteilereinrichtung in Form einer Schicht 35 zugeführt wird.

Betrachtet man nun die Ausführungsform nach Fig. 4, so erkennt man, daß die dargestellte Zentrifuge 36 gegenüber den Zentrifugen 12 bzw. 25 der Anordnungen nach Fig. 1, 2 und 3

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eine wesentlich größere Vertikalabmessung besitzt. Bei der Anordnung nach Fig. 4 verwendet man eine ähnliche Verteilertrommel 28 wie bei der Anordnung nach Fig. 3, und diese Verteilertrommel 28 führt die Glasstrahlen 30 der ringförmigen Traufleiste der Umlenk- oder Verteilereinrichtung 33 zu, die einen ähnlichen Aufbau wie die Anordnung nach Fig. 3 besitzt. Die Umlenk- oder Verteilereinrichtung 33 der Ausführungsform nach Fig. 4 führt jedoch das Glas nicht direkt der Innenoberfläche der Umfangswand der Zentrifuge zu, vielmehr läßt sie das Glas ins Innere eines ringförmigen Behälters oder Trichters 37 eintreten, der zur Innenseite hin offen und auf einer Tragkonstruktion 38 montiert ist, die sich im Inneren der Zentrifuge 36 befindet und an diese im Dereich ihres oberen Randes angeschlossen ist.

Die Tragkonstruktion 38 besitzt zylindrische Form, und ihr oberer Rand ist am Hals der Vorrichtung befestigt, während ihr unterer Rand mit einer Aussparung oder Nut 38a versehen ist und zur Aufnahme des Randes 36a dient, der nach unten gerichtet und am unteren Bund oder Ringflansch der Zentrifuge 36 vorgesehen ist. Die Tragkonstruktion 38 ist außerdem an eine Basisplatte 38b angeschlossen. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, sind die Tragkonstruktion 38 und die Basisplatte 38b vorzugsweise mit im Abstand angeordneten Löchern ausgestattet. Über den Umfang verteilte Verankerungsorgane oder Konsolen 3 (vgl. Fig. 9) stehen, vom mittleren Bereich der Umfangswand der Zentrifuge 36 ausgehend_; nach innen vor und dienen zur Befestigung eines Ringes 39a, der mit einer an die Tragkonstruktion 38 angeschlossenen und mit einer Aussparung versehenen Schulter 38c in Eingriff kommt. Der Umfangsabstand der Verankerungsorgane oder Konsolen 39 vermeidet jeglichen nennenswerten Stau- oder Störungseffekt auf die·laminare Strömung

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des Glases, das sich fortschreitend auf der Innenoberfläche der Umfangswand der Zentrifuge 36 ausbreitet. Die ineinandergreifende Anordnung der Organe 36a-38a und 39a-38c ist so ausgebildet, daß sie der Tragkonstruktion 38 und der Umfangswand der Zentrifuge 36 ein freies Ausdehnen und Zusammenziehen relativ zueinander ermöglicht. Diese Tragkonstruktion 38 gewährleistet, insbesondere aufgrund der Anordnung der Organe 39, 39a und 38c,eine wirksame Verstärkung der \ Umfangswand der Zentrifuge, die somit einem Ausbauchen oder Verbiegen dieser Umfangswand unter der Wirkung der Zentrifugalkraft nach außen entgegenwirkt. .

Ein Vorteil dieser Konstruktion besteht darin, daß die Verstärkungsbauelemente auf einer ausreichend niedrigen Temperatur gehalten werden; während beispielsweise die Temperatur der Umfangswand ungefähr 1050⁰C im Betrieb ausmacht, wird die Temperatur der Tragkonstruktion ungefähr bei 600⁰C liegen, so daß die Tragkonstruktion fester und stabiler bleiben wird.

#-- . Bei der Darstellung im Schnitt und in verarößertem Maßstab

; nach Fig. 8 erkennt man deutlich einige Einzelheiten der Konstruktion des Behälters oder Trichters 37 der Umlenk- oder Verteilereinrichtung und der Tragkonstruktion 38. Man erkennt, daß die Austrittsöffnungen 40 an der Basis des Trichters in der Weise ausgebildet sind, daß sie die Glasstrahlen durch die Öffnungen 41 austreten lassen, welche in radialer Ausfluchtung in die Tragkonstruktion 38 eingearbeitet sind.

Die Verteilung der Verankerungsorgane oder Konsole 39 in Intervallen über die Innenoberfläche der Wand der Zentrifuge ermöglicht die /iusbildung der gewünschten laminaren Strömung

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des Glases von der oberen Zone der Zentrifuge bis zu ihrer unteren Zone mit einem Minimum an Unterbrechungen.

Die anderen Bauelemente der Vorrichtung, beispielsweise die Welle zur Montage der Zentrifuge, die Ringkammer und Ringdüse für die Zuführung des Ausziehgases sowie die Heizeinrichtung 23 können in ähnlicher Weise ausgebildet sein, wie es oben bereits im einzelnen beschrieben worden ist.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 weist die Zentrifuge eine ähnliche Konstruktion auf wie die Zentrifuge 36 in Fig. 4. Sie besitzt jedoch einen kleineren Durchmesser und ist für die Zuführung des Glases mit einer zentralen Verteilertrommel 43 mit einem etwas größeren Durchmesser als die Verteilertrommel 28 bei der Anordnung nach Fig. 4 versehen. Die Umfangsöffnungen dieser Verteilertrommel 43 sorgen für eine direkte Zuführung der Glasstrahlen 44 in den Trichter der Umlenk- oder Verteilereinrichtung 37, anstatt dies über eine Traufleiste mit Uberlaufbarriere wie bei der Umlenkoder Verteilereinrichtung 33 zu tun. Diese Ausführungsform besitzt eine Tragkonstruktion 38, eine in ihrem Zentrum ausgesparte Basisplatte 38b und Verbindungen mit der Umfangswand der Zentrifuge 42, wie es im Zusammenhang mit Fig. 4 erläutert worden ist.

Obwohl man verschiedene Eigenschaften und Merkmale der Ausführungsformen nach Fig. 4 und 5 bei Umfangswänden gleichförmiger Dicke verwenden kann, ist es aus den oben bereits angegebenen Gründen vorzuziehen, die Dicke der Wand in Richl.tmq don unLornn linndoii zu v

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In Fig. 6 ist eine ähnliche Anordnung wie in Fig. 3 dargestellt, bei der die Zentrifuge 25 und die Verteilertrommel identisch ausgebildet sind, jedoch wird als Umlenk- oder Verteilerring eine Traufleiste 45 mit Überlauf verwendet {vgl. Fig. 6 und 7), die direkt "an einem Teil der eigentlichen Umfangswand und nicht an der Nabe montiert ist, wie es bei der Anordnung nach Fig. 3 der Falle ist.

In den Detaildarstellungen nach Fig. 7 und 8 erkennt man, daß in den beiden Fällen der direkten Befestigung der Umlenkoder Verteilereinrichtung der in den Fig. 4 bis 6 dargestellten Art, die in Fig. 8 mit dem Bezugszeichen 37 und in Fig. mit dem Bezugszeichen 45 bezeichnet ist, eine Zwischenschicht , , ,in Form einer thermischen Isolierung 46 die Aufgabe besitzt, die Wärmeübertragung von der Umlenk- oder Verteilereinrichtung zur Zentrifuge und im Falle der Ziusführungsformen nach Fig. 4, 5 -und 8 auch zur Tragkonstruktion 38 zu reduzieren.

Gläser

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung.besteht darin, daß seine konstruktiven und funktionellen Eigenschaften die Ver- f^ Wendung eines großen Bereiches von Gläsern zur Faserbildung Γ ermöglichen. . . .. ./..... . ·.....

Man kann somit zahlreiche bekannte Zusammensetzungen von ausziehbarem Glas verwenden, insbesondere weiche Gläser. Außerdem kann man auch verschiedene konstruktive und betriebsmässige Eigenschaften und Charakteristika der Erfindung einzeln und in Kombination mit verschiedenen Arten von Glaszusammennetzungen vorwenden, die derzeit noch nicht bei bekannten Verfahren zur Faserbildung und Faserherstellung verwendet worden, ImJ (Ionon o.lno /'.oiil.rl Cuqo d.v/.wi Mchoiujouchnl I;«> L wlnl,

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3?

um die Glasstrahlen in einem Ausziehstrom auszuschleudern. Tatsächlich ist es so, daß das Verfahren und die Zentrifuge gemäß der Erfindung es ermöglichen, in bequemer Weise Glaszusammensetzungen zu verwenden, die in der Praxis bei Vorrichtungen zur Faserbildung mit Zentrifugen bekannter Bauart bisher nicht verwendet worden sind, und zwar aus verschiedenen Gründen, insbesondere wegen der relativ hohen Entglasungstemperatur, welche die Verwendung einer relativ hohen Temperatur zur Faserbildung erforderlich macht. Diese hohe Temperatur bei der Faserbildung bewirkt jedoch, wenn man sie bei Zentrifugen bekannter Art verwendet, durch Erosion und/oder Verbiegen oder Ausbauchen der Umfangswand nach außen eine so rasche Beschädigung und Zerstörung, daß die Zentrifuge in der Praxis nicht in industrieller Weise eingesetzt werden kann. Infolgedessen kann man sagen, daß es tatsächlich praktisch unmöglich wäre, mit den Zentrifugen bekannter Art die Herstellung von Fasern aus bestimmten Glaszusammensetzungen vorzunehmen, die im Rahmen der praktischen Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens angestrebt sind.

Außerdem ist gemäß der Erfindung die Verwendung bestimmter Glaszusammensetzungen vorgesehen, die bislang nicht bekannt waren und die erstrebenswerte Eigenschaften hinsichtlich der Temperatur und der Viskosität besitzen, um auf diese Weise zu Fasern umgewandelt zu werden. Darüber hinaus besitzen diese neuartigen Glaszusammensetzungen den v/eiteren Vorteil, daß sie keine Fluorverbindungen enthalten und sogar praktisch frei von Bor und/oder Barium sind, während diese drei Elemente Fluor, Bor und Barium getrennt oder in Kombination in beträchtlichen Mengen bei den Glaszusammensetzungen auftraten, die mit den herkömmlichen Verfahren in Zentrifugen zu Fasern verarbeitet wurden. Die neuartigen Glaszusammensetzungen sind

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somit besonders vorteilhaft, da sie wirtschaftlich und praktisch nicht verunreinigend sind. Die angegebenen neuartigen Zusammensetzungen, die relativ hohe Schmelz- und Entglasungstemperaturen besitzen, ermöglichen ferner die Herstellung von Fasern mit besseren Eigenschaften hinsichtlich der Temperaturbeständigkeit. Infolgedessen können die aus den neuartigen Glaszusammensetzungen hergestellten thermisch isolierenden Produkte mit voller Sicherheit in denjenigen Fällen zur Anwendung gelangen, wo die Isolation hohen Temperaturen in der Größenordnung von etwa 450⁰C bis 500⁰C ausgesetzt ist, verglichen mit Temperaturen von ungefähr 400⁰C, welche die Isolationsprodukte aus Fasern aushalten, die aus den verschiedenen bekannten weichen Gläsern bestehen.

Die bevorzugten Glaszusammensetzungen für die praktische Durchführung der Erfindung, die sich durch die verschiedenen oben angegebenen Eigenschaften auszeichnen, werden nachstehend im einzelnen angegeben. Bevor diese Zusammensetzungen näher spezifiziert werden, darf daran erinnert werden, daß bei den herkömmlichen Betriebsbedingungen die Viskosität bei der Temperatur zur Faserbildung in der Größenordnung von 1000 Poise lag. Es war somit eine so gering wie möglich oberhalb der Entglasung liegende Temperatur wünschenswert, die nur dann erzielt werden konnte, wenn man Fluorverbindungen oder auch Bor- und. Bariumverbindungen zusetzte. Bestimmte Gläser gemäß der Erfindung können eine Viskosität in der Größenordnung von 5000 Poise bei der Betriebstemperatur der Zentrifuge erreichen, nämlich einer Temperatur in der Grössenordnung von 1030⁰C bis 1050⁰C, d.h. kaum oberhalb der Liquidustemperatur der verwendeten Gläser.

Es darf jedoch darauf hingewiesen werden, daß, wenn man be- ·.'·'. - 52 -

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sonders vorteilhafte Ergebnisse unter Verwendung der neuartigen Zusammensetzungen erhält, die für die bisherigen Verfahren zur Faserbildung nicht geeignet waren, sich das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung auch, wie bereits angedeutet, bei einer großen Vielzahl von bekannten und bisher verwendeten Glaszusammensetzungen verwenden lassen. Die Erfindung betrifft somit auch die neuartigen Gläser, die sich mit dem oben beschriebenen Verfahren zu Fasern umwandeln lassen.

Nachstehend finden sich eine Reihe von Angaben für die Durchführung der Erfindung. Sämtliche Zusammensetzungen sind dabei in Gewichtsanteilen angegeben, wobei nicht abgemessene Verunreinigungen weggelassen sind. -

In der Tabelle I sind die Zusammensetzungen von acht verschiedenen Gläsern mit ihren hauptsächlichen Eigenschaften angegeben.

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	⁰C	⁰C	⁰C	mg	O	ΤΛΒΕΓ.ΤΕ I	1	2	3	4	5	6	7
	T(lögn=2,5) ^CC	T(logf\|=3,7) ⁰C	iirn/rro ⁰C	mg Na₂O	66,90		63,15	62,60	62,70	61,60	63,45	62,10	60,30
Zasammensetzung	T(logrj=3)	Entglasung	Chemische Wider standsfähigkeit		3,35	5,05	5,20	5,15	5,90	5,25	5,85	6,35
SiO₂	Liquidus	Angriff mit	14,70	13,20	15,15	15,20	13,80	14,95	14,55	14,95
^M2°3	Maxiinalge- Echwindig- keit Bei der Temperatur	Wasser	1,0	2,10	2,30	2,30	2,45	2,25	2,70	2,65
Na₂O	Kest- alkalinität	7,95	5,90	5,25	5,50	5,95	5,40	5,75	6,25
κ₂ο		0,30	2,65	3,35	3,35	2,60	4,00	2,75	2,40
CaO	Spuren	2,90	4,85	2,70	3,20	Spuren	Spuren	Spuren
MgO	0,035	2,00	Spuren	1,50	3,05	3,00	3,40	2,90
BaO	0,49	0,78	0,79	0,85	0,89	0,84	1,88	3,37
MnO	' 0,26	0,55	0,50	0,52	0,45	0,51	0,40	0,36
Fe₂O₃	Spuren	Spuren	Spuren	Spuren	Spuren	Spuren	Spuren	Spuren
so₃	4,9	1,50	Spuren	Spuren	Spuren	Spuren	Spuren	Spuren
TiO₂
^B2°3	1345	1416	1386	1403	1410	1402	1405	1395
Viskosität f^	1204	1271	1249	1264	1270	1265	1266	1257
T (log ij =2)	1096	1161	1141	1156	1158	1160	1158	1150
975	1042	1028	1038	1042	1045	1038	1030
970		960	1015		1040	1020	1025
0,93 855	1020	0,30 840	0,46 800	1015	0,40 880	1,08 915	1,96 920
(DGG)	0,52 900			1,1 900

13,6		16,5	16,8		16,4	12,86	14,9
4,6	10,8	5,9	5,9	11	5,6	4,8	4,9
3,6			3,6

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Die in der Tabelle angeführten Zusammensetzungen sind die Ergebnisse der Analyse von beispielsweisen Prüflingen.

Für den Fachmann ist einsichtig, daß diese Zahlen mit Abweichungen bis zu etwa + 5% zu verstehen sind, die aus Fehlern bei der Genauigkeit der chemischen Dosierung und der Biegungen der Zusammensetzung und auch aus Effekten aufgrund der Konstanz und Flüchtigkeit bestimmter Ausgangsmaterialien resultieren.

ι Obwohl die Zusammensetzung 0 sich mit bestimmten bekannten Verfahren zu Fasern verarbeiten läßt, kann man diese Faserbildung in industrieller Form nicht in rentabler Weise vornehmen, weil die Herstellungskapazität zu gering wäre.

Es ist einsichtig, daß die Zusammensetzung 0 sich mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung unter rentablen Verhältnissen zu Fasern verarbeiten läßt.

Andererseits ist es praktisch unmöglich, die anderen Zusammensetzungen mit den bekannten Faserbildungstechniken unter Verwendung von Zentrifugen zu Fasern zu verarbeiten, die sich jedoch vollständig dazu eignen, um bei der praktischen Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens Anwendung zu finden. Dabei waren die Zusammensetzungen 5, 6 und 7 bislang für diese •Art von Verwendung nicht bekannt.

Die Vorrichtung und das Verfahren gemäß der Erfindung lassen sich in besonders vorteilhafter Weise bei Gläsern verwenden, die hinsichtlich ihrer Zusammensetzung solche Gewichtsanteile ihrer Bestandteile enthalten, wie sie in der nachstehenden Tabelle II in Spalte A angegeben sind.

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TABELLE II

	A	65	,6	B	- 65	C	64	5
Bestandteile		8			- 8		6,
	Allgemeiner	18		Mangangläser	- 18	Eisengläser	18
SiO₂	Bereich	3	Bariumg]äser	- 3	60	3	40)
^M2°3	59	18 0,40	59	- 18 / 0,40	5	18 O₁
	4	9	4	- 8	14,5 -	9
K₂O	12,5 -	4	12,5	- 4	0	4	75
R₉O=Na(HKO	O	0,75	0	/ 0,75	16 ( 0,25 /	o,	5
CaO	15 0,25 /	9,5	15 0,25	- 9,5	5	9,
r-5g0	4,5 -	4	4,5	- 3,5	0	4
I^igO/CaO	0	5	0	- 3,5	0 /		5
MgO+CaO	0 /	5	0	- 1	8	3,	5
MnO	7	8	7	- 8	1,5 -	G,
BaO	0	2	1	- 2	Spuren	r '
Fe₂O₃	0		2	= 1	0,8 -
MriO+BaO-fFe O₃	0,1 -	0,1	= 0,6	3,5 -	,6
^B2°3	3,5 -	4	Spuren
Verschiedene	0 -	0
davon S0_	^¹		' ^o
^o

Innerhalb dieser Bereiche ist es jedoch vorzuziehen, um die Faserbildung aus den speziell aufgebauten Gläsern vorzunehmen, das Gleichgewicht zwischen der Viskosität einerseits und der Entglasungstemperatur und der Widerstandsfähigkeit gegenüber V/asser andererseits aufrechtzuerhalten, wobei dieses Gleichgewicht bei den bekannten Glaszusammensetzungen besonders schwierig zu erreichen war.

- 56 -

217396

Diese Gläser entsprechen insbesondere den Zusammensetzungen der Mangangläser, die in den Spalten B und C in Tabelle II angegeben sind. Die Spalte B entspricht den Gläsern, die in geringen Mengen Bor enthalten und bei denen auch geringe Mengen Barium enthalten sind.

Die Spalte C hingegen entspricht neuartigen Mangangläsern, die größere Anteile Eisen enthalten, wie z.B. die Glaszusammensetzungen 5, 6 . und 7 in Tabelle I, bei deren Zusammensetzung man völlig freiwillig Barium und Bor weggelassen hat, obwohl es selbstverständlich möglich ist, zumindest Spuren dieser zuletzt genannten Elemente hinzuzufügen.

Legierungen . .

Um insbesondere härtere Gläser zu Fasern zu verarbeiten, die Viskositäten in der Größenordnung von 1000 Poise bei höheren Temperaturen von etwa 1150⁰C aufweisen und die eine Entglasungstemperatur in der Größenordnung von 1030°C besitzen, ist gemäß der Erfindung ebenfalls angestrebt, die Zentrifuge aus einer Legierung mit einer speziellen Zusammensetzung herzustellen, die gegenüber den erforderlichen Temperaturen widerstandsfähig ist. Wenn die Gläser weicher sind, so erhöht die Verwendung einer derartigen Legierung außerdem die Langlebigkeit der Zentrifuge. Diese Legierung kann folgende Zusammensetzung aufweisen, wobei die Bestandteile in Gewichtsprozent angegeben sind:

- 57 -

Elemente · Anteile in Gew.-%

C	0,65	0,83
Cr	27,5	- 31
W	6	7,80
Fe	7	- 10
Si	0,7	- ¹'²
Mn	0,6	0,9
Co	0	- 0,2
P	0	0,03
S	0	0,02
Ni (Komplement)	59	- 50.

Besonders zweckmäßig ist es, eine Legierung dieser Art bei Zentrifugen mit großem Durchmesser zu verwenden, beispielsweise bei einem Durchmesser von mindestens 400 mm.

Claims

21 739 6 ~^H°-

' Erfindungsanspruch:

Verfahren zur Herstellung von Glasfasern aus schmelzflüssigem Glas unter Verwendung einer Zentrifuge, die eine mit einer Vielzahl von Reihen von öffnungen versehene Umfangswand zum Ausschleudern von Glasstrahlen durch die Zentrifugalwirkung aufweist und die im Inneren eines ringförmigen nach unten gerichteten Ausziehgasstromes angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet , daß das gesamte zu Fasern zu verarbeitende Glas in die Zone der oberen Reihe von öffnungen zugeführt wird, so daß sich an der Innenoberfläche der Umfangswand der Zentri-

fuge eine nach unten gerichtete laminare Strömung aus Glas in Form einer ungebremsten und im wesentlichen unbehinderten Schicht oberhalb der Reihen von Austrittsöffnungen ausbildet.
2. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet / daß die Zone des unteren Randes der Umfangswand der Zentrifuge ausreichend beheizt wird, um dort eine Glastemperatur mit nahezu dem gleichen Wert wie in der Zone des oberen Randes der Umfangswand aufrecht-

^ zuerhalten, so daß die Viskosität des Glases in diesen

K^ Zonen im wesentlichen gleichmäßig ist.
3. Verfahren nach Punkt 2, dadurch g e k e η η -

Λ ι

zeichnet , daß eine Zentrifuge verwendet wird, deren Uinfangswand in der unteren Zone dicker ist als in der oberen Zone, um bei einer vorgegebenen Viskosität des Glases einen Widerstand gegenüber dem Ausschleudern .,des Glases durch Zentrifugalwirkung auszubilden, der bei den unteren Reihen von öffnungen größer als bei den oberen Reihen von öffnungen ist.
4. Verfahren nach Punkt 2, dadurch g e k e η η -

( zeichnet, daß eine Zentrifuge verwendet wird,

bei der der Durchmesser der öffnungen und die Dicke der Umfangswand in den oberen und unteren Zonen in der Weise - . bemessen sind, daß sie bei vorgegebener Viskosität gegenüber dem Ausschleudern des Glases durch Zentrifugalwirkung einen Widerstand bilden, der bei den unteren Reihen von Öffnungen größer ist als bei den oberen Reihen von öffnungen.
5. Verfahren zur Herstellung von Glasfasern aus schmelzflüssigem Glas unter Verwendung einer Zentrifuge mit einer Umfangswand, die mit einer Vielzahl von Reihen von Öffnungei

^: . _ r ni: · -in 7 ο < ο ο : r,·:·

21739 6

'zum Ausschleudern von Glasstrahlen durch Zentrifugalwirkung versehen ist, wobei die Zentrifuge im Inneren eines nach unten gerichteten ringförmigen Ausziehgasstromes angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet , daß eine Schicht aus schmelzflüssigem Glas ausgebildet wird, die auf der Innenseite der perforierten Umfangswand der Zentrifuge ungebremst und unbehindert nach unten fließt, indem die Zufuhr des gesamten zu Fasern zu verarbeitenden schmelzflüssigen Glases der Innenseite der Umfangswand im wesentlichen in der Ebene der obersten Reihe von Öffnungen erfolgt.
6. Verfahren zur Herstellung von Glasfasern aus schmelzflüssigem Glas unter Verwendung einer Zentrifuge mit einer Umfangswand, die mit einer Vielzahl von Reihen von Öffnungen zum- Ausschleudern von Glasstrahlen durch Zentrifugalkraft versehen ist, wobei die Zentrifuge im Inneren eines nach unten gerichteten ringförmigen Ausziehgasstromes angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet , daß die Zufuhr des zu Fasern zu verarbeitenden Glases in eine Zentrifuge erfolgt, die aus einer Legierung mit einer Zusammensetzung besteht, die folgende Gewichtsanteile aufweist:

-A-

p -ία 7 α ;.{· ^fi -- i\

_ t: np -ία 7 α ;.

und daß das Glas folgende Bestandteile in Gewichts-% aufweist:

Al₂O₃ Na 0

CaO

MgO

MgO/CaO MnO

BaO

Fe₂O₃ B₂O₃ Verschiedene

davon SO-,
7. Verfahren nach Punkt 6, dadurch gekennzeichnet , daß die verschiedenen Bestandteile im wesentlichen in folgenden Anteilen .enthalten sind:

Bestandteile

Anteile in Gew.-%

K₂O R O=Na

^A12°3^/R2° CaO

MgO MgO/CaO MgO+CaO MnO

BaO

60

5
14,5

0
16

- 64

- 6,5

- 18

_ "3

- 18

( 0,25 / 0,40)

5 - 9

0 - 4

0 / 0,75

8 - 9,5

1,5 - 4 Spuren.

^m """396

Bestandteile Anteile in Gew.-%

^Fe2°3 0,8-3,5

MnO+BaO+Fe₂O 3,5 - 6,5

B₉O Spuren

Verschiedene — 1

davon SO- — 0,6 .
8. Verfahren zur Herstellung einer Zentrifuge mit einer Umfangswand mit einer Vielzahl von Reihen von Öffnungen zum Austragen von von der Innenseite der Zentrifuge zugeführten Glasstrahlen aus schmelzflüssigem Glas durch Zentrifugalkraft, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrifuge aus einer Legierung hergestellt wird, deren Zusammensetzung folgende Bestandteile in den angegebenen Mengen enthält:

Bestandteile Anteile in Gew.-%

Cr

Fe Si Mn Co

Ni (Komplement)
9. Vorrichtung zur Herstellung von Glasfasern, mit einer hohlen Zentrifuge mit einer Umfangswand, die eine Vielzahl von Reihen von Öffnungen zum Ausschleudern von Glasstrahlen aus schmelzflüssigem Glas durch Zentrifugalkraft aufweist, und mit einer Blaseinrichtung, die um die Zentrifuge einen nach unten gerichteten ring-

; förraigen Ausziehgasstrom erzeugt, dadurch gekennzeichnet , daß die Zentrifuge (12) eine Urafangswand (13) mit einer größeren Dicke in Rich-. tung der Zone ihres unteren Rarides als in Richtung der Zone ihres oberen Randes aufweist, wobei die Reihen von Öffnungen sich in beiden Zonen befinden, daß eine Zufühxungseinrichtung (17) für die Zuführung von schmelzflüssigem Glas zur Innenseite der Umfangswand (13)innerhalb der Zentrifuge (12) angeordnet ist, die einen Verteiler (17) mit einer Umfangswand mit Verteileröffnungen (18) für das Glas aufweist, die in der Ebene der oberen Reihe von Öffnungen der Umfangswand (13) der Zentrifug-e (12) oder in ihrer unmittelbaren Nähe angeordnet sind, während die Umfangswand des Verteilers (17) ' in ihren übrigen Bereichen frei von Perforationen ist, so daß das gesamte zu Fasern zu verarbeitende Glas in der Zone der oberen Reihe von Öffnungen der Zentrifuge (12) zugeführt wird und somit eine laminare Strömung von Glas ausgebildet wird, die sich auf der Innenoberfläche der Umfangswand (13) der Zentrifuge (12) in Form einer ohne Hindernis und im wesentlichen ohne Beeinträchtigung auf den anderen Reihen von Austrittsöffnungen ausgebildeten Schicht fortschreitend nach unten ausbreitet, und daß eine Heizeinrichtung (23) zur ausreichenden Beheizung der unteren Zone der Umfangswand (13) der Zentrifuge (12) vorgesehen ist, um das in dieser Zone befindliche Glas auf einer Temperatur zu halten, die in der Nähe der Temperatur des Glases in der Zone des oberen Randes liegt.
10. Vorrichtung zur Herstellung von Glasfasern, mit einer hohlen Zentrifuge mit einer Umfangswand, die eine Vielzahl von Reihen von Öffnungen zum Ausschleudern von Glasstrahlen aus schmelzflüssigem Glas durch Zentrifugalwirkung aufweist, mit einer im Inneren der Zentrifuge

— 7 —

-«ff. 21

angeordneten Zuführungs- und Verteilereinrichtung für das Glas und mit einer Blaseinrichtung, die um die Zentrifuge einen nach unten gerichteten ringförmigen Ausziehgasstrom erzeugt, dadurch gekennzeichnet , daß die Zuführungs- und Verteilereinrichtung (28-33) eine Zuführungseinrichtung (28) für das Glas aufweist, die das Glas aus einer zentralen Zone im Inneren der Zentrifuge (25) nach außen leitet, daß die Umlenk- und Verteilereinrichtung (28-33) Umlenk- · und Verteilerorgane (31, 33) für das Glas mit einem ringförmigen Verteiler aufweist, der im Inneren der Zentrifuge (25) und in radialer Richtung zwischen der Zuführungseinrichtung (28) für das Glas und der Umfangswand (26) der Zentrifuge (25) angeordnet ist, und daß der Verteiler (31, 33) eine Einrichtung aufweist, um das zugeführte Glas in die Zone der oberen Reihe von öffnungen zur Faserbildung einzuleiten und somit eine Glasströmung auszubilden, die auf der Innenseite der ^!

Umfangswand (26) der Zentrifuge (25) und oberhalb der anderen Reihen von Austrittsöffnungen nach unten strömt.
11. Vorrichtung nach Punkt 10 , dadurch gekennzeichnet , daß die Umlenk- und Verteilerorgane (31, 33) eine ringförmige Traufleiste (33) aufweisen, die zur Innenseite hin offen und an einem Rand mit einer Uberlaufbarriere (34) versehen ist, die in ihrer Anordnung das Glas in einer Ebene (35) weiterleitet, die in der Zone der oberen Reihe von Öffnungen liegt.
12. Vorrichtung nach Punkt 10, dadurch gekennzeichnet , daß die Umlenk- und Verteilerorgane (31, 33) einen ringförmigen Trichter (31) aufweisen, der zur Innenseite hin offen und am Boden mit derart angeordneten Verteileröffnungen versehen ist, daß sie das Glas in einer in der Zone der oberen Reihe' von Öffnungen liegenden Ebene (32).weiterleiten.
13. Vorrichtung nach Punkt 11, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich ein ringförmiger
Verteilertrichter vorgesehen ist, der in radialer Rich tung zwischen den Kanal und die Umfangswand der Zentri fuge zwischengeschaltet ist und der am Boden mit Verteileröffnungen versehen ist, welche das Glas in einer in der Zone der oberen Reihe von Öffnungen liegenden
Ebene weiterleiten.
14. Vorrichtung nach Punkt 10, dadurch g e k e η η , zeichnet, daß die Zuführungseinrichtung für

das Glas eine im Inneren der Zentrifuge (25) angeordnete Verteilertrommel (28) aufweist, die sich mit der Zentrifuge (25) dreht und eine Umfangswand mit Verteileröffnungen (29) für das Glas aufweist, die in der
Ebene der Urnlenk- und Verteilerorgane (31 , 33) oder
in ihrer unmittelbaren Nähe angeordnet sind.
15. Vorrichtung zur Herstellung von Glasfasern, mit einer hohlen Zentrifuge mit einer Umfangswand, die mit öffnungen zum Ausschleudern von Glasstrahlen aus Schmelzflüssigem Glas durch Zentrifugalwirkung versehen ist, und mit einer Blaseinrichtung, die um die Zentrifuge
einen nach unten gerichteten ringförmigen Ausziehgasstrom erzeugt, um die durch die Öffnungen der Zentrifuge zugeführten Glasstrahlen auszuziehen, dadurch
gekennzeich η e t , daß die Zentrifuge (12) eine Umfangswand (13) mit einer größeren Dicke in
Richtung ihres unteren Randes als in Richtung ihres
oberen Randes und mit in beiden Zonen angeordneten
Reihen von Öffnungen sowie eine Zuf ührungseinri'chtung (17) aufweist, die im Inneren der Zentrifuge (12) angeordnet ist und das Glas der Innenseite der Umfangswand (13) zuführt, und daß die Zuführungseinrichtung (17) das
Glas der Zone der oberen Reihe von Öffnungen in aus-

-EDL; 19 7 S M-2 0; ;«;

. Λ⁸- 21 7396

reichender Menge zuführt, um sämtliche Reihen von Öffnungen mit einer Glasmenge zu versorgen, die eine Strömung des Glases.auf der Innenoberflache der ümfangswand (13) der Zentrifuge (12) in Form einer unbehinderten Schicht gewährleistet, welche durch die Öffnungen der unteren Reihen ausgeschleudert wird. ·
16. Vorrichtung nach Punkt 15, dadurch gekennzeichnet , daß die Umfangswand der Zentrifuge hinsichtlich ihrer Dicke ihren größten Wert am unteren Rand, ihren kleinsten Wert in einer mittleren Zone und einen mittleren Wert an ihrem oberen Rand aufweist.
17. Vorrichtung nach Punkt 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet , daß die Außenoberfläche der Umfangswand im wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist.
18. Vorrichtung zur Herstellung von Glasfasern, mit einer hohlen Zentrifuge mit einer Umfangswand mit einer Vielzahl von Reihen von Öffnungen zum Ausschleudern von Glasstrahlen aus schmelzflüssigen Glas durch Zentrifugalwirkung und mit einem Blasorgan, das um die Zentrifuge einen nach unten gerichteten ringförmigen Ausziehgasstrom erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verstärkungskonstruktion (38) für die Umfangswand der Zentrifuge (36, 42) vorgesehen ist, die im Inneren der Zentrifuge (36, 42) angeordnet und mit einer Einrichtung (38, 38c) versehen ist, die sie; mit der mittleren Zone (39, 39a) der Umfangswand in län : es Umfangs im Abstand voneinander angeordneten Punkten verbindet.
19. Vorrichtung nach Punkt 18, dadurch gekennzeichnet , daß zusätzlich eine Zuführungseinrichtung (28, 43) für das Glas vorgesehen ist, die

- 10 -

im Inneren der Zentrifuge (36, 42) angeordnet ist und eine Umlenk- und Verteileranordnung (33, 37) für die Glasstrahlen auf die Wand der Zentrifuge (36, 42) in einer in der Nähe ihres oberen Randes liegenden Zone aufweist.
20. Vorrichtung zur Herstellung von Glasfasern, mit einer

hohlen Zentrifuge mit einer Umfangswand mit einer Vielzahl von Reihen von Öffnungen zum Ausschleudern von Glasstrahlen aus schmelzflüssigem Glas durch Zentrifu- =x _ galwirkung und mit einer Blaseinrichtung, die um die

Zentrifuge einen nach unten gerichteten ringförmigen

Ausziehgasstrom erzeugt, um die durch die öffnungen der Zentrifuge ausgeschleuderten Glasstrahlen auszuziehen, dadurch gekennzeichnet , daß ein ringförmiges Verstärkungsteil (15, 16) an den unteren Rand der Umfangswand (13) der Zentrifuge (12) angeschlossen ist, das gegenüber dem unteren Rand der , Umfangswand (13) radial nach innen versetzt ist und

das parallel zur Achse (10) der Zentrifuge (12) im Querschnitt eine größere Abmessung besitzt als die Dicke der Umfangswand (12) ausmacht.

* ⁽v 21. Vorrichtung nach Punkt 20, dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Verstärkungsteil einen Bund (27) aufweist, der vom unteren Rand der Umfangswand (26) ausgehend radial nach innen vorsteht * und dessen Dicke in Richtung seines Innenrandes fort

schreitend zunimmt.
22. Vorrichtung nach Punkt 20, dadurch gekennzeichnet , daß das ringförmige Verstärkungsteil (38) zylindrische Form und einen kleineren Durchmesser als der untere Rand der Umfangswand besitzt und daß eine VerDindungseinrichtung (36a, 38a) vorgesehen ist,

- 11 -

die seinen oberen Rand (38a) mit dem unteren Rand (36a) der Umfangswand verbindet.
23. Vorrichtung zur Herstellung von Glasfasern mit einer hohlen Zentrifuge mit einer Umfangswand mit einer Vielzahl von Reihen von Öffnungen zum Ausschleudern von Glasstrahlen aus schmelzflüssigem Glas durch Zentrifugalwirkung, mit einer im Inneren der Zentrifuge ange- · brachten Verteileranordnung und mit einer Blaseinrichtung, die um die Zentrifuge einen nach unten gerichteten ringförmigen Ausziehgasstrom erzeugt, dadurch gekennzeichnet , daß die Verteileranordnung (17) eine Zuführungseinrichtung besitzt, die das gesamte zu Fasern zu verarbeitende Glas in der Zone der oberen Reihe von Öffnungen der Zentrifuge (12) zuführt und somit eine laminare Glasströmung erzeugt, die auf der Innenoberfläche der Umfangswand (13) der Zentrifuge (12) in Form einer im wesentlichen störungsfrei ausgebildeten Schicht über die Reihen von Öffnungen nach unten fließt, und daß eine Heizeinrichtung (23) zur ausreichenden Beheizung der Zone des unteren Randes der Umfangswand (13) der Zentrifuge (12) vorgesehen ist, um in dieser Zone eine Glasteinperatur aufrechtzuerhalten, die annähernd bei der Glastemperatur in der Nähe der oberen Zone der Wand liegt, um somit im W' ·· * liehen eine gleichmäßige Viskosität im Glas 5 )eren und unteren Zonen der Umfangswand (13) der Zen!.. '» (12) auszubilden, wobei die Umfangswaiid (13) hi).sichtlich ihrer Dicko von " - r^v«ren· Zone zur unterem '.one fortschrc. ... . "h-

raesse der öffnungen sowie die Dicke der Wand in üc. oberen und uni eren Zonen derart ausgebildet sind, daß sie bei einer -°gebenen Viskosität gegenüber dem Austritt des Glases "arch Zentrifugalwirkung einen Widerstand bilden, dei ^;.n den unteren Reihen von Öffnungen

- 12 -

r nt , .'

-Sn- 21 739 6

größer ist als in den oberen Reihen, so daß trotz der • im wesentlichen gleichmäßigen Viskosität des Glases, das durch die Reihen in den oberen und unteren Bereichen der Umfangswand ausgeschleudert wird, die in den Ausziehgasstrom ausgeschleuderte Glasmenge bei den aus den oberen Reihen von öffnungen austretenden Glasstrahlen größer ist als bei den aus den unteren Reihen austretenden Glasstrahlen.
24. Vorrichtung nach Punkt 23, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die im inneren der Zentrifuge (12) angeordnete Verteileranordnung (17) einen Verteiler mit einer Umfangswand mit Verteileröffnungen (18) für das Glas aufweist, die in der Ebene der oberen Reihe von Öffnungen der Umfangswand (13) der Zentrifuge (12) oder in seiner unmittelbaren Nähe liegen.
25. Vorrichtung nach Punkt 23, dadurch ' gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (15, 16, 27, 38) vorgesehen ist, die einem Ausbiegen der mittleren Zone der Umfangswand (13) der Zentrifuge (12) unter der Wirkung der Zentrifugalkraft nach außen entgegenwirkt.

r . '26. Vorrichtung nach Punkt 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (15, 16, 27, 38) eine Verstärkungskonstruktion (38) aufweist, die im Inneren der Zentrifuge (36, 42) angeordnet und an längs des Umfanges im Abstand voneinander angeordneten Punkten an die mittlere Zone der Umfangswand angeschlossen ist.
27. Vorrichtung nach Punkt 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (38) ein ringförmiges Element (38a) aufweist, das mit dem unteren Rand (36a) der Umfangswand der Zentrifuge (36, 42) verbunden ist. . .

- 13 -~

21 7396
28. Vorrichtung zur Herstellung von Glasfasern, mit einer hohlen Zentrifuge mit einer Umfangswand mit einer Vielzahl von Reihen von Öffnungen zum Ausschleudern von Glasstrahlen aus schmelztlüssigem Glas durch Zentrifugalwirkung und mit einer Blaseinrichtung, die um die Zentrifuge einen nach unten gerichteten ringförmigen Ausziehgasstrom erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verstärkungseinrichtung (38) für die Umfangswand der Zentrifuge (36, 42) vorgesehen ist, die strukturelle Verstärkungselemente (38c) aufweist, welche im Inneren der Zentrifuge (36, 42) mit der Innenoberfläche der Umfangswand in im Abstand voneinander angeordneten Punkten (39) verbunden sind.
29. Vorrichtung nach Punkt 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungseinrichtung (38, 38c) mit der Umfangswand in ihrer mittleren Zone (39, 39a) verbunden ist. *
30. Vorrichtung nach Punkt 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungseinrichtung (38) mit der Umfangswand unterhalb der Austrittsöffnungen für* das Glas verbunden ist (36a, 38a).
31. Hohle Zentrifuge zur Herstellung von Fasern aus thermoplastischen Materialien, insbesondere aus Glas, dadurch gekennzeichnet , daß die Zentrifuge (12, 25, 36, 42) eine Umfangswand aufweist, die mit Öffnungen versehen ist und deren Dicke in Richtung ihres unteren Randes zunimmt.
32. Hohle Zentrifuge zur Herstellung von Fasern aus thermoplastischen Materialien, insbesondere aus Glas, dadurch gekennzeichnet , daß die Zentrifuge eine mit Öffnungen versehene Umfangswand aufweist, die in ihrem unteren Bereich dicker und in ihrem

- 14 -

-U- 2 I

mittleren Bereich dünner ist und in ihrem oberen Bereich eine mittlere Dicke aufweist.
33. Hohle Zentrifuge zur Herstellung von Fasern aus thermoplastischen Materialien, insbesondere aus Glas, dadurch gekennzeichnet , daß die innere Mantellinie ihrer Umfangswand eine gekrümmte Form aufweist.
34. Zentrifuge nach einem der Punkte 31 bis 33, dadurch s~, ' gekennzeichnet, daß die Außenoberfläche

der Umfangswand eine im wesentlichen zylindrische Form besitzt.
35. Zentrifuge zur Herstellung von Glasfasern, mit einer Umfangswand, gekennzeichnet durch ein Verstärkungsteil (27), das mit dem unteren Bereich der Umfangswand ^26) verbunden, ist und das in axialer Richtung der Zentrifuge (25) einen größeren Querschnitt aufweist als die Dicke der Umfangswand (26) ausmacht.
36. Hohle Zentrifuge zur Herstellung von Glasfasern, die um eine vertikale Achse im Inneren eines ringförmigen

' {": Ausziehgasstromes drehbar angeordnet ist, dadurch

gekennzeichnet , daß die Zentrifuge aus einer Legierung mit folgender Zusammensetzung der Bestandteile in Gew.-% besteht:

. 4L 21739

und die eine Umfangswand mit einer Vielzahl von Rei-. hen von in vertikalem Abstand zueinander angeordneten öffnungen zum Ausschleudern von Glasstrahlen aus schmelzflüssigem Glas aufweist.
37. Zentrifuge nach Punkt 36, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnungen der unteren Reihen derart ausgebildet sind, daß sie bei der gleichen Viskosität des Glases der Strömung des Glases einen größeren Widerstand entgegensetzen als die öffnungen der oberen Reihen.
38. Zentrifuge nach Punkt 37, dadurch gekennzeichnet , daß die Umfangswand der Zentrifuge in der Zone der unteren Reihen von öffnungen dicker ist als in der Zone der oberen Reihen,
39. Zentrifuge nach Punkt 38, dadurch gekennzeichnet , daß die öffnungen der unteren Reihen einen kleineren Durchmesser aufweisen als die öffnungen der oberen Reihen«
40. Glasfaser, dadurch gekennzeichnet', daß das Glas, bezogen auf 100 Gewichtsteile, im wesentlichen folgende Bestandteile enthält:

Bestandteile Anteile in Gew.-%

SiO₂ Al₂O₃ Na₂O K₂O

CaO

MgO Mg0/Ca0

- 16 -

Bestandteile Anteile in Gew.-%

MgO+CaO 7 - 9,5

MnO 1 - 3,5

BaO 2 -.3,5

Fe₂O₃ ·· 0,1 - 1

MnO+BaO+Fe₂O_ 4 - 8 "

B₂O₃ 0-2

Verschiedene — 1

davon S0_o — 0,6 .
41. Glasfaser, dadurch gekennzeichnet , daß das Glas, bezogen auf 100 Gewichtsteile, im wesentlichen folgende Bestandteile enthält: Bestandteile Anteile in Gew.-%

SiO₂

K₂O R O=Na₂CUK₂O

CaO

MgO rigO/CaO MgO+CaO MnO ^Fe2°3

Verschiedene - 1

davon SO₃. ' 0,6 .
42. Glas, dadurch gekennzeichnet , daß die Anteile der verschiedenen Bestandteile mit einer ToIe )% im wesentlichen folgende sind:

- 17 -

ρ υ , i.

Bestandteile Anteile in Gew.-%

63,45 5,25 14,95 · 2,25 5,4
4
3

0,84 0,51.
43. Glas, dadurch gekennzeichnet , daß die Anteile der verschiedenen Bestandteile mit einer Toleranz bis zu 5% im wesentlichen folgende sind: Bestandteile ' Anteile in Gew.-%

62,1

₂₃ 5,85

Na₂O 14,55

K₂O 2,7

CaO 5,75

MgO 2,7 5

MnO 3,4

Fe₂O₃ 1,83

SO₃ 0,4.
44. Glas, dadurch gekennzeichnet , daß die Anteile der verschiedenen Bestandteile mit einer Toleranz bis zu 5% im wesentlichen folgende sind: Bestandteile ' Anteile in Gew.-%

60,3 6,35 14,95 2,65 6,25 2,4 2,9 3,37 0,36.
45. Glasfasern,.dadurch . gekennzeichnet, daß sie aus einem Glas nach einem der Ansprüche 42 bis 44 bestehen.

Üerzu_5LSeiien Zeichnungen