DE915976C - Method and device for the production of fibers and threads from molten materials such as glass and the like. like - Google Patents

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Fasern und Fäden aus schmelzflüssigen Stoffen, wie Glas u. dgl. Gegenstand der Erfindung ist ein einfaches Herstellungsverfahren für die Erzeugung von Fasern und Fäden aus schmelzflüssigen Stoffen, bei dem das schmelzflüssige Gut einem an seiner Oberfläche tellerartig ausgebildeten Körper zugeführt wird, dessen Oberfläche von der Mitte aus mehr oder weniger stark bis zum Rande steigt und vorzugsweise am Rande selbst einen flachen oder gar ebenen Kranz aufweist. Die Zuführung der Masse erfolgt beim Gegenstand der Erfindung etwa in der Mitte. Die Fäden entstehen, indem die Masse vom Tellerrand abgeschleudert wird. Der Vorzug des neuen Verfahrens gegenüber der Verwendung einer Schleuderscheibe beruht darin, daß die zugeführte schmelzflüssige Masse bei ihrem Auftreffen auf dem Teller ein schmelzflüssiges, wenn auch flaches Bad vorfindet, das sich ebenfalls in Umlauf befindet. In dieser Masse verteilt sich das neu hinzutretende schmelzflüssige Gut in der Art, daß es auch dann eine ausgeglichene Oberfläche einnimmt, wenn es nicht genau in der Mitte der Umlaufkörper zugeführt wird. Da die Schleuderkraft nach dem Rande des Tellers zu steigt, wird die Schwerkraft der Masse so weit überwunden, daß sie, in einer dünnen Haut auf dem Kranz gleichmäßig verteilt, an den Rand gelangt und von hier in bekannter Weise abgeschleudert wird. Infolge der ausgeglichenen Verteilung, die sich beim Gegenstand der Erfindung über den ganzen Rand des Tellers oder den überwiegenden Teil davon erstreckt, ist die auf einen Randteil entfallende Menge sehr gering, und der Zufluß am Rande so gleichmäßig, daß besonders feine und längere Fäden entstehen. Um den Ausgleich der Masse vor ihrem Abschleudern noch zu erhöhen, kann der Querschnitt durch die Oberfläche des Tellers noch wechselnde Steigungen aufweisen.Method and device for the production of fibers and threads molten substances such as glass and the like. The subject of the invention is a simple one Manufacturing process for the production of fibers and filaments from molten liquid Substances in which the molten material looks like a plate on its surface trained body is supplied, the surface of which from the center of more or rises less strongly to the edge and preferably a flat one at the edge itself or even has a flat wreath. The mass is added to the object of the invention roughly in the middle. The threads are created by taking the mass off the edge of the plate is thrown off. The advantage of the new process over using a Centrifugal disk is based on the fact that the molten mass fed in with its When it hits the plate, there is a molten, albeit shallow, bath, which is also in circulation. In this mass, what is new is distributed molten material in such a way that it also takes on a balanced surface, if it is not fed exactly in the middle of the recirculating body. Because the centrifugal force rises towards the edge of the plate, the gravity of the mass is overcome so far, that it reaches the edge, evenly distributed in a thin skin on the wreath and is thrown off from here in a known manner. As a result of the balanced Distribution that occurs in the subject matter of the invention over the entire edge of the plate or extends the predominant part of it, is that which is allotted to an edge part Amount very small, and the inflow at the edge so even that particularly fine and longer threads arise. To balance the mass before it is thrown off still to increase, the cross-section through the surface of the plate can still be changing Have slopes.

In weiterer Ausbildung des Erfindungsgedankens kann die umlaufende Scheibe mit einem koaxial angeordneten Mantelgefäß mit einer durchbrochenen Wandung umschlossen werden. Die abgeschleuderten Fäden kommen dann auf der inneren Mantelfläche schleierartig zur Ablagerung, wobei sie infolge des im Mantelraum herrschenden Überdruckes und der Zentrifugalkraft die Neigung haben, auf dieser Fläche liegenzubleiben. Durch die Anordnung der Löcher in der Wandung wird die Abfuhr des Luftstromes so geregelt, daß er die Bildung der Fäden und ihre Beschaffenheit noch besonders günstig beeinflußt.In a further development of the inventive concept, the circumferential Disc with a coaxially arranged jacket vessel with a perforated wall be enclosed. The thrown-off threads then come to the inner surface veil-like to the deposit, which is due to the overpressure in the shell space and the centrifugal force have a tendency to rest on this surface. By the arrangement of the holes in the wall regulates the discharge of the air flow so that that it has a particularly favorable influence on the formation of the threads and their properties.

Der beschriebene Mantel läuft entweder gleichsinnig oder entgegengesetzt zum Schleuderteller um, wobei die Geschwindigkeiten abgewandelt werden können. Insbesondere kann die Herstellung der Fasern betrieben werden, indem der Mantel stillsteht. Je nach der Bewegung des Mantels ergeben sich andere Wirkungen, die für die verschiedenen Zwecke im Einzelfall erwünscht sind und durch die Mantelgeschwindigkeit herbeigeführt werden können. Von den Regelmöglichkeiten seien im folgenden beispielsweise drei Fälle genannt: i. Die Geschwindigkeiten der Schleuderscheibe und des Mantels unterscheiden sich nur wenig. Dann legen sich die abgeschleuderten Fäden in stark wechselnder Richtung auf der Innenfläche des Mantels ab. Wenn sie fortlaufend abgezogen werden, so bietet diese Art der Ablagerung eine besonders günstige Vorstufe zur Herstellung eines Vorga.rnes, das hergestellt wird, indem der Schleier abgezogen, gedrillt und angespult wird.The coat described runs either in the same direction or in the opposite direction to the spin plate, whereby the speeds can be changed. In particular the production of the fibers can be carried out with the sheath standing still. Ever after the movement of the mantle there are other effects, which are different for the different ones Purposes are desired in individual cases and brought about by the jacket speed can be. For example, three of the control options are given below Cases mentioned: i. The speeds of the slinger and the jacket differ only a little. Then the thrown-off threads lay in strongly alternating ways Direction on the inner surface of the jacket. If they are continuously withdrawn, this type of deposit offers a particularly favorable preliminary stage for production a Vorga.rnes, which is made by pulling off the veil, drilled and is started.

a. Zwischen der Schleuderscheibe und dem Mantel bestehen erhebliche Geschwindigkeitsunterschiede. In diesem Fall kann durch die Anlagerung des Fadens an der Mantelfläche noch eine streckende Wirkung auf den Fadenteil ausgeübt werden, der sich in dem Raum zwischen Schleuderscheibe und Mantelfläche befindet. Hierdurch wird der Faden noch zu größerer Gleichmäßigkeit und Feinheit verstreckt.a. There is considerable space between the slinger and the jacket Speed differences. In this case it can be due to the accumulation of the thread a stretching effect can still be exerted on the thread part on the lateral surface, which is located in the space between the centrifugal disk and the outer surface. Through this the thread is drawn to a greater uniformity and fineness.

3. Der Unterschied in den Umlaufsgeschwindigkeiten ist gegebenenfalls durch Gegenläufigkeit des Mantels so erhöht, daß die Fäden abreißen und als Fasern anfallen. Diese Fasern reißen dann nicht wie: bei den vorbenannten Anordnungen am Rande des Gefäßes oder der Scheibe, sondern in dem Herstellungsraum an der Stelle ab, wo die Viskosität der Fasern in ihrer Entstehung schon ein bestimmtes Maß überschritten, die Festigkeit des Fadens dagegen ein bestimmtes Maß noch. nicht erreicht hat. Das Ergebnis sind Fasern großer Feinheit ohne Schmelzperlen. Auch die Länge der Fasern kann mit Hilfe der Mantelgeschwindigkeit beeinflußt werden.3. The difference in the rotational speeds is optional increased by opposing the jacket so that the threads tear off and as fibers attack. These fibers then do not tear as: in the aforementioned arrangements on Edge of the vessel or disc, but in the manufacturing room at the point from where the viscosity of the fibers has already exceeded a certain level in their formation, the strength of the thread, on the other hand, still has a certain level. has not achieved. That The result is fibers of great fineness without melting pearls. Also the length of the fibers can be influenced with the help of the jacket speed.

Der Temperaturbereich, in dem der Faden hergestellt und. mit Hilfe des Mantels nachbehandelt wird, kann außerordentlich niedrig gehalten werden. Das neue Herstellungsverfahren gestattet es insbesondere, schmelzflüssige Stoffe zu Fäden zu verarbeiten., die ihre Viskosität innerhalb eines geringen Temperaturbereiches stark ändern, also einen geringen Zähflüssigkeitsbereich haben. Es kann daher vorzugsweise Anwendung auf Mineralien finden, die nicht wie die allgemein bekannten Gläser mit hohen Zusätzen an Alkalien versetzt sind. Um auch die Steine mit geringem Viskositätsbereich verarbeiten zu können, empfiehlt es sich, diese mit Hilfe von Öfen, wie Elektroöfen, zu schmelzen, die die Erzeugung einer übe,rhitzte:i Schmelze ermöglichen. Es ist auch möglich, solche Öfen als Vorherd zu benutzen.The temperature range in which the thread is made and. with help of the jacket is post-treated can be kept extremely low. That new manufacturing processes make it possible in particular to add molten substances To process threads. That their viscosity within a low temperature range change strongly, i.e. have a low viscosity range. It can therefore preferably Find application on minerals that are not like the well-known glasses with high additions of alkalis. Also around the stones with a low viscosity range to be able to process, it is advisable to use ovens, such as electric ovens, to melt, which enable the generation of an obe, scratched: i melt. It is also possible to use such ovens as a forehearth.

Die Temperaturen in dem Arbeitsraum, in dem die Fäden erzeugt ausgezogen werden, können noch durch die besondere Anordnung von Wärmequellen in diesem Arbeitsraum erhöht und geregelt werden. Ebenso kann es zweckmäßig sein, dem Arbeitsraum in der Nähe des Mantels Kühlmittel in Form nicht vorgewärmter Luft zuzuführen. Dabei ist es zweckmäßig, die Heiz- oder Kühlmittel unabhängig voneinander regelbar auszubilden.The temperatures in the work space in which the threads are drawn out can still be due to the special arrangement of heat sources in this work area be increased and regulated. It can also be useful to use the work area in the Supply coolant in the form of non-preheated air near the jacket. It is it is expedient to design the heating or cooling means so that they can be regulated independently of one another.

Der, durch die Zuführung der heißen Gase und der Zentrifugalkraft auf der durchlochten inneren Mantelfläche liegende Überdruck kann noch von außen her durch einen Saugzug so gesteigert werden, daß auch die Haftung der Fäden an der Innenwand des Mantels noch erhöht wird.That, through the supply of hot gases and centrifugal force Overpressure lying on the perforated inner jacket surface can still come from outside can be increased by an induced draft so that the adhesion of the threads to it the inner wall of the jacket is increased.

Der Mantel kann zylindrische Form haben oder auch zweckmäßiger@veise so ausgebildet sein, daß er sich nach unten zusammenzieht und etwa kegelig oder birnenförmig ist. Der Vorteil dieser Ausbildung liegt darin., daß die Zentrifugalkraft in dein unteren Teil des Mantelgefäßes verringert wird.The jacket can have a cylindrical shape or it can also be more expedient be designed so that it contracts downwards and roughly conical or is pear-shaped. The advantage of this training is. That the centrifugal force is reduced in the lower part of the mantle vessel.

Es ist zwar schon bekannt, mit zwei umlaufenden Gefäßen verschiedener Umlaufgeschwindigkeit zu arbeiten. Hierbei wurden jedoch nur die ausgeschleuderten Glastropfen zu Fäden ausgezogen. Die äußere Trommel war mit Rechen versehen, an denen die, Glasfäden haften sollten.It is already known, with two circumferential vessels of different types Working speed of rotation. Here, however, only the ejected were Drops of glass drawn out into threads. The outer drum was raked, on to which the glass threads should adhere.

Im Gegensatz zu dem Bekannten wird bei der neuen Erfindung ein schon vorhandener Faden noch weiter verstreckt und in seinem Durchmesser herabgesetzt. Da dabei besonders Wert darauf gelegt wird, daß der äußere Mantel weich arbeitet, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, mit einer durchlochten Mantelfläche zu arbeiten. Das Erzeugnis fällt viel gleichmäßiger aus, als es möglich ist. wenn die Mantelfläche einen Rechen trägt.In contrast to the familiar, the new invention turns out to be nice existing thread stretched even further and reduced in diameter. Since it is particularly important that the outer jacket works softly, it is proposed according to the invention to work with a perforated outer surface. The product turns out much more even than it is possible. when the lateral surface carries a rake.

Aus dem an der Mantelfläche abgelegten Fadenschleier kann in einfacher Weise ein Vorgarn dadurch erzeugt werden, daß dieses durch eine oder mehrere Spindeln abgenommen wird. Diese können so angeordnet werden, daß sie die gleiche Achse haben wie der Mantel. Sie spulen, dann auf, ohne selbst umzulaufen. Eine andere Lösung besteht darin, daß die Spulen am Mantelgefäß selbst angebracht sind und selbst auch umlaufen.From the thread veil deposited on the outer surface, it can be done in a simple manner Way a roving can be produced by one or more spindles is removed. These can be arranged so that they have the same axis like the coat. You wind it up, then wind it up without running around yourself. Another solution consists in the fact that the coils are attached to the jacket vessel itself and also themselves circulate.

In der Zeichnung ist in Abh. i ein Teller mit einer schwach nach dem Rande zu steigenden Bodenfläche dargestellt. Die etwa in der Mitte zugeführte Masse nimmt beim Schleudern etwa. die im Schnitt in Linie i dargestellte Oberfläche ein. Denkt man sich eine Abweichung des herabfallenden. Strahles aus der Mitte der Schleuderschelibe, so wird auch diese Masse zunächst das Bestreben haben, sich in der Mitte zu sammeln und erst mit einer gewissen Verzögerung an den Rand der Scheibe gebracht. Hierdurch wird aber die gewünschte gleichmäßigere Verteilung der Masse über den Scheibenrand erreicht.In the drawing, in dep. I, there is a plate with a weak after the Edge to rising floor area shown. The mass added roughly in the middle takes about when spinning. the surface shown in section in line i. One thinks itself a deviation of the falling. Beam at the center of the centrifugal disk, this mass, too, first becomes the endeavor have to gather in the middle and only after a certain delay to the Brought the edge of the disc. However, this results in the desired, more even distribution the mass reaches over the edge of the disc.

In. Abb. z ist ein Tellerquerschnitt mit wechselnder Steigung dargestellt. Hierbei werden Abweichungen in der Zuführung der Masse besonders in dem Bereich des vertieften Teiles besonders nachhaltig ausgeglichen.In. Fig. Z shows a plate cross-section with a changing gradient. Here, deviations in the supply of the mass are particularly evident in the area of the recessed part is particularly well balanced.

In Abb. 3 ist der untere gewölbte Teil des Tellers bis nahe an den Rand geführt.In Fig. 3 the lower arched part of the plate is up close to the Edge led.

In Abb.4 ist eine entgegengesetzt gekrümmte Oberfläche des Tellers gewählt worden. Diese führt dazu, daß der Messeschleier im äußeren Teil der Scheibe besonders dünn. gehalten wird.In Fig.4 is an oppositely curved surface of the plate has been chosen. This leads to the mess veil in the outer part of the disc particularly thin. is held.

In Abb.5 ist die gesamte Anordnung eines Schleudertellers mit Antriebsaggregat und feststehendem koaxial angeordnetem Mantelgefäß dargestellt. Der Teller i wird von dem Antriebsmotor 2 in Umdrehung gesetzt. Der Schmelzfluß 3 wird der Scheibe aus dem Ofen 4 etwa in der :Mitte zugeleitet. Die abgeschleuderten Fäden werden von einem koaxial angeordneten Mantels, der eine durchbrochene Wandung hat, aufgenommen. Die Ablagerung der Fäden wird durch einen Ventilator 6 unterstützt, der die Warmluft aus dem Schleuderraum 7 und dem Raum 8 absaugt und zum Vor-wärmer fördert. Unter dem Mantel 5 sind Spulen 9 angeordnet, die den auf dem Mantel abgelegten Fadenschleier abziehen und als Vorgarn aufspulen.In Fig.5 is the entire arrangement of a centrifugal plate with drive unit and a stationary, coaxially arranged jacket vessel. The plate i will set in rotation by the drive motor 2. The melt flow 3 becomes the disk from the oven 4 approximately in the middle. The thrown off threads will be by a coaxially arranged jacket which has a perforated wall. The deposition of the threads is supported by a fan 6, which the warm air sucked out of the centrifugal chamber 7 and the room 8 and conveyed to the preheater. Under the jacket 5 are arranged coils 9, which the thread veil deposited on the jacket peel off and wind up as roving.

Durch den Blasring io wird die Temperatur in dem Schleuderraum besonders den Anforderungen des Betriebes entsprechend geregelt und der Fadenschleier gleichmäßig herabgedrückt. Blasring i i wirkt ebenfalls temperaturregelnd. Der Schlitz 12 trägt zur Temperaturreglung durch eine abgestimmte Frischluftzuführung bei. Der Zylinderraum, der den Motor 2 umschließt, kann durch eine besondere Kühleinrichtung auf der dem Motor zuträglichen Temperatur gehalten werden.The temperature in the centrifugal chamber becomes special because of the blow ring regulated according to the requirements of the company and the thread veil evenly depressed. Blow ring i i also has a temperature-regulating effect. The slot 12 carries for temperature control through a coordinated fresh air supply. The cylinder space, which encloses the engine 2, can by a special cooling device on the dem Engine temperature must be maintained.

In Abb. 6 ist die Anordnung für den Fall dargestellt, daß das Mantelgefäß umlaufen, soll. Der Ofen i gibt den Schmelzfluß 2 durch die als Hohlachse 3 ausgebildete Laufachse des Mantels 4 an die Schleuderscheibe 5 ab. Im übrigen kann die Anordnung sinngemäß getroffen werden. Die Bewegungen des koaxial angeordneten Mantelgefäßes können gleichsinnig oder entgegengesetzt zum Schleudergefäß gedacht werden, ohne daß sich hierdurch grundlegende Unterschiede in der Ausführungsart notwendig machen.In Fig. 6 the arrangement is shown for the case that the jacket vessel should run around. The furnace i gives the melt flow 2 through the hollow shaft 3 Running axis of the jacket 4 on the centrifugal disk 5 from. Otherwise, the arrangement be taken accordingly. The movements of the coaxially arranged jacket vessel can be thought of in the same direction or opposite to the centrifugal vessel without that this makes fundamental differences in the design necessary.

Abb.7 zeigt das Aggregat mit einer birnenförmügen Ausbildung des Mantels, die es insbesondere erleichtert, den abgelegten Fadenschleier unten abzuziehen. Verfahren zum Herstellen von Fasern oder Fäden aus Glas und ähnlichen in, der Hitze plastischen Massen, bei denen das schmelzflüssige Gut einem umlaufenden Teller mit nach dem Rande zu ansteigender Bodenfläche zugeführt und mit dessen Rand unter Fadenbildung abgeschleudert wird, sind an sich ;bekannt, auch bei Arbeitsweisen, bei denen die durch Ausschleudern erzeugten Glasfäden. an der Wandung eines koaxial angeordneten mit regelbarer Geschwindigkeit umlaufenden Mantelgefäßes abgelegt werden und der Fadenschleier gleichmäßig abgenommen und gegebenenfalls aufgespult wird.Figure 7 shows the unit with a pear-shaped casing, which makes it easier in particular to pull off the filament veil below. Process for producing fibers or threads from glass and the like in, the heat plastic masses, in which the molten material has a rotating plate after the edge to the rising bottom surface fed and with its edge under thread formation is thrown off are per se; known, even in working methods in which the glass threads produced by centrifuging. on the wall of a coaxially arranged be deposited with adjustable speed rotating jacket vessel and the The thread veil is removed evenly and, if necessary, wound up.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von Fasern und vorzugsweise Fäden aus schmelzflüssigen Stoffexe, wie Glas, Schlacke, Mineralien und ähnlichen in der Hitze plastischen Massen, vorzugsweise solchen mit einem geringen Zähflüssigkeitsbereich, dadurch gekennzeichnet, daß das schmelzflüssige Gut einem umlaufenden Teller, der mit einer schwach nach dem Rande zu steigenden Bodenfläche ausgestattet ist, etwa in der Mitte zugeführt und von dessen Rand abgeschleudert und die abgeschleuderten Fäden an der durchbrochenen Wandung eines zweiten koaxial angeordneten Mantelgefäßes abgelegt werden, wobei das Mantelgefäß mit veränderter und regelbarer Geschwindigkeit gleichsinnig oder entgegengesetzt zum Schleudergefäß mitläuft und der Fadenschleier von der Innenwand des Mantelgefäßes durch eine oder mehrere Spindeln, die gleichfalls mit umlaufen oder koaxial und feststehend angeordnet sind, gleichmäßig abgenommen und aufgespult wird. PATENT CLAIMS: i. Process for making fibers and preferably Threads of molten material such as glass, slag, minerals and the like in the heat plastic masses, preferably those with a low viscosity range, characterized in that the molten material is a rotating plate, the is equipped with a bottom surface that rises slightly towards the edge, for example fed in the middle and thrown off from its edge and the thrown off Threads on the perforated wall of a second coaxially arranged jacket vessel be deposited, with the jacket vessel at a changed and controllable speed runs in the same direction or opposite to the centrifugal vessel and the thread veil from the inner wall of the jacket vessel by one or more spindles, which also with rotating or coaxial and fixed are arranged, evenly removed and is wound up. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß auf die durchbrochene Wandung des Mantelgefäßes von außen ein Saugzug zur Einwirkung gebracht wird. 2. The method according to claim i, characterized in that on the perforated wall of the jacket vessel from the outside an induced draft for action is brought. 3. Vorrichtung zur Herstellung von Fäden und Fasern aus schmelzflüssigen Massen, bei der das Schmelzgut von einem umlaufenden Teller abgeschleudert wird und dieser Teller mit einer schwach nach dem Rand zu steigenden Wandfläche ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt durch den. Teller in der Bodenfläche eine wechselnde Steigung aufweist und in dem Raum zwischen dem Auslauf des Schmelzflusses und dem Mantelgefäß unabhängig voneinander regelbare Hitze-(Brenner) und Kältequellen (Luftschlitze) so angeordnet sind, daß sie die Überführung des ausgezogenen Fadens in den festen Zustaaid, seine allmähliche Abkühlung und die Kühlung der Innenfläche des Mantelgefäßes regeln. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 55 i 404, 594 764, 716 917; USA.-Patentschrift Nr. 2 156 98a.3. Device for the production of threads and fibers from molten masses, in which the melt is thrown from a rotating plate and this plate is equipped with a slightly rising wall surface after the edge, characterized in that the cross section through the. Plate has an alternating slope in the bottom surface and in the space between the outlet of the melt flow and the jacket vessel, independently controllable heat (burner) and cold sources (air slots) are arranged in such a way that they enable the transfer of the drawn thread to its solid state regulate gradual cooling and cooling of the inner surface of the jacket vessel. Cited publications: German Patent Specifications No. 55 i 404, 594 764, 716 917; U.S. Patent No. 2,156,980a.