FI61676C - REFERENCE TO A FRAME ORGANIZATION OF FIBERS OF UTDRAGBART MATERIAL - Google Patents

Description

τ ·1 Γβΐ KUULUTUSJULKAISU .. _ _ .τ · 1 Γβΐ ANNOUNCEMENT .. _ _.

$$Γφ ^ * ) UTLÄGGNI NGSSKR1FT 61 676 C Patentti rny"netty 10 09 19C2$$ Γφ ^ *) UTLÄGGNI NGSSKR1FT 61 676 C Patent registered 10 09 19C2

Patent meddelat ^ (51) Kv.ik.3/int.ci.3 0 03 B 37/06 SUOMI—FINLAND (”) PtMnttlh»k«imis — Pitcntaiwfikning 773788 (22) Htkamlipllvl — Am6knlngtdtg lU.12.77 (23) Alkupftivi — Glltighttsdag ll .12.77 (41) Tullut JulklMksI — Bllvlt offantilg 17.06.78 . . (44) Nthttvilulpanon j* kuuL|ulkil»un pvm. — -π πς PpPatent Meddelat ^ (51) Kv.ik.3 / int.ci.3 0 03 B 37/06 SUOMI — FINLAND (”) PtMnttlh» k «imis - Pitcntaiwfikning 773788 (22) Htkamlipllvl - Am6knlngtdtg lU.12.77 (23) Alkupftivi - Glltighttsdag ll .12.77 (41) Tullut JulklMksI - Bllvlt offantilg 17.06.78. . (44) Date of issue of the contract. - -π πς Pp

Patent- och registerstyrelsen ' Anseiun utitgd och uti.«krift«n pubiicarad J '' (32)(33)(31) Pyydetty «tuolkuus—Begird prloritet l6.12.76Patent- och registerstyrelsen 'Anseiun utitgd och uti.' Krift «n pubiicarad J '' (32) (33) (31) Pyydetty« tuolkuus

Ranska-Frankrike(FR) 763788UFrance-France (FR) 763788U

(71) Saint-Gobain Industries, 62, Bd Victor Hugo, F-92209 Neuilly sur Seine, Ranska-Frankrike(FR) (72) Marcel Levecque, Saint-Gratien, Jean A. Battigelli, Rantigny, Dominique Plantard, Rantigny, Ranska-Frankrike(FR) (jb) Berggren Oy Ab (5U) Menetelmä ja laite kuitujen valmistamiseksi vedettävistä aineista -Förfarande och anordning för framställning av fibrer av utdragbart material(71) Saint-Gobain Industries, 62, Bd Victor Hugo, F-92209 Neuilly sur Seine, France-France (FR) (72) Marcel Levecque, Saint-Gratien, Jean A. Battigelli, Rantigny, Dominique Plantard, Rantigny, France -Frankrike (FR) (jb) Berggren Oy Ab (5U) Method and apparatus for the manufacture of fibers from drawable materials -Förfarande och anordning för framställning av fibrer av utdragbart material

Esillä oleva keksintö kohdistuu kuitujen valmistustekniikkaan vedettävästä aineesta suorittamalla vetäminen kaasuvirralla, jossa tekniikassa käytetään kahta vastakkaisiin suuntiin pyörivää eli "vastakkaissuuntaista" pyörrettä.The present invention relates to a technique for manufacturing fibers from a material to be drawn by drawing with a stream of gas, which technique uses two vortices rotating in opposite directions, i.e. "in the opposite direction".

Tämän, ranskalaisessa patenttijulkaisussa 2 223 318 selitetyn tekniikan mukaan kehitetään pääkaasuvirta, ja tähän nähden poikittaissuun-taisesti ohjataan suihku, jota nimitetään sekundaärisuihkuksi eli kantosuihkuksi ja jonka poikkileikkauspinta on pienempi mutta liike-energia tilavuusyksikköä kohti suurempi kuin päävirran vastaava suure. Sekundäarikaasusuihku tunkeutuu näin ollen päävirran sisään muodostaen vuorovaikutusvyöhykkeen, jossa vuorovaikutuksen tuloksena kehittyy kaksi vastakkaisiin suuntiin pyörivää pyörrettä. Näiden pyörteiden välille muodostuu vyöhyke, jossa paine on verraten alhainen ja joka sijaitsee päävirran rajalla, lähellä suihkun tunkeutumiskohtaa, tämän alavirran puolella. Tähän pienpainevyöhykkeeseen syötetään vedettävää ainetta oleva säie, joka sitten kulkee vuorovaikutusvyö-hykkeeseen, jossa se joutuu alttiiksi pyörteiden suurinopeuksisille 2 61676 virroille, mikä aiheuttaa sen vetämisen, joka päättyy kuidun muodostumiseen.According to this technique, described in French Pat. No. 2,223,318, a main gas flow is generated, and a jet called a secondary jet, i.e. a carrier jet, is controlled transversely and has a smaller cross-sectional area but a larger kinetic energy per unit volume than the main flow. The secondary gas jet thus penetrates into the main stream, forming an interaction zone where, as a result of the interaction, two vortices rotating in opposite directions develop. A zone of relatively low pressure is formed between these vortices and is located at the boundary of the main stream, near the point of jet intrusion, on this downstream side. A thread of drawable material is fed to this low pressure zone, which then passes to the interaction zone where it is exposed to high velocity currents 2,61676 of the vortices, causing it to be drawn, which culminates in fiber formation.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on saada vedettävän aineksen syöttö hyvin stabiiliksi, siten välttäen laitteen vedettävää ainesta ja kaasuja syöttävien eri elinten lämpötilojen molemminpuolinen vaikutus.The object of the present invention is to make the supply of the material to be drawn very stable, thus avoiding the mutual effect of the temperatures of the various members of the device for feeding the material to be drawn and the gases.

Keksinnön mukainen menetelmä on tunnettu siitä, että kunkin kaasu-suihkun virtausta muutetaan mekaanisen poikkeuttamiselimen avulla, joka sijaitsee kaasusuihkun vapaalla kulkutiellä, ja poikkeutetun suihkun sivusuuntaista leviämistä rajoitetaan vähintään kahden erillisen pyörteen muodostamiseksi kaasusuihkuun, ja kukin aine-säie johdetaan venytettävässä tilassa kunkin muutetun kaasusuihkun pyörteiden väliseen vyöhykkeeseen venytettäväksi, ja mahdollisesti kehitetään sinänsä tunnettu pääkaasuvirtaus ja poikkeutettu kaasu-suihku ohjataan poikittaissuunnassa leikkaamaan pääkaasuvirtaa, jolloin kunkin kaasusuihkun kineettinen energia tilavuusyksikköä kohti on suurempi kuin pääkaasuvirran vastaava energia niin, että muutetut kaasusuihkut tunkeutuvat pääkaasuvirtaan ja synnyttävät siihen vuorovaikutusvyöhykkeitä. Huomattakoon, että keksinnön mukaan nämä vastakkaisiin suuntiin pyörivät suihkupyörteet saadaan aikaan poikkeuttamiselimellä eli deflektorilla, joka vaikuttaa kaasusuihkuun, eikä saattamalla suihku tunkeutumaan päävirtaan, niin kuin edellä mainitussa ranskalaisessa patenttijulkaisussa. Tämän deflektorin vaikutus, paitsi että se saa aikaan mainitut pyörteet, muodostaa myös pyörteiden välissä sijaitsevan vyöhykkeen, jossa virtaus on melkein laminaarinen ja paine alhainen. Esillä olevan keksinnön mukaan vedettävää ainesta, esimerkiksi sulaa lasia oleva säie syötetään kohtaan, jossa se joutuu alttiiksi mainitun lami-naarivirtausvyöhykkeen mukaansa imemän ilman vaikutukselle. Tästä seuraa, että säie ensiksi tulee pyörteiden väliseen laminaarivir-tausvyöhykkeeseen ja joutuu sitten alttiiksi mainittujen kahden pyörteen suurinopeuksisten virtojen vaikutukselle, mikä aiheuttaa sen vetämisen kuidun muotoon.The method according to the invention is characterized in that the flow of each gas jet is varied by a mechanical deflection member located in the free path of the gas jet, the lateral propagation of the deflected jet is limited to form at least two separate vortices in the gas jet. and possibly a main gas flow known per se is developed and the deflected gas jet is directed transversely to intersect the main gas flow, whereby the kinetic energy per unit volume of each gas jet is greater than the corresponding energy of the main gas flow. It should be noted that according to the invention, these counter-rotating jet vortices are provided by a deflection member, i.e. a deflector, which acts on the gas jet and not by causing the jet to penetrate the main stream, as in the above-mentioned French patent publication. The effect of this deflector, in addition to causing said vortices, also forms a zone between the vortices, where the flow is almost laminar and the pressure is low. According to the present invention, a strand of a material to be drawn, for example molten glass, is fed to a point where it is exposed to the air sucked by said laminar flow zone. It follows that the filament first enters the laminar flow zone between the vortices and is then exposed to the high velocity currents of said two vortices, causing it to be drawn into the shape of the fiber.

Keksinnön lisätunnusmerkin mukaan toisena vaiheena on kuitua vetämisen aikana kannattavan kaasusuihkun ohjaaminen poikkisuunnassa päävirtaan, jonka poikkileikkauspinta on suurempi kuin kaasusuihkun, jolla Viimeksimainitulla on vielä jäljellä liike-energiaa tilavuusyksikköä kohti niin paljon, että se pystyy tunkeutumaan 3 61676 päävirtaan ja kehittämään siinä vuorovaikutusvyöhykkeen, joka on samankaltainen kuin edellä mainitussa ranskalaisessa patenttijulkaisussa selitetty. Tästä seuraa, että kuitu, jolle on tapahtunut ensimmäinen veto, tulee johdetuksi kaasusuihkun ja päävirran vuoro-vaikutusvyöhykkeeseen, jossa sille tapahtuu lisäveto.According to a further feature of the invention, the second step is to direct a gas jet supporting the fiber during drawing transversely to a main stream having a larger cross-sectional area than the gas jet, which still has enough kinetic energy per unit volume to penetrate as described in the aforementioned French patent publication. It follows that the fiber which has undergone the first drawing will be led to the zone of interaction between the gas jet and the main stream, where it will be subjected to additional drawing.

Tässä prosessissa, huolimatta siitä, että jokainen yksityinen vedettävää ainesta oleva säie joutuu alttiiksi kahdelle peräkkäiselle ve-tovaiheelle, joihin kumpaankin sisältyy perättäin muodostettujen kahden pyörteen kehittämien suurinopeuksisten virtojen vaikutus, kustakin yksityisestä säikeestä muodostuu yksi ainoa kuitu.In this process, despite the fact that each private filament of drawn material is subjected to two successive traction stages, each of which involves the effect of high-velocity currents generated by two successively formed vortices, each individual filament forms a single fiber.

Toisaalta muistettaneen, että edellä mainitun ranskalaisen patenttijulkaisun mukaan vedettävää ainetta olevan säikeen syöttämistä varten vuorovaikutusvyöhykkeeseen vedettävän aineen syöttöaukko sijoitetaan lähelle päävirran rajaa tai käytännöllisesti katsoen tälle rajalle. Esillä olevan keksinnön eräänä tärkeänä tarkoituksena on saada vedettävän aineen syöttöaukko ja päävirran raja erotetuksi toisistaan, kuitenkin säilyttäen vedettävän aineksen syötön hyvä stabiliteetti.On the other hand, it should be recalled that according to the above-mentioned French patent publication, in order to feed a strand of material to be drawn into the interaction zone, a feed opening of the material to be drawn is placed close to or practically at this main current limit. It is an important object of the present invention to separate the feed material supply port and the main current boundary, while maintaining good stability of the draw material supply.

Käyttämällä keksinnön mukaista menetelmää saavutetaan lukuisia etuja. Ensiksikin edellä olevasta seuraa, että deflektorin vaikutuksella kaasusuihkuun kehitettyjen suihkupyörteiden käyttö vetotoimituksen ensimmäisessä vaiheessa tekee mahdolliseksi samalla viedä vedettävänä oleva kuitu suihkun ja päävirran väliseen vuorovaikutusvyöhykkeeseen (joka on selitetty ranskalaisessa patenttijulkaisussa 2 223 318).By using the method according to the invention, numerous advantages are achieved. First, it follows from the above that the use of jet vortices developed by a deflector in the first stage of traction delivery makes it possible to simultaneously introduce the towed fiber into the jet-mainstream interaction zone (described in French Patent 2,223,318).

Toisaalta käy mahdolliseksi erottaa selvästi toisistaan käytettävän laitteen eri elimet, nimittäin päävirran kehittämislaite, kaasusuihkujen kehittämislaite ja vedettävän aineksen syöttöelin. Elinten erottaminen toisistaan on nimittäin edullista useista syistä; varsinkin se pienentää lämmön vaihtoa järjestelmän kolmen elimen välillä, mikä antaa enemmän joustavuutta lämpötilaerojen ylläpitämistä varten päävirran kehittämislaitteen, kaasusuihkujen kehittämislaitteen ja vedettävän aineksen syöttölaitteen välillä. Lisäksi tämä lämmönsiirtojen pieneneminen tekee mahdolliseksi kuiduttaa hyvissä olosuhteissa sellaisia aineksia kuin kovia laseja, joiden saattaminen sulaan tilaan tai vetoa varten haluttuun konsistenssiin vaatii verraten korkeita lämpötiloja.On the other hand, it becomes possible to clearly distinguish between the different elements of the device used, namely the main current generating device, the gas jet generating device and the pulling material supply member. Namely, the separation of organs is advantageous for several reasons; in particular, it reduces the heat exchange between the three members of the system, giving more flexibility to maintain temperature differences between the main flow generator, the gas jet generator and the draw material feeder. In addition, this reduction in heat transfer makes it possible to defibrate, under good conditions, materials such as hard glasses which, when brought into a molten state or for the desired consistency for drawing, require relatively high temperatures.

HP &'*'4 « 61676HP & '*' 4 «61676

Keksintö tarkoittaa myös laitetta edellä selostetun menetelmän soveltamiseksi, johon laitteeseen kuuluu syöttölähde, joka on varustettu syöttöaukolla ainakin yhden venytettävää ainetta olevan säikeen syöttämiseksi, generaattori, jossa on ulosvirtaus-aukko ainakin yhden kaasusuihkun kehittämiseksi, ja keksinnön mukainen laite on tunnettu siitä, että laite käsittää poikkeus-elimen kaasusuihkun virtauksen muuttamiseksi niin, että kussakin kaasusuihkussa syntyy välimatkoin vähintään kaksi pyörrettä, jolloin poikkeutuselin sijaitsee ainakin osittain kaasusuihkun kulkutiellä sen ulosvirtausaukon ja venytettävää ainetta olevan säikeen välissä, ja että syöttöaukko venytettävän aineen syöttämiseksi on suunnattu kohti muutetun suihkun pyörteiden välissä sijaitsevaa vyöhykettä kohti, minkä ohella laitteeseen mahdollisesti kuuluu generaattori sinänsä tunnetun poikkipinta-alaltaan kaasusuihkuja suuremman pääkaasuvlrran kehittämiseksi suunnassa, joka on poikittainen muutettujen kaasusuihkujen suuntaan nähden ja leikkaa niiden kulkurataa, joka pääkaasuvirta sijaitsee välimatkan päässä venytettävän aineen syöttölähteestä ja sen kineettinen energia tilavuusyksikköä kohti on pienempi kuin kunkin muutetun kaasusuihkun vastaava energia niin, että kukin muutettu kaasusuihku tunkeutuu pääkaasuvirtaan.The invention also relates to an apparatus for applying the method described above, the apparatus comprising a feed source provided with a feed port for feeding at least one strand of stretchable material, a generator with an outflow port for generating at least one gas jet, and characterized by means for varying the flow of the gas jet so that at least two vortices are spaced in each gas jet, the deflection member being located at least partially in the gas jet path between its outlet and the strand to be stretched, and the feed hole for in addition, the device may comprise a generator for generating a larger main gas flow with a cross-sectional area known per se than gas jets in a direction transverse to the direction of the modified gas jets; an and intersects their path, the main gas stream being spaced from the source of the material to be stretched and having a kinetic energy per unit volume less than the corresponding energy of each modified gas jet so that each modified gas jet penetrates the main gas stream.

Esillä olevan keksinnön mukainen laitteen eri elinten loitontaminen toisistaan pienentää tai poistaa myös kuituuntumattomien tai huonosti kuituuntuneiden hiukkasten muodostumista, joka johtuu vedettävän aineksen takertumisesta kuumiin seiniin. Niinpä kuidutus ja sen tuotteet saadaan yhdenmukaisemmiksi. Lisäksi se, että käytetään kaksivaiheista menetelmää, jossa ensimmäisen vaiheen tehtävänä on syöttää vedettävä aines suihkuun ja pää-virran vuorovaikutusvyöhykkeeseen, on edullista, koska tämä ensimmäinen vaihe muodostaa keinon stabiloida aineksen syöttö yuorovaiktuusvyöhykkeeseen huolimatta ainesta luovuttavan elimen ja päävirran rajan melkoisesta välimatkasta, ja tämä on tärkeä tekijä yhdenmukaisen kuidutuksen saavuttamisen kannalta vuorovaikutusvyöhykkeessä. Ensimmäisessä vaiheessa, jota voidaan pitää aineksen syöttölaitteena, melkein laminaaristi virtaavan ja pienpaineisen vyöhykkeen muodostuminen mahdollistaa aines-säikeen syöttämisen säännöllisesti ja tarkasti siihen vyöhykkeeseen saakka, joka sijaitsee deflektorin vaikutuksesta aikaan- ,k * 61676 5 saatujen suihkupyörteiden välissä, mikä tarkkuus säilyy siinäkin tapauksessa, että vedettävän aineksen syöttösuulakkeen ojennus laminaarivirtausvyöhykkeeseen nähden on virheellinen.The separation of the various members of the device according to the present invention also reduces or eliminates the formation of non-fibrous or poorly fibrous particles due to the adhesion of the pulled material to the hot walls. Thus, the defibering and its products are made more uniform. In addition, the use of a two-step method in which the first step is to feed the drawable material to the jet and the mainstream interaction zone is advantageous because this first step provides a means to stabilize the material supply to the interaction zone despite the significant distance between the donor and the mainstream factor in achieving uniform defibering in the interaction zone. In the first stage, which can be considered as a material feeding device, the formation of an almost laminar-flowing and low-pressure zone allows the material thread to be fed regularly and accurately to the zone between the deflector-induced jet vortices, which accuracy is maintained. the extension of the draw material feed nozzle relative to the laminar flow zone is incorrect.

Venytettävän aineksen syöttökohdan asemaan liittyvien epäsäännöllisyyksien tämän "automaattisen" kompensaation ansiosta ei enää ole tarpeen rakentaa tiettyjä laitteen elimiä kuten sulan lasisäikeen syöttöelintä, äärimmäisen suurella tarkkuudella. Tämä etu on melkoinen, koska tiedetään, että suuri syöttötark-kuus sopii huonosti yhteen sellaisten korkeiden lämpötilojen kanssa, joita esiintyy sulan lasin käsittelyssä, varsinkin kui-dutettaessa kovia laseja tai muita sellaisia aineita, kuten kuonia tai eräitä kivilajeja.Thanks to this "automatic" compensation for irregularities in the position of the material to be stretched, it is no longer necessary to construct certain elements of the device, such as a molten glass fiber feed member, with extremely high accuracy. This advantage is considerable because it is known that high feed accuracy is poorly compatible with the high temperatures encountered in the processing of molten glass, especially when fiberizing hard glasses or other materials such as slag or certain types of rock.

Esillä olevan keksinnön mukaisella tekniikalla on sekin etu, että se voidaan suorittaa suurella määrällä erilaisia vedettäviä aineksia, joihin sisältyvät paitsi monenlaiset mineraali-aineet niin kuin edellä on mainittu, myös tietyt orgaaniset vedettävät ainekset kuten polypropyleeni, polystyreeni, polyamidi ja polykarbonaatti.The technique of the present invention also has the advantage that it can be performed with a wide variety of drawable materials, including not only a wide variety of minerals as mentioned above, but also certain organic drawable materials such as polypropylene, polystyrene, polyamide and polycarbonate.

6 616766 61676

Esillä olevan keksinnön mukaan on myös mahdollista käyttää tiettyjä erityisen kiintoisia toimintaolosuhteita sekundaarisuihkun lämpötilaan ja nopeuteen nähden, verrattuna päävirran vastaaviin suureisiin. Sekundaarisuihkulle annetaan mieluimmin nopeus ja lämpötila, jotka ovat varsin selvästi pienemmät kuin ne, jotka on esitetty edellä mainitun ranskalaisen patenttijulkaisun 2 223 318 esimerkeissä, jäljempänä selitettävien lisäominaisuuksien ja etujen saavuttamiseksi.According to the present invention, it is also possible to use certain particularly interesting operating conditions with respect to the temperature and speed of the secondary jet, compared to the corresponding quantities of the main current. The secondary jet is preferably given a speed and temperature which are quite clearly lower than those shown in the examples of the above-mentioned French patent publication 2,223,318, in order to achieve the additional features and advantages described below.

Joskin esillä olevan keksinnön mukaan tarkoituksena on useimmiten suorittaa vedettävän aineksen kuidutus kahdessa vaiheessa, huomattakoon, että tiettyjä käyttötarkoituksia varten ainekselle voidaan suorittaa pelkästään ensimmäinen vetovaihe, so. vaihe, jossa kuidutus tapahtuu vedettävän aineksen viemisen johdosta vyöhykkeeseen, joka sijaitsee kahden vastakkaissuuntaisen pyörteen välissä, jotka on saatu aikaan häiritsemällä suihkua deflektorilla. Toisen vaiheen, jossa suihku tunkeutuu suurempaan päävirtaan pois jättäminen yksinkertaistaa laitteistoa.Although the object of the present invention is most often to perform the defibering of the material to be drawn in two steps, it should be noted that for certain uses only the first drawing step can be performed on the material, i. a step in which the defibering occurs due to the introduction of the material to be drawn into a zone located between two opposite vortices obtained by disturbing the jet with a deflector. The omission of the second stage, where the shower penetrates the larger main stream, simplifies the equipment.

Esillä olevaa keksintöä voidaan soveltaa mihin tahansa vedettävään ainekseen, mutta erityisesti se sopii sellaisten lämpöplastisten ainesten kuin laSih;-: ja sen tapaisten seosten vetämiseen, lämmitet tyinä sulaan tilaan tai vetämiseen sopivaan konsistenssiin saakka. Seuraavassa esitettävä toteutustapa sopii erityisesti lasin tai sen tapaisten seosten vetämiseen, joten, ellei toisin mainita, kaikki se, mikä seuraavassa selityksessä koskee lasia, voidaan soveltaa mihin tahansa muuhunkin vedettävään ainekseen.The present invention can be applied to any drawable material, but is particularly suitable for drawing thermoplastic materials such as laSih; and the like, when heated to a molten state or to a consistency suitable for drawing. The embodiment shown below is particularly suitable for drawing glass or similar mixtures, so that, unless otherwise stated, everything that applies to glass in the following description can be applied to any other drawable material.

Seuraavista, oheisen piirustuksen yhteydessä annettavasta selityksestä käyvät selvästi ilmi se tapa ja ne keinot, joilla edellä selitetyt tarkoitukset ja edut saavutetaan. Piirustus havainnollistaa keksinnön mukaisen laitteen ensisijaisia sovellutusmuotoja ja esittää kaaviollisesti suihkun, päävirran ja itse vetotoimituksen tärkeitä vaiheita.The following description, taken in conjunction with the accompanying drawing, clearly shows the manner and means by which the objects and advantages described above are achieved. The drawing illustrates preferred embodiments of the device according to the invention and schematically shows the important steps of the jet, the main current and the traction delivery itself.

Kuvio 1 on kaaviollinen pysty kokoonakuvanto . muutamin osittaisleik-kauksin, ja esittää esillä olevan keksinnön mukaisen laitteen pääelinten yleistä sijaintia.Figure 1 is a schematic vertical assembly view. with a few partial sections, and shows the general location of the main members of the device according to the present invention.

Kuvio 2 on suurimittakaavainen pysty leikkauskuvanto yhden kui- dutuskeskuksen elimistä, kuvion 4 viivalta 2-2 nähtynä, kuvio 3 on yksityiskohtakuvanto, tasossa ja vielä suuremmassa mittakaavassa, muutamista lasin syöttösuihkujen lähtöaukoista, nähtynä 7 61676 kuvion 2 viivalta 3-3.Fig. 2 is a large-scale vertical sectional view of the members of one of the fiber centers, seen from line 2-2 of Fig. 4;

Kuvio 4 on pystykuvanto osasta kuvioissa 1 ja 2 esitettyä laitteistoa nähtynä kuvion 2 oikealta puolelta.Figure 4 is an elevational view of a portion of the apparatus shown in Figures 1 and 2 as seen from the right side of Figure 2.

Kuvio 5 on tasokuvanto nähtynä kuvion 4 viivalta 5-5.Figure 5 is a plan view taken along line 5-5 of Figure 4.

Kuvio 6 on suurennettu perspektiivikuvanto suihkusuulakkeiden jakosäi-liöstä, jota käytetään kuvioiden 1-5 mukaisessa laitteessa.Figure 6 is an enlarged perspective view of a jet nozzle dispenser used in the apparatus of Figures 1-5.

Kuvio 7 on perspektiivinen kaaviokuvanto, joka havainnollistaa keksinnön mukaisen menetelmän ja laitteen toimintaa.Fig. 7 is a perspective schematic view illustrating the operation of the method and apparatus according to the invention.

Kuvio 8 on pituusleikkauskuvanto yhdestä kuvion 2 kuidutuskeskuk-sesta ja havainnollistaa eräitä suihkun ja päävirran toimintavaiheita vedettäessä lasia, jota syötetään aukosta, joka sijaitsee kuvion yläosassa.Fig. 8 is a longitudinal sectional view of one of the defibering centers of Fig. 2 and illustrates some of the operation steps of the jet and main stream when pulling glass fed from an opening located at the top of the figure.

Kuvio 9 on tasokuvanto useista suihkuista ja päävirran osista, ja vastaa kuviota 8 paitsi että lasin syöttö ja muodostumassa oleva lasikuitu on jätetty pois.Fig. 9 is a plan view of a plurality of jets and portions of the main stream, and corresponds to Fig. 8 except that the glass feed and the glass fiber being formed are omitted.

Kuvio 10 on poikittainen kaaviokuvanto kolmesta naapurisuihkusta ja havainnollistaa suihkun vastakkaispyörteiden pyörintäsuuntia.Fig. 10 is a cross-sectional schematic view of three neighboring jets and illustrates the directions of rotation of the opposite vortices of the jet.

Kuvio 11 on pysty pituusleikkauskuvanto pääelimistä ja havainnollistaa nimenomaan tiettyjä mittoja, joista on pidettävä vaari esillä olevan keksinnön ensisijaisen sovellutusmuodon mukaisten toiminta-olosuhteiden aikaansaamiseksi.Fig. 11 is a vertical longitudinal sectional view of the main members and specifically illustrates certain dimensions that must be taken into account in order to provide operating conditions in accordance with a preferred embodiment of the present invention.

Kuvio 11a on yksityiskohta-leikkauskuvanto, josta näkyy kahden naapu-risuihkun lähtösuutinten välimatka.Fig. 11a is a detail sectional view showing the distance between the outlet nozzles of two neighboring jets.

Kuvio 11b on poikkileikkauskuvanto osasta vedettävän aineksen syöttö-elintä.Figure 11b is a cross-sectional view of a portion of the material to be drawn.

Tarkasteltakoon ensiksi kuviota 1, joka kaaviollisesti esittää tyyr pillistä esillä olevan keksinnön mukaisen menetelmän suorittamiseen sopivan läitteen kokonaisjärjestelyä. Kuvion 1 vasemmalla puolella näkyy kaaviollisena kohdassa 15 osa polttimesta eli generaattorista, joka kehittää pääkaasuvirran 18 ja johon kuuluu putki 16, jossa on lähtösuulake 17, joka on kooltaan niin suuri, että päävirtaan 18 voidaan liittää useita kuidutuskeskuksia. Painekaasun syöttöputki 19 on yhdistetty suihkujen jakolaatikkoon 20, joka syöttää kaasua se-kundaarisuihkujen lähtösuuttimeen ja j©ista yksi on esitetty kohdassa 21.Referring first to Figure 1, which schematically illustrates a typical overall arrangement of a device suitable for performing the method of the present invention. On the left side of Fig. 1, a part of a burner, i.e. a generator, which generates the main gas stream 18 and which includes a pipe 16 with an outlet nozzle 17 of such a size that several fiberization centers can be connected to the main stream 18 can be seen diagrammatically at 15. The compressed gas supply pipe 19 is connected to a jet distribution box 20 which feeds gas to the outlet nozzle of the secondary jets and one of which is shown in point 21.

Vetolevyyn 22, joka liittyy etukappaleeseen tai muuhun sopivaan lasin syöttölaitteeseen 23, kuuluu lasinsyöttöelimet eli -suuttimet 24, joiden kautta jokaiseen suihkuvirtaan ohjataan lasisäie, joka sitten β 61676 syötetään alavirtaan päin päävirrassa 18 olevaan vuorovaikutusvyö-hykkeeseen. Niin kuin tässä selityksessä jäljempänä tarkemmin selitetään, kuidutusta tapahtuu suihkussa, mutta myös päävirrassa, ja viimeksimainittu toimitaa kuidut oikealle päin, niin kuin kuviosta 1 näkyy, muodostamaan kerroksen, joka laskeutuu reiälliselle kuljetus-matolle tai kuljetushihnalle 26. Tämän maton yläjuoksun alla on imu-kammio 27, joka on yhdistetty imutuulettimeen, joka on kaaviollisesti esitetty kohdassa 28, kuitukerroksen laskeutumisen helpottamiseksi reiälliselle hihnalle 26.The traction plate 22 associated with the front piece or other suitable glass feeding device 23 includes glass feeding means or nozzles 24 through which a glass fiber is directed to each jet stream, which β 61676 is then fed downstream to the interaction zone in the main stream 18. As will be explained in more detail below in this specification, the defibering takes place in the jet but also in the main stream, the latter supplying the fibers to the right, as shown in Figure 1, to form a layer which lands on a perforated conveyor mat or conveyor belt 26. 27 connected to a suction fan schematically shown at 28 to facilitate the settling of the fibrous layer on the perforated belt 26.

Eri kuidutuselimet on esitetty yksityiskohtaisemmin kuvioissa 2-6, joita käsitellään jäljempänä; päävirran ja sekundaarisuihkujen ke-hittimet on edullisesti asennettu niin, että niitä voidaan asetella telineeseen nähden, joka on kaaviollisesti esitetty kohdassa 29, niin että päävirran ja sekundaarisuihkun keskinäisiä asemia voidaan muutella pystysuunnassa ja mieluimmin myös päävirran 18 virtaus-suunnassa.The various defibering members are shown in more detail in Figures 2-6, which are discussed below; the mainstream and secondary jet generators are preferably mounted so that they can be positioned relative to the stand schematically shown at 29 so that the relative positions of the mainstream and secondary jets can be varied vertically and preferably also in the flow direction of the mainstream 18.

Piirustuksesta, varsinkin kuvioista 4 ja 5, näkyy, että päävirran putki 16 on varsin leveä ja että sen poistoaukko 17 tästä syystä on leveä. Niin kuin kuviosta 4 näkyy, lasin syöttö-vetolevy 22, joka sijaitsee etukappaleen 23 alla, on myös varsin suurimittainen kuvioon 2 nähden kohtisuorassa suunnassa, jotta lasia voitaisiin syöttää lukuisiin lasinsyöttönippoihin 24.It can be seen from the drawing, especially from Figures 4 and 5, that the main flow pipe 16 is quite wide and that its outlet opening 17 is therefore wide. As shown in Figure 4, the glass feed pull plate 22 located below the front piece 23 is also quite large in a direction perpendicular to Figure 2 to allow glass to be fed to the plurality of glass feed nipples 24.

Kuvioista 2 ja 3 näkyy selvästi, että jokaiseen suuttimeen 24 kuuluu annosaukko 24a ja mieluimmin myös alinen, pitkänomainen säiliö 24b annostusaukon alavirran puolella. Nämä säiliöt eli kyvetit 24b ovat mieluimmin pitkänomaiset kuidutuskeskuksen tasossa, so. siinä tasossa, joka sisältää lasinsyöttösuulakkeen 24 ja siihen liittyvän suihkun lähtöaukon 21.It can be clearly seen from Figures 2 and 3 that each nozzle 24 has a metering opening 24a and preferably also a lower, elongate container 24b downstream of the metering opening. These containers, i.e. cuvettes 24b, are preferably elongate in the plane of the defibering center, i. in the plane containing the glass feed nozzle 24 and the associated jet outlet 21.

Aukot 21 on tehty rungolle 29 asennettujen kannatustankojen 30 kannattaman ja vetolevyn 22 koko pituudelle ulottuvan suihkujen jakolaa-tikoiden 20 ryhmän kalteviin etuseiniin. Kannatustangot pisätävät toisaalta jokaisen suihkujen jakolaatikon kummassakin päässä oleviin asennuslaippoihin 32 tehtyjen reikien 31 läpi (katso myös kuviota 6). Tämän ansiosta eri suihkun jakolaatikoita, jolta esitetyssä laitteessa on neljä kappaletta, voidaan siirtää oikealle tai vasemmalle päin, niin kuin kuvioista 4 ja 5 ilmenee.The openings 21 are made in the inclined front walls of the group of jet distribution boxes 20 supported by the support rods 30 mounted on the body 29 and extending along the entire length of the traction plate 22. On the other hand, the support rods drip through the holes 31 made in the mounting flanges 32 at each end of each jet distribution box (see also Fig. 6). This allows the different jet distribution boxes, of which the device shown has four pieces, to be moved to the right or left, as shown in Figures 4 and 5.

9 616769,61676

Suihkujen jakolaatikoiden asemat kannatustangoilla 30 määrätään lisä-tangoilla 33, 34, 35 ja 36, jotka jokainen on toisesta päästään kierteitetty suihkunjakosäiliöiden toisessa laipassa 32 olevaan kier-teitettyyn reikään sopivaksi, jollainen kierteitetty reikä näkyy kuvion 6 kohdassa 37. Päästään 38 jokainen tanko 33-36 on asennettu laakeriin, joka kiinnittää sen aseman akselin suunnassa, ja on varustettu lovella, jonka avulla sitä voidaan kiertää vastaavan suihkujen jakosäiliön siirtämiseksi, ja siten viimeksimainitun aseman säätämiseksi sivusuunnassa. Tämän ansiosta suihkujen lähtöaukkojen 21 asemia lasin syöttösuulakkeisiin 24 nähden voidaan asetella, erityisesti lämpölaajentumiserotusten kompensoimiseksi. Suihkusuulak-keiden jakaminen useihin suihkun jakolaatikoihin tekee mahdolliseksi saattaa suihkusuulakkeet oikeaan ojennukseen lasin syöttösuuttimien kanssa päävirran virtauksen suuntaisille viivoille. Tämä ojennus ei voi olla täydellinen, mutta tämä käy päinsä esitetyn tyyppisessä, keksinnön mukaisessa laitteessa, jossa lasisäikeet luovutetaan melkein laminaarisiin, suihkupyörteiden välisiin vyöhykkeisiin, joita vyöhykkeitä on merkitty viitteellä 44b kuviossa 7. Itse asiassa, niin kuin edellä on selitetty, lasisäikeiden syöttö näihin vyöhykkeisiin mahdollistaa lasisuutinten ja suihkusuutinten keskinäisissä asemissa esiintyvien pienten epätarkkuuksien automaattisen kompensaation .The positions of the jet boxes on the support rods 30 are determined by additional rods 33, 34, 35 and 36, each threaded at one end to fit a threaded hole in the second flange 32 of the jet distribution tanks, such threaded hole being shown in Figure 6 at 37. is mounted on a bearing which secures its position in the axial direction and is provided with a notch by means of which it can be rotated to move the corresponding jet distribution tank, and thus to adjust the latter position laterally. This allows the positions of the jet outlets 21 relative to the glass feed nozzles 24 to be adjusted, in particular to compensate for thermal expansion differences. Dividing the spray nozzles into several spray distribution boxes makes it possible to bring the spray nozzles into the correct extension with the glass feed nozzles on the lines parallel to the main flow. This extension may not be complete, but this is the case with a device according to the invention of the type shown, in which the glass filaments are delivered to the almost laminar, inter-jet zones indicated by reference 44b in Fig. 7. In fact, as described above, enables automatic compensation of small inaccuracies between glass nozzles and spray nozzles.

Jokainen suihkujen jakolaatikko 20 on yhdistetty kahdella yhdyslet-kulla 39 putkeen 19, joka syöttää suihkuihin väliainetta, mikä tekee mahdolliseksi säätää jakosäiliön asemaa riippumatta syöttöputken 19 asemasta.Each jet distribution box 20 is connected by two connecting springs 39 to a pipe 19 which supplies a medium to the jets, which makes it possible to adjust the position of the distribution tank independently of the position of the supply pipe 19.

Niin kuin edellä on mainittu, esillä olevan keksinnön mukaan lähtö-suuttimista 21 lähtevät suihkut joutuvat alttiiksi suunnanmuutokselle eli ohjaukselle, joka tapahtuu deflektorin avulla, joka yhteistoiminnassa sdihkujen kanssa saa aikaan vastakkaispyörreparit, joita käytetään ainakin ensivaiheen vetoon, mutta myös osaksi vedettyjen säikeiden viemiseen niihin vuotovaikutusvyöhykkeisiin, jotka syntyvät suihkujen tunkeutuessa päävirtaan. Vastakkaissuuntaisten pyörre-parien aikaansaamiseksi esillä oleva keksintö ehdottaa sellaisen deflektorin käyttämistä kuin deflektorilaatan 40, joka liittyy ryhmään suihkun lähtösuuttimia ja on sille yhteinen. Siinä tapauksessa, että suihkut on jaettu ryhmiksi, joista jokainen liittyy yhteen jako- 10 61 676 laatikkoon 20, jokaiseen näistä jakolaatikoista liittyy mieluimmin yksi deflektorilaatta 40. Niin kuin varsinkin kuvioista 7 ja 8 näkyy, deflektorilaatta on mieluimmin taivutetun levyn muodossa, jonka yksi osa peittää sitä suihkujen jakosäiliötä, johon se on kiinnitetty ja jonka toisessa osassa on vapaa reuna 41, joka sijaitsee virtauksen kulkutiellä, suuttimista 21 lähtevien suihkujen sydämessä ja edullisesti sijaitsee pitkin suoraa, joka leikkaa mainittujen suih-kusuuttimien keskiviivoja.As mentioned above, according to the present invention, the jets leaving the outlet nozzles 21 are subject to a change of direction, i.e. control, by means of a deflector which, in cooperation with the sdihks, produces counter-vortex pairs generated by jets penetrating the mainstream. To provide counter-vortex pairs, the present invention proposes the use of a deflector such as a deflector plate 40 which is associated with and common to a group of jet outlet nozzles. In case the jets are divided into groups, each of which is connected to one distribution box 20, each of these distribution boxes is preferably associated with one deflector plate 40. As can be seen in particular from Figures 7 and 8, the deflector plate is preferably in the form of a bent plate covered by a part. the jet dispensing container to which it is attached, the second part of which has a free edge 41 located in the flow path at the heart of the jets leaving the nozzles 21 and preferably located along a line intersecting the center lines of said jet nozzles.

Deflektorilaatan 40 ja sen reunan 41 tämä sijoitus saa aikaan sen, että jokainen suihku törmää laatan 40 sisäpintaa vasten, mikä aiheuttaa mainittujen suihkujen leviämisen. Niinpä kuviossa 7 on esitetty neljän, suuttimista a, b, c ja d lähteneen suihkun virtaus, ja huomattakoon, että jokainen niistä leviää sivulle päin lähestyessään laatan reunaa 51.This arrangement of the deflector plate 40 and its edge 41 causes each jet to collide with the inner surface of the plate 40, causing said jets to spread. Thus, Figure 7 shows the flow of four jets leaving nozzles a, b, c and d, and Note that each of them spreads sideways as it approaches the edge 51 of the slab.

Keksinnön mukaan suihkujen lähtösuuttimet 21 ovat niin lähellä toisiaan ja deflektori on sijoitettu siten, että suihkujen levitessä sivulle päin naapurisuihkut tulevat kosketukseen toistensa kanssa laatan reunan 41 alueella. Mieluimmin, niin kuin kuviosta 7 näkyy, naapurisuihkut tulevat kosketukseen toistensa kanssa niin lähellä kuin mahdollista deflektorilaatan 40 vapaata reunaa 41. Tästä seuraa kuviossa 7 esitettyjen vastakkaispyörreparien muodostuminen jokaisen suuttimista a, b, c lähteneen kolmen suihkun yhteydessä.According to the invention, the outlet nozzles 21 of the jets are so close to each other and the deflector is positioned so that as the jets spread to the side, the neighboring jets come into contact with each other in the area of the edge 41 of the slab. Preferably, as shown in Figure 7, the neighboring jets come into contact with each other as close as possible to the free edge 41 of the deflector plate 40. This results in the formation of pairs of opposite vortices shown in Figure 7 with each of the three jets leaving nozzles a, b, c.

Suihkupyörteiden muodostumisen analysoimiseksi tarkasteltakoon suut-timesta b lähtevään suihkuun liittyviä pyörteitä 42b ja 43b. Havaitaan, että näiden pyörteiden huiput sijaitsevat olennaisesti deflek-torilaatan 40 reunan 41 kohdalla suihkun vastakkaisilla sivuilla, lähellä sitä vyöhykettä, jossa suihku levitessään tulee kosketukseen suuttimista a ja c lähtevien naapurisuihkujen kanssa, jotka myös ovat leviämässä. Pyörteet 42b ja 43b ovat vastakkaissuuntaiset niin kuin kuviossa 10 on kaaviollisesti esitetty, ja ne laajenvat sikäli kuin ne etenevät, kunnes ne kohtaavat toisensa jonkin matkan päässä alavirta» deflektorilaatan reunasta 41. Näillä pyörteillä 42b ja 43b on myös alavirtaan päin suunnattu komponentti.To analyze the formation of jet vortices Consider the vortices 42b and 43b associated with the jet leaving nozzle b. It is observed that the peaks of these vortices are located substantially at the edge 41 of the deflector plate 40 on opposite sides of the jet, close to the zone where the jet, when spread, comes into contact with neighboring jets from nozzles a and c, which are also spreading. The vortices 42b and 43b are in opposite directions, as schematically shown in Figure 10, and expand as they extend until they meet some distance downstream of the edge 41 of the deflector plate. These vortices 42b and 43b also have a downstream component.

Pyörteiden 42b ja 43b huippujen eli muodostuskohtien välimatkan johdosta ja ottaen huomioon pyörteiden vähittäinen laajeneminen, pyörteiden ja deflektorilaatan reunan 41 väliin muodostuu likimäärin n 61676 kolmion muotoinen vyöhyke 44b; tässä kolmion muotoisessa vyöhykkeessä vallitsee verraten alhainen paine ja siihen virtaa suuri määrä imeytynyttä ilmaa, mutta sen virtaus jää kuitenkin melkein laminaa-riseksi. Juuri tähän vyöhykkeeseen sulaa lasia tai muuta vedettävää ainetta oleva säie syötetään, ja, tässä kolmiomaisessa vyöhykkeessä tapahtuvan virtauksen laminaarisen luonteen johdosta lasisäie ei pilkkoudu vaan ohjautuu yhden ainoan säikeen muodossa, vedon alaisena, mainittujen kahden pyörteen välissä sijaitsevalle alueelle.Due to the distance between the vertices of the vortices 42b and 43b, i.e. the formation points, and taking into account the gradual expansion of the vortices, an approximately 61676 triangular zone 44b is formed between the vortices and the edge 41 of the deflector plate; this triangular zone has a relatively low pressure and a large amount of absorbed air flows into it, but its flow remains almost laminar. It is in this zone that a filament of molten glass or other drawable material is fed, and, due to the laminar nature of the flow in this triangular zone, the glass filament does not break but is directed in the form of a single filament, under tension, to the area between said two vortices.

Hakija kiinnittää huomiota siihen, että virtojen pyörintäsuunnat suihkupyörteissä 42b ja 43b ovat vastakkaiset, pyörteen 42b pyöriessä myötäpäivään kuvion 7 esityksessä, ja pyörteen 43b pyöriessä vastakkaiseen suuntaan. Tällä tavoin virrat näissä kahdessa pyörteessä lähestyvät toisiaan niiden yläosia kohti ja virtaavat sitten alaspäin keskisen laminaarivyöhykkeen 44b suuntaan.Applicant draws attention to the fact that the directions of rotation of the currents in the jet vortices 42b and 43b are opposite, with the vortex 42b rotating clockwise in the representation of Figure 7, and with the vortex 43b rotating in the opposite direction. In this way, the currents in these two vortices converge towards their upper parts and then flow downwards in the direction of the central laminar zone 44b.

Suuttimesta a lähtevään suihkuun liittyvän pyörreparin 45a ja 46a osalta pyörimissuunnat on merkitty nuolilla niin kuin edellä jo on huomautettu. Suuttimesta a lähtevän suihkun virtauksesta on esitetty leikkaus laminaarivirtausvyöhykkeen 44a alavirtapäästä, so. läheltä sitä vyöhykettä, jossa nämä kaksi pyörrettä levittyään alkavat yhtyä ja sekaantua, mikä ilmiö jatkuu sikäli kuin suihkun virtaus etenee alavirtaan päin. Kuviosta, johon juuri viitattiin, näkyy myös selvästi, että suuttimesta a lähtevä suihku käsittää paitsi pyörreparin 45a ja 46a, myös kaksi muuta, pyörimissuunniltaan vastakkaista pyörrettä 47a ja 48a, niin kuvion kuvioista 7 ja 10 näkyy mutta tässä tapauksessa kuviossa 7 vasemmalla sijaitseva pyörre 47a pyörii vasta-päivään, ja oikealla sijaitseva pyörre 48a pyörii myötäpäivään. Tällaisia kaksois-pyörrepareja kehittyy tietenkin jokaisessa suihkussa ja liittyy niihin jokaiseen. Alisen suihkupyörreparien muodostumisen syy on erilainen kuin. ylisen, niin kuin jäljempänä kuvion 8 yhteydessä selitetään.For the vortex pair 45a and 46a associated with the jet exiting the nozzle a, the directions of rotation are indicated by arrows as already noted above. The section of the jet flow from the nozzle a is shown at the downstream end of the laminar flow zone 44a, i. close to the zone where the two vortices, after spreading, begin to coalesce and interfere, a phenomenon that continues as the jet flow progresses downstream. It is also clear from the figure just referred to that the jet from the nozzle a comprises not only a pair of vortices 45a and 46a, but also two other vortices 47a and 48a in opposite directions of rotation, as shown in Figures 7 and 10 but in this case the vortex 47a on the left in Figure 7 rotates counterclockwise, and the vortex 48a on the right rotates clockwise. Such double-vortex pairs develop, of course, in each shower and are associated with each. The reason for the formation of subordinate jet vortex pairs is different from. as explained below in connection with Figure 8.

Mitä kuvioon 7 tulee, siitä havaitaan lisäksi, että kun virtaus edistyy siitä tasosta eteenpäin, jossa suuttimeen a liittyvät pyörteet on esitetty, mainitut neljä pyörrettä pyrkivät sulautumaan yhteen ja muodostamaan vähemmän luonteenomaisen virtauksen, niin kuin suuttimesta c lähtevän suihkun poikkileikkaus 49c osoittaa. Pyörreliik-keet vähenevät voimakkuudeltaan ja koko virta, siihen luettuna suihkun keskivyöhykkeen laminaarivirta, sekoittuvat alueella, jota on 12 61 6 7 6 merkitty viitteellä 47c, minkä jälkeen suihku etenee alavirtaan päin päävirran 18 suunnassa.With respect to Fig. 7, it is further observed that as the flow progresses forward from the plane in which the vortices associated with the nozzle a are shown, said four vortices tend to merge and form a less characteristic flow, as indicated by the jet cross section 49c from the nozzle c. The vortex movements decrease in intensity and the entire current, including the laminar current in the central zone of the jet, mixes in the area indicated by reference numeral 12 61 6 7 6, after which the jet advances downstream in the direction of the main stream 18.

Kuvion 7 esityksessä on selvyyden vuoksi esitetty kaaviollisesti leikkaukset suihkuvirtauksen eri osista. Esimerkiksi vyöhykkeessä, joka sijaitsee jonkin verran alavirtaan päin niiden lähtökohdasta, pyörreparit, jotka syntyvät kussakin suihkussa, näkyvät hiukan loitontuneina kussakin naapurisuihkussa syntyvistä pyörteistä, joskin todellisuudessa nämä eri pyörteet ovat käytännöllisesti katsoen kosketuksessa toisiinsa.For the sake of clarity, the section of Fig. 7 schematically shows sections of different parts of the jet flow. For example, in a zone somewhat downstream of their starting point, the vortex pairs generated in each jet appear slightly separated from the vortices generated in each neighboring jet, although in reality these different vortices are virtually in contact with each other.

Kuviossa 8 esitetty kuidutuskeskus on se keskus, jonka synty vastaa kuvion 7 suihkun b lähtösuutinta. Siinä näkyy kuitenkin sekä pyörre 43b, että laminaarivyöhyke 44b. Alinen pyörrepari syntyy alueella, joka sijaitsee deflektorilaatan 40 alapuolella, mutta kuviossa 8 näkyy vain alinen pyörre 48b, joka syntyy vyöhykkeen 44b takana. Alisten pyörteiden pyörintä aiheutuu sekä suihkun vaikutuksesta laatan 40 sisäpintaan että imeytyneiden ilmavirtojen vaikutuksesta, jotka liittyvät suihkuvirtaan. Tällä pyörinnällä ei näytä olevan vaikutuksia vedettävän ainessäikeen kulkuun, kun taas ylisten pyörteiden virtaussuunnalla on määräävä vaikutus vetoprosessiin mainitun säikeen aikaisemman kulun aikana laminaarivyöhykkeessä ja sitten suihkuvirtauksessa alavirtaan päin siitä kohdasta missä pyörteet sulautuvat yhteen.The defibering center shown in Fig. 8 is the center whose origin corresponds to the outlet nozzle of the jet b of Fig. 7. However, it shows both the vortex 43b and the laminar zone 44b. The lower vortex pair is generated in the region below the deflector plate 40, but Figure 8 shows only the lower vortex 48b generated behind the zone 44b. The rotation of the sub-vortices is caused both by the effect of the jet on the inner surface of the plate 40 and by the effect of the absorbed air currents associated with the jet stream. This rotation does not appear to have an effect on the passage of the drawn filament, while the flow direction of the upper vortices has a dominant effect on the drawing process during the previous passage of said filament in the laminar zone and then in the jet flow downstream of the vortices.

Suihkuvirran muodon johdosta laminaarivyöhykkeessä ja pyörreparissa, varsinkin kunkin ryhmän ylisessä parissa, vedettävää ainesta olevan säikeen S syöttämisestä suihkusuulakkeen b käsittävään kuidutuskes-kukseen johtuu se, että säie tempautuu keskivyöhykkeessä olevaan laminaarivirtaukseen. Tämä kuljettaa säikeen suurinopeuksiseen vyöhykkeeseen, joka sijaitsee pyörreparien välissä ja sen johdosta säie joutuu vedetyksi niin kuin kuviosta 7 näkyy. Tämä veto tapahtuu olennaisesti vyöhykkeessä, joka vastaa samassa vyöhykkeessä esitettyä tasoa P. Pyörreparien vaikutus aiheuttaa vedetyn kuidun piiskautu-misen olennaisesti tason P vyöhykkeessä ja näin ollen tällainen veto ei johda muodostiimassa olevien kuitujen heittäytymiseen naapurisuih-kuja kohti.Due to the shape of the jet stream in the laminar zone and in the vortex pair, especially in the upper pair of each group, the feeding of a strand S of drawable material to a fiberization center comprising a spray nozzle b results in the strand being drawn into the laminar stream in the middle zone. This transports the thread to the high speed zone located between the pairs of vortices and as a result the thread is pulled as shown in Figure 7. This drawing occurs substantially in a zone corresponding to the plane P shown in the same zone. The effect of the vortex pairs causes the drawn fiber to whip substantially in the zone of the plane P, and thus such a drawing does not result in the fibers in the forming line being thrown towards neighboring jets.

Alavirtaan päin edetessään suihkun virtaus johtaa siihen, että suihku, temmaten vedettävänä olevan kuidun mukaansa, tunkeutuu pää- 13 61 676 virran 18 ylärajan läpi, edellyttäen että virralla on vielä jäljellä riittävästi liike-energiaa tätä tunkeutumista varten. Sitten alkaa kuidutuksen toinen vaihe, joka käy niiden periaatteiden mukaisesti, jotka on yksityiskohtaisesti selitetty edellä mainitussa ranskalaisessa patenttijulkaisussa 2 223 318.As it flows downstream, the flow of the jet results in the jet, entraining the fiber being drawn, penetrating through the upper limit of the main stream 18, provided that there is still sufficient kinetic energy remaining for this penetration. Then begins the second stage of defibering, which follows the principles described in detail in the aforementioned French Patent 2,223,318.

Sillä alueella, jolla sekundaarisuihkut tunkeutuvat päävirran sisään, kunkin suihkun virtaus ja nopeus on tietenkin vielä riittävän hyvin keskittyneenä suihkun keskiviivan läheisyyteen, jotta jokainen suihku kehittää yksilökohtaisesti vuorovaikutusvyöhykkeen päävirran kanssa. Niinpä kuviossa 7 vuorovaikutusvyöhykkeeseen syntyy viitteellä TT merkitty vastakkaispyörrepari, mikä synnyttää virtoja, jotka saavat aikaan muodostumassa olevan kuidun lisävetoa. Suihkun ja päävirran yhteisvirtaus vie sitten tämän kuidun sopivalle vastaanotto-laitteelle, esimerkiksi reiälliselle kuljettimelle eli hihnalle (jolla on viite 26 kuviossa 1).In the area where the secondary jets penetrate into the main stream, the flow and velocity of each jet is, of course, still sufficiently well concentrated in the vicinity of the jet centerline for each jet to individually develop an interaction zone with the main stream. Thus, in Fig. 7, a pair of opposite vortices, designated TT, is generated in the interaction zone, which generates currents that provide additional traction to the fiber being formed. The co-flow of the jet and the main stream then takes this fiber to a suitable receiving device, for example a perforated conveyor, i.e. a belt (shown at 26 in Figure 1).

Kuvioissa 7 ja 8 on ilman imeytymistä esitetty suihkun virtauksen suuntaisilla nuolilla, ja niin kuin näkyy, ilmaa imeytyy deflektori-laatan reunan läheiseen laminaarivyöhykkeeseen, mutta myös sikäli kuin suihku etenee alavirtaan päin. Esillä olevan keksinnön mukaisen laitteen ja menetelmän selityksen tarkentamiseksi seuraavassa esitetään eräitä sallittuja variaatioita ja eräitä erityisen kiinnostavia käyttöolosuhteiden yhdistelmiä.Figures 7 and 8 show air absorption by arrows in the direction of the jet flow, and as can be seen, air is absorbed into the laminar zone near the edge of the deflector plate, but also as the jet advances downstream. In order to further clarify the description of the apparatus and method of the present invention, some permissible variations and some combinations of particularly interesting conditions of use are set forth below.

Ensiksikin, mitä tulee suihkujen lähtöaukkojen ja deflektorin 40 keskinäisiin asemiin, niitä voidaan säätää siten, että saadaan aikaan suihkujen leviäminen, niin että naapurisuihkut tulevat kosketukseen toistensa kanssa olennaisesti deflektorin reunan 41 kohdalla. Tämä tilanne on esitetty kuviossa 7, ja siitä näkyy, että tässä tapauksessa ylisten suihkuparien lähtökohdat eli huiput sijoittuvat mainitun deflektorilaatan 40 reunaan 41.First, with respect to the relative positions of the jet outlets and deflector 40, they can be adjusted to cause the jets to spread so that adjacent jets come into contact with each other substantially at the edge 41 of the deflector. This situation is shown in Fig. 7, and it can be seen that in this case the starting points, i.e. the peaks, of the upper jet pairs are located on the edge 41 of said deflector plate 40.

Suhkut ja deflektorilaatta voi olla sijoitettu niin, että suihkut koskettavat toisiaan pisteissä, jotka sijaitsevat olennaisesti laatan reunan ylävirran tai alavirran puolella, mutta suositeltavaa on, että naapurisuihkujen törmääminen toisiaan vasten tapahtuu hyvin lähellä tätä reunaa, koska siinä tapauksessa saavutetaan mahdollisimman hyvä suihkupyörteiden stabiliteetti ja niin ollen suihkun laminaarivyöhykkeen mahdollisimman hyvä stabiliteetti. Laminaari- 61 676 14 vyöhykkeen stabiliteetti on vuorostaan tärkeä lasin järjestelmään syöttämisen stabiloimiseksi.The jets and deflector plate may be positioned so that the jets contact each other at points substantially upstream or downstream of the edge of the plate, but it is recommended that adjacent jets collide very close to this edge to achieve the best possible jet vortex stability and thus the best possible stability of the laminar zone of the shower. The stability of the laminar 61 676 14 zone, in turn, is important to stabilize the supply of glass to the system.

Absoluuttinen tarkkuus ei tosin ole välttämätön, mutta seuraavat seikat on kuitenkin otettava huomioon:Although absolute accuracy is not necessary, the following points must be taken into account:

Jos naapurisuihkujen törmäyskohta on huomattavan matkan päässä ala-virtaan deflektorilaatan reunasta, pyörteet tulevat epästabiileiksi koska ne tällöin syntyvät vapaassa tilassa eivätkä laatan reunassa. Sen sijaan jos huiput sijaitsevat mainitun deflektorilaatan reunassa tai lähes sen reunassa, nämä suihkupyörteet näyttävät "tarttuvan" laatan reunaan, stabiiliin asemaan.If the point of impact of the neighboring jets is at a considerable distance downstream of the edge of the deflector plate, the vortices become unstable because they are then generated in the free space and not at the edge of the plate. Instead, if the peaks are located at or near the edge of said deflector plate, these jet vortices appear to "adhere" to the edge of the plate, in a stable position.

Jos toisaalta naapurisuihkut törmäävät toisiinsa kohdassa, joka on huomattavan matkan päässä ylävirtaan päin deflektorilaatan reunasta, pyörteiden muodostumisen aiheuttaa itse laatta.If, on the other hand, the neighboring jets collide at a point which is a considerable distance upstream of the edge of the deflector plate, the formation of vortices is caused by the plate itself.

Jotta ylinen pyörrepari muodostuisi deflektorilaatan reunassa 41, on myös tärkeätä sijoittaa tämä reuna suihkujen keskiviivojen tasoon tai likimäärin tähän tasoon. Jos laatan reuna on hiukan liian korkealla, suunnan muutos pienenee vastaavasti tai voi jopa hävitä, ja siinä tapauksessa pyörteitä ei kehity lainkaan. Sen sijaan, jos deflektorilaatan reuna sijaitsee liian alhaalla ja on esimerkiksi suihkun alarajan alapuolella, pyörteiden muodostuminen pyrkii olemaan vähemmän säännöllistä ja pyörteet ovat vähemmän organisoidut.In order for the Upper Vortex Pair to form at the edge 41 of the deflector plate, it is also important to place this edge at or approximately the plane of the center lines of the jets. If the edge of the slab is a little too high, the change in direction decreases accordingly or may even disappear, in which case no vortices develop at all. Conversely, if the edge of the deflector plate is too low and is below the lower limit of the jet, for example, the formation of vortices tends to be less regular and the vortices are less organized.

Silloin kun pyörteet ovat syntyneet edullisimmissa olosuhteissa, so, kun niiden huiput ovat "tarttuneina" deflektorin reunaan, niillä on mahdollisimman hyvä stabiliteetti, jolloin saavutetaan mahdollisimman säännöllinen ja stabiili toiminta mitä tulee lasisäikeen syöttöön ja sen vetoon edellä selitetyn tason P vyöhykkeessä.When the vortices are generated under the most favorable conditions, i.e. when their peaks are "stuck" to the edge of the deflector, they have the best possible stability, thus achieving the most regular and stable operation in terms of glass fiber feeding and pulling in the level P zone described above.

Eräs esillä olevan keksinnön eduista on se, että se tekee mahdolliseksi valmistaa kuituja, joiden läpimitat vaihtelevat varsin laajalti. Voidaan jopa saavuttaa läpimitta, joka on pienempi kuin edellä mainitun ranskalaisen patenttijulkaisun menetelmän mukaan valmistettujen kuitujen läpimitta. Eräs erityisen tärkeä etu, joka keksinnöllä on mainittuun menetelmään verrattuna on mahdollisuus valmistaa määrätyn läpimittaisia kuituja huomattavasti suuremmalla yksikkövauhdilla. Mainittu yksikkövauhti edustaa "kuidutusvauhtia" 61 676 15 syöttösuulaketta eli -reikää kohti vedettävän aineksen määränä ilmaistuna, ja esillä olevan keksinnön mukaan tämä yksikkövauhti saattaa nousta arvoon 150 kg reikää kohti 24 tunnissa. Selityksen jatkuessa annetaan tämän parametrin ja muiden käyttöolosuhteisiin liittyvien tekijöiden arvoja erityisesti kuvioiden 11, 11a ja 11b yhteydessä ja vastaavien, taulukkojen muodossa esitettyjen tietojen muodossa.One of the advantages of the present invention is that it makes it possible to produce fibers with quite wide diameters. It is even possible to obtain a diameter which is smaller than the diameter of the fibers produced according to the method of the above-mentioned French patent publication. One particularly important advantage of the invention over said method is the possibility of producing fibers of a certain diameter at a considerably higher unit rate. Said unit rate represents a "defibering rate" of 61,676 per feed nozzle or hole, expressed as the amount of material drawn, and according to the present invention, this unit rate may increase to 150 kg per hole in 24 hours. As the description continues, the values of this parameter and other factors related to the operating conditions are given, in particular in connection with Figures 11, 11a and 11b and in the form of corresponding data presented in the form of tables.

Niin kuin aikaisemmin on mainittu, keksinnön mukaisen menetelmän ensimmäistä vetovaihetta voidaan haluttaessa käyttää toisesta veto-vaiheesta riippumatta, ja joskaan sillä ei pystytä saamaan yhtä ohuita kuituja kuin molempia vaiheita käyttämällä, sillä kuitenkin saadaan tiettyihin sovellutuksiin riittävän ohuita kuituja, ja niitä voidaan valmistaa verraten suurella yksikkönopeudella.As previously mentioned, the first drawing step of the process according to the invention can be used independently of the second drawing step, if desired, and although it cannot produce fibers as thin as using both steps, it provides fibers sufficiently thin for certain applications and can be produced at relatively high unit speeds. .

Mitä kuvioihin 11, 11a ja 11b sekä seuraavissa taulukoissa esitettyihin tietoihin tulee, on ensiksikin huomattava, että järjestelmän eri elinten esitys, varsinkin kuviossa 11, on tehty niin, että se helpottaa mittojen ja kulkien vaihtelualueiden selittämistä, mutta ei välttämättä edusta ensisijaisia arvoja kaikilla vaihtelualueilla.With respect to Figures 11, 11a and 11b and the data presented in the following tables, it should first be noted that the representation of the various members of the system, especially Figure 11, is made to facilitate explanation of dimensional and travel ranges but does not necessarily represent primary values in all ranges.

Kuviossa 11 järjestelmän kolme pääelintä, nimittäin päävirran kehitin, suihkun lähetyselin ja vedettävän aineksen syöttöelin, on esitetty leikkauksina niin kuin kuvioissa 2 ja 8. Kuvioihin 11, 11a ja 11b on kuitenkin merkitty symboleja, jotka tarkoittavat tiettyjä mittoja ja tiettyjä kulmia, joihin seuraavat taulukot viittaavat.In Fig. 11, the three main members of the system, namely the main current generator, the jet transmitting member and the draw material supply member, are shown in sections as in Figs. 2 and 8. However, Figures 11, 11a and 11b are indicated by symbols representing certain dimensions and angles .

Taulukko ITable I

Vedettävän aineksen syöttö-vetolevyDrawn material feed draw plate

Symboli Ensisijainen arvo (mm) Vaihtelualue dT 2 1-5 1T 1 1-5 lp 50 -10Symbol Primary value (mm) Range dT 2 1-5 1T 1 1-5 lp 50 -10

Dr 51 -10 16 61 6 7 6Dr 51 -10 16 61 6 7 6

Taulukko IITable II

Suhkujen lähetys ja deflektorilaattaShot transmission and deflector plate

Symboli Ensisijaisarvo Vaihtelualue (mm, astetta) d 2 0,5-4Symbol Primary value Variation range (mm, degrees) d 2 0.5-4

JJ

lj 7 1 Y lähellä vaihtelualueen noin 3 - noin 4 alarajaa 1D 4 2-10 1 0 -0,06 - +1lj 7 1 Y near the lower limit of the range of about 3 to about 4 1D 4 2-10 1 0 -0.06 to +1

JDJD

dJdJ

«JD 45 35 ' 55 «JB 10 0-45 ZJD 3 2 - 5 LJD 3 2-5«JD 45 35 '55« JB 10 0-45 ZJD 3 2 - 5 LJD 3 2-5

Mitä tulee suhteelle ^JD annettuihin arvoihin, arvo nolla edustaaAs for the values given for the ratio ^ JD, the value zero represents

dJdJ

sitä deflektorilaatan asemaa, jossa laatan reunan alin kohta sijaitsee suihkujen keskiviivojen tasossa, ja negatiivinen arvo vastaa deflek-torin reunan kaikkia suihkujen keskiviivojen alapuolisia asemia.the position of the deflector plate where the lowest point of the edge of the plate is in the plane of the center lines of the jets, and the negative value corresponds to all the positions of the edge of the deflector below the center lines of the jets.

Taulukko III PäävirtaTable III Main current

Symboli Ensisijaisarvo Vaihtelualue (mm) 1D 10 5 - 20Symbol Primary value Range (mm) 1D 10 5 - 20

Edellä esitettyjen, järjestelmän kolmea pääelintä koskevien mittojen ja kulmien lisäksi on syytä kiinnittää huomiota tiettyihin näiden elinten välisiin suhteisiin, joiden vastaavat arvot esitetään seu-raavassa taulukossa :In addition to the dimensions and angles given above for the three main members of the system, attention should be drawn to certain relationships between these members, the corresponding values of which are given in the following table:

Taulukko IVTable IV

Eri elinten keskinäiset asematMutual positions of different bodies

Symboli Ensisijaisarvo Vaihtelualue (mm, astetta)Symbol Primary value Variation range (mm, degrees)

ZjF 8 3 - 15ZjF 8 3 - 15

ZjB 17 12 - 30 XDT -5 -12 - +13ZjB 17 12 - 30 XDT -5 -12 - +13

Xjp 5 38 “DB 45 35 55 17 61 676Xjp 5 38 “DB 45 35 55 17 61 676

Mitä tulee symboliin X_T/ on syytä huomata, että sen negatiivisetAs for the symbol X_T / it should be noted that its negative

DUDU

arvot vastaavat kuvion 11 mukaista tapausta, jossa sen putken pois-tokohta, josta päävirta lähtee, sijaitsee sekundaarisuihkun lähtö-aukon ylävirran puolella päävirran etenemissuuntaan nähden.the values correspond to the case according to Fig. 11, in which the outlet of the pipe from which the main stream leaves is located upstream of the outlet opening of the secondary jet with respect to the direction of travel of the main stream.

Niin kuin edellä on mainittu esillä olevan keksinnön mukaan edellytetään, että kantosuihkut eli sekundäärisuihkut sijaitsevat niin lähellä toisiaan, että ne kohtaavat toisensa siten, että ne saavat aikaan pyörreparit jokaiseen sekundaarisuihkuun. Kuidutuskeskuksia voidaan muodostaa niin monta kuin halutaan, jolloin jokaiseen keskukseen kuuluu vedettävän aineksen syöttösuutin ja siihen liittyvä suihku, ja koska jokaisen sekundaarisuihkun on kummaltakin sivultaan tultava kosketukseen toisen suihkun kanssa, on selvää, että vedettävän aineksen syöttösuutinten lukumäärään on lisättävä kaksi suihkua, jotka "lisä"-suihkut sijaitsevat suihkusarjan kummassakin päässä.As mentioned above, according to the present invention, it is required that the carrier jets, i.e. the secondary jets, be located so close to each other that they meet each other so as to create vortex pairs in each secondary jet. Fibrous centers can be formed as many as desired, each center having a drawer feed nozzle and associated jet, and since each secondary jet must come into contact with the other jet on each side, it is clear that two jets must be added to the number of drawer feed nozzles. showers are located at each end of the shower set.

Vedettävän aineksen syöttösuutinten sarja voidaan korvata raolla, joka sijaitsee poikittain päävirtaan nähden. Tässä tapauksessa vedettävän aineksen kartiot ja säikeet näin ollen muodostuvat raosta lähtien yksityisten sekundäärisuihkujen vaikutuksesta. Tässäkin tapauksessa ja samoista syistä kuin edellä suihkusarjan molempiin päihin on sijoitettava lisäsuihku.The set of material feed nozzles to be drawn can be replaced by a slot located transverse to the main flow. In this case, the cones and strands of the material to be drawn are thus formed from the slit by the action of private secondary jets. In this case, too, and for the same reasons as above, an additional shower must be placed at both ends of the shower set.

Kuidutuskeskusten lukumäärä voi olla jopa 150, mutta normaalissa lasin tai sen tapaisen lämpöplastisen aineksen kuidutuslaitoksessa riittävä vetolevy käsittää 70 syöttösuutinta. Tässä tapauksessa suihkuja on oltava 72.The number of defibering centers can be as high as 150, but in a normal defibering plant for glass or similar thermoplastic material, a sufficient draw plate comprises 70 feed nozzles. In this case, there must be 72 showers.

On myös syytä huomauttaa, että esillä olevan keksinnön mukaisen järjestelmän käyttöolosuhteet vaihtelevat useista tekijöistä, esimerkiksi kuidutettavan aineksen ominaisuuksista riippuen.It should also be noted that the operating conditions of the system according to the present invention vary depending on several factors, for example the properties of the material to be defibered.

Niin kuin edellä on mainittu, keksintöä voidaan soveltaa laajalti vaihteleviin vedettäviin aineksiin; lasin tai muiden epäorgaanisten lämpöplastisten ainesten tapauksessa syöttövetolevyn tai suuttimen lämpötila tietenkin vaihtelee kulloinkin kuidutettavana olevan aineksen mukaan. Vastaavien lämpötilojen vaihtelualue voi olla noin 1400 ja 1800°C välillä. Tavanomaista tyyppiä olevaa lasiseosta käytettäessä vetolevyn lämpötila on noin 1480°C.As mentioned above, the invention is applicable to a wide variety of drawable materials; in the case of glass or other inorganic thermoplastics, the temperature of the feed plate or nozzle will, of course, vary according to the material to be fiberized. The range of corresponding temperatures can be between about 1400 and 1800 ° C. When using a conventional type of glass mixture, the temperature of the drawing plate is about 1480 ° C.

ιβ' ^676ιβ '^ 676

Yksikkö-syöttönopeus voi vaihdella 20:sta 150:een kgraan reikää kohti 24 tunnissa ja tyypilliset arvot ovat välillä 50-80 kg reikää kohti 24 tunnissa.The unit feed rate can range from 20 to 150 kg per hole in 24 hours and typical values are between 50-80 kg per hole in 24 hours.

Tärkeitä ovat myös tietyt suihkua ja päävirtaa koskevat arvot, niin kuin näkyy seuraavista taulukoista, joissa käytetään seuraavia symboleja: T = lämpötila p = paine V = nopeus p = tilavuusmassaAlso important are certain values for the jet and main flow, as shown in the following tables, which use the following symbols: T = temperature p = pressure V = speed p = volumetric mass

Taulukko V SuihkuTable V Shower

Symboli Ensisijainen arvo VaihtelualueSymbol Primary value Range

Pj (baria) 2,5 1-4Pj (baria) 2.5 1-4

Tj (°C) 20 ^ - 1500 VT (m/sek) 330 200- 900 J 2Tj (° C) 20 ^ - 1500 VT (m / sec) 330 200- 900 J 2

PjVj (baria) 2,1 0,8-3,5PjVj (baria) 2.1 0.8-3.5

Taulukko VI PäävirtaTable VI Main current

Symboli Ensisijainen arvo Vaihtelualue PB (mb) 95 30 - 250 T0 (°C) 1450 1350 - 1800 V„ (m/s) 320 200 - 550 ° 2Symbol Primary value Range PB (mb) 95 30 - 250 T0 (° C) 1450 1350 - 1800 V „(m / s) 320 200 - 550 ° 2

PgVg (b) 0,2 0,06-0,5PgVg (b) 0.2 0.06-0.5

Mitä suihkuun ja päävirtaan tulee, muistettakoon, että keksinnön mukaan deflektoitua suihkua voidaan käyttää yksinään tiettyjen ainesten vetämiseen yhdistämättä sen vaikutukseen päävirran vaikutusta. Silloin kun käytetään päävirtaa ja suihkua, viimeksimainitun poikkileikkaus on pienempi kuin päävirran, ja se tunkeutuu virtaan muodostaen vuorovaikutusvyöhykkeen, jossa vedon toinen vaihe tapahtuu. Tätä varten suihkun liike-energian tilavuusyksikköä kohti on oltava suurempi kuin päävirran, sillä alueella, jolla ne ovat yhteistoiminnassa. Suihkun liike-energia voi olla 1,6-60 kertaa päävirran liike-energia, sopivimman suhteen ollessa 10:1, so: pTVTWith respect to the jet and the main stream, it should be remembered that the jet deflected according to the invention can be used alone to draw certain materials without combining its effect with the effect of the main stream. When the main current and the jet are used, the cross-section of the latter is smaller than that of the main current, and it penetrates the current, forming an interaction zone in which the second stage of traction takes place. To this end, the kinetic energy of the jet per unit volume must be greater than that of the main current, in the area in which they co-operate. The kinetic energy of the jet can be 1.6-60 times the kinetic energy of the main current, the most suitable ratio being 10: 1, i.e.: pTVT

-ä-f = 10-ä-f = 10

°BVB° BVB

19 61 6 7 619 61 6 7 6

Taulukosta V voidaan havaita, että sekundäärisuihkulle valittu lämpötila ja nopeus ovat paljon pienemmät kuin ranskalaisen patenttijulkaisun 2 223 318 esimerkeissä annetut arvot, niin kuin edellä on jo tähdennetty. Mainituissa esimerkeissä vuorovaikutusvyöhykkeen päävirran kanssa muodostamaan käytetyn sekundaarisuihkun lämpötila on itse asiassa 800°C ja nopeus 580 m/s, kun taas päävirta on 1580°C lämpötilassa ja sen nopeus on 224-283 m/s. Taulukossa V esiintyvät sekundaarisuihkun lämpötilan ja nopeuden arvot ovat reilusti pienemmät, mutta mahdollistavat silti sen, että suihkun päävirtaan tunkeutumisen varmistamiseksi tarpeellinen kineettinen energia tila-vuusyksikköä kohti saavutetaan. Itse asiassa, kun suihkun lämpötilaa alennetaan ja se saavuttaa esimerkiksi 100°C:ta pienemmän tai lähellä huoneen lämpötilaa olevan arvon, kaasujen ominaismassa suurenee samalla, mikä mahdollistaa, vaikka käytetään pienempiä nopeuksia, halutun kineettisen energiatason tilavuusyksikköä kohti. Käy jopa päinsä käyttää suhkua, jonka nopeus on pienempi kuin päävirran nopeus.It can be seen from Table V that the temperature and speed selected for the secondary jet are much lower than the values given in the examples of French Patent 2,223,318, as already emphasized above. In said examples, the temperature of the secondary jet used to form the interaction zone with the main current is in fact 800 ° C and the velocity is 580 m / s, while the main current is at 1580 ° C and has a velocity of 224-283 m / s. The secondary jet temperature and velocity values in Table V are much lower, but still allow the kinetic energy per unit volume required to ensure jet penetration into the main stream to be achieved. In fact, when the temperature of the jet is lowered and reaches, for example, a value less than or close to 100 ° C, the specific mass of the gases increases, allowing, even at lower velocities, the desired kinetic energy level per unit volume. Even head to use sugar at a speed lower than the mainstream speed.

Verraten alhaislämpötilaisen sekundaarisuihkun käytöllä saavutettavat edut ovat melkoiset. Ensiksikin lämpötilan ollessa alle 100°C käy päinsä käyttää suihkun syöttöön tavallista paineilman lähdettä. Toisaalta suihkun lähetyslaitteeseen voidaan käyttää tavanomaisia aineita kuten ruostumatonta terästä niiden monimutkaisempien aineiden sijasta, joita korkeat lämpötilat vaativat.The benefits of using a relatively low temperature secondary jet are considerable. First, when the temperature is below 100 ° C, it is advisable to use a standard source of compressed air to supply the shower. On the other hand, conventional materials such as stainless steel can be used in the jet transmitter instead of the more complex materials required by high temperatures.

Alhaislänipötilaisfella sekundäärisuihkulla lämpömuodonmuutos- eli laajennusprobleemat huomattavasti lievenevät tai voidaan jopa kokonaan välttää, ja hapetusriskitkin vähenevät. Lisäksi tämän ansiosta useita kuidutuskeskuksia käsittävässä laitoksessa saadaan lämpötila pysymään yhdenmukaisempana suihkusta toiseen.With a low-jet secondary jet, the problems of thermal deformation or expansion are considerably alleviated or can even be completely avoided, and the risks of oxidation are also reduced. In addition, this allows the temperature in a plant with several defibering centers to remain more uniform from one shower to another.

Alhaislämpötilaisten suihkujen käyttö on erityisen edullista edellä selitetynlaisella deflektorilla varustetun laitteen yhteydessä. Silloin kun deflektorin asema suihkujen lähettimeen nähden on määrätty ja kiinnitetty, se itse asiassa tekee mahdolliseksi helpommin säilyttää deflektorin ja sen aseman suihkujen lähtöaukkoihin nähden dimensio-ominaisuuksien tarkkuus.The use of low temperature jets is particularly advantageous in connection with a device with a deflector as described above. When the position of the deflector relative to the jet transmitter is determined and fixed, it actually makes it easier to maintain the accuracy of the dimensional characteristics of the deflector and its position relative to the jet outlets.

Lisäksi alhaisempilämpötilaisen suihkun käytön ansiosta kuidut saadaan helpommin siirretyksi verraten kylmälle alueelle vedon päätyt- 20 61 6 7 6 tyä, mikä ominaisuus on tärkeä syistä, jotka on selitetty edellä mainitussa patenttijulkaisussa.In addition, the use of a lower temperature jet makes it easier to transfer the fibers to a relatively cold area after the end of drawing, a feature which is important for the reasons explained in the above-mentioned patent publication.

Edelleen, sen ansiosta, että on mahdollista käyttää tavallista paine-ilmaa, jonka lämpötila on alle 100°C eli lähellä huoneen lämpötilaa, se energian kulutus, joka olisi tarpeen suihkun lämmittämiseen, jää pois. Tämä ilma on sitäpaitsi taloudellisempaa kuin korkealämpöti-laiset väliaineet kuten palamiskaasut tai höyry.Furthermore, due to the fact that it is possible to use ordinary compressed air with a temperature below 100 ° C, i.e. close to room temperature, the energy consumption that would be required to heat the shower is eliminated. Moreover, this air is more economical than high-temperature media such as combustion gases or steam.

Vaikka taulukossa V sekundäärisuihkun lämpötila on lähellä huoneen lämpötilaa, on selvää, että se ei aina voi olla niin alhainen. Yleisesti sanottuna suihkun lämpötila on mieluimmin huomattavasti alempi kuin vedettävänä olevan lämpöplastisen aineksen pehmenemispiste; lasin ja sentapaisen mineraaliainesten tapauksessa valitaan mieluimmin lämpötila, joka on alle 200°C, jolloin erityisen sopiva on 100° C:ta alempi lämpötila.Although in Table V the temperature of the secondary jet is close to room temperature, it is clear that it cannot always be so low. Generally speaking, the temperature of the jet is preferably considerably lower than the softening point of the thermoplastic material to be drawn; in the case of glass and the like minerals, a temperature of less than 200 ° C is preferably selected, with a temperature below 100 ° C being particularly suitable.

Esimerkki - 70 kuidutuskeskusta käsittävässä, kuvioiden 1-6 mukaisessa laitteessa kuidutetaan lasia, jonka koostumus paino-%:na on seuraava: S1O2 63,0 ^®2^3 0,30 A1203 2,95Example - In an apparatus according to Figures 1 to 6 with 70 defibering centers, glass having the following composition in% by weight is defibered: S1O2 63.0 ^ ®2 ^ 3 0.30 A1203 2.95

CaO 7,35CaO 7.35

Mg O 3,10Mg O 3.10

Na20 14,10 K20 0,80 B203 5,90Na 2 O 14.10 K 2 O 0.80 B 2 O 3 5.90

BaO 2,50BaO 2.50

Vetolevyn lämpötila on noin 1500°C, ja suihkujen ja päävirran lämpötilat ovat suuruusluokkaa 20 ja vastaavasti 1500°C. Suihkun kineettisen energian tilavuusyksikköä kohti suhde päävirran vastaavaan suureeseen on noin 10 ja käytetään yksikkö-syöttönopeutta 55 kg reikää kohti 24 tunnissa. Kuitujen keskiläpimitta kahden vetovaiheen jälkeen on näissä olosuhteissa noin 6 mikronia.The temperature of the draw plate is about 1500 ° C, and the temperatures of the jets and the main stream are of the order of 20 and 1500 ° C, respectively. The ratio of the kinetic energy of the jet per unit volume to the corresponding quantity of the main current is about 10 and a unit feed rate of 55 kg per hole is used in 24 hours. The average diameter of the fibers after the two drawing steps under these conditions is about 6 microns.

Claims (18)

21 6167621 61676 1. Menetelmä kuitujen valmistamiseksi venytettävästä aineesta, jossa menetelmässä kehitetään sivusuuntaisin välimatkoin kaasusuihkuja ja ainesäie johdetaan kuhunkin kaasusuihkuun, tunnettu siitä, että kunkin kaasusuihkun virtausta muutetaan mekaanisen poikkeuttamiselimen avulla, joka sijaitsee kaasusuihkun vapaalla kulkutiellä, ja poikkeutetun suihkun sivusuuntaista leviämistä rajoitetaan vähintään kahden erillisen pyörteen muodostamiseksi kaasusuihkuun, ja kukin ainesäie johdetaan venytettävässä tilassa kunkin muutetun kaasusuihkun pyörteiden väliseen vyöhykkeeseen venytettäväksi, ja mahdollisesti kehitetään sinänsä tunnettu pää-kaasuvirtaus ja poikkeutettu kaasusuihku ohjataan poikittais-suunnassa leikkaamaan pääkaasuvirtaa, jolloin kunkin kaasusuihkun kineettinen energia tilavuusyksikköä kohti on suurempi kuin pääkaasuvirran vastaava energia niin, että muutetut kaasusuihkut tunkeutuvat pääkaasuvirtaan ja synnyttävät siihen vuorovaikutus-vyöhykkeitä.A method of making fibers from a stretchable material, the method comprising generating laterally spaced gas jets and introducing a filament into each gas jet, characterized by varying the flow of each gas jet by a mechanical deflection member located , and each filament is introduced in a stretchable state into the zone between the vortices of each modified gas jet for stretching, and possibly generating a main gas flow known per se and the deflected gas jet directed in the transverse direction to cut the main gas flow. gas jets penetrate the main gas stream and create interaction zones in it. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaasusuihkujen välimatka on sellainen, että viereiset poikkeutetut suihkut törmäävät yhteen.A method according to claim 1, characterized in that the distance between the gas jets is such that adjacent deflected jets collide. 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että venytettävää ainetta oleva säie syötetään kunkin muutetun kaasusuihkun pyörteiden väliseen vyöhykkeeseen ja sitten tämän kaasusuihkun ja pääkaasuvirran vuorovaikutusvyöhykkee-seen.A method according to claim 1 or 2, characterized in that the filament of stretchable material is fed to the zone between the vortices of each modified gas jet and then to the interaction zone of this gas jet and the main gas stream. 4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaasusuihkun poikkeuttaminen suoritetaan huomattavan matkan päässä pääkaasuvirran ulkorajasta, ja että venytettävää ainetta oleva säie syötetään kuhunkin kaasusuihkuun lähellä poik-keutusvyöhykettä mainitun säikeen venyttämiseksi alustavasti poikkeutetussa kaasusuihkussa ja sen venyttämiseksi edelleen tämän kaasusuihkun ja pääkaasuvirran vuorovaikutusvyöhykkeessä.A method according to claim 3, characterized in that the gas jet deflection is performed at a considerable distance from the outer boundary of the main gas stream, and that a strand of stretchable material is fed to each gas jet near the deflection zone. 5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että muutettujen kaasusuihkujen kulku-radat ovat pääasiassa yhdensuuntaiset. 22 6 1 6 7 6Method according to one of the preceding claims, characterized in that the paths of the modified gas jets are substantially parallel. 22 6 1 6 7 6 6. Jonkin patenttivaatimuksen 3-5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, ett kaasusuihkut sijaitsevat pääkaasuvirran pääasiassa vaakasuuntaisen kulkuradan yläpuolella ja ne poikkeutetaan alaspäin pääkaasuvirtaa kohti terävässä kulmassa pystysuuntaan nähden, ja että venytettävän aineen säikeet syötetään pystysuunnassa alaspäin kaasusuihkuja kohti, sopivimmin painovoiman vaikutuksesta.Method according to one of Claims 3 to 5, characterized in that the gas jets are located above the substantially horizontal path of the main gas stream and are deflected downwards towards the main gas stream at an acute angle to the vertical, and that the stretchable material strands are fed vertically downwards towards the gas jets. 7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jokaisessa kaasusuihkussa on näennäis laminaarisen virtauksen vyöhyke, jota rajoittavat vyöhykkeen vastakkaisilla puolilla sijaitsevat parittaiset pyörteet, jolloin pyörteiden läpimitta suurenee asteettain ja pyörteet yhtyvät näennäislaminaarisen vyöhykkeen alavirran puolella, ja että kukin venytettävän aineen säie syötetään vastaavan kaasusuihkun näennäislaminaarisen virtauksen vyöhykkeeseen.A method according to any one of the preceding claims, characterized in that each gas jet has a zone of apparent laminar flow bounded by even vortices on opposite sides of the zone, the diameter of the vortices gradually increasing and the vortices coinciding on the downstream side of the apparent laminar zone to the zone of apparent laminar flow of the gas jet. 8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kussakin pyörreparissa pyörteet etenevät vastakkaisiin suuntiin ruuvimaisesti, jolloin liikesuunnilla on komponentit, jotka lähenevät toisiaan kaasusuihkun sillä puolella, jota kohti venytettävän aineen säie syötetään ja akselin suuntaiset komponentit, jotka on suunnattu laminaarisen virtauksen alavirran puolelle.A method according to claim 7, characterized in that in each pair of vortices the vortices proceed in opposite directions helically, the directions of movement having components approaching each other on the side of the gas jet towards which the strand of stretch material is fed and axial components directed downstream of the laminar flow. 9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaasusuihku poikkeutetaan pääkaasuvirtaa kohti, jolloin poikkeutuselin sijaitsee venytettävän aineen säikeen ylävirran puolella kaasusuihkun etenemissuunnasta katsottuna.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the gas jet is deflected towards the main gas stream, the deflection member being located on the upstream side of the strand of stretchable material as seen from the direction of travel of the gas jet. 10. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaasusuihkun lämpötila on alle 200°C ja sopivimmin lähellä ympäristön lämpötilaa, jolloin venytettävä aine on lämpöplastinen mineraalianne, kuten lasi.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the temperature of the gas jet is below 200 ° C and preferably close to ambient temperature, the stretchable material being a thermoplastic mineral such as glass. 11. Laite jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukaisen menetelmän soveltamiseksi, johon laitteeseen kuuluu syöttölähde (23), joka on varustettu syöttöaukolla (24) ainakin yhden venytettävää ainetta olevan säikeen syöttämiseksi, generaattori, jossa on ulosvirtaus-aukko ainakin yhden kaasusuihkun kehittämiseksi, tunnettu 23 61 67 6 siitä, että laite käsittää poikkeuselimen (40) kaasusuihkun virtauksen muuttamiseksi niin, että kussakin kaasusuihkussa syntyy välimatkoin vähintään kaksi pyörrettä (42b, 43b), jolloin poik-keutuselin (40) sijaitsee ainakin osittain kaasusuihkun kulkutiellä sen ulosvirtausaukon (21) ja venytettävää ainetta olevan säikeen (S) välissä, ja että syöttöaukko (24) venytettävän aineen syöttämiseksi on suunnattu muutetun suihkun pyörteiden välissä sijaitsevaa vyöhykettä (44b) kohti, minkä ohella laitteeseen mahdollisesti kuuluu generaattori (15) sinänsä tunnetun poikkipinta-alaltaan kaasusuihkuja suuremman pääkaasuvirran (18) kehittämiseksi suunnassa, joka on poikittainen muutettujen kaasusuihkujen suuntaan nähden ja leikkaa niiden kulkurataa, joka pääkaasuvirta sijaitsee välimatkan päässä venytettävän aineen syöttölähteestä (22, 23. ja sen kineettinen energia tilavuusyksikköä kohti on pienempi kuin kunkin muutetun kaasusuihkun vastaava energia niin, että kukin muutettu kaasusuihku tunkeutuu pääkaasuvirtaan.Apparatus for applying a method according to any one of the preceding claims, the apparatus comprising a feed source (23) provided with a feed opening (24) for feeding at least one strand of stretchable material, a generator with an outflow opening for generating at least one gas jet, known 23 61 67 6 that the device comprises an outlet member (40) for varying the flow of the gas jet so that at least two vortices (42b, 43b) are generated at intervals in each gas jet, the deflection member (40) being located at least partially in the gas jet passageway to its outlet (21) (S), and that the feed opening (24) for feeding the material to be stretched is directed towards the zone (44b) between the edges of the modified jet, the device possibly including a generator (15) for generating a main gas flow (18) with a larger cross-section of gas jets, which is the boys with respect to the direction of the modified gas jets and intersects their path, the main gas stream being spaced from the source of the stretched material (22, 23) and its kinetic energy per unit volume less than the corresponding energy of each modified gas jet so that each modified gas jet penetrates the main gas jet. 12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen laite, tunnettu siitä, että jakolaatikko (20) on varustettu sarjalla kaasusuihkujen ulosvirtausaukkoja (21a, b, c, d), jotka sijaitsevat si-vusuuntaisin välimatkoin, ja että laite kaasusuihkujen virtauksen muuttamiseksi käsittää poikkeutuselimen (40, 41), joka muuttaa kaasusuihkujen suunnan ja saattavat ne leviämään sivusuunnassa, jolloin kaasusuihkujen ulosvirtausaukot sijaitsevat niin lähellä toisiaan, että poikkeutuselimen poikkeuttamat viereiset kaasusuihkut törmäävät yhteen.Device according to claim 11, characterized in that the distribution box (20) is provided with a series of gas jet outlet openings (21a, b, c, d) spaced laterally apart, and that the device for changing the flow of gas jets comprises a deflection member (40, 41) , which changes the direction of the gas jets and causes them to spread laterally, whereby the outflow openings of the gas jets are so close to each other that the adjacent gas jets deflected by the deflection member collide. 13. Patenttivaatimuksen 11 tai 12 mukainen laite, tunnet-t u siitä, että kaasusuihkujen ulosvirtausaukkojen akselit ovat pääasiassa yhdensuuntaiset.Device according to Claim 11 or 12, characterized in that the axes of the outflow openings of the gas jets are substantially parallel. 14. Jonkin patenttivaatimuksen 11-13 mukainen laite, tunnettu siitä, että poikkeutuselimen muodostaa levy (4 0) , jonka pinta sijaitsee kulmassa kaasusuihkujen alkuperäiseen kulku-rataan nähden.Device according to one of Claims 11 to 13, characterized in that the deflection element is formed by a plate (40) whose surface is located at an angle to the original path of the gas jets. 15. Patenttivaatimuksen 14 mukainen laite, tunnettu siitä, että poikkeutuslevyn (40) vapaa reuna (41) sijaitsee viivalla, joka kulkee kaasusuihkujen akselien kohdalla. 24 6 1 6 7 6Device according to Claim 14, characterized in that the free edge (41) of the deflection plate (40) is located on a line running along the axes of the gas jets. 24 6 1 6 7 6 16. Patenttivaatimuksen 14 tai 15 mukainen laite, t u n n f t -t u siitä, että poikkeutuslevyn (40) poikkeutuspinta muodostaa 35-55° kulman kaasusuihkujen akselien kanssa.Device according to Claim 14 or 15, characterized in that the deflection surface of the deflection plate (40) forms an angle of 35 to 55 ° with the axes of the gas jets. 17. Jonkin patenttivaatimuksen 12-16 mukainen laite, t u n -r e t t u siitä, että kunkin kaasusuihkun akseli on aluksi suunnattu pääasiassa samansuuntaisesti pääkaasuvirran (18) kanssa.Device according to one of Claims 12 to 16, characterized in that the axis of each gas jet is initially oriented substantially parallel to the main gas flow (18). 18. Jonkin patenttivaatimuksen 12-17 mukainen laite, t u n -r, e t t u siitä, että venytettävän aineen syöttöaukko (24) sijaitsee alavirran puolella kaasusuihkun ulosvirtausaukosta (21) katsottuna pääkaasuvirran (18) kulkusuunnassa, jolloin kaasu-suihkun ulosvirtausaukko on sovitettu niin, että kaasusuihku virtaa ulos poikittain ainesäikeeseen (S) nähden. i.3. Jonkin patenttivaatimuksen 11-18 mukainen laite, tunnettu siitä, että se käsittää erilliset kaasujohdot (20), joisua jokainen syöttää kaasua ryhmään kaasusuihkujen ulosvirta-usauxkoja, joihin kaasujohtoihin on yhdistetty asennus- ja säätölaitteet (30-38) niiden asennon säätämiseksi ulosvirtaussuunnan poiKittaissuunnassa. 25 616 7 6Device according to one of Claims 12 to 17, characterized in that the stretchable substance supply opening (24) is located downstream of the gas jet outlet (21) in the direction of flow of the main gas stream (18), the gas jet outlet being arranged so that the gas jet flows out transversely to the filament (S). I.3. Device according to one of Claims 11 to 18, characterized in that it comprises separate gas lines (20), each supplying gas to a group of gas jet outflow outlets, to which installation and adjusting devices (30-38) are connected to adjust their position in the transverse direction. 25 616 7 6