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" Procédé et dispositif pour la production continue de fibres de verre/ ".
L'invention concerne un procédé et un dispositif pour la production oontinue de fibres de verre par effilochage d'une couche de verre étendue à plat et mobile, au moyen de courants d'air comprimé finement divisés. Dans les procédés et les dis- positifs connus de cette espèce les oourants de soufflage sont utilisés pour seconder et pour accélérer la division en par- tie distinctes de la masse de verre, division déjà entamée par action centrifuge. La masse de verre est projetée d'un tam- bour, ou du bord d'un disque centrifuge et il s'y ajoute alors encore un courant d'air finement divisé, qui, d'une part,étire davantage et arrache le fil, et qui, d'autre part, favorise le processus de division et d'étirage réalisé par la force centrifuge. En ce cas le oourant d'air exerce une action sup- plémentaire.
L'inconvénient connu de ces procédés centrifuges consiste avant tout en ce que durant le processus d'étirage et il se produit une forte formation de gouttes, et en ce que la fibre de verre obtenue est relativement oourte et pas très mince.
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Ces inconvénients sont supprimés suivant l'invention en se servant pour l'effilochage du verre uniquement de cou- rants d'air comprimé finement divisés. Suivant l'invention on forme de la masse de verre en fusion, après sa sortie du réservoir, une couche de verre mince, aussi uniforme que possible et s'écoulant utilement vers le bas,qui est divisée en fibres, à son extrémité inférieure, sous renouvellement continuel de la couche, par le souff lage de courants de gaz ou d'air comprimé, dirigés approximativement en sens perpen- diculaire par rapport à la couche de verre .
Conformément à un simple exemple d'exécution de l'invention, la oohe de verre uniformément mince peut être obtenue, en laissant s'é- couler la masse de verre en fusion sur un support'cylindri- que, en rotation lente, incliné obliquement vers le bas, à l'extrémité de sortie duquel elle est alors transformée ou divisée en fibres par soufflage.
La différence de ce procédé par rapport à ceux mention- nés en premier lieu oonsiste donc en ce qu'une projection centrifuge est supprimée. La masse de verre étendue à plat se meut, sans l'action de forces centrifuges provoquant un effilochage , seulement dans la mesure nécessaire pour complé- ter la masse de verre et pour lui permettre de s'étaler en une couche de manière uniforme. La formation des fils ou fi- bres est par conséquent exclusivement une suite de l'action de l'air comprimé finement divisé; qui, par oonséquat doit avoir une tension plus élevée que dans les procédés centri- fuges connus, mentionnés au début.
Quant au dispositif entrant en ligne de compte pour la réalisation du présent procédé, ce dispositif est constitué, suivant l'invention, par un corps de rotation creux, dirigé obliquement vers le bas, susceptible de tourner autour de son axe longitudinal, et racoordable par son extrémité supé- rieure à une conduite de gaz comprimé, par exemple par un cy- lindre, dont l'extrémité inférieure est pourvue d'une plurali-
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té de tuyères/, propres à diviser en fibres la couche de ver- re liquide étendue sur l'enveloppe du corps de rotation par soufflage suivant un angle d'environ 90 par rapport à la di- rection de sortie ou d'écoulement.
Avantageusement ce corps rotatif creux est muni à son extrémité inférieure,dans le cas où il est exécuté sous forme d'un cylindre, d'une ferme- ture de l'espèce d'un chapeau, par exemple demi-syléroïdal, dans lequel les tuyères sont prévues, ou ménagées, près du bord du chapeau. Afin d'empêcher avec oette disposition un ,passage inutile du verre entre les tuyères, on prévoit en ou- tresuivant l'invention, plusieurs rangées de tuyères déca- lées les unes par rapport aux autres sur le chapeau de ferme- ture.
La mesure suivant l'invention permet d'obtenir des fi- bres de verre en très grande quantité dans un espace relati- vement petit, par une simple accumulation spatiale des dis- positions des tuyères..En même temps, l'usage de métaux pré- cieux, en qualité d'élément de chauffage électrique pour le verre, peut être complètement supprimé; à leur place on peut appliquer un chauffage par brûleurs à gaz, en pouvant encore procéder en ce cas à un chauffage subséquent sur le support.
Une simplification du dispositif consiste dans le fait que le dispositif centrifuge peut être supprimé. On parvient néan- moins à obtenir des fibres de verre fines et a supprimer pratiquement complètement la formation de gouttes.
Un exemple d'exécution de l'invention est représenté dans le dessin, montrant une vue latérale et une coupe longitudi- nale dans un dispositif qui convient pour la réalisation du procédé suivant la présente invention.
La formation d'une couche cylindrique de verre, se prê- tant au processus de soufflage est réalisée d'une manière sim- ple et connue par le fait,¯qu'on enroule un boudin, ou une bande, de verre liquide a, de manière continue, sur un cylin- dre b orienté obliquement vers le bas et tournant lentement,
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constitué en chamotte, en sillimanite, ou en d'autres masses convenables à cette fin. Ce corps creux, constituant le support de la couche de verre c, présente un forage! sui- vant son axe longitudinal, pour l'admission dès gaz (air com- primé, vapeur sous tension; etc.) nécessaires au soufflage.
Ce forage! se divise ensuite, à l'extrémité inférieure autrement fermée, du corps réfractaire, en de nombreuses tuyères e, disposées suivant un ou plusieurs cercles,perpen- diculairement à l'axe longitudinal, de manière que les canaux des tuyères soient orientés perpendiculairement, ou oblique- ment , par rapport à la surface du cylindre. Par suite de la position oblique du cylindre, le verre s'écoule lentement vers l'extrémité inférieure et utilement arrondie du support.
Aussitôt que le verre arrive à une tuyère de soufflage,il y est divisé par le soufflage des gaz sortant sous pression.
Le verre passant entre deux ouvertures de tuyères est divisé par le soufflage d'une seconde rangée de tuyères,avec dispo- sition de trous décalée par rapport à la première. Lorsqu'on choisit une distance relativement grande entre les trous des tuyères d'une rangée, il est reoommandable de prévoir encore une rangée ultérieure de trous.
Cette disposition permet aussi de réaliser enmême temps un chauffage ou réchauffage direct du verre, réglable à volonté, immédiatement avant sa division par soufflage .
Le cylindre est utilement monté dans une ohambre, d'une ma- nière connue en soi, et des flammes de gaz! sont convenable- ment dirigées contre la surface de verre. De cette manière)
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e-c- 5 oïl tl- on arrive à ce que ele" toujours le verre qui possède la température la plus élevée, alors que toutes les autres par- ties sont ménagées. Ceci est particulièrement important lors- qu'il s'agit de filer des verres difficilement fusibles.
Les fibres de verre fines, formées par soufflage,sont recueillies à la manière connue sur un filet métallique,en sorte que des gouttes éventuellement projetées, passent entre
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les mailles. De ce filet métallique les fibres de verre obte- nues sont évacuées de manière continue sous forme d'écheveau.
Suivant l'importance voulue de la production, une plura- lité de dispositifs de cette espèce peut être raccordée à une cuve unique. L'inolinaison des organes portées doit être adaptée à la vitesse désirée de l'avance du vere, et leur vitesse de rotation sera adaptée au degré de viscosité de la masse fondue, pour éviter l'égouttement du verre.
Le procédé décrit et représenté permet de réaliser une production en gros de fibres de verre fines, de composition voulue, d'une manière entièrement automatique, et il est in- dépendant d'un genre de fusion déterminé. Le verre à divi- ser par soufflage peut être fondu de manière oxydante ou de r manière réductive. Par conséquent on peut transformer aussi des verres de oolorations quelconques en fils ou fibres de verre par soufflage, ce qui n'est pas possible avec l'emploi de tuyères en platine, à cause de la oorrosion du plat ine par les sulfures, les séléniures, ou par des quantités rela- tivement importantes d'oxydes de métaux lourds. De même,les verres difficilement fusibles peuvent être traités de cette manière d'une façon particulièrement avantageuse, puisqu'ils sont chauffés directement en couche relativement mince.
REVENDICATIONS.
1. Procédé de production continue de fibres de verre par effilochage d'une couche de verre étendue à plat et en @ mouvement, au moyen de courants d'air comprimé finement divisés, caractérisé en ce que, après la sortie du verre du réservoir, on forme une couche de verre aussi uniforme que possible, mince et s'écoulant utilement vers le bas,que l'on divise en fibres, à son extrémité inférieure, sous re- nouvellement continuel de la couche, par le soufflage de cou- rants de gaz ou d'air comprimé, dirigés approximativement en sens perpendiculaire par rapport à la couche de verre.
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"Method and device for the continuous production of glass fibers /".
The invention relates to a method and a device for the continuous production of glass fibers by unraveling a flat and movable layer of glass using finely divided compressed air streams. In the known methods and devices of this kind the blowing currents are used to assist and to accelerate the partly separate division of the mass of glass, which division has already been initiated by centrifugal action. The mass of glass is projected from a drum, or from the edge of a centrifugal disc, and there is then added a stream of finely divided air, which, on the one hand, further stretches and tears the wire , and which, on the other hand, promotes the process of dividing and stretching carried out by centrifugal force. In this case the air current exerts an additional action.
The known disadvantage of these centrifugal processes consists above all in that during the drawing process a strong formation of drops occurs, and in that the glass fiber obtained is relatively short and not very thin.
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These drawbacks are eliminated according to the invention by using only finely divided compressed air streams for the unraveling of the glass. According to the invention, after leaving the reservoir, a thin glass layer is formed from the mass of molten glass, as uniform as possible and usefully flowing downwards, which is divided into fibers at its lower end, under continuous renewal of the layer, by blowing currents of gas or compressed air, directed approximately in a direction perpendicular to the layer of glass.
In accordance with a simple exemplary embodiment of the invention, the uniformly thin glass surface can be obtained by allowing the molten glass mass to flow over a slowly rotating, obliquely inclined, cylindrical support. downwards, at the outlet end of which it is then transformed or divided into fibers by blowing.
The difference between this process and those first mentioned is therefore that centrifugal spraying is eliminated. The mass of glass lying flat moves, without the action of centrifugal forces causing fraying, only to the extent necessary to complete the mass of glass and to allow it to spread in a uniform layer. The formation of threads or fibers is therefore exclusively a consequence of the action of finely divided compressed air; which, therefore, must have a higher tension than in the known centrifugal processes mentioned at the start.
As for the device taken into account for carrying out the present method, this device is constituted, according to the invention, by a hollow rotating body, directed obliquely downwards, capable of rotating around its longitudinal axis, and accessible by its upper end to a compressed gas pipe, for example by a cylinder, the lower end of which is provided with a plurality of
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tee of nozzles /, suitable for dividing into fibers the layer of liquid glass extended on the casing of the rotating body by blowing at an angle of about 90 with respect to the outlet or flow direction.
Advantageously, this hollow rotating body is provided at its lower end, in the case where it is executed in the form of a cylinder, with a closure of the kind of a cap, for example semi-syleroidal, in which the nozzles are provided, or arranged, near the brim of the cap. In order to prevent, with this arrangement, an unnecessary passage of glass between the nozzles, following the invention, several rows of nozzles offset from one another are provided on the closure cap.
The measurement according to the invention makes it possible to obtain glass fibers in very large quantities in a relatively small space, by a simple spatial accumulation of the arrangements of the nozzles. At the same time, the use of metals valuable, as an electric heating element for glass, can be completely omitted; in their place, heating by gas burners can be applied, while in this case it is still possible to carry out subsequent heating on the support.
A simplification of the device consists in the fact that the centrifugal device can be omitted. It is nevertheless possible to obtain fine glass fibers and to practically eliminate the formation of drops.
An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing, showing a side view and a longitudinal section in a device which is suitable for carrying out the method according to the present invention.
The formation of a cylindrical layer of glass, suitable for the blowing process, is carried out in a simple and known manner by the fact, ¯whether a coil, or a strip, of liquid glass is wound a, continuously, on a cylinder b oriented obliquely downwards and rotating slowly,
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made of chamotte, sillimanite, or other masses suitable for this purpose. This hollow body, constituting the support for the glass layer c, has a borehole! along its longitudinal axis, for the admission of gas (compressed air, steam under pressure, etc.) required for blowing.
This drilling! then divides, at the otherwise closed lower end of the refractory body, into numerous nozzles e, arranged in one or more circles, perpendicular to the longitudinal axis, so that the channels of the nozzles are oriented perpendicularly, or obliquely, with respect to the surface of the cylinder. As a result of the oblique position of the cylinder, the glass flows slowly towards the lower and usefully rounded end of the holder.
As soon as the glass arrives at a blowing nozzle, it is divided there by the blowing of the gases exiting under pressure.
The glass passing between two nozzle openings is divided by the blowing of a second row of nozzles, with the arrangement of holes offset from the first. When choosing a relatively large distance between the holes of the nozzles in a row, it is advisable to provide a further row of holes.
This arrangement also makes it possible to carry out at the same time a direct heating or reheating of the glass, adjustable at will, immediately before its division by blowing.
The cylinder is usefully mounted in a chamber, in a manner known per se, and gas flames! are suitably directed against the glass surface. In this way)
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This is especially important when it comes to spinning glass which has the highest temperature, while all other parts are spared. hardly fusible glasses.
The fine glass fibers, formed by blowing, are collected in the known manner on a metal net, so that any drops which may be projected pass between
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meshes. From this metal net, the glass fibers obtained are continuously discharged in the form of a skein.
Depending on the size of production desired, a number of such devices can be connected to a single vessel. The tilt of the supported members must be adapted to the desired speed of the advance of the glass, and their speed of rotation will be adapted to the degree of viscosity of the melt, to avoid dripping of the glass.
The process described and shown enables bulk production of fine glass fibers of the desired composition to be carried out in a fully automatic manner, and is independent of a certain type of melting. The glass to be divided by blowing can be oxidatively or reductively melted. Consequently it is also possible to transform glasses of any colorings into son or glass fibers by blowing, which is not possible with the use of platinum nozzles, because of the oorrosion of the plate by sulfides, selenides. , or by relatively large amounts of heavy metal oxides. Likewise, hardly meltable glasses can be treated in this way in a particularly advantageous manner, since they are heated directly in a relatively thin layer.
CLAIMS.
1. A process for the continuous production of glass fibers by unraveling a layer of glass lying flat and in motion, by means of streams of finely divided compressed air, characterized in that, after the glass exits the tank, a layer of glass is formed as uniform as possible, thin and usefully flowing downwards, which is divided into fibers, at its lower end, under continual renewal of the layer, by the blowing of currents gas or compressed air, directed approximately perpendicular to the glass layer.