DK144523B - Fremgangsmaade og apparat til fremstilling af fibre af termoplastisk materiale saasom glas eller slagge - Google Patents

Description

(19) DANMARK \π^ iffi

|j| (12) FREMLÆGGELSESSKRIFT m) 144523 B

DIREKTORATET FOR PATENT-OG VAREMÆRKEVÆSENET

(21) Ansøgning nr. 3315/39 (51) lnt.CI.3 C 03 B 37/05 (22) Indleveringsdag 19· jun. 19¾ (24) Løbedag 19· O’un. 19¾ (41) Aim. tilgængelig 21 . dec. 19¾ (44) Fremlagt 22. mar. 1982 (86) International ansøgning nr. - (86) International indleveringsdag - (85) Videreførelsesdag - (62) Stamansøgning nr. -

(30) Prioritet 20. jun. 1968* 155753# FR

(71) Ansøger COMPAGNIE DE SAINT-GOBAIN, 92 - Neuilly-sur-Seine, PR.

(72) Opfinder Maurice Clharpentier, FR.

(74) Fuldmægtig Internationalt Patent-Bureau.

(54) Fremgangsmåde og apparat til frem= stilling af fibre af termoplastisk materiale, såsom glas eller slagge.

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til fremstilling af fibre af termoplastisk materiale, såsom glas eller slagge, hvor en streng af smeltet materiale opfanges af et antal arme, der bæres af et roterende legeme.

Til fremstilling af fibre af den her omhandlede art, navnlig glasfibre, er det kendt at anvende et roterende legeme, ved hvilket det smeltede materiale tj ved centrifugalkraften slynges ud gennem mundstykker til dannelse af glastråde.

Ό -yj Den kendte teknik har den ulempe, at den ikke fører til fremstilling af meget & fine fibre med homogen tykkelse, frem for alt på grund af tilstopning af mund- 3- stykkerne.

Det er også kendt at fremstille glastråde ved hjælp af roterende arme, £ der er således indrettet, at de skærer stråler af smeltet materiale og hver gang tager en lille mængde af dette materiale med sig, hvorved materialet på grund af den høje hastighed af armene deles op i et antal tråde. Også her er det imidler- 2 144523 tid vanskeligt alene ved denne overskæring af strålerne at kontrollere og reproducere fibrenes tykkelse. Desuden er det ved denne teknik ikke muligt at opnå meget fine fibre.

Opfindelsen tager sigte på en fremgangsmåde, med hvilken disse ulemper afhjælpes, hvilken fremgangsmåde ifølge opfindelsen er ejendommelig ved, at der som arme anvendes blade, der er således udformet, at det af hvert blad op-fangne materiale danner et materialeforråd på bladet, hvilket materialeforråd under centrifugalkraftens påvirkning fortrænges mod bladets yderende, og at det fra bladets yderende i form af tråde udgående materiale udsættes for påvirkningen fra en ringformet strøm af varm gas eller damp, med hvilken trådene trækkes til fibre.

Anvendelsen af et roterende legeme udformet med blade, på hvilke der dannes et materialeforråd, og langs hvilke det smeltede materiale spreder sig og derefter af centrifugalkraften udslynges fra bladenes yderende har den fordel, at der ikke længere kan forekomme uregelmæssigheder i de udslyngede tråde som følge af f.eks. tilstopning af åbninger eller mundstykker. Disse mere regelmæssige glastråde kan derefter bedre fordeles og trækkes til fibre af gas- eller luftstrømmen rundt om det roterende legeme.

Opfindelsen angår også et apparat til udøvelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen, hvilket apparat er ejendommeligt ved, dels et indløb for en streng af smeltet materiale, dels en rotor med blade indrettet til at bevæge sig gennem strengen, idet hvert blad er således udformet, at der på bladet dannes et forråd af det opsamlede materiale, dels et ringformet forbrændringskammer, som er koaksialt med rotoren og således udformet, at det retter forbrændingsgasser mod trådene på en sådan måde, at disse tråde omdannes til fibre.

Opfindelsen forklares nærmere i det følgende under henvisning til den skematiske tegning, hvor fig. 1 viser et lodret snit gennem en første udførelsesform for apparatet ifølge opfindelsen, fig. 2 en plan afbildning af bladenes opstilling, fig. 3 et perspektivisk billede af en rotor forsynet med blade, fig. 4 et perspektivisk billede af en del af et blad, fig. 5 et lodret snit gennem en anden udførelsesform for apparatet ifølge opfindelsen, fig. 7-9 lodrette snit gennem forskellige blade og den på disse tilvejebragte materialemængde, og fig. 10 et billede af et i forhold til rotorens akse skrånende blad set fra siden.

Apparatet ifølge opfindelsen omfatter en rotor 1, der er forsynet med radialt anbragte blade 2. Rotoren udfører en rotationsbevægelse om sin aksel 3.

3 144523

En materialetråd 4, der accelereres ved hjælp af en blæser 5, løber uafbrudt nedefter mellem bladene. Disse blade opfanger tråden og bringer med sig en materialemængde, hvis vægt afhænger af afstanden mellem bladene, samt af rotoren l's rotationshastighed og hastigheden af materialetråden. Det pågældende afsnit af glastråden presses mod bladet, og som følge af rotorens rotation omdannes til et på bladet beliggende lag, der under centrifugalkraftens virkning drives hen mod bladets ende.

Hvert blad har ved sin ende, se fig. 4, fremspring 6 eller kanaler, der bevirker, at materialet opdeles før det kastes ud fra bladene.

De således tilvejebragte tråde 7 udsættes straks derefter for virkningen af en strøm 9 af passende fluidum f.eks. forbrændingsgas eller damp, der med stor hastighed trækker trådene og omdanner disse tråde til fibre. Ved den i fig. 1 viste udførelsesform finder trækningen sted ved hjælp af forbrændingsgas, der hidrører fra en ringformet brænder 8 beliggende koaksialt med rotoren 1.

Fibrene fjernes bort ved hjælp af en ringformet blæser 10, der fødes med luft eller damp.

For at opnå at materialet har en tilstrækkelig lav viskositet, til at det kan kastes ud fra bladene under centrifugalkraftens virkning, anvendes der et varmeelement 11, der ved induktion opvarmer bladenes ender og navnlig fremspringene til en passende temperatur.

Ved den i fig. 5 viste udførelsesfonn erstattes trækningen ved hjælp af et fluidum med stor hastighed af en trækning alene under centrifugalkraftens virkning. For at forøge trækvirkningen holdes trådene 7 ved den passende temperatur under anvendelse af en brænder 12, der afgiver '•bløde" flammer, dvs. flammer uden kinetisk energi. En ringformet blæser 13 muliggør'bortledning af de tilvejebragte fibre.

Få samme måde som i det foregående eksempel er der anvendt et induktionsvarmeelement 14 anbragt koncentrisk om rotoren.

For at opnå en ensartet finhed af fibrene er det nødvendigt, at materialet flyder uafbrudt fra bladets ende. Med henblik derpå er der tilvejebragt på hvert blad en materialemængde, der virker som forråd og er tilstrækkelig stor til, at der opnås en uafbrudt bortledning af filamenter eller tråde til trods for, at bladene fødes intermitterende ved passage afhvert blad gennem glastråden.

Ved den i fig. 6 viste udførelsesform anvendes der en på forhånd opdelt materialetråd 4a, der føres mellem bladene 27. Tråden opnås, ved at lade en materialetråd 4 ramme et ved periferien af en rillet skive 24 beliggende punkt, hvorved tråden under centrifugalkraftens virkning opdeles. Apparatet omfatter et ringformet forbrændingskammer 25, der afgiver forbrændingsgas med stor hastighed og høj temperatur til ved trækning at omdanne de fra bladene

Claims (2)

1. 4 144523 hidrørende tråde 26 til fibre. Apparatet omfatter desuden en ringformet blæser 28, der fødes med luft eller damp, samt et induktionsvarmeelement 29. Fig. 7-9 viser forskellige eksempler på foranstaltninger til dannelse af materialéforråd på hvert blad. I det i fig. 7 viste eksempel har bladet 15 i nærheden af rotoren 1 en i forhold til rotationsretningen konkav form. En vis materialemængde opsamles i den således tilvejebragte fordybning 16. I det i fig. 8 viste eksempel har bladet 17 et fremspring 18 med en åbning 19 til passage af materialet. En vis materialemængde opsamles.bag fremspringet. Ved den i fig. 9 viste udførelsesform anvendes der også et fremspring 18, men bladet 20 har en profil med den samme krumning som den krumning de udkastede fibre har. Ved denne udformning opnås der en betydelig forbedring af materialets bortledning ved bladets ende. Ved et stort antal materialefibre 4 er det muligt at forringe eller afskaffe materialemængdeme på bladene. I det foregående blev det antaget, at bladene var beliggende i samme retning som rotorens frembringer. I så fald er en ensartet fordeling af materialet over ' hvert blads højde kun muligt, såfremt det af bladet opfangne afsnit af materialetråd har en længde svarende til bladets højde. Denne betingelse kræver store hastigheder for materialetråden og kan afhængigt af rotorens dimension og dens hastighed være beliggende mellem 10 og 80 m/sek. Denne hastighed kan nedsættes betydeligt, hvis bladene 21 bibringes en vis hældning i forhold til rotationsaksen 22, se fig· 10. I så fald er længden af det af bladet opfangne trådafsnit 23 mindre end bladets højde. Trådafsnittet fordeler sig over hele bladets højde. Fordelingens ensartethed afhænger af vinklen α mellem bladet og rotorens rotationsakse.
2. 1. Fremgangsmåde til fremstilling af fibre af termoplastisk materiale, såsom glas eller slagge, hvor en streng af smeltet materiale opfanges af et antal i det væsentlige radiale arme, der bæres af et roterende legeme, kendetegnet ved, at der som arme anvendes blade, der er således udformet, at det af hvert blad opfangne materiale danner et materialeforråd på bladet, hvilket materialeforråd under centrifugalkraftens påvirkning fortrænges mod bladets yderende, og at det fra bladets yderende i form af tråde udgående materiale udsættes for påvirkningen fra en ringformet strøm af varm gas eller damp, med hvilken trådene trækkes til fibre.