DE1030529B

DE1030529B - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Fasern aus thermoplastischen Massen, insbesondere von Glasfasern

Info

Publication number: DE1030529B
Application number: DES54136A
Authority: DE
Inventors: Marcel Levecque; Ivan Peyches
Original assignee: Compagnie de Saint Gobain SA
Current assignee: Compagnie de Saint Gobain SA
Priority date: 1956-07-02
Filing date: 1957-07-02
Publication date: 1958-05-22
Also published as: US3077092A; FR1205850A; NL128699C; CH354543A; BE558895A; FR1155519A; NL234032A; CH338277A; NL218561A; US3078691A; GB844991A; GB820526A; DE1289614B

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf diejenigen bekannten Verfahren zur Herstellung von Fasern aus thermoplastischen Massen, insbesondere von Glasfasern, bei denen die in geschmolzenem Zustand in einem sich drehenden Hohlkörper befindliche Masse unter der Wirkung der Schleuderkraft durch im Mantel des Hohlkörpers in einer oder mehreren Reihen vorgesehene Löcher ausgestoßen wird.

Das Neue des Verfahrens gemäß der Erfindung besteht darin, daß die Temperatur des gelochten Mantels des Drehkörpers geregelt wird, indem man auf den Mantel Heiz- oder Kühlmittel derart einwirken läßt, daß sie dem Mantel eine sowohl von der Temperatur des dem Drehkörper zugespeisten Glases als auch von derjenigen der Umgebung des Drehkörpers unabhängige Temperatur erteilen.

Eine derartige Regelung läßt sich sehr genau und in weiten Grenzen durchführen, so daß dem Mantel des Drehkörpers jederzeit eine bestimmte gewünschte Temperatur erteilt werden kann.

Wenn, wie dies bei den meisten industriellen Ausführungen der Fall ist, der Mantel des Drehkörpers aus Metall besteht, werden nach einer Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens die leitenden Eigenschaften des Metalls ausgenutzt, um durch direktes Hindurchleiten elektrischen Stromes oder besser noch durch Induktion in dem Mantel Joulesche Wärme zu erzeugen, durch die die Temperatur des Mantels in gewünschter Weise geändert wird.

Nach einer anderen Ausführung des Verfahrens wird die Temperatur des Mantels des Drehkörpers dadurch geändert, daß man Heiz- oder Kühlmittel verwendet, die durch Strahlung auf den Mantel einwirken. In dieser Beziehung wurde festgestellt, daß ein Mantel aus oxydiertem Metall einen Absorptionskoeffizienten für die Strahlungsenergie besitzt, der wesentlich höher ist als derjenige der durch die Löcher des Mantels ausgestoßenen Glasströme.

Infolge der schnellen Drehung des Hohlkörpers ist es nicht notwendig, die Heiz- oder Kühlmittel rings um den Hohlkörper herum oder symmetrisch zu diesem anzuordnen. Es genügt vielmehr, das betreffende Organ an einem feststehenden Punkt in der Nähe des Drehkörpers anzuordnen, wobei infolge der Drehung des letzteren alle Punkte desselben in rascher Aufeinanderfolge der Heiz- bzw. Kühlwirkung des feststehenden Organs unterworfen werden.

Gemäß der Erfindung können die Heizmittel derart auf den Mantel des Drehkörpers zur Einwirkung gebracht werden, daß der Mantel in seiner ganzen Höhe gleichmäßig erhitzt wird. Auf diese Weise ergeben sich gleiche Verhältnisse für das durch alle Schleuderöffnungen austretende Glas, was besonders dann von

Verfahren und Vorrichtung

zur Herstellung von Fasern

aus thermoplastischen Massen,

insbesondere von Glasfasern

Anmelder:

Societe Anonyme des Manufactures

des Glaces et Produits Chirniques

de Saint-Gobain, Chauny & Cirey,

Paris

Vertreter: J. Schmetz, Patentanwalt,
Aachen, Wilhelmstr. 80

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 2. Juli 1956

Ivan Peyches, Paris,
und Marcel Levecque, Saint-Gratien, Seine-et-Oise

(Frankreich),
sind als Erfinder genannt worden

Bedeutung ist, wenn in dem Mantel des Drehkörpers übereinander zahlreiche Reihen von Schleuderöffnungen vorgesehen sind.

Die Heizmittel können aber auch so ausgebildet sein, daß sie es gestatten, an verschiedenen Reihen der Schleuderöffnungen des Mantels des Drehkörpers verschiedene Heizwirkungen zu erzeugen, wodurch es möglich ist, örtliche Temperaturunterschiede, die durch die Zuspeiseverhältnisse des geschmolzenen Glases oder durch auf das Äußere des Drehkörpers zur Einwirkung gebrachte heiße Gase oder Flammen verursacht werden, auszugleichen und dadurch die ganze Außenfläche des Mantels des Drehkörpers auf einer praktisch konstanten Temperatur zu halten.

Die Temperaturregelung gemäß der Erfindung kann derart sein, daß der Mantel des Drehkörpers eine Temperatur erhält, die über derjenigen des zugespeisten geschmolzenen Glases liegt oder dieser Temperatur gleich ist oder auch unter dieser Temperatur liegt. Im ersteren Falle lassen sich die Fasern erzeugen, ohne daß das Glas auf eine besonders hohe Temperatur gebracht werden muß, was für die Güte

809 527/203

der erzeugten Fasern vorteilhaft ist. Insbesondere kann der Mantel des Drehkörpers gemäß der Erfindung auf eine so hohe Temperatur gebracht werden, daß das Glas beim Inberührungtreten mit dem Mantel einen dünnen Film bildet, dessen Temperatur höher als diejenige der zugespeisten Glasmasse ist und der als Schmiermittel für den Durchgang des Glases ■durch jede öffnung wirkt, ohne daß die Temperatur des mittleren Kernes jeder Glasfaser wesentlich geändert wird. ίο

Von besonderem Vorteil ist die gemäß der Erfindung mögliche Verwirklichung einer gleichmäßigen Temperatur auf der ganzen Höhe des Mantels des Drehkörpers. Hierdurch lassen sich für die durch die verschiedenen Schleuderöffnungen des Mantels des Drehkörpers erzeugten Fasern besonders gleichmäßige Durchmesser erzielen. Wenn nämlich ein Teil des Mantels eine Temperatur besitzt, die niedriger als die Temperatur anderer Zonen des Mantels ist, kann ■es sonst vorkommen, daß in dieser Zone eine Entglasung des Glases und eine Verstopfung der dort befindlichen Schleuder öffnungen eintritt, während die übrigen weiterarbeitenden öffnungen sich dann schnell abnutzen und der Mantel des Schleuderkörpers schon nach kurzer Zeit nicht mehr brauchbar ist.

Soll die Erhitzung des Mantels des Drehkörpers durch Strahlung erfolgen, so können hierfür irgendwelche geeigneten Mittel, wie beispielsweise Reflektoren, benutzt werden, die durch Brennerflammen, durch hindurchgeleiteten elektrischen Strom oder durch Induktionsheizung erwärmt werden, wobei ihre Strahlung auf den Mantel des Drehkörpers konzentriert wird.

Nach der bevorzugten Ausführung der Erfindung, bei der in dem Mantel des Drehkörpers die Erhitzung durch elektrische Induktion erfolgt, lassen sich die Induktionsströme durch Hochfrequenzfelder erzielen, zu deren Erzeugung eine oder mehrere nahe dem Drehkörper angeordnete und diesen vorzugsweise konzentrisch umgebende Induktionsspulen dienen. Diese bevorzugte Methode erlaubt eine besonders vorteilhafte Inbetriebnahme, die nachstehend dargelegt wird.

In allen Fällen der Erfindung kann Vorkehrung dafür getroffen werden, daß sich die relative Lage zwischen den Heizkörpern und dem Mantel des Drehkörpers ändern läßt.

In der Zeichnung sind schematisch verschiedene beispielsweise Ausführungen von Vorrichtungen zur Ausübung des Verfahrens gemäß der Erfindung dargestellt.

Die Vorrichtung gemäß Abb. 1 weist zwei Elektroden 1 und la auf,die einander gegenüber auf einer Erzeugenden des Mantels 2 des Drehkörpers angeordnet sind. Beim Einschalten dieser Elektroden senden diese eine leitende Stichflamme oder einen den Durchgang des Heizstromes gestattenden ionisierenden Funken aus., ,so daß der Heizstrom dem Mantel des Djeihiliörpers .zugeführt wird. Durch die schnelle Uimdrehung dieses Körpers werden alle Punkte des Mantels -praktisch auf die .!gleiche Temperatur gebracht.

Bed der Ausführung nach Abb. 2 wird der Strom in der Umiangs richtung des Mantel-s -darch 'diesen mittels drei Elektroden 3 geschickt, -die im Dreieck angeordnet sind und mit Dreiphaseastrom .gespeist werden.

Die Vorrichtung nach Abb. -3, die als bevorzugte (Ausführung -anzusehen ist, besteht aas -einer .ringförmigen ,Spule 4, .-die konzentrisch am Drehkörper angeordnet ist. Diese mit Hochfrequenzstrom gespeiste Spule induziert in dem Mantel 2 des Drehkörpers Hochfrequenzströme, die das Heizen des Mantels bewirken.

Die Frequenz der der Spule 4 zugeführten Ströme kann so gewählt werden, daß ein gleichmäßiges Erhitzen des Mantels in seiner ganzen Stärke erfolgt oder, durch Oberflächenwirkung, eine heiße Zone im äußeren Teil des Mantels erzeugt wird.

Die Erhitzung des Mantels ist auf seiner ganzen Höhe gleichmäßig, wenn die Windungen der Spule alle im gleichen Abstand vom Mantel liegen und die Spule von der gleichen Höhe wie der Mantel ist und mit dem Mantel auf dem gleichen Niveau liegt.

Unterschiedliche Heizwirkungen auf der Höhe des Mantels lassen sich erzielen, wenn man die Spule einerseits und den Drehkörper anderseits in unterschiedlichen Höhenlagen anordnet oder eine Spule benutzt, deren Windungen von dem Mantel verschiedene Abstände haben. Eine unterschiedliche Erhitzung läßt sich auch dadurch erzielen, daß man dem Mantel eine konische Form gibt,

Die angewandten Frequenzen können beispielsweise zwischen 100 und 500 Kilohertz liegen.

Bei der Ausführung nach Abb, 4 besteht die Vorrichtung aus einem Ringstück 5, welches konzentrisch zum Drehkörper liegt und in dem ein Heizsystem, beispielsweise eine elektrische Widerstands" heizung, angeordnet ist. Auf der dem Drehkörper zugekehrten Fläche des Ringstückes ist eine Strahl lungsplatte 6 vorgesehen, die die in dem Ringstück erzeugte Hitze auf den Mantel des Drehkörpers konzentriert,

Claims

Patentansprüche:

1, Verfahren zur Herstellung von Fasern &us thermoplastischen Massen, insbesondere von Glasfasern, bei dem die in geschmolzenem Zustand in einem sich drehenden Hohlkörper bdm<üieh§ Masse unter der Wirkung der Schleuderkraft

■ durch Löcher im Mantel dee Hohlkorpisrs ausgestoßen wird, dadurch gekennzeichnet, daß dig Temperatur des gelochten Mantels des Drehkörpers geregelt wird, indem man auf den Mantel Heiz- oder Kühlmittel derart einwirken läßt, 4aß sie dem Mantel eine sowohl von der p des dem Drehkörper zugespeisten Glases ai§ von derjenigen der Umgebung des unabhängige Temperatur erteilen,

2, Verfahren nach Ansprach 1, dadöreh kennzeichnet, daß wian die Wärmequelle auf den Mantel des Drehkörpers zur bringt, daß der Majj.te.1 in seiner ganzen gleichmäßig erhitzt wk4-

3, Verfahren »ach Anbruch Jl, 4adur«fe gekennzeichnet, daß man 4Ie Wärmequelle derg.fi auf den Matatel des PreWprpeis jsiar Ej/awirfewif bringt, daß Zeoneij yierscMedener Höh«Hlage-js Mantels u®d die in 4ieseii Zcsaen liegende» JR von Sdiletideröffnung«n verschiedene Tejsape·- ratupeii erhalten.

A. Vexfahfejj ssach .Aßsprueh U dadurch gekennzeichnet, daß die Erhitzung des Mantels des Drehkörpers njsttels durch 4en MäJiiel geleitete» «3ektrisehen ,Strarae.s '.erfolgt.

5- Verfa;hii£ja nach Ansprach 1, daAireh gefcecisa*- t, daß die Erinitzung 4es Mantels das Ch !mittels in 4/tm. Mantel -erzeugter tionsstr-e-me isnfoalgt ^: f

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Erhitzen oder Kühlen des Mantels des Drehkörpers durch Vorrichtungen erfolgt, die durch Strahlung auf den Mantel wirken.

7. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Schleuderkörper bzw. dessen Mantel (2) Elektroden (1, la; 3) zugeordnet sind, die dem Erhitzen des Mantels dienende elektrische Ströme diesem Mantel zuführen.

8. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erhitzung des Mantels des Drehkörpers durch Induktionsströme Hochfrequenzfelder dienen, die durch eine oder mehrere nahe dem Drehkörper angeordnete Induktionsspulen (4) erzeugt werden.

10

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktionsspulen (4) ringförmig sind und den Drehkörper konzentrisch umgeben.

10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz der Induktionsströme derart regelbar ist, daß der Mantel des Drehkörpers in seiner ganzen Stärke gleichmäßig oder, durch Oberfllchenwirkung, nur auf einem Teil seiner Stärke erhitzt wird.

11. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß zum Heizen oder Kühlen des Mantels des Schleuderkörpers eine Strahlungsplatte (6) dient, die auf einem den Drehkörper konzentrisch umgebenden, mit Heiz- oder Kühlmitteln versehenen Ring (5) angebracht ist.

Hiarzu 1 Blatt Zeichnungen

©«09-527/203 5.58