DE2414779A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von fasern aus thermoplastischen materialien - Google Patents

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Pasorn aus thermonlastischen Materialien

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur !"aserkerstellung aus Materialien, die sich in einem Zustand derart befinden, daß sie sich ausziehen lassen, wobei es sich bei solchen Materialien im allgemeinen um sogenannte ''ausziehbare Materialien¹¹ handelt« Insbesondere handelt es sich via ausziehbare Materia?-ien, die unter der Einwirkung von Wärme weich v/erden oder sich \^rerflüssigen und relativ fest oder hart bei der Abkühlung werden.

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Verfahren und Vorrichtung nach der Erfindung eignen sich "besonders für die Glasfaserherstellung und darum wird die folgende Beschreibung anhand eines Verfahrens sowie anhand von Vorrichtungen zur Herstellung solcher Fasern gegeben.

Bekanntlich gibt es auf dem Fachgebiet vier genau definierte und wohl,bekannte technische Verfahren, mit deren Hilfe man Glasfasern erhalten kann, Techniken, die kurz im folgenden erläutert'werden, auf die im folgenden näher eingegangen werden soll:

1. Ausziehen durch Blasen, auch Ausziehen unter Dampf, Ausziehen unter Luft oder Ausziehen unter Niederdruckluft genannt.

2. Mechanisches Ausziehen bzw. Düsenziehverfahren, auch ¹'kontinuierliches Ausziehen¹' genannt.

5. Ausziehen in swei Stufen ausgehend'von kalten Stäben, auch ''Aerocor-Verfahren" genannt.

4-. Ausziehen durch Zentrifugieren, auch'Bchleuder-

verfahren¹' , ''Verfahren Tel'' οder"Verfahreη Supertel'' genannt.

Es existieren zahlreiche Varianten zu jedem der vier oben genannten Verfahren. Es wurden auch schon Anstrengungen unternommen, um gewisse dieser Verfahren zu kombinieren. Darüberhinaus existieren weitere weiter unten bei der Beschreibung des Standes der Technik beschriebene Verfahren, mittels deren Wissenschaftler vorher versucht haben, Glasfasern herzustellen, Diesen Varianten jedoch sowie den Versuchen einer Kombination und Anwendung anderer Techniken ist nicht ausreichend Erfolg beschieden worden, um einen besonderen und definierten Stand der Technik, der hier erläutert werden könnte, darzustellen.

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Erfindungsgemäß soll nun ein fünftes Verfahren, welches völlig neu ist und dessen Prinzip und Verwirklichung von origineller Art sind, dargelegt werden.

Im folgenden sollen nun die vier "bekannten oben kurz erwähnten Verfahren diskutiert v/erden. Die in Klammern stehenden Zahlen im Text beziehen sich auf "bibliographische Bezugnahmen, die sich am Ende dieses Abschnittes finden.

1. Ausziehen durch Blasen

Das Ausziehen durch Blasen (1) (2) (3) W ist ein Verfahren der Faserherstellung, bei dem das schmelzflüssige Glas vom Vorherd eines Ofens über Öffnungen von ein oder zwei Reihen auf einer Spinndüsenplatte vorgesehener öffnungen •fließt, was zu einer großen Anzahl von Glasotrömen führt, die in eine Ausziehzone fließen, wo sie 'zwischen konvergierenden Gasstrahlen passieren«

Die Strahlaustrittsstellen befinden sich sehr nahe den Glasströmen und die Strahlen pflanzen sich nach unten fort und folgen einer Sichtung praktisch parallel zur Bewegungsrichtung der Glasströme. Im allgemeinen folgen die Glasströme der Winkelhalbierenden des Winkels zwischen den konvergierenden Strahlen. Meistens bestehen diese Strahlen aus Hochdruckdampf.

das Blasausziehen sind zwei Verfahren bekannt. Nach dem ersten wirken die Ausziehströme auf die bereits ausgezogenen Fasern und das erhaltenen Produkt ist ein Vlies, auch ''unter Dampf ausgezogenes Vlies¹¹ genannt, welches all gemein als Verstärkungsmaterial dient.

Nach dem zweiten Verfahren des Ausziehens durch Blasen schlagen die Ar-sziehströme direkt relativ dicke Fadenströme aus schE^Izflüssigem Glas an und das erhaltene

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Produkt ist eine Isolierwolle, die "unter Dampf ausgezogene Faser¹' genannt wird.

27ach einer Variante zum ersten Verfahren des Ausziehens durch Blasen (5) wird die aus Spinndüse und Tiegel zu deren Speisung bestehende Gesamtanordnung in einer Kammer unter Druck derart eingeschlossen, daß die aus der Spinndüse austretenden Glasströme mittels Druckluft ausgezogen werden, Vielehe aus der Kammer unter Druck über einen Schlitz entweicht, der direkt unter den Nippeln der Düse angeordnet ist, wobei diese Variante gemeinhin ''Ausziehen unter Luft bei niedrigem Druck¹' genannt wird. Die erhaltenen Produkte sind allgemein bekannt unter dem Hamen ''unter Luft ausgezogenes Vlies¹' und ''Glasstapelfaservorgarn¹'.

2. Mechanisches Ziehverfahren

Des Verfahren zum mechanischen Ziehen von Glasfasern (6) (7) beginnt wie das Düsenziehverfahren, d.h., daß eine gewisse Anzahl von Glasströmen aus öffnungen der an einer Düse vorgesehenen Hippel oder Warzen gebildet wird. Das mechanische Ziehverßhren kommt jedoch ohne Gasstrahl zum Zwecke des Ziehens aus; vielmehr wi-rd ein. mechanischer Zug mittels einer Drehtrommel, die sich bei hoher Geschwindigkeit dreht, realisiert, wobei auf diese Trommel die Fasern sich aufwickeln; oder es können auch sich drehende Rollen, zwischen denen die Fasern durchlaufen, vorgesehen sein. Die entsprechenden Patente sind zu zahlreich, um hier aufgeführt zu werden; im übrigen sind sie von keinerlei reeller Wichtigkeit mit Bezug auf die Erfindung.

5- Aerocor-Verfahren

Eeim Aerocor-Verfahren (8) (9) wird das Glas in einen Fluidstrahl bei erhöhter Temperatur und Geschwindigkeit in festem Zustand und nicht in Form eines flüssigen Fadens wie beim Blasziehverfahren oder beim oben beschriebenen Verfahren des mechanischen Ausziehens eingeführt. Ein Glasstab oder

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manchmal auch ein dicker Glasfaden wird in einen heißen Gasstrahl, gewöhnlich in einer Richtung, die praktisch senkrecht zu diesem Strahl ist, eingeführt. Hieraus folgt, daß das Ende des .Stabes sich erwärmt und erweicht, derart, daß der Strahl in der Lage ist, eine Faser·, die er mitnimmt, auszuziehen.

4. Ausziehen durch Zentrifugieren

Kach diesem Verfahren (1o) (11) wird das schmelzflüssige Glas in einen Körper eingeführt, der sich bei großer Geschwindigkeit dreht und der an seinem Umfang eine gewisse Anzahl von öffnungen aufweist. Das Glas tritt durch diess öffnungen unter Wirkung der Zentrifugalkraft aus und die entstehenden Glasströme werden dann der Wirkung eines konzentrischen Ringstrahls aus heißen Gasen oder Flammen ausgesetzt, der im allgemeinen nach unten gerichtet ist, wobei diese Fäden auch in einem Bereich, der konzentrisch zum ersten Strahl und weiter vom Drehkörper entfernt ist, der Wirkung eines zweiten nach unten gerichteten Hochgeschwindigkeitsstrahls ausgesetzt werden können, der im allgemeinen aus Luft oder Dampf von hohem Druck besteht» Die Glasströme werden so in feine Fasern ausgezogen, die gekühlt und nach unten in Form von Glaswolle abgezogen werden.

Analyse des Standes der Technik

Seit langem hat man erkannt, daß es wünschenswert ist, Glasfasern mit einem extrem kleinen Durchmesser, beispielsweise in der Größenordnung von etlichen Mikron herzustellen, da die mit solchen Fasern hergestellten Produkte vorteilhafte physikalische Eigenschaften auf v/eisen, insbesondere sind bei ihnen die mechanische Festigkeit sowie das Isoliervermögen von beachtlichem Wert. Obwohl darüberhinaus die Länge der Fasern entsprechend ihrer Anwendung von mehr oder veniger großem Interesse ist, bevorzugt man im allgemeinen

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relativ lange Fasern. Im übrigen ist es extrem vorteilhaft, insbesondere vom \\dr tschaft liehen Standpunkt aus, eine erhöhte Produktionsmenge zu realisieren.

Ein Mittel, um diese erhöhte Produktionsmenge zu erreichen, "besteht darin, eine erhöhte Ziehmenge pro Öffnung (une tiree par orifice)₅ oder erhöhten Durchsatz pro Einheit zu haben« Unter ^'Durchsatz pro Einheit¹¹ (''debit unitaire'·) soll die Produktion verstanden werden, die innerhalb eines gegebenen Zeitraums durch ein einziges "Fibrierungszentruio realisiert wird. Unter ' 'Fibrierungszentrum' ' versteht man entweder eine Öffnung, die einen Glasstrom beim Blasziehverfabren, beim mechanischen Ausziehen und beim Ziehen durch Zentrifugieren abgibt, oder einen Glasstab beim Aerocor— Verfahren. Beim Fibrierungs- (Faserherstellungs-) verfahren nach der Erfindung bedeutet ''Fibrierungszentrum'' ein Konus aus geschmolzenem Glas, aus dem eine einzige Paser gezogen wird«

Die Durchsätze werden für ein gegebenes Verfahren im allgemeinen in Kilogramm oder Tonnen pro Stunde oder pro Periode von vierundzwanzig Stunden ausgedrückt. Zusammengefaßt ist. es im allgemeinen wünschenswert, sehr feine und sehr lange Fasern herzustellen, und dies bei einem erhöhten Durchsatz pro Einheit; diese Ziele sind jedoch widersprüchlich, wenigstens was die bekannten Verfahren betrifft. Man war somit immer genötigt, eine Wahl zu treffen. Darüberhinaus kann jedes der bekannten Verfahren nur Verwendung finden, um ein einziges Produkt oder einen beschränkten Bereich von Produkten zu erhalten.

So ermöglicht beispielsweise das mechanische Ziehen die Erzeugung von endlosen sehr feinen Faden; ihr Durchsatz pro Einheit oder spezifischer Durchsatz ist jedoch gering und das resuJ.tierende Produkt kann in wirtschaftlicher Weise in Torrn von Glaswolle keine Anwendung finden. Im übrigen ermöglicht das Zentrifugierverfahren die Erzeugung von

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Fasern bei relativ hohem Einheitsdurchsatz; diese haben jedoch die Neigung, kurzer zu sein und lassen sich nicht leicht zur Bildung von Yorgarnen oder anderen ■Verstärkungsprodukten oder textlien Produkten zusammenfassen«. Andererseits sind die durch Zentrifugieren erzeugten Pasern für zahlreiche Anmeldungsfälle äußerst zufriedenstellend wie beispielsweise die Isolation von Gebäuden, bei denen ein großer«Bereich von Durchmessern und Faserlängen im Fertigprodukt keinerlei Nachteile bedeutet; wenn jedoch die Isolierbedingungen oder die charakteristischen Anforderungen an das mechanische Verhalten der Produkte sehr streng sind, so V7erden andere Fabrikationstοchniken wie das Aerocor-Yerf aliren im allgemeinen angewendet.

Das Aerocor-Yerfahren ermöglicht es, lange und feine Fasern herzustellen; kann jedoch nicht bei ausreichend hohem Durchsatz funktionieren, um tatsächlich in der Lage zu sein, in Konkurrenz mit dem Zentrifugierverfahren zu treten. Beim Aerocor-Verfahren nämlich stellt sich in dem Ausmaß wie der Durchsatz pro Einheit zunimmt, unvenaeidlicherweise eine entsprechende Durchmessererhöhung der Fasern ein. Wenn ein gewisser Durchmesser erreicht ist und man weiter den Durchsatz pro Einheit erhöht, so neigt der Glasstab dazu, den Gasstrahl ohne völlig zu schmelzen zu durchqueren, was dazu führt, daß in dem Produkt eine unzulässige Anzahl von unzerfaserten Partikeln, die unter dem Namen ''Haken'' bekannt sind, enthalten sind.

Das Verfahren des Ausziehens unter Luft von niedrigem Druck ermöglicht es, lange Fasern von einem gleichförmigen Durchmesser zu erhalten; die Durchsätze pro Einheit sind jedoch relativ gering. Versucht-man die Durchsätze pro Einheit zu erhöhen, so resultiert die Bildung von Glaströpfchen, die nur unzureichend ausgezogen sind.

Besonders wicht, g beim Verfahren nach der Erfindung ist es,

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feine und lange Fasern "bei stark erhöhten Durchsätzen pro Einheit zu erhalten.

Bei der zweiten Art des Düsenblasverfahrens können die Durchsätze pro Einheit stark erhöht sein; da jedoch die Ausziehströme die Glasströme zerreißen, bevor sie sie auszi-ehen, wird ein großer Teil des Glases, der 5o % erreichen kann, nicht in Fasern umgeformt und lagert in der Volle in Form von unzerfaserten Partikeln (Schmelzperlen). Darüberhinaus sind die Fasern sehr kurz und haben einen unregelmäßigen Durchmesser.

Eine wichtige Besonderheit "beim Verfahren nach der Erfindung ist darin zu sehen, daß man feine und lange Fasern bei stark erhöhten Durchsätzen pro Einheit wie oben dargelegt erhalten kann, und daß man Fasern erzeugt, die praktisch frei von unzerfaserten Materialien sind.

Zahlreiche Forscher haben große Anstrengungen unternommen, um die Glasfaserherstellung zu verbessern, indem sie ein oder mehrere Ausziehverfahren ausgehend von Strömen schmelzflüssigen Glases anwandten. Gewisse dieser bekannten Techniken basierten auf Versuchen zur Verbesserung des Ausziehverfahrens durch Vergrößerung oder Verlängerung der Ausziehzone indem entweder Spezialmittel vorgesehen wurden, um den Glasströmen und den embryonalen Fasern VJärme zuzuführen (2), oder indem begrenzte Strahlen (13) (14-) oder beides (15) zur Anwendung gebracht wurden.

Der Leitgedanke, dem die bekannten aufgezählten Techniken gefolgt sind, legt nahe, daß die Realisierung optimaler 'Faserproduktionsbedingungen von einer Erhöhung der Länge der Ziehzone abhängt.

Im Gegensatz hierzu soll erfindungsgemäß das Ausziehen über einen kurzen Weg, der in der Größenordnung von nur ein bis zwei Zentimetern sein kann, erreicht werden. Vie man im übrigen

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im Lichte der Darlegungen des Gegenstandes der Erfindung sehen wird, liegt eine der HauptCharakteristiken des Verfahrens nach der Erfindung in der Tatsache, daß die Fasern sehr bald auf.eine relativ kalte Zone zu abgeführt werden, in welcher das Sehen bzw. Verstrecken nicht fortgesetzt werden kann.

Verschiedene andere Lösungen wurden nahegelegt, um Glas im schmelzflüssigen Zustand in einen Ausziehstrahl (16) (1?) (18) 019) einzuführen. Bei allen diesen Versuchen hat man festgestellt, daß der Glasstrom oft die Tendenz hat, einer Bahn am Strahlumfang zu folgen, d.h. dazu neigt, den Strahl zu übergreifen bzw. zu überlagern (auf den Cträhl zu reiten), anstatt in dessen Kern einzutreten, dorthin, wo die Ziehbedingungen die wirksamsten sind. Vorschläge wurden gemacht, um diesem Problem des Übergreifens auf den Grund zu gehen; die vorgeschlagenen Lösungen umfassen die von Fletcher (15) empfohlenen festen Schirme oder die übertragung einer beachtlichen kinetischen Energie auf die Glasströme wie beispielsweise bei Modifikationen des Schleuderverfahrens, wie sie Levecque (11), Paymal (18) und Battigelli (19) zeigen,

Ein weiterer vorgeschlagener Weg zur Losung dieses Problems, der dem Aerocor-Verfahren näher kommt, sieht vor, das Glas in Form eines festen (9)» oder vorerweichten Stabes (2o) oder in Form von Glaspulver (14) einzuführen.

Im Gegensatz zum Vorstehenden ist ein weiterer wichtiger Aspekt des Verfahrens nach der Erfindung im Einführen des Glases in schmelzflüssigem Zustand in progressiver und sehr stabiler Veise in eine Zone zu sehen, wo die Ziehparameter am wirksamsten sind.

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vom 12.3,34 vom 23,. 10.37 • (Slayter i al.) .' ~ (Slayter 5 al.) vom .24. 5.39 vom 15.11". 51 ■ ■ vom 28.5.62 (Stalego) (Stalego) vom 12.7.56 vom 2Sn2. 5S (Stalego) (Stalego)

(Karlovitz & al.) .-(Karlovitz) (Fletcher) vorn .Dcz.61' · · vom 10,7.6 S ■ vom 14.5.68 . «>' vom 25.5.51 ■ . -

Ame von Patent Nr* 2.133.236 (Slayter & nl.^ Amerik.Patent Nr, 2.206.058 (Slayter &' al.)

Amerik.Patent Nr.' 2.236,903 (Dockerty)' Amerik.Patent Nr. 2.729.027 (Slayter & al.) Ame rik. Patent Nr." 3. 26 S. S 20 (Day & al.)

Amerik.Patent Nr, Amerik.Patcnt Nr.

Amerik.Patent Nr. Amerik.Patent Nr. Amerik.Patent Nr. Amerik,Patent Nr.

Z.9.91.507 (Levccquo & al.) 3*215.514 (Levecque & al.)

3.3-5 7.808 (Eberle)

3',6 34.05S (Paymal)

" 3.649.. 232 (Battigelli)

2 .607.075 (Stalegp^

CD

*

Im Unterschied zum Vorstehenden "besteht das Hauptziel der Erfindung in einer Technik zur Erzeugung von Glasfasern, bei der es nicht notwendig ist, eine der hauptsächlichen wünschenswerten oben genannten Eigenschaften, insbesondere die Feinheit, die Länge oder die Leistung bzw. Durchsatz pro Einheit der Fasern aufzuopfern.

Ausgehend von einem Verfahren zum Umformen eines gegebenenfalls durch die Wärme erweichten Materials in Fasern zeichnet sich erfindungsgemäß das Verfahren dadurch aus, daß ein Gasstrom und ein Gasstrahl erzeugt werden, wobei die Orientierung des Strahls derart gewählt wird, daß er auf den Hauptstrom trifft und seine kinetische Energie ausreichend gewählt wird, damit er hierin eindringt, wobei eine Wechselwirkungszone auf diese Weise in der Nähe der Eindringbahn des Gasstrahls in den Gasstrom hergestellt wird; und daß man das in der Wärme erweichte Material bis an die Begrenzung des Hauptstroms führt, damit es in die Wechselwirkungszone gelangt»

So wird es durch die erfindungsgemäße Maßnahme möglich, Fasern mit einem weiter gestreuten Bereich von Anwendungen zu erzeugen, als es nach einer der bekannten Techniken möglich war.

Die folgende Tafel läßt den Unterschied noch deutlicher werden:

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T Λ FEL I

VIS' R F A II R E N' P R¹ODu 'Κ Τ

Ausziehen durch Blasen Darcpf: Vlies
Dampf: Wolle
Niederdruckluft

2. Mechanisches Ziehen

3. Acrocor

4. Zentrifugieren

S. Verfahren nach der Krfindung"

Charakteristische Faserlänge für einen ge gebe lic η Durchmesser

fast kontinuierlich

sehr kurz

fast kontinuierlich

kontinuierlich lang .

kurz ■ sehr -lang ; Charakteristischer'
Bereich der raittle- ■
ren Faserdurchmesser
(Mikron)■ ' ■ ·

bis 18 '
bis. 14 ' .
bis 18

bis 2Ξ .
weniger als 0,5-8

bis 15
0,5 bis 1Q'': .

Bereich der
mittleren Durchsätze pro Eirheib
(kg pro 24- Stunden

2 bis 5
10 bis 50
1 bis 2,5

0,3 bis 3

0,2 bis 5

0,5.bis 7

0,5 bis SO

nicht fibricrte oder fehlerhafte Materialien (prozentualer Anteil am Gesamtgewicht:}

weniger als 0,S~2j

15 bis 50 {

weniger als 0,5-2

■3 bis 15 '«

0,5 bis 4 0,5 bis 2 0,5 bis 2

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Durch die erfindungsgemäße Maßnahme wird auch eine Technik zur Erzeugung von mineralischen Fasern vorgeschlagen, bei der die Arbeitsbedingungen leicht an die selektive Produktion von Pasern anpaßbar sind, die dann für eine größer·?. Benutzungsvielfalt wie vorher geeignet sind. Ter "breite Bereich der Fasern, die erfindungsgeiaäß erzeugt werden können, macht in der Vielzahl dex' Fälle die Verwendung aelirorer Techniken oder Verfahren zur Erzeugung unterschiedlicher Produkte überflüssig. Auf dem Gebiet der GlasfaserIndustrie bedeutet dies einen enormen Vorteil, da hierdurch die Möglichkeit geschaffen wird₅ einen breiteren Bereich von Produkten mit der gleichen !Technik herzustellen, wodurch die beachtlichen Investitionen eliminiert werden, welch« für die Ausrüstung erforderlich wären, die vorher notwendig waren» \m den gleichen Bereich von Produkten nach den bekannten Verfahren zu erzeugen.

Gegenstand der Erfindung ist auch eine Technik zur Erzeugung von Glasfasern, die es ermöglicht, die verschiedenen Nachteile des Standes der Technik zu eliminieren. So erfordert beispielsweise die Verwirklichung der erfindungsgemäßen Maßnahme eine statische Ausrüstung im Gegensatz zu dem bis heute weit verbreiteten Schleuderverfahren, bei dem die Vorrichtung zur Erzeugung von Fasern sich mit sehr hoher Geschwindigkeit dreht, was die Verwendung und die Unterhaltung von Spezialmaschinen hoher Präzision erforderlich macht. Darüberhinaus ist es möglich, die Ausrüstung nach der Erfindung mit gegen hohe Temperaturen unter statischen Bedingungen sehr beständigen Materialien herzustellen, ohne daß es notwendig würde, daß diese eine große Beständigkeit gegen hohe Temperaturen unter dynamischen Bedingungen hätten, was es jedoch möglich macht, Fasern aus einem größeren Bereich von Materialien zu produzieren. Auch vereinfacht im Gegensatz zum bekannten Stand der Technik die Erfindung stark das Einführen schmelzflüssigen Glases in das Innere eines Gasstrahls zum Zwecke des Ausziehens,

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wobei die eingesetzten Mittel, um dieses Einführen nach dem Verfahren der Erfindung zu erreichen, vielter unten genau beschrieben v/erden. Diese Besonderheit nach der Erfindung steht im erheblichen Gegensatz z-u den verschiedenen bekannten Systemen des Einführens des Glases in einen Ziehstrahl, insbesondere nach dem oben beschriebenen Aerocor-Verfahren, bei dem ein Stab ax*s festem Glas in den Strahl eingeführt wird, um hierin erweicht und geschmolzen zu worden. Wie oben angegeben, ist diese Technik erheblich begrenzt, was den Durchsatz pro Einheit und die Haken, die im Produkt oft schwierig zu vermeiden sind, betrifft. Gans im Gegensatz hierzu ermöglicht es das Einbringen des schmelsflüssigen Glases in eine Ziehzone im Innern des Ziehstroms nach dem Verfahren nach der Erfindung, wesentlich höhere Durchsätze pro Einheit wie nach dem Aerocor-Verfahren zu erhalten, und dies bei einer vernachlässigbaren Menge in Fasern nicht umgeformten Materials, und bei Auf recht erhaltung der Faser f einheit.,

Gegenstand der Erfindung ist auch eine Technik zur Herstellung von mineralischen Fasern, bei der es mehr als nach federn anderen Verfahr*en möglich wird, eine große Vielzahl von Zusammensetzungen su verwenden, um einen breiten Eereich von Faserqualitäten zu erzeugen.

Nach der Erfindung führt man also das Material in erweichtem oder schmelzi'lüssigem Zustand in einen Fluidhauptstrom großer Geschwindigkeit ein, indem man, um das Eindringen dieses Materials sicherzustellen, die Wechselwix'kung des Fluidhauptstroms mit einem Fluicltransversalstrahl ausnutzt, wobei diese Wechselwirkung eine Zone schafft, in der resultierende quer zum Hauptstrom gerichtete Ströme die Zuführung dieses erweichten Materials" in den Hauptstrom und genauer in die Wechselwirkungszone sicherstellen.■ -

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Nach der Erfindung ist, um das Material im schmelzflÜGsigen Zustand in Fasern umzuformen, vorgesehen, einen Hauptfluidstrom oder Fluidprimärstrom und einen Sekundärstrom oder Sekundärstrahl zu schaffen, der transversal bezüglich dieses Hauptstroms orientiert und in der Nähe des letzteren angeordnet ist, derart, daß dieser Sekundärstrahl von diesem Hauptstrom umgeben wird und daß eine Wechselwirkung sich zwischen diesen Strömen einstellt, wobei diese Wechselwirkung eine Zone erzeugt, in der- die resultierenden Ströme quer zum Hauptstrom sicherstellen, daß schmelzflüssiges Material in diesen Hauptstrom, und genauer in diese Wcchs-elwirkungszone geführt wird.

Nach der Erfindung hat dieser Selcundärstrom einen kleineren Querschnitt als der Hauptstrom.

Nach der Erfindung wird das Material im geschmolzenen Zustand in die Uähe des Haupt stromes geführt.

Vorzugsweise formt man das schmelzflüssige Material in Fasern um, indem man einen gasförmigen Strom und einen gasförmigen Strahl erzeugt, wobei der gasförmige Strahl eine ausreichende kinetische Energie und eine Richtung derart aufweist, daß er in diesen gasförmigen Strom eindringt, derart, daß sich eine Vechselwirkungszcne in der ITähe der Bahn ausbildet, die sich auf das Eindringen dieses Gasstrahls in diesen Gasstrom bezieht; und daß das geschmolzene Material in diese Wechselwirkungszone eindringt.

Vorteilhaft formtman ein ausziehbares Material in -Fasern um, indem man einen Gasstrom und einen Gasstrahl erzeugt, wobei der Gasstrom quer zum Gasstrahl gerichtet ist und diesen derart umschließt, daß eine Wechselwirkungszone erzeugt wird, die sich im Innern des Gasstromes und in Strömungsrichtung bis hinter diesen Gasstrahl erstreckt und daß eine Fluidströaung in dieser V/echselwirkungszone erzeugt wird, welche Wirbelströme umfaßt, wobei das erweichte ausziehbare Material in diese Wechselwirkungszone und somit in die Wirb;

•ströme zum Ausziehen der Fasern geführt wird.

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Nach der Erfindung ist auch vorgesehen, daß der Gasstrahl und der Gasstrom einen Winkel bezüglich einander derart bilden, daß aufgrund der Jeweiligen Charakteristiken von Gasstrahl und Gasstrom der Gasstrahl in den Gasstrom eindringt, diesen Jedoch nicht durchsetzt, derart, daß eine Wechselwirkungszone im Innern des Gasstroms erzeugt wird und daß das ausziehbare Material in diese Wechselwirkungszone eindringt«

Nach einem anderen Merkmal der Erfindung erzeugt man einen Hauptgasstrom und Sekundärgasstrahlen, wobei diese Strahlen unter Abstand zueinander vorgesehen und derart angeordnet sind, daß sie in diesen Hauptgasstrom eindringen, und dabei Wechselwirkungszonen nahe der Bahn bilden, die von diesen Gasstrahlen in dem Gasstrom verfolgt wird; und daß das geschmolzene Material in diese Zonen unter dem kombinierten Einfluß der Transversalströme und des Unterdrucks eindringt, welches sich hinter den Eindringzonen der Sekundärstrahlen in dem Hauptstrom ausbilden.

Erfindungsgemäß ist auch vorgesehen, das schmelzflüssige Material in den Hauptstrom einzuführen, wobei der Sekundärstrom oder Gasstrahl als Trägerstrahl in einer Zone dient, die nahe der Seite hinter dem Sekundärstrahl bezogen auf die Hauptstromrichtung liegt.

Nach einem anderen Merkmal der Erfindung erfolgt die Zuführung schmelzflüssigen Materials, wie Glas aus einem das Glas enthaltenden Behälter in einen Gasstrom, der dazu bestimmt ist es in Fasern umzuformen, indem ein längs einer Wand gerichteter Hauptstrom erzeugt wird und das schmelzflüssige Glas quer durch diese Wand in diese Hauptstrombahn geführt wird und indem ein Gasstrahl quer zu dieser Bahn in einer Richtung derart erzeugt wird, daß er in den Gasstrom in der Nähe und vor dem schmelzflüssigen Glas eindringt.

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Kach einer anderen Charakteristik der Erfindung besteht das Verfahren zur Herstellung von Fasern aus thermoplastischen Materialien, insbesondere Glasfasern, durch Ausziehen des schmelzflüssigen Materials mittels eines gasförmigen Stroms darin, einen Hauptgasstrom von großer Geschwindigkeit ζυ erzeugen, einen Gasstrahl, ebenfalls von großer Geschwindigkeit zu erzeugen, dessen Richtung einen Winkel mit dem Hauptstrom bildet, wobei das Eindringen des Gasstrahls in den Haupts'trom zu einer Wechselwirkungszone führt, wobei das Material im schmelzflüssigen Zustand in diese Zone eindringt und allmählich in eine Faser ausgezogen wird, die durch den resultierenden Gasstrom des Gemisches aus Hauptstrom und Gasstrahl mitgerissen wird.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, den Gasstrahl auf seinem ganzen Umfang mit dem Hauptgasstrom in Kontakt zu setzen«

Ebenfalls ist vorgesehen, dem Gasstrahl eine Richtung im wesentliehen senkrecht zum Hauptgasstrom zu verleihen.

Nach der Erfindung wird das schmelzflüssige Material durch Öffnungen oder Schlitze in der Nähe der Gasstrahlen eingeführt.

Auch befaßt sich die Erfindung mit Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens, insbesondere zur Herstellung von Glasfasern aus schmelzflüssigem Glas.

Nach einem anderen Merkmal der Erfindung umfaßt eine solche Vorrichtung Einrichtungen zur Herstellung eines Fluidhauptstroms in einer bestimmten Richtung; Einrichtungen zum Aufbau wenigstens eines Trägergasstrahls, dessen Querschnitt geringer als der des Hauptstroms ist, v/obei der Trägerstrahl euer zur Bahn des Hauptstroms gerichtet'ist, derart, daß er in den Hauptstrom eintritt; und Einrichtungen zum Führen des schmelzflüssigen Glases an einen Ort, von dem die

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kombinierte Wirkung von Strahl und Strom ihn in eine Zone führen, wo für das Ausziehen günstige Bedingungen herrschen.

Nach der Erfindung sind insbesondere Einrichtungen vorgesehen, um das schmelzflüssige Glas in eine Grenzzone des Hauptstroms zu führen. Auch vorgesehen sind Einrichtungen zur Führung des schmelzflüssigen Glases in die Nähe der Zone, wo der Trägerstrahl in den Hauptstrom eindringt.

Nach einem anderen Merkmal umfaßt eine Vorrichtung nach der Erfindung Einrichtungen zur Herstellung eines Hauptgasstroms, wobei eine Konstruktion auf einer Seite des Hauptstroins den letzteren begrenzt; sowie Einrichtungen zum Einführen eines Trägergasstrahls in den Hauptstrom und Einrichtungen zum Liefern von schmelzflüssigem Glas über (durch) diese Konstruktion in einen Bereich, der eng benachbart (nah) der strömungsabwärts gelegenen Seite des Trägerstrahls bezogen auf die Richtung des HauptStroms sich befindet.

V/eitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind der Beschreibung von beispielsweisen Ausführungsformen der Erfindung zu entnehmen, die im folgenden mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden, in denen

Figur 1 eine schematische Darstellung der Hauptkomponenten einer Vorrichtung nach der Erfindung ist und die allgemeine Beziehung zwischen diesen Komponenten zeigt, um einen Hauptstrom und einen Strahl quer hierzu zu erzeugen, sowie Einrichtungen zur Speisung mit Glas und die Aufnahmeeinrichtung;

die Figuren 1A, 1B und 1C sind vergrößerte Teilschnitte gewisser Teile einer Vorrichtung wie die nach-Fig. 1, wobei diese Ansichten den Bereich der Glaseinführung zeigen j die Figur 1A zeigt hierbei den durch den Haupt strom allein bewirkten. Effekt; Figur 1B den durch den Querstrahl allein bewirkten Effekt und Figur 1C den aus der Wechselwirkung von Hauptstrom und Querstrahl resultierenden Effekt auf das Glas, wenn diese beiden Strahlen erfindungsgemäß zur Wirkung kommen;

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Figur 2 ist eine schematische Seitenansicht und zeigt eine Konfiguration der Strömung von Gas und Glas, die für die Erfindung charakteristisch ist, wobei diese Darstellung bezogen auf die Figur 1, 1A, 1B und 10 umgedreht ist, d.h. zeigt, wie das Glas und die Strahlen nach oben strömen;

Figur 2A ist eine scheinatische perspektifische Darstellung in einem Maßstab größer als dem der Figur 2 der in dieser Figur 2 dargestellten Wechselwirkungszone;

Figur 2B ist eine Ansicht der in Figur 2A dargestellten Vechselwirkungszone, wobei die Darstellung im Teilschnitt quer zu den verschiedenen den gasförmigen Ausfluß (Strömung) darstellenden Linien der Ströme gelegen ist;

Figur.2C ist ein Horizontalschnitt durch die in Figur 2 dargestellte Wechselwirkungszone in einem Maßstab größer als •dem der Figur 2üängs der in Figur 2 angegebenen Linie 20;

Figur 2D ist ein Schnitt analog dem der Figur 20, jedoch längs der Linie 2D der Figur 2;

. die Figuren 2E, 2F und 2G sind Vertikalschnitte längs der Linien 2E, 2F und 2G der Figur 2, jedoch im Maßstab der Figuren 20 und 2D;

Figur 2H ist eine schematische perspektivische Darstellung, die insgesamt ähnlich der Darstellung der Figur 2A ist, in der jedoch das Glas nicht dargestellt wurde, um das Verständnis zu erleichtern; darüberhinaus sind hier gewisse Aspekte der Gasströmung, wie sie bezüglich einer Ebene senkrecht zum Hauptstöom kurz vor dem Sekundärstrahl.dargestellt sind, wiedergegeben;

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"Figur 3 ist eine Teildarstellung im Schnitt und zeigt eine Ausführungsform, entsprechend der mehrere Fibrierungs-(Faserherstellungs-) Zentren vorgesehen sind, wobei diese in aufeinanderfolgenden Reihen und auch zu beiden Seiten des Hauptstromes vorgesehen sind;

Figur 3A ist eine Teildarstellung im Schnitt und zeigt eine andere Ausführungsforin, nach der mehrere Fibrierungszentren vorgesehen sind, wobei diese in aufeinanderfolgenden Reihen ähnlich denen des unteren Teils der Figur 3 angeordnet sind;

Figur 4 ist eine Teildarstellung im Schnitt einer anderen Ausführungsform mit mehreren Fibrierungszentren und zeigt eine besondere Anordnung, die dazu beiträgt, daß die stromungsaufwärts gelegenen Zentren nicht störend auf die strömungsabwärts gelegenen der erstgenannten einwirken;

Figur 5 ist eine Teildarstellung im Schnitt, ähnlich Figur 4 und zeigt eine andere Ausführungsform, nach der mehrere Fibrierungszentren vorgesehen sind und zeigt eine Anordnung, die dazu beiträgt, daß. die ströroungsaufwär-ts vorgesehenen Zentren nicht störend die bezüglich der ersten strömungsabwärts befindlichen Zentren beeinflussen;

die Figuren 6 und 7 zeigen im Schnitt bzw. in der Perspektive eine andere Ausführungsform, um mittels eines ausziehbaren Materials eine Vorrichtung zu speisen, die erfindungsgemäß arbeitet;

Figur 8 zeigt eine andere Ausbildung zum Liefern eines ausziehbaren Materials in Höhe der V/echselwirkungszone der beiden verwendeten Gasstrahlen;

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die Figuren 9A, 9B und 9C zeigen noch eine andere Variante einer Vorrichtung zur Herstellung von Fasern nach der Erfindung, wobei die Figur 9A die allgemeine Anordnung, die Figur 9B in vergrößertem Schnitt längs der Linie 9B-9B der Figur 9C gewisse Teile dieser Vorrichtung zeigt, während die Figur 9C eine vergrößerte Draufsicht auf die in Figur 9B dargestellten Teile zeigt;

Figur 10 ist ein Schnitt durch eine andere Ausfübrungsform, bei der eine durch eine Wasserzirlmlation in unmittelbarer Nähe der Hauptströmungsbahn gekühlte Platte hinter dem Fibrierungs- · Zentrum verwendet wirdj

Figur 11 ist eine Darstellung analog der Figur 10, zeigt jedoch zusätzlich die Verwendung eines Deflektors mit Wasserkühlung in der Nähe der Seite des Hauptstroms, die dem FibrieruDgszentrum gegenüber liegt;

Figur 12 zeigt eine andere erfindungsgemäß vorgesehene Besonderheit, insbesondere das Vorhandensein einer Öffnung in Schlitzform, welche das ausziehbare Material aus einem Tiegel in die Wechselwirkungszone liefert, wobei dieser Schlitz zugeordnet zu einer Reihe oder Serie von Öffnungen für Sekundärstrahlen gezeigt ist. Es handelt sich um eine von unten gesehene perspektivische Darstellung;

Figur 12A zeigt in der Perspektive von einem Beobachtungswinkel gleich dem der Figur 12 verwendeten eine Vorrichtung derselben Art wie die der Figur 12, d.h. eine Vorrichtung, die einen Austrittsschlitz für das Glas zugeordnet zu einer gewissen Anzahl von Öffnungen von Sekundärstrahlen aufweist, wobei diese Darstellung in größerem Maßstab als in Figur 12 gezeigt ist und eine gewisse Anzahl von Glaskonen gezeigt ist, die aus dem Schlitz austritt; außerdem ist eine Glasfaser während des Ausziehvorgangs aus jedem Konus dargestellt;

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die Figuren 13A und 15B sind Schnittdarstellungen und zeigen eine andere Variante der. Vorrichtung, die sich verwenden läßt und die es ermöglicht, eine erhe"bliche Menge an Fasern zu erzeugen und dabei einen einzigen Hauptstrom benutzt, indem nehrere Reihen von FibrierungsZentren vorgesehen sind; Figur UA ist ein Schnitt längs UA-UA der Figur UB, während Figur UB ein Schnitt längs UB-UB in Figur UA ist;

die Figuren 14A, 14B, 14C, und 14D zeigen jeweils in der Ansicht und in der Perspektive und in verschiedenen Schnittdar-stellungen eine andere Ausführungsform einer Vorrichtung, die zur Vervjirklichung der Erfindung "brauchbar ist, wobei die Schnitte 143, 14G und 14D jeweils längs der Linien 14B, 140 und 14D der Figur 14A gelegt sind;

die Figuren UA, 15B, 1^C und 15D sind Darstellungen und zeigen eine Vorrichtung, die verwendbar ist, ura Glasfasern zu erzeugen, und zwar in relativ großem Maßstab, wobei die Figuren I5A und I5B jeweils eine Darstellung in'der Ansicht und eine Darstellung in der Draufsicht sind und die allgemeine Anordnung der Hauptelemente wiedergeben und Figur I5C eine vergrößerte Seitenansicht der Anordnung eines FibrierungsZentrums zeigt, während Figur 15D eine andere Darstellung im Schnitt durch, das Fibrierungszentrum der Figur I5G in einem größeren Haßstab zeigt.

ESSCHBEIBÜBG· DES VERFAHBEnS.

Nach dem Verfahren der Erfindung ist die auf das ausziehbare Material ausgeübte Wirkung die Resultierende der charakteristischen Phänomene, die sich in der Vechselwirkungszone abspielen, Vielehe erzeugt wird, wenn ein quer zu einem Fluidstrom orientierter Strahl in. diesen eindringt, wobei dieser Strahl völlig durch den Strom auf wenigstens einem Teil seines Verlaufs ummantelt wird. Leistungsfähige und klar

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definierte Ströme mit zwei Wirbeln, v;elche das Aussehen, Verhalten und den Verlauf von Tornados haben und sich in umgekehrter (entgegengesetzter) Richtung drehen und eine ■beachtliche Winkelgeschwindigkeit haben, werden durch die Wechselwirkung von Strom und Strahl erzeugt.

Durch Bestreichen oder Reiben an der Oberfläche des ausziehbaren Materials üben diese Strome Kräfte aus, die versuchen, dieses Material gegen die Wechselwirkungszone und in das Innere hiervon* mitzureißen; das Material wird somit progressiv unter dem Einfluß der Wirbel mitgeführt und nimmt die Form eines lrn^~ liehen Konus an, von dessen Spitze eine Paser unter der Wirkung der resultierenden Strömung des Gemisches von Strom und Strahl· ausgezogen wird.

Es ist überraschend, daß der Glaskonus, obwohl er sich in einer Wirbelzone befindet, v/o stark erhöhte Geschwindigkeiten herrschen, trotzdem sehn? stabil ist und daß sein Querschnitt progressiv von seiner in der Emissionsebene befindlichen Basis biG zu seinem Ende abnimmt, wo eine einzige Paser ihren Ausgangspunkt findet. Es ist ebenfalls sehr überraschend, daß diese Paser, obwohl sie, wenigstens über ein gewisses Stück eine fast spiralförmige Bewegung aufweist, die in Amplitude und Geschwindigkeit erheblich und von zunehmender Größe ist, kontinuierlich aus dem Konus in einem kontinuierlichen Ziehverfahren austritt.

Das fast völlige Fellen von nicht zerfasertem Material in den nach dem Verfahren hergestellten Pasern ist auf die Stabilität in der Abmessung und der Lage des Glaskonus sowie auf die Kontinuität beim Ziehen der Einzelfaser zurückzuführen.

Das Phänomen der Wechselwirkung, wie es oben beschrieben wurde und damit deren Wichtigkeit ist erfindungsgomäß fundamental und kann sich in .einer Konfiguration mit einer Platte darstellen, d.ie den Hauptstrom auf einer Seite begrenzt und durch die der Sekundärstrahl strömt. Das gleiche Phänomen kann sich in Ausfüllungen, wie in Figur 12 dargestellt und weit'

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unten "beschrieben wird, ergeben, bei denen die Platte so klein ist, daß sie praktisch nicht vorhanden ist oder wo überhaupt keine Platte vorhanden ist. Das Phänomen der Wechselwirkung ist im wesentlichen dasselbe, mit oder ohne Platte. Da man bevorzugt immer eine Platte verwendet, auch wenn sie sehr begrenzte Abmessungen aufweist, wird Akzent in der folgenden Beschreibung auf Ausführungsformen gelegt, die eine Platte umfassen.

In Figur 1 erkennt man zunächst eine Quelle 1 , die derart angeordnet ist, daß sie einen Fluidhauptstrom längs einer Fläche abgibt, im vorliegenden Beispiel längs der Unterseite einer Platte oder einer Wandung 10. Man erkennt auch eine Quelle 2 zur Erzeugung eines sekundären Fluidstrahls, wobei diese Quelle derart angeordnet ist, daß der Strahl die Platte 10 durchsetzt (durchquert), um in den Hauptstrom einzudringen. Ein ausziehbares Material, wie Glas, wird auch durch die Platte 10 hindurch von einer Quelle 3 geliefert, wobei der Einführungspunkt 4- des Glases in den Hauptstrom in der in Figur 1 dargestellten 'Ausführungsform unmittelbar hinter dem Einführungspunkt 5 für d.en Sekundärstrahl in diesen Hauptstrom liegt. Ein geeignetes Mittel 6 zur Aufnahme der Fasern ist in Figur 1 dargestellt.

Für ein genaueres Verständnis des Fibrierungsverfahrens nach der Erfindung wird zweckmäßig auf Figur 1A bis 1 G Bezug genommen, bei denen es sich um Schnitte in großem Maßstab des Berefchs für die Einführung des Glases handelt und die in schematischer Weise die Bedingungen zeigen, die erfüllt werden müssen, um das Fibrieren nach der Erfindung und den Effekt der verschiedenen ins Spiel kommenden Komponenten herbeizuführen. Die Figuren 1A und 1B zeigen Arbeitsbedingungen, welche wegen des Fehlens der einen oder der anderen der für die Verwirklichung des Fibrierungsverfahrens notvrendigen Komponenten einfach das Ergebnis erzeugen, das man normalerweise erwarten kann.

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Figur 1C dagegen zeigt den erhaltenen Effekt, wenn die notwendigen Komponenten sämtlich vorhanden und in Aktion sind, derart, daß das Glas in Fasern ausgezogen wird.

Auf jeder der Figuren 1A bis 1C erkennt man eine Platte oder eine Wandung 1o, die eine flache und glatte Oberfläche in Kontakt mit einem Hauptstrom 12 aufweist. Dieser Hauptstrom,, der allgemein durch-Pfeile verdeutlicht ist, ist in den Figuren durch einen gefederten Pfeil 12A symbolisiert. Me Platte Ίο wird vom Haupstrom 12 in Höhe der öffnungen 14 und 16 bestrichen.. Die öffnung 14 dient für den Durchgang des Sekundärstrahle der quer in den Hauptstrom eindringt. Die Öffnung 16 dient dazu, ausziehbares Material, beispielsweise schmelzflüssiges Glas, auf die Bahn des Hauptstroms zu führen, wobei sein Einführungspunkt unmittelbar hinter dem Sekundärstrahl sich befindet .

Wie bereits oben angegeben, zeigen die Figuren 1A und 1B in schematischer Weise die auf das Glas durch jedes im Fibrierungsvorgang eingreifende Element in Abwesenheit eines anderen ausgeübte Wirkung. So zeigt die Figur 1A die Wirkung des Haupt-Stroms auf das Glas bei völligem Fehlen eines SekundärStrahls* Nachdem es auf die Höhe der Umfangsschicht des Haupt stroins 12 geführt ist, kann das ausziehbare.Material nicht in die lütte dieses Stroms wegen der erhöhten Geschwindigkeit hiervon eindringen. Es fließt somit direkt nach hinten unter dem Einfluß des HauptStroms, d.h., daß es letzteren überlappt und sogleich weit stromabwärts einen Bereich erreicht, wo die Temperatur und die Geschwindigkeit zu gering sind, als daß Fasern erzeugt werden könnten.

Figur 1B zeigt die Situation umgekehrt zu der der Figur 1A, da der Sekundärstrahl und das ausziehbare Material beide vorhanden sind, während der Hauptstrom fehlt. Hieraus folgt, daß · das ausziehbare Material nur einen geringen Einfluß vom Sekundärstrahl erleidet, der leicht in Kontakt mit diesem in Höhe

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des Punktes B unter einer v/es ent liehen Entfernung von der Einissionsebene kommt, derart, daß es nur gering ausgezogen wird.

Im Unterschied zu den im Falle der Figur 1A und 1B erhaltenen Ergebnissen zeigt die Figur 1C, was sich bei Vorhandensein der Gesamtheit dor aktiven Komponenten, die beim Fibrierungsverfahren nach der Erfindung ins Spiel kommen, ereignet« Es soll darauf hingewiesen werden, daß nicht nur das ausziehbare Material stark gegen die strömimgsabv/ärts befindliche Seite des Sekundärstra]ils durch die Wechselwirkung von Hauptstrom und Sekundärstrahl angezogen wird, sondern daß darübei-hinaus eine lange feine Faser erzeugt wird*

Man hat gefunden, daß große Bereiche von Werten verschiedener Fibrienmgsparameter die nachgesuchten Ergebnisse erzeugen können.

Eines der Mittel, um die Quantität, die Qualität und die Abmessungen der gewünschten Fasern zu erhalten> besteht darin, den Durchsatz ausziehbaren Materials zu regeln bzw, einzustellen. Die Regelung bzw. Einstellung dieses Durchsatzes kann auf verschiedene Art und Weise realisiert werden, beispielsweise indem man die Temperatur des ausziehbaren Materials derart variieren läßt, daß seine Viskosität modifiziert v/ird. Im Falle von Glas kann man allgemein sagen, daß, je höher die Temperatur ist, desto geringer v/ird die Viskosität; wenn man ferner die Zusammensetzung des Glases modifiziert, um im Hinblick auf den bestimmten Benutzungszweck verschiedene Faserqualitäten zu erhalten, so können diese Änderungen sich in Modifikationen der Viskosität des Glases bei einer gegebenen Temperatur darctellen.

Man kann auch andere Parameter modifizieren, wie beispielsweise die Zusammensetzungen, die Temperaturen oder die Geschwindigkeiten des Stroms und des oder der gasförmigen Strahlen, um die Fibrierung zu kontrollieren. Im allgemeinen bestehen die Strahlen, die man reagieren läßt, aus ein und dem

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gleichen Fluid, beispielsweise Produkten, die aus der Verbrennung eines gasförmigen geeigneten Brennstoffes resultieren_s und unter diesen Bedingungen können die Fibrionmgsergebnisse für eine wichtige Zone von Temperaturen als Funktion des Verhältnisses der Geschwindigkeiten von Hauptstrom und Sekundärstrahlen berechnet oder geschätzt werden. Es ist jedoch zweckmäßig, nicht aus den Augen zu lassen, daß jeder wesentliche Dichte- oder Viskocitätsunterschied zwischen dem Haupt-ctroni waö. dem oder den Strahlen eine erhebliche Reperkussion auf die Fibrierung haben kann und daß es nötig ist, wenn man diese zusätzlichen Faktoren ins Spiel bringt, die kinetischen Energien pro Volumeneinheit der Fluidströme zu berücksichtigen, anstelle nur deren Geschwindigkeiten zu betrachten. Wie volter unten genauer dargelegt, ist die kinetische ,Energie einer Volumeneinheit eines gegebenen Fluidstroraes direkt proportional zu .dem Produkt, das man erhält, indem man seine Dichte mit dem Quadrat seiner Geschwindigkeit multipliziert.

Damit der Ausziehvorgang ablaufen kann, muß die kinetische Energie des Sekundärstrahls pro Volumeneinheit diejenige den Hauptstroms in der Wechselwirkungszone übertreffen.

Eine zusätzliche Kontrolle kann auf die durch die Fibrierung erhaltenen Ergebnisse ausgeübt werden, indem man die Abmessungen, Positionen und die Profile der Öffnungen variieren läßt, insbesondere was den oder die Sekundärstrahlen betrifft. Andere Verbesserungen betreffend die Grundvorrichtuiig worden im folgenden mit Bezug auf verschiedene dargestellte Ausführungsformen beschrieben.

Um die Wirkung der für den FibrierungsVorgang verantwortlichen Kräfte zu erläutern, wird nun auf die Figuren 2 und 2A bis 2G Bezug genommen, die zum Teil tatsächliche Beobachtungen und zum Teil Vorschläge und theoretische Schlüsse, was die Wechselwirkungszone betrifft, geben,

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welche durch, das Schneiden der Strahlen und das resultierende Strömen des Fluids erzeugt wurde und welche zu den oben erwähnten Wirbelphänomencn Anlaß gibt und die eine wichtige Holle in der Fibrierung spielt. Die Reihe von Zeichnungen der Figur zeigt den Sekundärstrahl in einer Lage umgekehrt verglichen mit der Reihe von Ansichten der Figur 1; d.h., daß der Strahl nicht nach unten sondern nach oben orientiert ist; hinzuzufügen ist, daß die Reihe von Ansichten der Figur 2 in einem wesentlich größeren Maßstab als die nach Figur 1 gezeichnet ist. Man versteht leicht, daß das Fibrierungszentrum in eine beliebige gewünschte Position bezogen auf die Horizontale gebracht werden kann *

ITach der Fibrierungsdarstellung, welche die Figuren 2, 2A und 2B zeigen, verschiebt sich der Eauptstrahl oder Hauptstroia 12A von links nach rechte parallel zur Ebene 1o. Der Sekundärstrahl 15 wird im wesentlichen senkrecht zum Hauptstrom gerichtet und in gewissem Sinne kann man sagen, daß er einen Teil dos Hauptstroms hemmt oder unterbricht. Die relative Lage des Eaupstroms bezüglich des SekundärStrahls ist derart, daß letzterer völlig vom ersteren umgeben ist. Die Wichtigkeit dieser Funktionsposition wird klarer im Hinblick auf die vollständige Analyse des unten dargelegten Fibrierungsverfahrens.

Um die Erläuterung der Reihe von Ansichten der Figur 2 fortzusetzen, ist es zweckmäßig, gewisse Bereiche oder Zonen zu begrenzen, welche die Aktivität des Stroms und des Strahls, die in Wechselwirkung stehen, und des Materials, das man auszieht, charakterisieren. Aufgrund der Tatsache, daß die für die Strömung des Stroms und des Strahl zu betrachtenden Zonen nicht zwangsweise mit den für die Bahn des MateriaHs während des Ausziehens zu betrachtenden Zonen zusammenfallen, wurden zwei Gruppen von Zonen angenommen, wobei die beiden Gruppen auf jeder der Figuren 2 und 2B angegeben sind. Die erste mit Buchstaben behaftete Gruppe umfaßt die Zonen A bis D und wird für ·

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die Beschreibung der Wechselwirkung der Fluidstrahlen verwendet, während die zweite eine numerierte Gruppe mit den Zonen I his V ist und für die Beschreibung des Durchlaufs und der Umformung des Materials, das man auszieht, dient.

Zu Zwecken einer klareren Beschreihung werden die sich auf die Aktivität der Fluidstrahlen beziehenden Zonen, d.h. die Zonen A his D in den Figuren 2 und 2B auf der Seite der Beschriftung ''Gaszonen¹¹, während die Zonen, die mit dem im Ziehvoigang begriffenen Material zu tun haben, d.h. die mit I bis V bezeichneten Zonen, auf der Seite der Beschriftung '·Glaszonen¹' erscheinen. Diese beiden Reihen von Zonen v/erden längs einer gekrümmten Linie gezählt, die im wesentlichen parallel zum Verlauf des vorderen oder frontalen Randes oder Anströmrandes bzw· Angriffsrandes des SekundärStrahls (und unter einer Verlängerung;

m.
dieser Bahn/der allgemeinen Richtung der Mischstrome dort, wo kein dem Sekundärstrahl zuoirdnungsbarer identifizierbarer Angriff srand existiert) sind.

Im Text werden oft die Ausdrücke ''vorne''(stromauf) und ''hinten'' (stromab) gebraucht. Wenn der Text ihnen nicht offensichtlich eine andere Bedeutung ziierkennt, so beziehen sich diese Ausdrücke auf die Strömungsrichtung des Gasstiahls 12A. Man verveendet zwei Maßstäbe, beide sind in Durchmessern der Öffnung des SekundärStrahls abgestuft; der erste Maßstab wird parallel zur Ebene der Oberfläche der Platte genommen, durch die hindurch der Strahl und das Glas austreten, wählend der zweite auf der gekrümmten Linie, die gerade erwähnt wurde, abgestuft ist, d.h.3ängs der gekrümmten Linie, die insgesamt der Bahn der Anströmkante des Sekundärstrahls folgt. Die beider-Maßstäbe sind in Figur 2B angegeben, während man in Figur 2 nur den ersten Maßstab eingezeichnet hat. Man sieht, daß der erste Maßstab von einem Ausgangspunkt ausgeht, bei dem es sich um die Mitte des Austrittsquerschnitts des Sekundärstrahle handelt, xiährend der zweite Maßstab von einem Ausgangspunkt (Ursprung) ausgeht, der sich in der Ebene der Oberfläche der Platte befindet.

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- 3ο -

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In der die "beiden Reihen von Zonen betreffenden Beschreibung darf, man nicht aus dem Auge verlieren, daß, obwohl dies die Figuren nahezulegen scheinen, daß eine freie Demarkationslinie zwischen einer Zone und der folgenden existiert, in Wirklichkeit keine klare Trennung zwischen den Zonen, vielmehr ein Übergangsbereich existiert. Anders ausgedrückt: die Haupt-Charakteristiken einer gegebenen Zone neigen daau, sich abzuschwächen und allmählich durch die HauptCharakteristiken der folgenden Zone ersetzt zu werden* Jedoch unterscheiden sich die-Zonen in ausreichendem Maße, scdaß es günstig erscheint, um die Erfindung voll zu verstehen, sie getrennt im Detail unter normalen Bedingungen der Verwirklichung des Verfahrens zu analysieren.

Die die in den Figuren 2 und 2B dargestellten Zonen betreffende Beschreibung ist in Tafel Il zusammengefaßt.

- 31 -

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T A- F B

XI

Resümee des Hbrierungs verfahrens, betrachtet unter dem Winkel der in Wechselwirkung befindlichen Fluidstrahlern·

Erstrec'kung der Zone, ausgedrückt als. Durchmes ser der. .Sekundärstrahlöffnung, gemessen längs . der Linie der Sekundärstrahl anströmkante ·

Resümee des Fibrierungs-Verfahrens, vom Gesichtspunkt dos ausziehbaren
Materials 'gesehen

Kolonne(1)

Kolonne(2)

Kolonne (Z) Kolonne (4).

Kolonne(5)

Kolonne(6)

Zone A

Zone B

Zone C

Zone·D

Entstehung der Wirbel und Bildung des Untcr druckbereichs

Bildung einer Doppel-VQlute und Verlust der Identität des Sekundär strahls

1-2

3-5

Fortentwicklung der Wirbel mit Zunahme ihres Durchmessers. Ende der abströmseitigen Umlenkung

Verlust an Energie und Verlust, an Identität der Wirbel. ■· . ■ · '

Wiederherstellung der allgonioinen St röivumg nach hinten, .

7 - 10

Minimum 3 - S

3.-4

3-4

8 - 15

Emission und Lokalisierung

Zone I

!Alimähliche und kontinuier-' ' $(f I liehe Verminderung des die r Bildung eines stabilen Zone ττ. Konus bewirkenden Querschnitts I

Ausziehen des e
Katerials unter
lisierten
den Zonen
erzeugten

we i chi
dem loka-Sinfluß der in III - IV und V Energie

Zone I'CI

■ _■

!energieübertragung auf die Pas er durch Peitschen
bei großer Geschwindigkeit.

Schne_lle_Abkühlung. _

M χ τ ve i ß ο η u η _ Au f π a ii me

Zone

Zone V

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Die Tafel TI gruppiert die vier ''Gaszonen¹' in der Spalte 1 und die fünf ''Glaszonen'' in der Spalte 6. Die Spalte 2 gibt eine kurze Zusammenfassung der Aktivität der Gase in jeder der ''Gaszoaen'', während die Spalte 3 eine Angabe hinsiclrllica der Abmessung jeder der ''Gaszonen¹', ausgedrückt als Öffnungsdurchmesser des Sekundärstrahls gibt. Spalte 5 ist ähnlich. Spalte 2, betrifft jedoch das Verhalten des Glases _y während die Spalte 4- ähnlich Spalte 3 ist, dagegen die Abmessungen der ''Glaszonen'' gibt.

ZOIJE A

Die Zone A befindet sich in der Nähe und längs der Oberfläche der Platte, durch welche der Sekundärstrahl sowie das Glas austreten. Die Zone A erstreckt sich, über ein erhebliches Stück in der seitlichen Richtung und in der anströmseitigenabströjflseitigen Richtung, wie weiter unten genauer beschriebem wird. Sie erstreckt sich senkrecht zur Platte über ein Stück von etwa.ein bis zwei öffnungsdurchmessern des "Sekundärstrahls. In der Zone A trifft der Gasstrom, manchmal auch. ''Hauptstrom¹' genannt, auf den Teil des Sekundärstrahls, der der Platte am nächsten ist, d.h.. den Teil des Sekundärstrahls, der am stärksten und am klarsten definiert ist. Im gewissen Sinne kann man sagen, daß der Sekundärstrahl in der Zone A ein Hindernis für das Strömen des Gasstroms bildet. So teilt der Gasstrom sich und fließt um öen Sekundär strahl herum in der Zone A, während der Sekundärstrahl praktisch, die Schubkraft und seine Integrität beibehält. Man kann sagen, daß er den Gasstrom in der Zone A durchsetzt. Da der Sekundärstrahl in der Zone A nicht begrenzt ist (d.h. daß er nicht im Inneren e'ines Rohres oder eines anderen Durchlasses mit fester Vandung strömt), induziert er einen Teil des fluids des Gasstroms, was dazu führt, daß ein gewisser Anteil des Fluids des Gasstroms mit dem Sekundärstrahl mitgerissen wird. Das Vorhandensein der Platte oder der Fläche, quer durch die der Sekundärstrahl geliefert wird, modifiziert

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nicht wesentlich den gerade beschriebenen Hinder.ai «effekt, noch den Effekt der Induktion oder des Mitreißens, welcher durch den Sekundärstrahl auf einen Teil des Hauptstroms ausgeübt wird; ruft vielmehr einen Grenzschichteffekt hervor. Diese kombinierten Wirkungen (Hindernis, Induktion und Grenzschicht) erzeugen einen Berich relativ niedrigen Druckes und. damit einen Unterdruck bezüglich des Drucks, der· in der Hit he des Hauptstroms unmittelbar hinter dorn Sekundärf.-.trahl herrscht.

Die unterteilten Teile des Gasstroms strömen um den Sekurjdäratrahl gegen den Unterdruckbereich und vereinigen sich wieder, uia starke Rezirkulationsströme zu bilden, die in den Figuren 2A, 2B und 2C als die mit Pfeilen behafteten Stromlinien IS angedeutet sind. Diese krümmen sich zunächst um sich selbst und geben so das Vorhandensein ei η or Strömling an, doren Komponente insgesamt von rechts nach links gerichtet ist, d.h. im Gegenstrom zum Gasstrom, der, wie oben abgegeben, in einer allgemeinen Rieh bang von links nach rechts strömt; diese Stromlinien krümmen sich dann nach oben und zeigen das Vorhandensein einer Strömung an, doren Komponente insgesamt von unten nach oben und damit quer zum Hauptstrorn orientiert ist.

Die Größe des unter Unterdruck stehenden Bereichen ist eine Funktion des Verhältnisses der kinetischen Energien pro Volumeneinheit des Gasstromes und des Strahls. In der Richtung anströmseitig-abströi/iGeitig erstreckt sich der Unterdruckbereich über eine Länge von etwa zwei bis drei Öffnungsdurchmessern des Sekundärstrahls und in seitlicher Richtung beträgt seine Erstreckung etwa ein bis zwei Öffnungsdurchmesser des Sekundärstrahls.

Die Wechselwirkung von Gasstrom und Strahl In der Zone A führt zur Bildung von zwei Wirbeln oder "Tornados'¹, die sich im ungekehrten Sinne drehen, einer zu jeder Seite des

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Sekundärstrahls, geringfügig hinter seiner Achse. Wie Figur 2A klar erkennen läßt, breiten diese beiden Wirbel, die in der Zone A nahe der Platte in F or in von Punkt- oder embryonalen Wirbeln entstehen> sich wesentlich aus, indem sie sich erheben und nach hinten krümmen.

Figur 2C ist eine Ansicht von unten nach oben in Schnitt in einer Ebene, der auf einem Niveau geringfügig oberhalb der Platte und damit in der Zcrie A gelegt ist, und zeigt klar die Rezirkulationsströme und die embryonalen Wirbel, die einen relativ kleinen Querschnitt auf diesem Niveau aufweisen.

Figur 2D ist ein Schnitt, der genauso orientiert ist, wie der der Figur 2C, der jedoch oberhalb der Platte in etwa in Höhe des Übergangsbereichs zwischen den Zonen A und B gelegt wurde.

Ein Vergleich der Figuren 2C und 2D zeigt die Erhöhung dos Durchmessers der noch embryonalen Wirbel.

Eine Untersuchung der Figuren 2C und 2D zeigt, daß der Fluß des gasförmigen Hauptstroms 12A relativ gleichförmig, abgesehen von dem den Strahl 15 unmittelbar umschließenden Gebiet ist. Die Zone A erstreckt sich völlig entlang dieses gestörten Bereichs: anströmseitig vom Sekundärstrahl nur über ein kurzes Stück; abs tr ein sei tig über ein beträchtliches Stück und seitlich bis zu den weitesten außen befindlichen Stromlinien 18, die wieder im Gegenstrom gerichtet sind.

Vom Gesichtspunkt der aufeinanderwirkenden Strahlen aus gesehen, wird die Zone A charakterisiert durch die Entstehung oder den Aufbau von zwei Wirbeln, die sich in entgegengesetzter Richtung drehen und durch das Vorhandensein eines Unterdruckbereichs in Strömungsrichtung unmittelbar hinter den Sekundärstrahl, wobei dieser Unterdruck ausreichend ausgeprägt

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zwischen den Spitzen der Wirbel und im Bereich, unmittelbar hinter diesen.ist.

Vor Betrachtung der Zone B soll unterstrichen v/erden, daß wie für die beiden'"Wirbel die Strömungsbahn des Sekundär-Strahls an der Platte entsprechend einer Richtung im wesentlichen senkrecht zum gasförmigen Hauptstrom beginnt und in einer iiichtung abgelenkt wird, die im wesentlichen nach hinten orientiert ist, während der Strahl sich mit dem G-asstrom mischt und mit diesem zusammenfällt. Diese (JmIenkutfg des Strahls und der Wirbel, die in der Zone A kaum beginnt, ist in den Zonen B und C zu Ende und erfolgt über ein Stück von einer Länge, das nahe dem 1o~ bis 1Jfachen Öffnungsdurchsesser des Sekundärstrahls, gemessen längs der anströmseitigen Seite des Sekundärstrahls, ist, dji. längs des zweiten Maßstabs der Figur 2B.

' ZONE B

Die Zone B erstreckt sich nach oben ausgehend vom Niveau der oberen Begrenzung der Zone A über ein Stück, das etwa gleich drei bis fünf Öffnungsdurchmesserη des Sekundärstrahls, gemessen längs des zweiten Maßstabs der Figur 2B ist. In dex' Zone B mischen sich somit aufgrund des in der Zone A beschriebenen Induktions- oder Ansaugeffektg die Urafangszonen des Sekundärstrahls allmählich mit den benachbarten Zonen des Gasstromes, so daß die Dicke der Schicht, die sich mischt, zunimmt, während das Herz des SekundärStrahls allmählich seine Identität verliert und verschwindet. In der Höhe, wo die Darstellung der Figur 2D genommen wurde,.ist das Herz des Sekundärstrahls, das-mit Iß bezeichnet ist noch vorhanden, das klare und identifizierbare Strömungscharakteristiken aufweist, die sich von denen des Hauptgasstroms unterscheiden. Die Zone B endet dort, wo das Herz des Sekundärstrahls verschwindet.

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In dem Ausmaß, wie der Sekundärstrahl seine Individualität verliert j d.he seine Anfangscharaktex^istiken von Geschwindigkeit und Richtung, führt er zu einer neuen "bei 21 angedeuteten Strömung, die aus dem Gemisch dieses Strahls mit dem Hauptstrom resultiert und die man Mischströmung, Ausziehströmung, Ziehstrom oder Fibrierungsstrom nennen kann; eben diese Strömung erscheint am Ende der Zone B.

Die Ablenkung des Herzens des SekundärstraLls und der turbulenten Mischschicht nach hinten wird begleitet von einer Verminderung des Querschnitts des Herzens und einer Verformung dieser Schicht. Wie in Figur 2D zu sehen, verformt sich dieser Querschnitt, indem er sich verflacht und seitlich bezüglich des Gashauptstroms längt, und die seitlichen Ränder dieses Querschnitts wickeln sich allmählich auf, um die Form der zwei bereits beschriebenen Tornados oder Wirbel anzunehmen- Dieser verformte Querschnitt ähnelt einem Schnitt durch das klassische Motiv einer Doppelvolute des Kapitells einer ionischen Säule.

Die dem Sekundärstrahl benachbarten Schichten des Hauptstroms, die um diesen Strahl fließen, drücken den beiden Wirbeln ihre Drehrichtung auf. Diese Drehrichtung ist derart, daß ein auf der Außenschicht eines oder des anderen Wirbels angeordnete Fluidpartikel gegen die Konkavität der vorher erwähnten Doppelvolute rückgeführt wird, indem er durch die beiden Wix-bel wie zwischen zsei in entgegengesetzten Richtungaa sich drehenden Walzen erfaßt wird.

Während die Außenschichten der Wirbel sich bei Geschwindigkeiten gleich denen der benachbarten Schichten des Haupt-Stroms drehen, dreht sich der innere oder zentrale Teil jedes Wirbels um sich selbst bei sehr großer Geschwindigkeit.

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" ³⁷ 24U779

So übt jeder Wirbel einen Induktions- oder Ansaugeffekt auf die benachbarten Teile des Hauptstrorns aus, die um don Sekundär strom- fließen. Der gasförmige so induzierte Strom wird nach oben und nach innen in die Konkavität orientiert, die durch das abgeflachte Profil der Eestströmung des Sokvtnderstrahls und der Gemischschicht gebildet ist.

Der Querschnitt der Wirbel nimmt sehr wesentlich während ihres Verlaufs durch die Zone B zu und die beiden bildun einer; ziemlich klar ausgebildeten Mantel oder Gasschirm, der als Ablenkung für einen erheblichen Teil des Gasstroms wirkt.

Es ist also überraschend festzustellen, daß, \jährend das Fluid mitten in den Wirbeln bei sehr großen Geschwindigkeiten strömt, diese VJirbel hinsichtlich Eorm und Lage stabil sind; ihr am Eande der Aiistrittsöffnung des Sekundärstrahls geringfügig hinter seiner Achse fester Kopf verleiht der Umhüllung dieser beiden Wirbel fast eine Unbeweglichkeit*

ZOlTE G

Die Zone C, die sich über ein Stück von etwa 7 bis Ί0 Öffnungsdurchmessern des SekundärStrahls längs des zweiten Maßstabs erstreckt, ist der Bereich, in dem die Restströraungeii des Sekundärstrahls und die Wirbel praktisch ihre Ablenkung in abströmseitiger Richtung beenden; der Sekundär-strahl, der seine Identität verloren hat, hat zur Entstehung einer Mischströmung oder eines Ziehstroms geführt. Die beiden Wirbel verbreiten sich weiter, unter Aufrechterhaltung des oben becchriebenen Mantels oder Schirmes. In der ITähe des Endes der Zone C jedoch beginnen.die V/irbel ihre Identität zu verlieren. Die Figuren 2E und 2F, bei denen es sich um in der Zone 0 gelegte Schnitte handelt, zeigen die Wirbel 14B.

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Um die Erklärung der Wechselwirkung von Hauptstrom und Sekundarsti'ahl in den Zonen A, B und C zu vervollständigen, soll Bezug auf Figur 211 genommen v/erden« Diese Figur zeigt als solche eine ähnliche Darstellung wie Figur 2A; hierin hat man jedoch aus Gründen der Übersichtlichkeit das Glas nicht dargestellt. Figur 211 zeigt auch verschiedene Aspekte der gasförmigen Ausströmung bezüglich auf die Ebene H, welche senkrecht zur Hauptebene liegt und vor dem Sekundärstrahl unter ausreichendem Abstand angeordnet ist, damit die Strömung des Hauptstroms nicht durch das Phänomen der Wechselwirkung gestört wird.

Die Eindringtiefe des SekundärStrahls 15 in den Eauptstrom 12A, wobei die Gesamtdicke des Stroms T ist, ist ein wichtiges Element in der Wechselwirkung zwischen dem Sekundärstrahl und dem Hauptstrom. Man kann allgemein sagen, daß, je stärker der Sekundär,strahl bezüglich des Hauptstroras ist, desto tiefer wird der Sekundärstrahl eindringen»

In den Figuren 2 und 2H markiert der Punkt P¹, der am vorderen Hand oder an der Front der Mischzone am Ende der Zone sich befindet, wo, wie vorher erwähnt, die Uiuilenkurig beendet ist, das obere äußerste Ende der Gemischströiuung in Hauptstroa>

Während also der Hauptstrom in Wechselwirkung zum Sekundärstrahl tritt, wird ein Teil dieses Stroms, der von der Emissions ebene weiter entfernt ist, abgelenkt, so daß die oberhalb des Punktes P' durchgehenden Stromlinien des Hauptstroms nach oben abgebogen sind, und zwar aufgrund der Ablenkwirkung der vorher beschriebenen Gemischströmung; sie kommen somit vom Einfluß der Wechselwirkungszone frei und verfolgen ihre Bahn stromabwärts, ohne durch diese Zone ergriffen oder angesaugt, oder in letztere induziert zu v/erden.

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Aufgrund dieses Effektes durchsetzt die durch P¹ laufende Stromlinie die Ebene H im Punkte 5, der unter einer Entfernung P von der Emissi.onsebcne sich befindet und kleiner als die eben diese Ebene vom Punkt P¹ trennende Entfernung ist. Dieser Punkt 5 ist somit der Punkt, durch den die Stromlinie des Hauptstroms passiert, die von der Emissionsebene am weitesten entfernt ist und doch noch an der Wechselwirkung teilnimmt. Darum bezeichnet man mit P die Entfernung der Emissionsebene vom Punkte 5 in der Ebene H als die Eindringhöhe des Sekundärstrahls in den Hauptstrom.

Die Maximalabmessung des Sekundärstrahls quer zum Haupts 'c und in der Emissionsebene wird in Figur 2H mit dem Symbol Dj bezeichnet, wobei diese Abmessung gleich dem Durchmesser* der Öffnung des Sekundärstrahls 14 für den*Fall eines Sekundärstrahls kreisförmigen Querschnittes ist.

Der gesamte Teil des direkt durch den Sekundärstrahl geschnittenen Hauptstroms, d.h. der Teil, der den Querschnitt von der Breite Dj durchsetzt, ist im wesentlichen von der Höhe P (vorher definierte Eindringtiefe) und nimmt am Phänomen der Wechselwirkung mit dem Sekundärstrahl teil.

Ein Teil d.es Fluids des Hauptstroiis, der sich zu beiden Seiten des Sekundärstrahls befindet, nimmt auch an der Wechselwirkung teil, wie die verschiedenen Stromlinien 18 andeuten, die nach hinten und nach oben in Richtung des Sekundärstrahls und der Wirbel gekrümmt sind; über eine gewisse Begrenzung hinaus werden die Stromlinien des Hauptstroms geringfügig nach außen um die Wechselwirkungszone abgelenkt, wonach sie sich von neuem geringfügig nach innen krümmen, jedoch ohne an der Gemischströmung teilzunehmen, bei der es sich um den Ziehstrom handelt. In einer Anordnung, wie sie in Figur 2H dargestellt ist, hat die Abmessung des bei D_ß dargestellten Teils des Hauptstroms, d.h. die Breite des Teils des Hauptstroms , der sich mit dem Sekundärstrom mischt, eine Abmessung

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von etwa dem 1,5 bis 3-fachen der Abmessung des Strahls Dj, quer zum Hauptstrom gemessen.

In der Figur 2H sind die Stromlinien den Hauptstroms auf fünf Bezugsniveaus, austretend aus Seiten gegenüber den Linien 1-1^f, 2-2', 3-3^l und 4-4' und des mit dem Bezugszeichen 5 angegebsnen Punktes am Ort des maximalen Eindringens dargestellt. Die Punkte 1, 2, 3, 4, 5, 4', 3^f, 2¹, 1' und 1 sind über eine Linie 6 verbunden, die den Querschnitt des Hauptstroms umgibt _t der schraffiert in Fig. 2H dargestellt ist und der sich mit den Sekundärstrahl mischt. Der durch die Linie 6 begrenzte Querschnitt des Hauptstroms, den man 'wirksamen Querschnitt des Hauptstroms nennt, ist iru wesentlicher- gleich den Produkt D_ß mal P.

Jede Stromlinie des Hauptstroms_: die einen Punkt der Ebene H durchsetzt und außerhalb des durch die Linie 6 begrenzten Querschnitts sich befindet, ninnrfc nicht direkt am Phänomen der Wechselwirkung teil, ist vielmehr nur mehr oder weniger durch diesen als Funktion der Entfernung abgelenkt, die diesen Punkt von der Linie 6 in der Ebene H trennt.

Um zusammenzufassen: der Querschnitt des Hauptstrojns in einem Bereich, der sich ausreichend vor dem Sekundärstrahl befindet, damit dieser Teil des Hauptstromes einem nicht durch den Sekundärstrahl gestörten Ort entspricht, ein Querschnitt, quer zu dem sämtliche Stromlinien des Hauptstroms gehen, der mit dem Sekundärstrom an der Bildung der ¥echselwirkungszone teilnimmt, bildet den wirksamen Querschnitt Sg des Hauptstroms.

Dieser Querschnitt ist für das Ausziehen von großer "Wichtigkeit, wie weiter unten dargelegt werden wird und wird wirksamer Querschnitt des Hauptstroms S-g im folgenden genannt.

Der wirksame entsprechende Querschnitt des Sekundärstrahls ist der Querschnitt der Öffnung 14 des Strahls und wird mit wirksamer Querschnitt des Sekundärstrahls S, im folgenden

bezeichnet.

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Die Mechanik lehrt, daß eine sich mit einer Geschwindigkeit ν bewegende Masse m eine Bewegungsgröße bzw. ein Bewogungsmoment M

■ M = mv hat ♦

Im Falle eines strömenden Fluids, beispielsweise des Hauptstroms oder des Sekundärstrahls nach der Erfindung kann die Masse m ausgehend von der Rohdichte f> und dem Volumen des Fluids berechnet werden, welches in der Zeiteinheit durch einen gegebenen Querschnitt strömt, wobei der Wert dieses Volumens gleich dem Produkt der Fläche S den Strömungsquerschnitts und der Geschwindigkeit ν dieser Strömung ist.

m = sp ν

Ersetzt man in der Gleichung für die Bewegung«gröi3e rn, so ergibt sich:

M = s f? v²

Da. die Querschnitte des Hauptstrorns und Sekundärst-rahls beim Ziehen die Wirkquerschnitte Sg und Sj, wie sie oben definiert sind, darstellen, können die Bewcgungsgrößeii des Hauptstroms und des Sekundärstrahls jeweils wie folgt ausgedrückt v/erden, indem man den Index B für den Hauptstrom und den Index J für den Sekundärstrahl benutzt:

^mb = ^sb Pb ^vb²

Und Mj = Sj Pj V^ .

Der Faktor ρ ν kann, ob es sich nun um den Hauptstrom oder den Sekundärstrahl handelt, mit einem der vier folgenden Ausdrücke bezeichnet werden, die auf dem Gebiet der Fluiddynamik verwendet v/erden:

1 - dynamischer Druck,

2 - Bewegungsgröße pro Zeiteinheit und Einheits

querschnitt ,

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3 - Durchsatz der Bewegungsgröße pro

Querschnittseinheit,

4 - kinetische Energie pro Volurneneinheit.

Erfindungsgemäß hat sich nun herausgestellt, daß die maximale Eindringtiefe P des Sekundärstrahls in den Hauptstrcin, wie sie vorher definiert wurde, direkt proportional der Abmessung des Sekundärstrahls D_T und dem Verhältnis der kinetischen Energie pro Volumeneinheit des Sekundärstrahls zu den des Hauptstroms ist.

Man kann also die Verhältnisse der kinetischen Energien pro Voluineneinheit zweier Strahlen benutzen, Größen, die direkt nach bekannten Verfahren meßbar sind anstelle von Verhältnissen von Bewegungsgrößeh zweier Sti-ahlen, und zwar wegen, allgemeiner Funktionsüberlegungen, unabhängig von den wirksamen Querschnitten bei jeder Ausführungsforin der Vorrichtung nach dem erfino.ungsgerna.i3en Verfahren.

Der Ausdruck kinetische Energie pro Volumeneinheit eines Strahls bezieht sich auf die kinetische Energie des Teils des Strahls j der in der Zone der iiechselvrirkung mit einem zweiten Strahl strömt. Im folgenden Text wird man also vom Verhältnis der kinetischen Energie pro Volumeneinheit sprechen.

Z_-ONE₁D

Die Zone D wurde mit ihrem Beginn am Ende der Zone C, jedoch ohne in der anderen Richtung begrenzte Abmessung dargestellt. Dies beruht auf der Tatsache, daß die Erstreckung der Zone D nach hinten nicht definiert ist.

Die beiden Wirbel von entgegengesetzter Drehrichtung verlieren allmählich in dieser Zone ihre Identität, -.ihre Winkelgeschwindigkeiten und ihre Energie. Figur 2G ist ein Schnitt, der in der Nähe des Beginns der Zone D gelegt wurde und zeigt, daß

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die Wirbel nicht mehr vie in Figur 2F genau definiert bleiben. Sie sind desorganisiert und gehen in der größeren Maseo des Hauptstroms unter und, nach einer Entfernung von etwa 3 bis 5 ÖffnungBdurchmessern des Sekundärstrabls, gemessen im großen Maßstab vom Ende der Zone C aus, kann man sagen, daß das Phänomen der Wechselwirkung der beiden Strahlen verschwindet.

Obwohl die Regelmäßigkeit, die Gleichförmigkeit und die Homogenität des Hauptgasp.tr oms nicht völlig nach der Dcsorgf·.-nisation, die sich in den Zonen A, B und C eingestellt hat, wiederhergestellt werden können, so ist doch die Strömung des Hauptstroms ausreichend nach einer Entfernung von 3-5 Durchmessern des Sekundärstrahls vom Beginn der Zone D aus wieder hergestellt, um die dominierende in dieser Zone r,irkulierende Strömung zu bilden.

Diese Wiederherstellung des Hauptstroms findet unter einer Entfernung von 16 - 18 üffnungsdurchmessern des Sekundärstrahls , gemessen längs des zweiten "l-iaßstabs der Figur 2ß statt, was in der scheisati sehen Darstellung nach der Erfindung in dieser Figur etwa 7-10 Öffriungsdurchmestern dos Sekundärstrahls, gemessen längs des ersten Maßstabs entspricht.

Anders ausgedrückt, der Effekt der Wechselwirkung, den die Fibrierung hervorruft, manifestiert sich über eine Bahn von ^v 7 bis 10 Durchmessern des Sekundärstrahls, gemessen längs des ersten Maßstabs, was es ermöglicht, einen anderen Strahl unter dieser Entfernung zum vorhergehenden und hinter diesem anzuordnen und ein neues Fibrierungszentrurn aufgrund der durch das Vorhandensein des zweiten Strahls bestimmten Weohselwirkungszone zu realisieren. Geht man so vor, so ist es möglich, eine Vielzahl oder sogar eine Reihe (Serie) von Fibrierungszentren zu realisieren, die unter Abstand von vorn, nach hinten längs eines einzigen Hauptstroms angeordnet sind.

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Die Zone T umfaßt den oben genannten Teil der Zone A benachbart der Platte 10, d.h. den Teil, in dem die Rezirkulationsströmc an ausgeprägtesten sind. Wie in der Zone A erstreckt sieb die Zone I in beachtlicher Weise sowohl in seitlicher Richtung wie in anströinseitig-abströniseitiger Richtung. Sie erstreckt sich senkrecht zur Platte über eine Länge etwa gleich ein bis zwei Öffnungsdurchmessern des SekundärStrahls.

In der Zone I wird das Glas entweder direkt in die Unter— druckzono unmittelbar in StroVyongsrichtung hinter dem Sckundärstrahl ausgetragen oder in diese Zone angezogen, nachdem es in einer gewissen Entfernung von dieser Zone zugeführt wurde» Man kann sicher se;in₅ daß das Glas durch Eindringen in diene Zone in genauer Weise, selbst, wenn die Zuführung?;Öffnung für das GH as in der Platte 10 nicht in unmittelbarer Nähe der abströmseitigen Fläche des Sekundärstrahls angeox-dnet ist, fließen wird. Dies ist auf Rezirkulationsströme zurückzuführen, die oben mit Bezug auf die Zone A diskutiert v.'orden, die ziemlich stark und ausgeprägt in der Zone I sind. Anders ausgedrückt, in der Zo ie I lokalisiert sich das Glas im tinterdruckbereich unmittelbar in Ströraungsrichtung hinter aera Stkundärstrahl. Diese Lokalisierung ist sichtbar in der Fig. 2C,

Das Phänonen der Lokalisierung ist wichtig für das Ziehverfahren nach der Erfindung, da es wesentlich zur Bildung eines sehr stabilen Glaskegels beiträgt, dessen Spitze in eine Faser ausgezogen werden kann. Diese Lokalisierung liefert dem Glankegel eine sehr sichere reproduzierbare und vorhersehbare Basis.

In weiten, unten diskutierten Grenzen kann man feststellen, daß, wenn das schmelzflüssige Glas in das System an einer anderen Stelle eingeführt wird als an einer unmittelbar nach dem Sekundärstrahl befindlichen Stelle, das Glas trotzdem schnell und direkt im Lokalisierungsbereich fließt.

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Wenn man also das Glas kurz hinter der Stelle der Öffnung 16 einführt - in Figur 2B dargestellt -, so werden die Rezirkulationsströme es nach vorne in Richtung der abströiuueiti^on Fläche des Sekundärstrahls und dann gegen diese letztere genau an der gevninschten Sbelle mitnehmen.

Darüberhinaus kann das Glas abstrÖTiiseitig eingeführt; und goringfügig bezüglich der einen öler anderen Seite der Mittellinie des Sekundärstrahls versetzt sein, ohne daß es vom Rezirkulationsstrahl freikommt. Wenn man schließlich das Glas an einer beliebigen Stelle der Unterdruckzone einführt, wie vorher mit Bezug auf die Zone Λ beschrieben, so fließt es unmittelbar auf die gewünschte Stelle zu und lokalisiert sich in letzterer direkt in Ströiiiungnrichturg hinter deiu Sekundärstrahl.

Führt man das Glas vor dem Sekundärstrahl und im v/esenblichen in der Achse dieses Strahls ein, so wird es längs der Platte gegen die strömungsaufwärts befindliche Seite ües SekuDoärstrahls strömen, wo es sich Bisnchmal derart teilen wird, daß ein Teil um jede Seite der Basis des Sekundärstraiiis fließen wird. In diesem Fall strömen die geteilten Glasströnieunmittelbar hinter dem Sekundarstral.il ausammen und der G-lasstroia niiüiai die gewünschte Position ein. Wenn der Glasstroi·! sich nicht teilt, geht er um eine der Seiten des Sekundärstra!·Is fceium, um diese Position zu erreichen. Wenn schließlich das Glas vor und geringfügig seitlich, bezogen auf die Mittellinie dos Sekundärstrahls eingeführt wird, so fließt es nach liinteu in Richtung der Basis des Sekundärstrahls und dann vvi eine der Seiten dieser Basis und_gelangt in die gewünschte Lage, unmittelbar hinter dem Sekundärstrahl«

Es ist jedoch offensichtlich, daß dann, wenn man das Glas klar in Strömungsrichtung nach dem Sekundärstrahl einführt, beispielsweise unter einer Entfernung gleich vier öffjrangsdurchmessen!-" des Sekundärstrahls oder mehr stromabwärts --

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gemessen längs des ersten Maßstabs-, so wird es nicht von den Rezirkulationsstrop.cn erfaßt. Auch wenn man das Glas anströYiseitig einführt, jedoch an einer zu stark "bezüglich des SekundärStrahls versetzten Stelle, so wird es an dem. Sekundärstrahl vorbeifließen,ohne durch die Rezirkulationsströme erfaßt jsu werden.

Innerhalb relativ "breiter Grenzen jedoch bietet das Verfahren nach der Erfindung eine Wahl von Glasaustritts- oder Zuführurigspunkten, die ohne die erhaltenen Ergebnisse zn beeinflussen, benutzt werden können.

Zusätzlich zu den obon beschriebenen Einflüssen, die die Gasströme auf das in der Zone I befindliche Glas ausüben+ existiert ein Oberflächenfep&nmangseffekt, insbesondere in dem unmittelbar der Glasaustrittsöffnung benachbarten Bereich,, wobei die OberflächenSpannung bestimmt wird durch den Kontakt - Pläcbe gegen Flache - zwischen den Glas und dein umfang der öffnung," vähreßd das Glas aus dieser Öffnung in der Austritts ebene des ZiehsysteniG austritt. Ordnet man die Austrittsöffnungen öes Glases in der Lokalisierungszone unmittelbar hinter dem Sekundärstrahl en, so kann man diesen Effekt der Oberflächenspannung ausnutzen, d,h«, daß er verwendet werden kann, um die Stabilität des Glaskegels zu erhöben. Dies ist der Grund, warum man erfindungsgemäß bevorzugt, die Glasaustritts- oder Zuführungsöffnungen unmittelbar hinter Sekundärstrahl anzuordnen.

Zusammenfassend kann also gesagt werden, daß das Strömen des ausziehbaren Materials in Zone I charakterisiert wird durch die Zuführung dieses Materials bis in die Höhe der Wechselwirkungszone und die Lokalisierung dieses Katerialf? an einer Stelle, die unmittelbar hintor dem Sekundärstrahl sich befirdet«

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Die Zone II erstreckt sich über eine Entfernung von etwa drei Öffnungsdurchmessern des Sekundärstrahlc längs des zweiten Maßstabs ausgehend vom Ende der Zone I aus Gründen, die weiter unten dargelegt werden. In der Zone II wird das bereits lokalisierte Glas, wie oben mit Bezug auf Zone I beschrieben, durch die kombinierte Wirkung der Gasströme mitgerissen und bildet einen stabilen Kegel. Im konischen Ee reich strömt das Glas im wesentlichen laminar und sein Querschnitt nimmt kontinuierlich, gleichförmig und zunehmend in dem Ausmaß ab, wie man sich seiner Spitze nähert. Diese gleichförmige Querschnittsverminderung ist wichtig für die Herstellung einer Faser mit einem im wesentlichen gleich-LÖrniigen Durchmesser über seine gesamte Länge and zur Sicherung dm Kontinuität der Fibrlerung.

Eine Betrachtung der Figur 2Λ zeigt, daß die Vermin £ ?nm£ d:;s Glasquerschnitts in der gleichen Zeit erfolgt, wie der Querschnitt der beiden Wirbel zunimmt, wobei das Ausfließen des Glases unter Bildung von Kegel oder Konus in der Konkavität erfolgt, welche durch die Wirbel und die Abströmseite des Sekundärstrahls gebildet ist. So wird der Glaskonus- oder -kegel vor dem zerstörenden Aufprall geschützt, den der Hauptgasstrom hierauf hätte ausüben können. Hieraus folgt ein stabiles Strömen des Glases, welches eine der wichtigen Besonderheiten des Verfahrens nach der Erfindung darstellt.

Figur 2D zeigt, daß der Querschnitt des Glases verglichen mit dem der Figur 2C vermindert ist, wobei dies auf die Tatsache zurückzuführen ist, daß der in Figur 2D dargestellte Schnitt der Spitze von Konus oder Kegel aus ausziehbarem Material weiter angenähert ist.

Nahe der Platte haben die Wirbel einen sehr geringen Querschnitt und deren Reibungswirkung gegen die Oberfläche des

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Glases ist relat.lv "begrenzt. In dom Ausmaß, wie man sich von der Platte entfernt, verpjrößer-ii sich die Wirtel allmählich und kommen in Kontakt mit einer immer größer werdenden GIa sober f lache, was-dazu führt, daß die Wirbel einen zunehnenden Einfluß auf das Ausziehen des Glases haben«

Das ausziehbare Material ist in der Zone I und in einem ziemlich großen Teil der Zone II beachtlich stabil, cowohl v;as seine Abmessungen wie seine-Bewegung betrifft* Forin_v Abmessungen und Lage des Teils des Kegels aus aussiehbarem Katerial zwischen der Platte "to und deis Beginn des Endes I9.B des Kegels oder Konus verbleiben im wesentlichen konstant für eine gegebene Anordnung von Betriebsparaiaetcrn. Es existiert eine konstante und gleichförmige Bewegung, des sehsie.l zflÜB.oißen Glases im Innern des Kegels in dem Ausmaß, wie das ziehbore Material aus der Austritts öffnung der Platte 1o fließt.. Las Strömen (Fließen) des Glases in den Kegel ist joacch nicht sichtbar rad letzterer scheint fast unbeweglich za son, ctv;a bis zur Plöhe des Ecsugszeicliens 1$© (siehe Fifiur 2B). Über das bei 19B angegebene Niveau hino.us schlägt das Ende des Gl-;&·· kegeis schnell und una.uf hör lieh, manchmal in anströmsoitig·- abströmseitiger Richtung, manchmal in seitlicher Sichtung unc'i manchmal in einer Kreisbewegung.

Die Stabilität des Glaskegels ist eine extrem wichtige Charakteristik zur Eealisierung des Ausziehens nach der Erfindung, da sie ermöglicht, in kontinuierlicher Weise Fasern herzustellen, deren Durchmesser im wesentlichen gleichförmig ist, und dies, ohne daß praktisch Haken oder- Schmelzperlen aus infibriertem Material im Endprodukt auftreten. Es bildet sich ein sehr stabiler Glaskomis, von dem man Höhe (oder Länge) in weiten Grenzen variieren lassen kann, indem man ein oder mehrere der unten beschriebenen Betriebsparameter wählt und einstellt. Es soll in diesem Zusammenhang jedoch darauf hingewiesen vierden, daß die Stabilität des Kegels unabhängig von seiner Länge ist.

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(β-

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ZOIIE HI

Es wurde unter ''Zonen I und II¹' ein. Verfahren zum. Liefern eines ziehbaren Materials in sohTuelzflüissigen Zustand "bei konstantem Durchsatz- in reproduzierbarer Weise in Foiun einet; Stromes beschrieben, dessen Querschnitt kontinuierlich und progressiv in einem Bereich abnimmt, wo er in eine laser aupgezogen werden kann. Anders ausgedrückt, bisher hat die Beschreibung sich nur mit der Zuführung scTuaelaflüaüigen Glacec in einen Bereich befaßt, wo eine sehr schnelle Gasströmung herrscht.

Es wird nun die Zone III beschrieben, d.h. der Ps:.: eich, in den die Endphase des Ziehverfahrens stattfindet, das Siebon des schmelzfluss ige η Materials in sehr feine Fasern... Dieses Ausziehen erfolgt über einen kleinen Teil des u-lasstrooLis ur.cT somit erstreckt sich die Zone IIInur- über eine Entfernajzt; ^Vt>-> drei bis fünf ÖffnungsdurchmesHe-rn dos Bykundärctrcilil,?, g^ines-j nach dem zweiten fiaßstab, ausgehend vora Ende der Zone II«.

Das Ziehverfahren wird charakterisiert durch eine bedoukon^e dynamische Wirkung in der Zone III. Obwohl es möglich wax, dar Verhalten des Glases in den Zo^en I v.ivl TL zu beobachter;, cei es mit bloßem Auge, sei es mittels kineDatoprrai^hischer Aufnahmen, die bei großer Geschwindigkeit genommen wurden, so ist doch die vom ausziehbaren Material in der Zone IJI erlittene Wirkung bei weitem zu schnell, um für das bloße kago sichtbar zu werden und auch zxx schnell, um klar von einei Kamera gefilmt zu werden.

Erfindungsgemäß wurden vertiefte Studien gemacht, indem vi&n im Langsasüauf bzv/. in der Zeitlupe bei Geschwindigkeiten., die bis zu einem Bild pro Sekunde vermindert wurden, kine.-natographische Pilme projezierte, die bei Geschwindigkeiten -von 4-000, 65oo und I0.000 Bilder pro Sekunde genoiroi&Gn wurden.

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Diese Untersuchungen haben auf sichere Weise gezeigt, daß eine einzige Ftscr aus dom Ende eines KegoO.s erzeugt wird.. Es bleibt jedoch noch eine gewicr-o Unsicherheit, was die genaue EaIm dieser Fasern in der Zone III betrifft* Dies ist der Grund_v waruiü die Anmelderin als obere Grenze der Zone Il den Punkt angegeben hat, bis zu dem man der Glasbewegung mit dem bloßen Auge folgen kann.

Uas beobachtet wurde, insbesondere mittels der ultrarapiden. oben genannten KameraaufnahKen, ist eine regelmäßige Peitschwlxkung (fouetbement) , die kontinuierlich sich wiederholt und die den Eindruck vermittelt, daß sie sich in einer einzigen El ne ab v/i ekelt j die jedoch wegen o'.er rotat oriccb.cn ITatur der Wirbelbewegung im Ziehbereich wahrscheinlicher, wenigstens während eines großen Teiles der Zeit einem spiralförmigem l.'&g folgt, dessen Teilung und Amplitude in Strömungen!.clrcung Süfiebjnen«

Ein Vergleich zwischen dein Ausbringungsgrad ''Fasern'' eines Fibrlerungszentrums nach der Erfindung und dem gleichen Aun-bringungsgrad, den man nit den vier oben genannten Hauptveri'i'· ren des bekannten Standes der Technik erhält, zeigte daß der Faserproduktlonswirkungpgrad nach dem Verfahren der Erfindung wesentlich den der anderen Verfahren uberscb.rej.tet, wobei das Verhältnis bei 1ο/Ί für die technischen Verfahren mit der Ausnahme der Herstellung von Glaswolle durch Ziehen unt?r Dampf liegt, für die das Verhältnis tei 2/1 anzunehmen Ist« Der Föserproduktaonsgrad. kann ausgehend von Tafel I berechnet werden, indem man den Anteil nicht in Fasern überfühx-ten Materials oder des Ausschusses vom Einheitsdurchsatz des entsprechenden Verfahrens abzieht.

Die Produktion einer einzigen Faser· aus einem einzigen jEegol bei einem so hohen Sir-heitsdurchsatz zeigt, daß die Geschwindigkeit; der- Fasern während des Ausziehens wenigstens um das Acht- bis Zehnfache höher als die Geschwindigkeit des ;

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und die des Strahls ist. Einzelheiten "betreffend die Temperaturen des gasförmigen Hauptstroms und des Sekundärstrahls sollen im folgenden gegeben werden. Für den Augenblick genügt es anzugeben, daß die Temperatur des Gasstroms, der das Glas in der Zone III ummantelt, ausreichend hoch sein muß, damit das Glas in-einem Erweichungszustand sich befindet, in dem es in dieser Zone.ausgezogen v/erden kann.

Unter Beachtung dessen, was mit dem ausziehbaren Material in der* Zone III zwischen seiner Austrittsstelle aus dem stabilen Kegel und dem stromabwärts gelegenen Punkt, wo es in Form einer feinen gehärteten Faser aufgenommen wird und aufgrund der beobachtbaren Peitschwirkung glaubt die Anmelderin, daß der Strom aus ausziehbarem Material, während er sich noch in der Zone II befindet, in das Innere der Konkavität oder des durch die beiden entgegengesetzt rotierenden Wirbel und dem Sekundärstrahl gebildeten Mantels angezogen wird und in diese Konkavität durch die nach innen orientierten Komponenten 15B dieser Wirbel geführt wird. In dieser Konkavität trifft der Glasstrom auf den relativ hohen Druck des oben definierten Fluidschirms und wird gezwungen, in die mit einer schnellen Drehbewegung angetriebene Umfangsschicht des einen oder anderen der beiden Wirbel einzutreten, wo das Material 'dann einer Spiralbewegung von sehr großer Geschwindigkeit ausgesetzt wird, was dafür sorgt, daß es in der Zone III in eine sehr feine Faser ausgezogen wird.

Die exakte Bewegung, die dem ausziehbaren Material erteilt wird, ist unbekannt; man kann jedoch gewisse diese Phänomene betreffende Schlüsse ziehen, wenn man auf die Lehren, über die man verfügt, zurückgreift. Die praktisch indefinierbare beachtliche Länge der Faser, verglichen mit der stark verminderten Abmessung der Zone III führt dazu anzunehmen, daß der Ziehvorgang so abläuft, als wenn das ausziehbare Material an den beiden Enden gehalten wäre, während es sehr schnellen Peitschkräften ausgesetzt ist. Denn eines der Enden

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des ausziehbaren Materials ist festgehalten, da es Teil des Glaskegels, aus dem es hervorgeht, bildet. Dagegen scheint sein anderes Ende frei zu sein; dies ist aber nicht tatsächlich der Fall, da es einen Teil mit der gekühlten und gehärteten Faser bildet, die bereits die Zone II durchquert hat und die in Strömungsrichtung hinter dem im Ziehvorgang befindlichen Teil ..des Materials sich befindet, wobei die gekühlte und gehärtete Faser ihrerseits durch die Reibungskräfte der Strömung in der Zone D gehalten und gezogen wird.

Man sieht also, daß die durch die Peitsch- oder Wirbelbewegung der gehärteten Faser erzeugte Energie (siehe unten mit Bezug auf die Zonen IV und V) strömungsaufwärts zurückgeschickt wird, was dazu führt, daß sie während der Ziehphase extrem wirksam wird, die sich in der Zone III abwickelt. Da der v/irksame Ziehvorgang der Faser nur über eine Länge von etlichen Offnungsdurchmessern des Sekundärstrahls stattfindet, wird der größte Teil der Peitschenergie in diesen Bereich (Zone III) konzentriert und abgegeben. ' Die Peitschenergie führt zu einer ungeordneten Bewegung (Flatterbewegung) der Kegelspitze.

Kurz gesagt, die Zone III wird charakterisiert durch den vollständigen Ausziehvorgang der Faser aufgrund der Wirkung der Energie, die sich in den Zonen IV und V entwickelt hat.

ZONE IV"

Die Zone IV, die sich über ein Stück von etwa 8 bis 1J? Öffnungsdurchmessern des Sekundärstrahls auf dem zweiten Maßstab erstreckt, umfaßt dm Bereich, in dem die bereits gehärtete Faser mitgerissen wird, indem sie heftig und kontinuierlich durch die Kräfte gepeitscht wird, die in den Wirbeln erzeugt werden. Die Figuren 2E und 2F sind Schnittdarstellungen und geben diese Peitschbewegungen des Glases wieder.

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Vie oben angegeben, liegt eine wichtige Besonderheit der Erfindung in der Tatsache, daß die Fasern sehr früh gegen eine relativ kalte Zone abgeführt v/erden, in der ein Ausziehen nicht mehr möglich ist; eben dies erfolgt während ihrer "Überführung aus der Zone III in die Zone IY.

ZONE V

Die Zone V erstreckt sich über eine nicht definierte Entfernung ausgehend vom Ende der Zone IV in Sichtung des Bereichs, vio die Aufnahme der lasern erfolgt. In dem Augenblick, wo die Faser die Zone V erreicht, sind die Witel gering (schvxach) und praktisch nicht unterscheidbar, wie Figur 2C zeigt« Ausgehend von dieser Stelle wird die Faser von der teilweise wieder hergestellten Strömung des Gashauptstromes aus dem Fibrierungssystem mitgerissen.

Wie mit Bezug auf die Zone C beschrieben, wird der resultierende Ziehstrom des Gemisches aus Hauptstrom und Sekundärstrahl entsprechend einer Richtung abgelenkt, die insgesamt strömungsabwärts orientiert ist. In der Zone IV wird die Faser, wenn diese Umlenkung sich ihrem Ende nähert, weit aus der Glaszufüh'icungs ebene in einer Richtung der Umfangs schichten gerichtet, wo sie schnell abgekühlt wird.

Fach sämtlichen in den Figuren außer der der Figur 3 dargestellten Ausführungsformen der Erfindung sind die bezüglich der Glaszuführungsebene entfernten Umfangsschichteη kalter als die dieser Ebene benachbarten Schichten, da der Hauptstrom und der Ziehstrom zu einer Induktion einer wesentlich kälteren Umgebungsluftmenge führen, wie in Figur 3A, 4- und 5 durch die gekrümmten Pfeile 12B dargestellt.

Wegen des Fehlens der kalten Umgebungsluft bei der Ausführungsform der Figur 3 wird die schnelle nachgesuchte Abkühlung der Faser durch andere Mittel erhalten. So kann beispielsweise der Hauptgasstrom von einer niedrigeren Temperatur, dagegen der Sekundärstrahl oder Trägerstrahl von einer höheren

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Temperatur sein, was zum Ergebnis hat, daß die gewünschte Temperatur des Glases in der Zone III aufgrund des heißeren Sekundärstrahls aufrecht erhalten wird, während die schnelle Abkühlung der Faser hinter der Zone III durch den kälteren Hauptgasstrom vorgenommen wird.

Hierzu soll unterstrichen werden, daß bei sämtlichen Ausführungsformen der Erfindung, die mit einer Vielzahl von in Strömungsrichtung unter Abstand längs des Hauptgasstroms angeordneten Fibrierungszentren Vorkehrungen getroffen werden müssen, um sicherzustellen, daß die Zonen III und IV irgend eines beliebigen strömungsabwärts gelegenen Fibrierungs-Zentrums entsprechend den vorgegebenen Direktiven angeordnet werden, damit ihre Temperaturen einerseits ausreichend hoch liegen, um die Fibrierung in der Zone III zu ermöglichen und andererseits ausreichend niedrig liegen, um die nachgesuchte Kühlung zu erhalten, während die Faser in die Zone IV tritt. Die wird bei den Ausführungsformen der Figuren 3A und 4 erhalten, indem man so vorgeht, daß jedes strömungsabwärts gelegene FibrierungsZentrum seinen Ausziehvorgang unter Abstand zur Emissionsebene durchführt, der kleiner als die entsprechende Entfernung vom unmittelbar stromaufwärts gelegenen Fibrierungszentrum ist. Da die Strömung des Hauptgasstroms wärmer nahe der Austrittsebene ist, ermöglicht es die gerade beschriebene.Anordnung, gleichzeitig eine schnelle gewünschte Kühlung der Fasern herbeizuführen und den Hauptgasstrom auf einer adäquaten Temperatur in Höhe der verschiedenen Fibrierungszentren, die nach hinten sich staffeln, zu halten.

Ein anderes Mittel, um das gleiche Ergebnis zu erhalten, ist in Figur 5 dargestellt, wo einerseits das Verhältnis zwischen den kinetischen Energien pro Volumeneinheit des Sekundärstrahls der ersten Reihe und des Hauptstroms und der Dicke des Hauptstroms derart sind, daß die Endumlenkung der Strömung des Gasgemisches und der Faser einen Winkel

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mit der Wand ungleich Null bildet und andererseits die kinetischen Energien pro Volumeneinheit der Sekundärstrahlen der nachfolgenden Reihen sukzessiv· vermindert werden, um das Verhältnis zwischen den kinetischen Energien pro Volumeneinheit der nachfolgenden Sekundärstrahlen und des Hauptstroms konstant" zu halten. Hieraus folgt, daß die endgültigen Umlenkungen der resultierenden Strömung des Gasgemisches und der Fasern der aufeinanderfolgenden Reihen praktisch parallel zu den Umlenkungen der ersten Reihe sind. Da der Gemischstrom ziemlich schnell aus dem Herz dos Hauptstroms austritt, hält sich eine Schicht dieses Stroms von praktisch konstanter Dicke und erhöhter und gleichförmiger Temperatur gegen die Wand über mehrere aufeinanderfolgende Fibrierungsreihen. Diese Ausbildung hält also den Durchgangspimktvon der-Zone III (Schicht erhöhter und gleichförmiger Temperatur) in die Zone IV (Zone die durch induzierte Luft gekühlt wird) unter einer Entfernung von der Wandung,, dio praktisch konstant für sämtliche aufeinanderfolgenden Reihen ist. wodurch praktisch gleiche Kühlbedingungen für sämtliche Reihen gewährleistet sind.

Diese Anordnung ermöglicht es, wesentlich die Anzahl aer aufeinanderfolgenden. Fibriei'ungszentren zu erhöhen.

Die Entfernung zwischen der Zuführungsebene und dem Beginn der Zone III, wo der Ziehvorgang stattfindet, entspricht dar Länge des Glaskegels, wie in dem Teil der Beschreibung bezüglich der Zonen I und II ausgeführt wurde. Die Länge des Glaskegels ist eine Funktion der folgenden Parameter; spezifischer Durchsatz (Ausbringen pro öffnung), Durchmesser der Basis des Kegels, Viskosität des. Glases (damit die Temperatur des .Kegels), Energie der Rezirkulationsströme und das Verhältnis zwischen cer kinetischen Energie pro Volumeneinheit des SekundärStrahls zu der des Hauptstroms. Im allgemeinen kann, je größer die Eindringtiefe des Strahls (P in Figur 2H) ist, desto stärker kann der spezifische maximale Jnrchsatz erhöht werden, da die Länge des

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zulässigen Kegels direkt proportional zur Eindringung ist. Da man versucht, erhebliche spezifische,Durchsätze zu erreichen, ist ein tieferes Eindringen des Sekundärstrahls notwendig. Vom Gesichtspunkt des Brennstoffverbrauchs aus gesehen, ist es vorteilhaft, den größtmöglichen Teil der Dicke T (Figur 211) des Hauptstroms auszunutzen. Man bevorzugt ebenfalls^ schnell die neu ausgezogene Faser vom warmen "Teil gegen einen relativ kälteren Teil der Gemischströmung, die'.zum Ziehen gedient hat, abzuführen.

Es ist nach Vorstehendem wichtig, daß in den meisten Fällen der Strahl nicht den Hauptstrom durchsetzt. Dies bedeutet in gewisser Weise eine Begrenzung für das Eindringen des Strahls aufgrund der Dicke des Hauptstroms. Hieraus folgt also eine obere Begrenzung für die Länge des Glaskegels für ■ eine gegebene Strömungskonfiguration.

Obwohl erfindungsgemäß alles versucht würde, die verschiedenen Stufen des Fibrierungsverfahrens nach der Erfindung zu analysieren und zu erläutern, ist es klar* daß die Gültigkeit dieser Ausführungen auf keinen Fall die erhaltenen Ergebnisse beeinflussen'kann und daß die Absicht der Darlegung der Theorien nur das Ziel hatte, dem Leser den Wert der Erfindung besser verständlich zu machen»

Die von der AnJuelderin gegebene Analys.e und ihre Erläuterungen können als bestätigt betrachtet werden und zwar durch wissenschaftliche Untersuchungen der Fluiddynamik von in Viechs el-, wirkung tretenden Strahlen auf dem Gebiet von Düsenflugzeugen und genauer durch die Untersuchungen der Wirkung der Querwände

auf die im Flug befindlichen Flugzeuge (A) und auf die Senkrechtstarter (B) (C) und (D)₁ selbst wenn diese Untersuchungen nicht das Gebiet der Erfindung direkt betreffen und keine Beziehung zwischen der Fluiddynairdk und den Problemen herstellen, die der Umformung eines ausziehbaren Materials in Fasern zugeordnet sind. Die oben genannten Buchstaben in Klammern be-

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ziehen sich auf die vielter unten angegebenen Artikel.

BIBLIOGRAPHIE WISSENSCHAFTLICHER ARTIKEL

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(C) H. Werle et al, Office National d'Etudes et de Recherches Aerospatiales, Dokument Nr. 64/1859 A und 70/1859 A, Juni 1965 und Januar 1966.

(D) R.J. Margason et al - "The path of a jet directed at large angles to a subsonic free stream" - National Aeronautics and Space Administration, technische Veröffentlichung D 4914, November 1968.

Die erhaltenen tatsächlichen Ergebnisse und die Bedingungen, die es ermöglichen, diese Ergebnisse zu erhalten, sind die einzigen Betrachtungen, die wichtig sind. Somit wird die Aufmerksamkeit im folgenden auf die besonderen Arbeitsbedingungen, auf die erfindungsgemäß konstruierten Einrichtungen und auf die durch ihre Anwendung und Verwirklichung erhaltenen Ergebnisse gelenkt.

Betrachtet man jetzt Figur 3A, so erkennt man eine Ausführungsform mit einer gewissen Anzahl von Fibrierungszentren, die für eine industrielle Verwendung des Gegenstands der Erfindung ausgelegt sind. Nach dieser Ausführungsform wird der durch einen gefederten Pfeil 12A bezeichnete Hauptgasstrom dargestellt, wie er durch eine Öffnung mit Lippen 24 tritt, eine Öffnung, die Teil einer Brennkammer mit innerer Verbrennung bilden kann, wie in dem französichen Zusatzpatent 90.660

(Hauptpatent 1.292.222) beschrieben.

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Der Hauptstrom wird längs der Wandung 28 gerichtet. Diese Wandung weist eine gewisse Anzahl von Sekundärstrahlöffnungen 32A, 32B, 32C auf, die jeweils unter Abstand von vorn nach hinten in Strömmgsrichtung gesehen angeordnet sind; sowie eine entsprechende Anzahl von Öffnungen zur Abgabe
eines ausziehbaren Materials: 33Λ, 33B, 33C.

Obwohl in Figur 3A nicht angegeben, kann man die Anzahl der Glas zuführungs öffnungen und der Sekundäi-strahlenöffnungen in einer Richtung quer zur Richtung des Hauptstroms erhöhen, genau so wie in anströmseitig-abströmseitiger Richtung« Darum können die Bezugszeichen 52A, 32B und 32C Querreihen von Öffnungen für die Sekundärstrahlen noch eher als eine einzige Öffnung bedeuten. Jede Sekundärstrahiöffnung und die Öffnung für das ausziehbare Material, der sie zugeordnet ist, bilden ein unabhängiges Fibrierungssentrum. So reagiert der durch die Öffnung 32A abgegebene Sekundärstrahl mit dem unmittelbar benachbarten Teil des Hauptstr'ons und erzeugt eine lokalisierte Wechselwirkungszone, in der das aus der Öffnung 33A stammende ausziehbare Material entsprechend den mit Bezug auf die Figuren der zweiten Seihe der Zeichnungen gegebenen Ex*- klärungen eingeführt v;ird.

Kan hat festgestellt, daß gewisse allgemeine Abstandsregeln für die Fibrierungszentren eingehalten werden müssen, um ein korrektes Ausziehen aus mehreren Zentren herbeizuführen, wie sie beispielsweise mit Bezug auf Figur 3A beschrieben sind. Eine der wichtigen Überlegungen betrifft die "Verminderung des Abstandes zwischen den Achsen auf den Minimalwert, d.h. des Abstandes in anströmseitig-abströraseitiger Richtung zwischen einer öffnung des Sekundärstrahis und der entsprechenden Öffnung zurEinführung des ausziehbaren Materials. "Man hat gefunden, daß die besten Ergebnisse erhalten werden, wenn diese Entfernung zwischen den Achsen den ein- bis zweifachen Durchmesser der Sekundärstrahlöffnung nicht überschreitet.

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Andere allgemeine Regeln müssen auch hinsichtlich des Zwischenachs ab Standes zwischen Fibrierungszentren eingehalten werden. Es gibt zwei unterschiedliche Zwischenachsabstände, die berücksichtigt werden müssen, wobei der erste, der ¹¹ seitliche Zwischenachsabstand¹' ist, d.h. der Abstand zwischen quer zum Gasstrom angeordneten Fibrierungszentren und der andere die ^lfsukzessive interaxiale Entfernung¹¹, d.h. die Entfernung, welche Fibrierungszentren in anströmseitig-abströmseitiger Richtung trennt. Der minimale seitliche Zwischenachsabstand zwischen Fibrierungszentren liegt in der Größenordnung des zwei- bis dreifachen Öffnungsdurchmessers des Sekundärstrahls, während der minimale nachfolgende (sukzessive) Zwischenachsabstand zwischen Fibrierungszentren in der Größenordnung des 7 bis Ίο-fachen des Durchmessers der öffnung des Sekundärstrahls abgesehen von dem Fall versetzter Stellungen oder schachbrettartiger Anordnung, die weiter unten behandelt werden, liegt.

Verwendet man eine Vielzahl von seitlich unter Abstand bezüglich der Richtung des Hauptstromes angeordneten Sekundärstrahlen, so ist die Dimension Dg des Hauptstromes, die direkt vom Vechsel-•wirkungsphänomen erfaßt wird, wie weiter unten mit Bezug auf Figur 23 beschrieben wird, gering vermindert und kann beispielsweise in einem Intervall liegen,

das von geringfügig weniger als Dj (Abmessung der Öffnung des Sekundärstrahls, gemessen quer zum Hauptstrahl) bis etwa dem Zweifachen von Dj.liegen. Dies erklärt sich durch die Tatsache, daß die Strömung des llauptstroms eine Expsnslonsmöglichlceit hat, die geringer um einen Strahl herum ist, wenn andere Strahlen zu beiden Seiten des erstgenannten. Strahls vorhanden sind. Anders ausgedrückt, die Strömung des Hauptstroiäs hat die Tendenz, verengt, zusammengedrückt oder begrenzt zu werden, v;enn sie in eine Vielzahl von Wechselwirkungszonen nach einer Ausführungsxorm mit einer Vielzahl von Sekundärstrahlcn gelangt. Eine solche Ausnutzung des llauptstroms ist leicht wirksamer als vorhergesehen.

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Wie oben mit Bezug auf die Zone D - dargestellt in den Figuren 2 und 2B erläutert - wird die Strömung des Hauptgasstroms praktisch, jedoch nicht vollständig auf ein kurzes Stück hinter einem Fibrierungszentrum wiederhergestellt. Es wurde gefunden, daß die Entfernung in Richtung stromabwärts, gemessen längs des ersten Maßstabs, wie in den Figuren 2 und 2B dargestellt, in deren Höhe der Hauptgasstrom ausreichend wiederhergestellt ist, um an der Bildung eines anderen Fibrierungszentrums teilzunehmen, etwa gleich dem 7 bis 10-fachen Öffnungsdurchmesser des Sekundärstrahls ist.

Hieraus folgt, daß bei einer Ausführungsform, wie in Figur 3A dargestellt, der nachfolgende Zwischenachsabstand wie angegeben wenigstens gleich 7 bis 10 Öffnungsdurchmesser des Sekundärstrahls ausmachen soll. Wie mit Bezug auf die Beschreibung der Zone V bereits gesagt, ist bei den Ausführungsformen wie nach Figur 3A der Hauptgasstrom wärmer in der Nähe der Austrittsebene und es ist somit nützlich, die Übergangspunkte von der Zone III zur Zone IV für sämtliche folgenden Fibrierungszentren unter Entfernungen vorzusehen, die allmählich von der Austrittsebene an abnehmen, um eine für die Fibrierung ausreichende Temperatur zu erhalten, wobei diese Anordnung im übrigen brauchbar ist, um die für die Kühlung der Fasern nachgesuchten Bedingungen herbeizuführen.

Im übrigen trägt diese Anordnung dazu bei, zu verhindern, daß die Fasern der aufeinanderfolgenden Zentren nicht durcheinanderkommen, da die Höhe der Kegel allmählich von einem Zentrum zum anderen in Strömungsrichtung gesehen abnehmen.

Die Höhe des Glaskegels.-kann vermindert werden, indem man einen oder mehrere der vorgenannten Parameter variieren läßt, indem man beispielsweise den spezifischen Durchsatz vermindert oder indem man die Temperatur des Glaskegels erhöht oder den Durchmesser der Glasaustrittsöffnung vermindert oder die Eindringtiefe des Sekundärstrahls vermindert.

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Da die Strömung des Hauptstroms niemals vollständig wiederhergestellt wird, nachdem sie durch ein gegebenes Fibrierungszentrum einmal desorganisiert worden ist und da jedes Fibrierungszentrum notwendigerweise einen Verlust an kinetischer Energie des Hauptstroms mit sich bringt, hat man gefunden, daß es vorteilhaft ist, bei einer "Vorrichtung, wie in Figur JA dargestellt, für die folgenden Fibrierungszentren Sekundärstrahlen zu verwenden, welche immer kleinere Eindringtiefen haben, beispielsweise indem man Sekundärstrahlen verwendet, deren kinetische Energien allmählich abnehmen oder aTLmählich abnehmende öffnungsdurchniesser aufweisen. Dies kann herbeigeführt werden, indem man das gewünschte Verhältnis zwischen der kinetischen Energie pro Volumeneinheit eines Sekundärstrahls und der des Hauptstromes aufrecht erhält, wobei die Geschwindigkeit hiervon allmählich in dem Ausmaß, wie man sich von der Quelle dieses Stroms entfernt, abnimmt.

Nach der in Figur JA dargestellten Ausführungsform hat man die gewünschten Eindringtiefen erhalten, indem man nacheinander die Geschwindigkeiten der Sekundärstrahlen der Fibrierungszentren vermindert, die weiter entfernt von der Fluidhaupt stromquelle sind.

Die allmähliche Verminderung der Geschwindigkeit der Sekundärstrahlen führt jedoch leicht zur Erzeugung von dickeren Fasern, was das Gegenteil zum nachgesuchten Ergebnis ist. Somit kann man, wenn man mit einer Vorrichtung, wie sie in Figur JA beschrieben ist, arbeitet, einen mittleren im wesentlichen gleichförmigen Durchmesser der Fasern aus verschiedenen Fibrierungszentren erhalten, indem man allmählich den spezifischen Durchsatz von einem Zentrum zum anderen in Strömungsrichtung gesehen vermindert. Dies kann auf verschiedenartigste Art und Weise realisiert werden, beispielsweise, indem man die Abmessungen der Austritts öffnungen des Glases vermindert oder indem man die Temperatur der Wandung des Tiegels benachbart dieser öffnung vermindert.

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Nach einer ähnlichen Ausführungsform wurden die gewünschten Eindringtiefen erhalten, indem man allmählich die Öffnungsdurchmesser der Sekundärstrahlen vermindert.

Strahlen von sukzessive vermindertem Durchmesser können auch mit Glasöffnungen in Form von Schlitzen verwendet werden, wie sie weiter unten in "Verbindung mit den Figuren 1JA und 13B näher "beschrieben werden. So kann beispielsweise in einer Einrichtung, wie sie in den Figuren 13A und 13B gezeigt ist und die drei Reihen von Fibrierungszentren aufweist, der Durchmesser der Strahlen in Reihe 1o6A, d.h. der stromauf gelegenen Reihe

2,4 mm sein, und der Durchmesser der Reihe 1o6B kann 2,2 mm sein, und der der Reihe I06C kann 2,ο mm sein.

Die Glasöffnungen der stromauf und stromab gelegenen Fibrierungszentren können auch ähnlich in der Größe abgestuft hzvj. gestaffelt sein^enn Strahlen verschiedenen Durchmessers in den stromauf und stromab gelegenen Fibrierungszentren verwendet werden« So können beispielsweise in einer Einrichtung, die zwei Fibrierungszentrumsrexhen aufweist, die Strahlen der stromauf und stromabseitigen Fibrierungszentren einen Durchmesser von 2 mm und 1,5 mm haben. Die stromauf und stromab gelegenen Zentren können respektive-· versorgt v/erden mit Glas aus Glasöffnungsschlitzen (wie in den Fig. 1"3A und 1JB im folgenden näher beschrieben), wobei der stromauf gelegene Schlitz 1,5 mm breit und der stromab gelegene Schlitz 1 mm breit ist.

Wenn, wie gerade beschrieben, Strahlöffnungen von sukzessive ■abnehmender Größe verwendet werden, so nimmt die Länge der Glaskonen allmählich in Strömungsrichtung gesehen und wie in den Fig. 3, 3A und 4 gezeigt, ab. Wenn ein Aufbau verwendet wird, in dem sowohl die Strahl öffnungen wie auch die Glasöffnungen sukzessive in der Größe vermindert sind, so werden die Konen nicht nur von sukzessive verminderter .Länge sein, sondern auch von sukzessive kleinerem Querschnitt.

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Da die kinetische Energie des Hauptstroms gestaffelt von einem Fibrierungszentrum zürn anderen abnimmt, ist die Gesamtzahl der Fibrierungszentren, die von einem gegebenen Hauptstrom versorgt werden können, durch die Summe der diesen Strom durch diese Zentren entgegengesetzten Widerstände begrenzt.

Ein anderes Mittel zur Erhöhung der Anzahl der Fibrierungszentren ist in Figur 3 angegeben worden. Diese zeigt eine Ausführungsform nach der Erfindung mit einem Strahl oder Hauptgasstrom, der durch den gefederten Pfeil 12A angedeutet ist und der so dargestellt ist, als ob er durch eine Öffnung mit Lippen 24 austritt, eine Öffnung, die einen Teil einer Brennkammer bilden kann. Es soll darauf hingewiesen werden, daß der erfindungsgemäß verwendete Hauptstrorn ein Strom sein kann, wie der im genannten französischen Zusatzpatent Nr. 90.660 beschrieben ist.

.Die in Figur 3 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der der Figur 3A durch das Vorhandensein einer zweiten Wandung 26 von ähnlichem Aufbau, die der Wandung 28 gegenübersteht. Wo irgend möglich, wurden die gleichen Bezugszeichen in den Figuren 3 und 3A verwendet.

Der Hauptstrom folgt einer Bahn, die im wesentlichen durch die beiden sich gegenüberstehenden Wandungen 26 und 28 definiert ist, was seine Expansion verhindert. Die Wandungen 26 und 28 umfassen eine gewissen Anzahl von Sekundärstrahlöffnungen 3OA, 3OB, 3OC und 32A, 32B und 32C, die unter Abstand zueinander in anströmseitig-abströmseitiger Richtung angeordnet sind sowie eine entsprechende Anzahl von Öffnungen zur Abgabe des ausziehbaren Materials 31A, 31B und 31C und 33A, 33B und 33C. Obwohl dies in Figur 3 nicht erscheint, ist es möglich, die Anzahl von Strahl- und Glasemissionsöffnungen in der seitlichen Richtung oder in Transversalrichtung sowie in der anströmseitig-abströmseitigen Richtung zu vervielfachen und aufgrund dieser Tatsache können die Bezugszeichen

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JoA, 3oB, 3oC, 32A, 32B und 32C seitliche Reihen von Sekundärstrahlöffnungen darstellen, anstatt öffnungen, allein darzustellen. Jeder Sekundärstrahl sowie der Glasstrom, die aus den beiden zugeordneten Öffnungen austreten, bilden ein unabhängiges Fibrierungszentrum. So reagiert der aus der öffnung 3oA austretende Sekundärstrahl mit dem Teil des in seiner unmittelbaren Nähe befindlichen Hauptstroias, was den Ursprung für eine lokale Wechselwirkungszone bildet, in die das ausziehbare aus der öffnung 31A kommende Material entsprechend der Ausführungsform eingeführt wurde, die mit Bezug auf die Darstellungen der Figur 2 beschrieben wu?de.

Es muß unterstrichen werden, daß die in den Wandungen 26 und 28 befindlichen Sekundärstrablaustrittsöffnungen und Glasaustritts öffnungen in Längsrichtung (wie in Figur 3 dargestellt) versetzt sein können, anstatt einander gegenüber angeordnet zu sein, um eine maximale Anzahl von öffnungen auszunützen, ohne daß ein Fibrierungszentrum wesentlich ein anderes stören würde.

Wie Figur 4- zeigt, so kann man auch Fibrierung und Kühlung der gewünschten Fasern dadurch erleichtern, indem man jeden folgenden Sekundärstrahl unter einem Winkel bezogen auf den Hauptstrom einführt, der geringfügig kleiner als der Einführungswinkel des Strahls unmittelbar in Strömungsrichtung vor dem betrachteten Strahl ist. Die folgenden Öffnungen der Sekundärstrahlen 36A, 36B und-36C sind so orientiert, daß sie die Strahlen ensprechend immer spitzer werdenden Winkeln richten. Trotz der Tatsache, daß alle Sekundärstrahlen die gleichen kinetischen Energien pro Volumeneinheit haben

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können, untei-scheidet sich die Eindringtiefe dieser Strahlen in Höhe der folgenden GlaseinführungsÖffnungen 37A, 37B· und 37C der folgenden Fibrierungszentreri. Aufgrund dieserunterschiedlichen Orientierung befindet sich 'jede folgende Wechselwirkungszone näher an der Oberfläche der Platte 10.

Die in Figur 5 dargestellte Ausführungsform nach der Erfindung ermöglicht es, eine größere Anzahl von Fibrierungszen.-tren in anströmseitig-abströmseitiger Richtung zu verwenden, und eine wirksame Fibrierung .und Kühlung aufrechtzuerhalten. In Figur 5 gibt clie strichpunktiert angedeutete Linie 12C in etwa das Niveau an, wo sich das Ende der Zone III jedes Fib r ie rungs zent rüms, und zwar längs des Hauptgas strcms 12x\> befindet.

Wie die Strömungslinien 12D der Strömung des Hauptstroms in Figur 5 angeben, ist dieser leicht während der Wechselwirkung mit den Strahlen bei der dargestellten Ausführungsform abgelenkt. Anders ausgedrückt, die Ablenkung oder Abweichung nach hinten, wie bereits mit Bezug auf andere Ausführungsformen beschrieben, wird zum Teil durch die Ablenkung der Sekundärstrahlen und zum Teil durch die des Haupt Stroms realisiert. Das wichtige Zielj das nicht aus den Augen gelassen werden darf, besteht im tiefen Eindringen der Sekundärstrahlen in den Hauptstroin.

Wie oben gesagt, kann jede der in den Figuren 3, 3Λ, 4 und dargestellten Öffnungen auch eine einzige der Öffnungen einer seitlichen Reihe darstellen. Solche Reihen mit multiplen Öffnungen sind in den Figuren der Reihen 13und 14 dai*gestellt und werden im folgenden genauer beschrieben. In den letzt genannten Ausführungsfοraisn ist angegeben, daß die Öffnungen der aufeinanderfolgenden Reihen in anströmseitig-abströmsci-· tiger Richtung versetzt sein können» um es zu ermöglichen, die Dichte der Fibrie rungs Zentren zu erhöhen, ohne daß man ^;"

befürchten nuß, daß ein anströmseitiges Fibrierungsζentrum die Geschwindigkeit des Ksuptstrorns bis zu einem solchen '

!.-"'. 409847/0793 ' - 65 -.

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Punkt vermindert hätte, daß ein FibrierungsZentrum sich nicht mehr in Höhe des folgenden SekundärStrahls bilden könnte. Obwohl der minimale sukzessive Zwischenachsabstand zwischen den Fibrierungszentren im allgemeinen wie angegeben zwischen 7 und 1o Öffnungsdurchmessern des SekundärStrahls liegt, wenn diese Fibrierungszentren ausgerichtet sind, so kann dieser Abstand bei den Anordnungen vermindert v/erden, wo die aufeinanderfolgenden Öffnungsreihen versetzt sind. So beträgt, wenn diese'Reihen versetzt sind, der Abstand zwischen einer Reihe und der folgenden etwa 4 - 5 Öffnungsdurchmesser des Selcundärstrahls. Außer der gerade beschriebenen Versetzung ist auch eine'Versetzung der Fibx~ierungsZentren zu beiden Seiten des Hauptstroms nach der Ausführungsform der Figur 3 wünschenswert. So befinden sich die Fibrierungszentren der 'Platten 26 und 28 nicht direkt einander gegenüber, sie sind vielmehr in der. Strömungsrichtung des Hauptstroms versetzt, um jede schädliche Störung zu vermeiden.

Betrachtet man jetzt die Figuren 6 und 7, so erkennt .man dort eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung zur Erzeugung von Fasern nach der Erfindung. Nach dieser Aus füh rungs form wird.das ausziehbare Material 40 bis in Höhe der Oberfläche der'Platte 42 in Form kleiner Glaskörnchen geführt. Diese Körnchen schmelzen durch die von der Platte 42 abgegebene Ifärine, wobei letztere durch Jouleeffekt durch übliche nicht 'dargestellte elektrische Einrichtungen erwärmt wird. Das so geschmolzene Glas bewegt sich unter Einfluß des aus dem Austritt 44 des Brenners kommenden'Hauptgasstroms 12A gegen"""'" die Abströmseite des Strahls 14C, wo das Glas sich in. Form eines Kegels 40A sammelt. Das geschmolzene Glas wird von der unmittelbar nach'dein Sekundärstrahl befindlichen Stelle gegen das Innere der Wechselwirkungszone von Hauptstrom und Sekundärstrahl angesaugt. Es wird dann entsprechend den mit Bezug auf die Figuren der Reihe 2 gegebenen Erläuterungen

ausgezogen.
■...-- - 66 - '

. = ". .409842/07 9 3

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Die Platte 42 weist einen Ausschnitt 42B hinter der Fibrierungsstelle auf, was einen nützlichen Kunstgriff bedeutet, um jeder Möglichkeit eines Klebenbleibens oder Haftens des schmelzflüssigen ausziehbaren Materials an der Platte aufgrund heftiger von der Faser durchgemachter Peitschungen aus dem Wege zu gehen.

Betrachtet man jetzt Figur 8, so erkennt man eine andere Ausführtmgsformnach der Erfindung, bei der ein Sekundärstrahl über eine Leitung 5o zu einer Öffnung 52 geführt wird, um in einen aus einem Brenner 54 austretenden Hauptstrahl 12A eingeführt zu werden. Der über die Öffnung 52 ausgetretene Sekundärstrahl 14 unterbricht teilweise den Hauptstrahl und ist von diesem völlig umgeben, was zur Bildung der oben beschriebenen Vechselwirkungszone führt.

Das ausziehbare Material 56 tritt aus dem Behälter 58 über eine Öffnung in Form eines Kegels 16 in die durch Haupt- und Sekundärstrahl gebildete Vechselwirkungszone aus.

Die Figuren 9A, 9B und 9C zeigen eine andere Ausführungsform .einer Vorrichtung zur Herstellung von Fasern nach der Erfindung. Die dargestellte Vorrichtung umfaßt einen Schmelztiegel 6o, der über Widerstände erwärmt ist, und der nach einer Variante aus einer Spinndüse gebildet sein kann, welche vom Vorherd eines üblichen Schmelzofens für die Glaszusammensetzung gespeist wird.

Ein Glasstrom 62 fließt aus dem Schmelztiegel 6o aus, passiert ein Schutzorgan 63 zu einer Produktionsstelle für Fasern hin, die allgemein mit 64 in Figur 9A bezeichnet ist. Wie der Schnitt der Figur 9B erkennen läßt, wird der ausziehbare Materialstrom 62 in eine Schmelztiegel-Düse 66 über eine Mitchel (Trichter) 67 eingeführt. Der eine Glasreserve enthaltende Schmelztiegel 66 ist am Gehäuse 65 durch ein Spannstück 68 · befestigt, welches seinerseits am Gehäuse 65 über Spann-

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schrauben 70 fest ist. Der Schmelztiegel 66 ist gegen das Gehäuse 65 durch eine Dichtung 72 aus Asbest isoliert. Obwohl der Asbest wegen seiner ausgezeichneten isolierenden Eigenschaften gewählt ist, können andere Materialien einschließlich feuerfester Materialien anstelle hiervon verwendet werden.

Zwischen der Basis des Schmelztiegels 66 und der des Gehäuses 65 verlaufen eine Vielzahl enger Leitungen, die in Öffnungen 74 enden, von denen jede einen Innendurchmesser in der Größenordnung von 2 mm aufweist. Die Leitungen dienen dazu, das ausziehbare Material unmittelbar hinter einer gleichen Anzahl von aus den Öffnungen 76 austretenden Sekundärstrahlen zuzuführen, wo dieses Material in die Wechselwirkungszone von Hauptstrom und Sekundärstrahl in der oben mit Bezug auf die Figuren der Reihe 2 beschriebenen Weise mitgerissen v/erden kann.

Die öffnungen des SekundärStrahles 76 werden mit Warmluft unter Druck oder mit Verbrennungsprodukten über die Kammer gespeist, die ihrerseits über ein Rohr 80 durch den in Figur 9A dargestellten Strahlgenerator 82 versorgt wird.

Insbesondere, wenn man Figur 9C betrachtet, sieht man, daß der Schmelztiegel 66 neun Öffnungen 74 aufweist, über die das Glas ausfließt, wobei diese in unmittelbarer Nähe einer gleichen Anzahl von Austrittsöffnungen 76 für die Trägerstrahlen angeordnet ist. Wie bereits in dem bezüglich Zone I angegebenen Text dargelegt, wird ein geringer Fehler in der Ausrichtung einer Glaszuführungsöffnung bezüglich der zugeordneten Austrittsöffnung des Sekundärstrahls die Fibrierung nicht wesentlich beeinflussen aufgrund der Lokalisierung des Glases im Unterdruckbereich, der unmittelbar hinter dem Strahl sich befindet. Ein solcher Ausrichtfehler ist jedoch bei der Auäführungsform mit mehreren Löchern pro Reihe unzweckmäßig, wo man einen genauen seitlichen Abstand zwischen

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den Fibrierungszentren zu erreichen sucht, da geringe Unterschiede im Zwischenachsabstand zwischen zwei benachbarten öffnungen für Trägerstrahlen oder Glas in diesem Falle sich' in Höhe der nachfolgenden Fibrierungszentren'überlagern können. ■·..--■ .-."'.

Ist der Ausriehtfehler zu groß* so kann hieraus resultieren,

daß das ausziehbare Material sich nicht hinter den Trägeγι
strahl -in Höhe' eines gegebenen Fibrierungstentrums setzt. Somit kann das ausziehbare Material aus seiner öffnung auf eine Weise analog der in Figur"IA dargestellten ausfließen.

Die Fehler in der Ausrichtung können das Ergebnis von unvollkommenen Montage- oder Bearbeitungstechniken des Schmelztiegels 66 und der Kammer 78 sein, können aber auch durch Temperaturunterschiede hervorgerufen sein.

Die Temperaturunterschiede können auf unterschiedliche Weise zum Fehler in der Ausrichtung beitragen. Betrachtet man eine Vorrichtung, wie sie in den Figuren 9A, 9B und 9C dargestellt ist, so ist es oft wünschenswert, im wesentlichen die gleiche nominale Arbeitstemperatur für den Betrieb von Schmelztiegel 66 und Strahlenkammer 78 anzuwenden. Dies würde zwingend zu gewissen Abständen zwischen den Löchern des Schmelztiegels und den Löchern der Kammer entsprechend den Materialien, aus denen Schmelztiegel und Kammer hergestellt sind, führen, derart, daß unter den vorgesehenen Arbeitsbedingungen die Löcher des Schmelztiegels und die der Kammer genau bezüglich einander ausgerichtet wären. Wenn jedoch die gleiche Vorrichtung unter anderen Bedingungen verwendet wird, so kann die thermische Ausdehnung unterschiedlich sein und sich sogar durch eine Abweichung in der Ausrichtung darstellen. Darüberhinaus kann eine Vorrichtung, die so ausgelegt ist, daß sie bei stark angenäherten Temperaturen von Schmelztiegel und Kammer arbeitet, jedoch mit im wesentlichen unterschiedlichen Schmelztiegel- und Kammertemperaturen verwendet wird, aufgrund

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der Unterschiede in der thermischen Ausdehnung Ausrichtfehler erleiden.

Eine ungleiche Verteilung der Temperatur längs der Reihe von Löchern des Schmelztiegels und/oder der Kammer kann auch zu Ausrichtfehlern führen.

Ein Mittel, um die Folgen von Ausrichtfehlern zwischen den Öffnungen des SekundärStrahls und den Zuführungsöffnungen für das Glas zu vermeiden, ist in den Figuren 12 und 12A dargestellt, wo die Reihe von Glasaustrittsöffnungen ersetzt worden ist durch einen kontinuierlichen Schlitz, der unmittelbar hinter den Öffnungen des Sekundärstrahls angeordnet ist. Die Längsachse dieses Schlitzes fällt zusammen mit dem, was die transversale Mittellinie einer Reihe von Glaszuführungsöffnungen sein könnte, vorausgesetzt, es würde eine solche Reihe verwendet.

Man erkennt, daß bei einer solchen Ausführungsform, im Gegensatz zu dem, was zu erwarten stand, das Glas nicht aus dem Schlitz in Form einer Bahn oder einer Folie ausströmt. Stattdessen wird das Glas in eine Reihe von Kegeln unterteilt, wobei jeder der Kegel genau in Strömungsrichtung hinter jedem der Sekundärstrahlen sich befindet. Die Basen dieser Kegel sind miteinander über eine in Figur 12A dargestellte kontinuierliche Glasfläche verbunden, wobei diese Fläche geringfügig in einer Richtung entgegengesetzt zu der der Kegel gekrümmt ist.

Das überraschende Phänomen ist hauptsächlich auf die Verteilung der Drücke längs einer Geraden senkrecht zum Hauptstrom zurückzuführen, die sich in Strömungsrichtung unmittelbar hinter der Reihe von Sekundärstrahlen .befindet. Längs dieser Linie entwickeln sich starke Unterdruckzonen hinter jedem der Sekundärstrahlen; und zwischen diesen Unterdruckzonen wirkt der dynamische Druck des zwischen den Sekundärstrahlen strömenden Hauptgasstroms. Die Verteilung der gerade be-

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schriebenen Drücke veranlaßt das Glas, gegen die Unterdruckzone zu-fließen. Die Oberflächenspannung des Glases verstärkt und stabilisiert den oben beschriebenen Effekt und trägt so zu diesem überraschenden Phänomen bei.

Somit führt der Schlitz selbsttätig zur Zentrierung der Glaszuführungsstellen bezüglich der Sekundärstrahlen.

ITach der in den Figuren 9A, 9B und 90 dargestellten Ausführungsform kann die Düse 66 aus Stahl sein; jedoch selbst Schmelztiegel aus rostfreien Spezialstählen mit den besten Kochtemperatureigenschaften sind nur in der Lage,, eine Temperatur in der Größenordnung von 11oo C aussuhalten. Bei Temperaturen von höher als etwa 1100⁰C laufen die Oberflächen des Schmelztiegels Gefahr sich zu verformen und zerstören so die kritische Ausrichtung der Öffnungen für die Glaszuführung und die Sekundärstrahlen. Dies würde zu einer oberen wirksamen Begrenzung der Temperatur führen, bei der das ausziehbare Material in die Fibrierungszone eingeführt v/erden kann.

Fibriert man das Glas nach der Erfindung, so kann man bessere Arbeitsbedingungen, insbesondere erhöhte spezifische Durchsätze und Fasern besserer Qualität erhalten, wenn die Temperatur des im Schmelztiegel enthaltenen'Glases und damit die Temperatur des Schmelztiegels selbst größer als der vorher angegebene Grenzwert von 1100⁰C sind.

Es gibt zwei Parameter, die Temperatur des Materials und seine Zusammensetzung, die auf das Ausfließen des ausziehbaren Materials durch die Öffnungen hindurch sowie auf ihr Ausziehen und auf gewisse Charakteristiken der Fasern einwirken .

Der Durchsatz des Glases, der durch eine Öffnung geht, nimmt nämlich zu, wenn seine Viskosität abnimmt; seine Viskosität jedoch nimmt ab, wenn die Temperatur zunimmt und für

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eine gegebene Temperatur hängt sie von der Zusammensetzung des Glases ab.

Hieraus folgt, daß gewisse Gläser "weich" genannt werden,· weil ihre Viskosität gering ist, während andere "hart" genannt werden, weil bei gleicher Temperatur ihre Viskosität wesentlich höher als die der vorhergehenden Gläser liegt. Im allgemeinen kosten die harten Gläser \ireniger als die weichen Gläser.

Auch der Einfluß der Temperatur des ausziehbaren Materials auf die Entglasung, d.h. auf das spontane Auftreten von Kristallen in einer im Schmelzvorgang befindlichen Glasmasse soll hingewiesen werden, wobei die Wachsgeschwindigkeit dieser Kristalle eine Funktion der Temperatur des Glases und seiner Zusammensetzung ist. Es existiert eine Grenztemperatur, oberhalb der sämtliche Kristalle geschmolzen sind, genannt ober Entglasungstemperatur oder "Liquidus".

Venn diese Entglasungskristalle genügend zahlreich sind, setzen sie leicht die Öffnungen zu, über die das Glas ausfließt, Es ist somit wichtig, bei einer höheren Temperatur als dieser oberen Entglasungstemperatur oder "Liquidus" zu arbeiten, d.h. bei erhöhten Temperaturen zu arbeiten.

Eine dritte zu beachtende Tatsache ist in der Beständigkeit der Fasern bei hohen Temperaturen zu sehen. Diese Beständigkeit ist im wesentlichen eine Funktion der Glaszusammensetzung.

Man kann allgemein sagen, daß die Beständigkeit der Fasern gegen erhöhte Temperaturen, die Viskosität und der "Liquidus" im gleichen Sinne variieren, wenn man die Glaszusammensetzung modifiziert und daß sie zunehmen, wenn man von weichen Gläsern auf harte übergeht.

Im übrigen ist die Temperatur des ausziehbaren Materials einer der Faktoren, von denen der spezifische Verbrauch der Strahlen an Wärme abhängt, ein Verbrauchter in kcal pro kg in Fasern

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umgeformtes Glas gemessen werden kann und der auch eine Funktion der Glaszusammensetzung und der Temperatur ist, bei der es in die Ziehzone eingeführt wird.

Für eine gegebene Ziehenergie wird, je geringer die Viskosität des Glases in der Ziehzone ist, d.h., je mehr seine Temperatur zunimmt, desto v/irksamer das Ziehen des Glases. .

Das Glas wird auf eine erhöhte Temperatur einerseits im Schmelztiegel und andererseits in der Ziehzone durch die erhöhte Temperatur der Ziehströme in den Zonen I, II und III gebracht. Somit ist es zur Verminderung des Wärmeverbrauchs der Strahlen wünschenswert, daß das Glas auf einer stark erhöhten Temperatur am Austritt aus den Öffnungen sich befindet.

Wenn man also harte Gläser verwenden, erhöhte spezifische Durchsätze erreichen, das Zusetzen der Glaszuführ-ungsöffnungen vermeiden und den Wärmeenergieverbrauch der Strahlen auf ein Minimum herabsetzen will, ist es sehr vorteilhaft, das ausziehbare Material im Schmelztiegel auf Temperaturen höher als die Grenzarbeitstemperatur eines Schmelztiegels aus Stahl zu halten, wie weiter oben mit Bezug auf die in den Figuren 9A. 9B und 9C dargestellten Ausführungsformen angegeben.

Dies'ist der Grund, warum man bevorzugt Materialien verwendet, die in der Lage sind, stark erhöhte Temperaturen auszuhalten, wie Legierungen des Platin oder feuerfeste Oxyde, um die Strahlenkammer und den das Glas enthaltenden Schmelztiegel herzustellen.

Im folgenden wird ein Beispiel für die Hartglaszusammensetzung gegeben, die zur Herstellung von Fasern nach der Erfindung verwendet werden kann.

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	- ΨΤ-	24U779
SiO2	46,00 %
Al2O,	9,00 %
Fe2O3	1,20 %
FeO'	0,40 %
CaO	32,00 %
MgO	3,50 %
κ2ο	2,90 %
Na2O	5,00 %

Allgemein gilt: je höher die Temperatur des Glases ist und je geringer seine Viskosität, desto kleiner kann die Durchtrittsöffnung für dieses Glas sein. In Praxis jedoch setzt die Grenze der Beständigkeit gegen hohe Temperaturen des Materials, aus dem der Schmelztiegel hergestellt ist, eine obere Grenze für die Temperatur des Glases. Hieraus folgt, daß diese Temperatur des Glases, die mit der Grenztemperatur des Schmelztiegels kompatibel ist, die minimale Abmessung der Öffnungen, durch die das Glas treten kann, bestimmt.

Man hat gefunden, daß günstige Ziehbedingungen mit Öffnungen erhalten werden können, deren Abmessungen sich etwa zwischen 1 und etwa 3 mm befinden.

Nach den Ausführungsformen der Erfindung hat man mit einer gewissen Anzahl von seitlich unter Abstand angeordneten FibrierungsZentren, einschließlich der Ausführungsform der Figuren 9A, 9B und 9C, gewisse Schwierigkeiten, was das Funktionieren der an den Enden der Reihen angeordneten Zentren betrifft. Man stellte nämlich fest, daß die aus den Endöffnungen der Reihe erzeugten Fasern die Tendenz haben, an bestimmten Stellen der Produktionsvorrichtung festzukleben. Obwohl es möglich ist, die Qualität der erzeugten Fasern an den Endöffnungen zu verbessern, indem man die relativen Geschwindkeiten der Trägerstrahlen und des Hauptstroms regelt, führen solche Regelungen im allgemeinen zu einer

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gewissen Verschlechterung der Qualität der von den anderen Fibrierungszentren erzeugten Pasern, d.h. aus öffnungen, die naher der Mittellinie sich befinden als die Endöffnungen. TJm diesem Nachteil abzuhelfen, hat man gefunden, daß es vorteilhaft ist, ein oder mehrere öffnungen vorzusehen, welche zusätzliche Sekundärstrahlen an· jedem Ende der Reihe abgeben. Diese Lösung wurde in der Ausführungsform der Figur 12 verwirklicht, die nunmehr im weiteren beschrieben wird.

Das Vorhandensein der zusätzlichen Strahlen an den Enden der Reihen führt dazu, daß sich eine symmetrische Strömung einstellt, da aufgrund der öffnungen der zusätzlichen Strahlen jeder Trägerstrahl, der an einer Austrittsöffnung für das Glas angreift, sich zwischen zwei in Aktion befindlichen Sekundärstrahlen befindet.

Aus den oben genannten Gründen wird die Temperatur des Glases vorzugsweise oberhalb 125o C für gewisse Glaszusammensetzungen gehalten;., in der mit Bezug auf die IPi^guren 9A, 9B und SG beschriebenen Ausführungsform jedoch beträgt, wenn man einen Schmelztiegel und eine Kammer aus rostfreiem Stahl verwendet, die obere Temperaturgrenze des Glases aufgrund der Vervrendung von rostfreiem Stahl 1100⁰C. Der Glasstrom 62 fließt aus dem Schmelztiegel 60 bei einer Temperatur von etwa 126o°C aus; auf seinem Weg jedoch verliert er an Wärme, derart, daß seine Temperatur in der Größenordnung von 1o7o C in dem Augenblick liegt, wo er die Schmelztiegel-Düse 66 erreicht. In dieser Schmelztiegel-Düse 66 wird die Temperatur auf dem gewünschten V7ert aufgrund eines Heizelementes und eines elektrischen mit .84 in !Figur 9A bezeichneten Transformators gehalten, wobei die Versorgung des Schmelztiegels 66 mit elektrischer Energie durch Stäbe (Stromschienen) 86 sicherges1sl.lt wird. Zusätzlich zur Erwärmung des in dem Schmelztiegel 66 enthaltenen ausziehbaren Materials hält die durch den Transformator 84 erzeugte Wärme auch die Temperatur des Trägergasstrahls, der aus dem Generator 82 kommt,

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in der Höhe aufrecht, die am günstigsten für den Fibrierungsvorgang ist. Die Temperatur des unter Druck stehenden vom Generator 82 gelieferten Fluids soll manchmal vermindert werden'. In diesen Fall kann das im Rohr 80 enthaltene warme Fluid mit kalter komprimierter Luft verdünnt werden oder nach einer Variante, kann auch eine nicht dargestellte relativ einfache \^rorrichtung zur Wärmeübertragung Anwendung finden,beispielsweise eine Fluidzirkulation, die für einen Wärmeaustausch «mit dem Rohr 80 angeordnet sein kann, um die Temperatur des Sekundärstrahis auf das gewünschte. Niveau abzusenken.

Der Brenner 88 der-Figur 9Λ ist dazu bestimmt, den I-hmptgasstrom zu erzeugen. Wie man sieht, ist der Brenner 88 derart' orientiert, daß die hierauf zurückzuführende Gasströmung parallel zur Unterseite des Organs 64 wird und letztere bestreicht. Der Brenner S8 kann derart montiert sein, daß es möglich wird, ihn leicht anzuheben oder abzusenken und ihn auch geringfügig nach oben oder unten, beispielsweise um etwa 3 , zu neigen, um. Position und Winkel variieren zu lassen, entsprechend denen der Hauptstrom. in Richtung der Platte vorschießt.

Bevorzugt orientiert man den Brenner 88 derart, daß die hieraus austretenden Gase parallel zur Oberfläche des Organs 64 sind und dieses spülen; daß es aber auch vorteilhaft sein, es derart zu neigen, daß die Gase geringfügig gegen die Unterseite der Anordnung gerichtet sind, die sich aus Kammer 78, Schmelztiegel· 66 und Gehäuse 65 zusammensetzt und die vorzugsweise derart angeordnet sind, daß ihre Böden ausgerichtet sind und tatsächlich eine Ebene oder eine Platte bilden, welche die Gase belecken.

Die Orientierung des Brenners 88 gegen die Unterseite des Gehäuses 65 ermöglicht einen kontrollierten Übergang von Wärmeenergie, der dazu dient, die Temperatur des Schmslz-

66 und der Kanter 78 zu erhöhen. Eine andere Ausführungs-

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form zur Wärmeübertragung auf die Unterseite des Gehäuses 65 und somit an den Schmelztiegel 66 und die Kammer 78 besteht darin,die obere Lippe des Brenners S8 geringfügig über das Niveau des Bodens des Gehäuses 65 anzuheben, "derart, daß ein Teil des Hauptstroins direkt gegen das Gehäuse 65 geschleudert /wird. Wenn jedoch, die Wärmeübertragung an den Schmelztiegel und an die Kammer- nach deia letztgenannten Verfahren vorgenommen wird, müssen Vorkehrungen getroffen werden, um eine unerwünschte .-Störung der Stromlinien der Fluidströiaung um Öffnungen 74 und 76 zu vermeiden. Man hat gefunden, daß man günstige Ergebnisse erhält, wenn der Brenner 88 überhaupt nicht angehoben v:ird, oder, wenn er angehoben wird, nur unter der Bedingung, daß seine obere Lippe nicht mehl' als 1,5 mm oberhalb der Position sich befindet, in der der Haupt gas st rom nicht direkt auf die seitliche Wandung des Gehäuses 65 trifft.

Die die Austrittsöffnung des Brenners 88 definierenden physi-3;alischen Parameter sind wichtig für die Verwirklichung der Erfindung; die Lippen des letzteren sollen so weit wie möglich an die Austrittsebene des Sekundärstrahls und der Zuführung für ausziehbares Material angenähert werden und gleichzeitig soll der Abstand zwischen den oberen und unteren Lippen aus- ■ reichend groß sein, üh es zu ermöglichen, daß ein Xegel aus-.ziehbaren Materials völlig durch die Aus zieh ströme ummantelt wird.

Ein weiterer zu beachtender Punkt betrifft die Verminderung . des Wärmeenergie- ujid somit des Brennstoffverbrauchs bei der Verwirklichung des Verfahrens; ein vorteilhaftes Mittel, ur. dieses Ergebnis zu erhalten, "besteht darin, die Breite des Schlitzes zwischen den Lippen des Brenners 88 derart zu regeln, daß sie auf ein >iinirrtum reduziert wird, was mit der Herstellung "der Ummantelung des Kegels aus ausziehbarem'Material kompatibel ist.'Was den "Wärme verb rauch betrifft, so muß der Abstand zwischen Fibrierungsζentrum und Brennerlippen auch berücksichtigt

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werden. Aus Wärmewirtschaftlichkeitsgründen Ist dieses Ergebnis umso besser, je mehr die Lippen an das FibrierungsZentrum angenähert sind, da man so den V/ärmeverlust dui*ch Konvektion, Strahlung und Leitung vermindert. Jedoch können die Lippen des Brenners nicht direkt gegen das Flbrierungszenti'um angeordnet werden, da sonst die Gefahr besteht, daß hieraus störende Wlrbelströme resultieren, die in der Lage sind, den Ablauf des Verfahrens zu stören. Man hat gefunden, daß günstige Ergebnisse erhalten werden, wenn diese Entfernung relativ klein Ist, beispielsweise kleiner als etwa 25 min und vorzugsweise unterhalb etwa 10 bis 15 ura beträgt«

Die Leitung 90 der Figur 9A, die beispielsweise einen Rechteck-· querschnitt aufweist, führt- die erhaltenen Fasern gegen ein (nicht dargestelltes) Transportsystem, das zu ihrer Aufnahme, Ihrer Einordnung und ihren Transport gegen eine Verpackungsstation oder zusätzliche Konditionierungsstation dienen kann.

Ss wird darauf hingewiesen, daß die in Figur 9C angedeutete Schnittebene 9B sich in einer Lage derart befindet, daß die Varmluftzuführungsleitung 8o in der Figur 9B nicht sichtbar wird. Aus Gründen einer übersichtlicheren Darstellung jedoch ist die Leitung 8o in Figur 9B gestrichelt angedeutet worden.

Wie in der die Fibrierungszonen--/betreffenden Beschreibung erläutert wurde, schlägt die Peitschbewegung der Fasern manchmal die Faser gegen verschiedene Teile der Anlage und insbesondere gegen die Platte, durch velche das ausziehbare Material fließt, und zwar insbesondere gegen den Teil der Platte, der in Ströraungsrichtung hinter dem FIbrierungsZentrum sich befindet.

Kenn die Anlage, gegen die die Faser so sich niederschlägt, warm ist, kann diese leicht daran kleben, wobei in diesem Fall ein Teil der Faser Gefahr läuft, zu schmelzen und in das Produkt In Form eines infibricrten Elementes zu fallen.

Gewisse Anordnungen zur Ve milηderung dieser Gefahr des Verklebens der Fasern und auch zur Verhinderung einer- unerwünsch-

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ten Abkühlung des Bodens des Schmelztiegels sind in den Figuren 1o und 11 wiedergegeben, welche Ausführungsvarianten, ebenfalls eine Besonderheit, wie man im folgenden sehen wird, zeigen.

Die Ausbildung nach Figur 1o umfaßt eine metallische hintere Platte 92, auf der ein Rohr 94 derart angeordnet ist, daß ein Wärmeaustausch mit der Platte möglich wird. Eine Kühlflüssigkeit 96 zirkuliert im Rohr

Die Platte 92 besteht vorzugsweise aus einem Wärme gut leitendem Metall wie Kupfer. Aufgrund dieser Ausbildung laufen die Fasern, selbst wenn die Wirkung der Peafcschbewegung der Fasern letztere in Kontakt mit der Oberfläche 92 bringt, nicht in Gefahr, hieran zu kleben und zu akkumulieren, da diese Fläche gekühlt wird. Eine solche Anordnung trägt dazu bei, eine eventuelle Ansammlung von Fasern an der Oberfläche der Vorrichtung zu verhindern. Auf eben dieser Figur 1o sind die Lippen des den Hauptstrom liefernden Brenners bei 44· angedeutet; die Kammer für die Trägerstrahlen ist bei 78 angegeben; der das Glas enthaltende Schmelztiegel bei 66, wie in den Figuren 9A, 9B und 9C angegeben. Nach Figur 1o jedoch wird eine Asbestplatte 72A gegen den Schmelztiegel 66 gedruckt, um zur Verminderung der Wärmeverluste beizutragen, indem auf diese Weise die Temperaturen des Tiegels und des Glases auf dem gewünschten Niveau gehalten v/erden, •insbesondere im Bereich der Versorgung der Austrittsöffnung mit Glas. Ein solcher Isolierschirm kann an einer Stelle vorgesehen sein, die.mehr oder weniger direkt dem

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Kauptstrom ausgesetzt ist; "bei Installationen mit einem Wandelement jedoch oder einer gekühlten, den Gasstrom "begrenzten Fläche, beispielsweise der abströmseitigen Platte 92, ist diese Platte zwischen die Gasströmung und den durch den Schirm geschützten Ofen oder Tie_tgel zwischengeschaltet.

Jedoch ist die Platte 92 nach vorne bis zu einer Stelle verlängert, die relativ nahe der AustrittsÖffnung des Glases liegt und man verwendet einen Schutzschirm 98 aus Glimmer, um eine übermäßige Abkühlung des Glases in der Nähe seiner Austrittsöffnung zu vermeiden. Die Fiatte 92 kann bezüglich der Ebene der Bodenwandung der Kammer 78, d.h. bezüglich der Austrittsebene entsprechend einem kleinen Winkel wie dargestellt orientiert sein. Man hat gefunden, daß ein Winkel zwischen etwa 3 "U-Qd etwa 2o geeignet ist; ein Winkel benachbart einem Wert nahe der unteren Grenze dieses Intervalls ist hierbei zu bevorzugen.

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Me in Pig· 11 dargestellte Anordnung ist analog der vorhergehenden, umfaßt jedoch zusätzlich einen unteren Deflektor 100, der auf der Seite des Haupt gas Stroms gegenüber dem librierungsZentrum angeordnet ist"· Vorzugsweise ist dieser Deflektor nach unten in dem dem FibrierungsZentrum gegenüberliegenden Bereich gekrümmt «. Der Deflelrfcor 1.00 .umfaßt vorteilhaft "Röhren 94, die der Zirkulation eines Kühlfluids 96 derart dienen, daß ein.

Kleben der Fasern in dem Fall vermieden wird, v/o die Peitschwirkung sie in Eontakt mit dem Deflektor 1oo "bringen würde bzw. "bringt.

Die Elemente der Wandung 92 und 100 tragen dazu bei, die Strömung der Gase insbesondere hinter dem Fibrierungszentrum abzulenken, was sur Stabilisierimg des Ziehvorgangs sowie, zur YersiriSeiragder Gefahr eines Verklebens der Fasern, gegen die !"lachen der Vorrichtung führt.

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I- -

Kan beobachtet einen ziemlich empfindlichen Unterschied in der lage, des Kegels aus ausziehbarem Material, ins~ besondere j wenn man den unteren Dexlektor 100 verwendet*" 2atsächlich scheint die Spitze des Kegels aus auszieh— "barem Material direkter in das Innere des Gasstroms vorsuv/andern« Die hintere Platte 92 und der untere Deflektor 100 bilden wirfrsame Einrichtungen_s um die aus der Viechs el wirkung der beiden Strahlen resultierende Strömung mehr oder weniger unabhängig von cien Ge~ schwindigkeiten dieser Strahlen su führen und zu stabilisieren, was es ermöglicht, eine Paser mit sehr konstanter Qualität zu erzeugen. Anders ausgedrückt, die abströmseitige oder hintere Platte 92 und der Deflektor 100 be-

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einflussen in günstiger Weise die Qualität der erzeugten fasern und bilden aus diesem Grunde Mittel zur Verbreiterung des Bereichs der Betriebsbedingungen, unter denen zufriedenstellende Ergebnisse erhalten werden· Es soll jedoch unterstrichen vf erden, daß andere AusfüEruiigsforineii der Vorrichtung es .ebenfalls ermöglichen, Fasern sehr guter Qualität au erzeugen, ohne solche Platten oder solche Deflektoren zu verwenden.

Multiple Pibrierungszentren v/erden vorzugsweise ver~ wendetj um die Produktion mit einer gegebenen Vorrichtung so groß wie möglich werden zu. lassen. Eine Ordnungj die diese Vervielfachung der Pibrierungs— Zentren au realisieren gestattet, umfaßt ein oder mehrere Heihen solcher Zentren, die unter Abstand zueinander in einer Zone angeordnet sind, die sich c^uer Eauptgasstrom erstreckt. " . ■

Siri anderes Mittel um eine seitliche oder transversale Vervielfachung der Pibrierungssentren zu erreichen, ist-in äeiL Pig« 12 und 12A dargestellt. Aus Pig. 12A erkennt man, daß die drei rechten Strahlen über- ein großes Stück nach unten gerichtet sind, während

die. anderen Strahlen als relativ kurz dargestellt sind* ί · '

Dies ist nur auf den Wunsch-nach, einer Vereinfachung der Zeichnung zurückzuführen und um die Klarheit in der Darstellung zu erhöhen. In Realität sind sämtliche Strahlen im wesentlichen ähnlich den in den Piguren der Reihe 2 dargestellten(Darstellungen der Pig. 2).

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."■■■■ ■' **

Kach Pig. 12 ist die Vorrichtung derart ausgebildet, daß sie praktisch kei>ie Platte auf v/eist oder wenigstens eine Platte umfaßt, deren Abmessungen ziemlich begrenzt sind und deren Einfluß somit relativ gering ist- -

...%-■
In diesel¹ \^rorrich.tung erkennt man einen Schmelzofen ccbr-

103 mit einer Glasaustrittsoffmmg in Porm eines : ' Schlitzes 104, der sich' quer zum Hauptstrom erstreckt. Y or diesem Schlitz befindet sich ein Kollektor oder eine Kammer 106 mit einer transversalen Reihe von Öffnungen für Trägerstrahlen 106D, die nahe dem Schlitz

104 angeordnet sind, wobei der Kollektor ein oder mehrere Anschlüsse wie bei 75 angedeutet zur Zuführung der Pluidstrahl en aufweist.

Wie bereits oben nach der Ausführungsform der Pig« 12 und 12A angedeutet erzeugen die verschiedenen aus den Öffnungen austretenden Sekundärstrahlen .Pibrierimgs-Zentren aufgrund des lokalisierten Einflusses jedes Strahls auf das Glas, welches zwischen den Lippen des Schlitzes 104. ausströmt. Me Konsequenz dieser Wirkung ist darin zu sehen, daß an Stelle eine Bahn oder einen kontinuierlichen Glasvorhang zu bilden, das aus dem Schlitz austretende Glas in den Zonen lokalisiert wird, die unmittelbar hinter jedem der Trägergasstrahlen ange~ ordnet sind und so verschiedene Glaskegel bilden, die mit aeYi Träger strahlen zusammenwirken und individuelle Ρί~ brierungssentren bilden. Dieses Phänomen isf'klar in Pig. 12A sichtbar; erscheint jedoch auch in der.Punktionsweise iy Vorrichtung nach Pig. 12.

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¥ie 3?ig. 12 erkennen läßt, ist es günstig, daß die Eeihe von Sekundärstrahlöffnungen 1O6D wenigstens eine Öffnung auf v/eist, die hinter jedem der Enden des Schlitzes 104 angeordnet ist, um die oben beschriebenen en.Endeffekte zu vermeiden.

liach einer besonderen'eine Glasaustrittsöffnung in 3?orra eines Schlitzes ben-atsenden Anordnung kann die Ereite der letzteren vorteilhaft in etwa die gleiche vfie der Öffnungsdurchmesser des beschriebenen Se-Irundärstrahls sein, d« h. etwa 1 bis 5 ram betragen, wobei diese Abmessung eine Punktion der Viskosität des ausziehbaren Materials unter normalen Pibrierungsbedingungen ist» ' . ·

in weiterer Vorteil, der aus der Verwendung eines Schlitzes zum Einführen von Glas resultiert, besteht öarin_s die Konsequenzen, die aus einem Ausrichtfehler der Austrittsöffnungen des G-lases und der Öffnungen für die Sekundär strahlen folgen, wie oben angegeben, zu vermeiden.

Ein v/eiterer Vorteil der Verwendung eines Schlitzes
besteht darin, daß er- eine selbstregelnde Wirkung für den spezifischen Durchsatz des Glases,sowie für dessen Ausziehen ausgehend von jedem Eegel erbringt« Kan hat festgestellt, daß dieser spezifische Durchsatz proportional zur Breite des Schlitzes und zum Durchmesser de^ .Sekuiidärstrahlen unter der Bedingung ist_f daß diese - Breite, gemessen in-Strömungsrichtimg ausgehend vom Sekundär-

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ar

strahl nicht die iMXLgQ der Rezirkulationszone überschreitet. Wie bereits angegeben, ist diese Länge der Rezlrkulationszone proportional zum !Durchmesser der Öffnung des Sekundärstrahls und zum Verhältnis zwischen den kinetischen Energien pro Yolumeneinheit des Sekundärstrahls und des Hauptgasstroms* Darüber hinaus tdissen die Geεchwindigkeiten der Strahlen ausreichend hoch seiiij um die Menge des zugeführten Glases ausziehen zu können. -

Wenn die Charakteristiken einer Querreihe von Sekundärstrahlen gleichförmig sind, d. h. , wenn die Duiömesser der Öffnungen, die Geschwindigkeiten und die Tercperaturen der Strahlen die gleichen sind, so werden auch clie spezifischen Durchsätze des Glases gleichförmig, wobei die gleiche Menge an Glas ausgehend von Jedem 5^ti~ brierungszentrum ausgezogen wird«

dagegen die Charakteristiken einer seitlichen ge«~ gegebenen P_Leihe von Strahlen unterschiedlich sind, insbesondere was den Durchmesser der Löcher betrifft, aus denen die Strahlen äustreten_$ so stellen sich die spezifischen Mengen selbsttätig auf die reel vorhandenen Bedingungen ein. . .

TJa Glasfasern in großem Maßstab zu erzeugen, ist es wichtig, den gleichzeitigen Betrieb einer großen Anzahl von M-brierungszentren sicherzustellen. Darüber hinaus nmß. die Dichte dieser Zentren selbst auch erhöht Bein_s um das Verhältnis der erzeugten Paserisenge zur verbrauchten

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χίηergieinenge maximal werden zu lassen und um die Investitionskosten zu vermindern, indem man. die Anzahl der Pabrikationseinheiten vermindert.

Sine Ausführung sf ο ris ener Installation, die es er-Tsöglichtj diese* Ziele zu erreichen, ist in den 3?ig. · IJA und I5B dargestellt. Nach der Fig. IJA ist die Bahn des Eauptgas strom es durch Viandungen mit- einer Platte und einem gekrümmten Deflektor 100 begrenzt, dessen Aufbau ähnlich der oben mit Bezug auf die Pig. IO 11 beschriebenen sein kann. . . -

Die Ausführungsform nach den Pig. 13A und 13B umfaßt einen Schmelztiegel 1o3, der wesentlich größer als der in gewissen vorhergehenden Ausführungsformen dargestellte ist und der Glaszuführungsschlitze 1o4A, 1o4-B und 1o4C umfaßt. Versorgungskammern I06A, I06B und I06C sind im Schmelztiegel 1o3 angeordnet, wobei jede dieser Kammern eine Reihe oder Serie von Öffnungen umfaßt, welche Sekundär- oder Trägerstrahlen nahe den Glasaustrittsschlitzen, jedoch vor diesen Schlitzen, abgeben. Vie in Fig. 13B ersichtlich sind die Austrittsöffnungen der Trägergasstrahlen jeder der Speisekammern I06A, I06B, I06C vor und hinter dem naupt gas strom versetzt, um auf ein Minimum die Störungen zwischen den Fibrierungszentren zu vermindern.

Hierzu ist auch bei der Ausführungsform der Pig. IJA und 1>B vorgesehen, daß jede Querreihe von Austritt soffnun gen der Sekundär strahl en an jedem Ende wenigstens eine öffnung

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Cu -

zur Abgabe eines Strahles aufweist, die hinter dem Austrittεschlitz für das Glas angeordnet ist, um ein gleichförmiges Funktionieren sämtlicher aktiver Sekundärstrahlen sicherzustellen*

Die Ausführung3f orm nach den I¹Ig. 13A und 133 zeichnet sich im übrigen aus durch eine Anordnung , die für gewisse Yorgänge vorteilhaft ist_} bei denen man eine Seisperatur des Gasstrahls herzustellen wünscht, die stark: benachbart der !Temperatur des schmelzflüssigen Glases ist. Die Tatsache, die Vers orgung skimmer η für die Gasstrahlen in das Innere des Schmelzbiegels zu .bringen, trägt zur Gleichheit der Temperaturen der Sekundärstrahlen und des Glases bei.

Zusätzlich zu allgemeinen Arbeitsbedingungen für einen '■ zufriedenstellenden Ablauf des Aussiehvorgangs ausgehend von einem einzigen Pibrierungs Zentrum müssen verschiedene allgemeine Regeln eingehalten werden, wenn
das Verfahren nach der Erfindung mittels mehrfacher 'Reihen verwirklicht wird, von denen eine jede mehrere Pibrierungszentren aufweist. Hierzu und unter Ausweitung der allgemeinen oben'genannten Regeln ist es wünschenswert, daß der Zwischenachsabstand der benachbarten PibrierungS"·
Zentren, die in einer sich quer zur Hauptgasstromriehtiing erstreckenden Reihe engeordnet sind, von einer Größenordnung von wenigstens zwei bis drei Öffnuiigsdurchmesser des Sekundär Strahls ist, während der Zwischeha-chsäbstand der benachbarten l^?ibrierungszentrenj die längs der längs— strö-sungsachse des Haupt gas stroms sich befinden, in der

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Größenordnung von wenigstens 7 "bis 1o Öffnungsdurchrsessern des Sekundärstrahls sein soll.· Die Anzahl der Fibrierungsζentrenreinen, die wirksam von ein und dein gleichen Hauptgasstrom "bedient werden können, ist eine Funktion der Restenergie dieses Stroms in Höhe des am weitesten entfernten Fibrierungszentrums, d.h. demjenigen, welches am weitesten strömungsabwärts bezüglich der Quelle des Hauptstroms angeordnet ist.

Es ist wünschenswert, zwischen der kinetischen Energie pro Volumeneinheit des Trägergasstrahls und derjenigen des Hauptgasstroms ein Verhältnis aufrechtzuerhalten, welches konstant für jedes der Fibrierungszentren ist. Es ist möglich, einen weiten Bereich von Geschwindigkeiten gleichzeitig für den Hauptstrom und den Sekundärstrahl zu verwenden; es ist jedoch notwendig, daß die kinetische Energie pro Volumeneinheit des Sekundärstrahls größer als die des Hauptstroms ist. Das Verhältnis zwischen der kinetischen Energie pro Volumeneinheit des Sekundärstrahls und derjenigen des Hauptstroms liegt zwischen einem Wert, der geringfügig größer als die Einheit bis etwa M-o zu 1 beträgt, wobei ein bevorzugter Viert dieses Verhältnisses zwischen etwa 4 zu 1 und 25 zu 1 liegt.

Es wurde bereits angegeben, daß es möglich war, unter Äufrechterhaltung der gewünschten Wechselwirkung zwischen den Haupt- und Sekundärstrahlen entweder die Geschwindigkeit des Sekundärstrahls oder seinen Orientierungswinkel

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bezüglich des Hauptstroms variieren zu lassen. Tatsächlich, kann man zwischen weiten Grenzen gegenüber der senkrechten Lage den Austrittswinkel des Sekundargasstrahlsoder Trägergasstrahls bezüglich des Hauptgas- . Stroms variieren lassen. So kann der Trägergasstrahl . gegen &en Hauptgasstrom entsprechend einem nach vorne . geneigten Winkel gerichtet sein," beispielsweise kann dieser Winkel bis zu etwa 45° bezogen auf die senkrechte Richtimg gehen* Der Wickel des Träger Strahls kann auch in StröTüungsrichtung des Hauptgasstroms geneigt sein, beispielsweise bis zu etwa 45° bezogen auf eben diese senkrechte Richtung. Vorzugsweise ist der Trägerstrahl derart angeordnet, daß er in den Haupt gas strom ent sprechend einer Bahn eindringt, die ±m v.^re sent lieh en senkrecht zu dessen Pachtung ist.oder entsprechend einer Richtung ist, die geringfügig in Ströaungsrichtung des Haüptgasstroms geneigt ist,, wobei die letztgenannte Orientierung besonders vorteilhaft für die in Strö'mmgsriehtung hinten liegenden ü?ibrierungssentren ist, wenn zahlreiche PibriermigsZentren in Strömungsridituag vor- und- hinter-· einander_swie Pig« 4 erkennen läßt,, angeordnet-sind -

!Das aus einer Öffnung, aus tr et ende 6-las kann aus einem -!Durchlaß oder Kanal stammen, der entsprechend einem weiten Bereich von Winkeln orientiert ist, wobei dieser !Paktor ohne Bedeutung ist, da die Wechseiwirlumgskräfte von Trägerstrahl und Eauptgasstrom bestimmende Faktoren sind, die auf das Glasj welches aus eier Öffnung ohne v:esentliche kinetische Energie austritt, wirken.

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Sine zusätzlich. Kontrolle kann auf die erhaltenen Ergebnisse ausgeübt werden, indem naa den Durchsatz des Hauptgasstroias variieren läßt. Darüber hinaus ist es Eöglichj die Dichte der Fibrierungszentren zu erhöhen, indem man die Öffnungen der aufeinanderfolgenden Reihen .versetzt und auf ein Minimum den Zwisehenachsabständ zwischen den auf einanderf olgenden Reihen zurückfülirt _t d.h., indem man ihn auf eine Größenordnung etvia g3_reich des fünffachen öffnungsdurcnmes'ser des Sekundär strahle reduziert. .

Da merkliche Energiemengen dem Hauptgasstrom pro P.eihe Ton FibrierungsZentren entzogen werden, vermindert si.eh -die für die folgenden "Reihen verfügbare Restenergie proportional« Ss ist somit eine maximale Anzahl von E.eihen von Pibrierungssentren vorgesehen, die effektiv jeweils hintereinander angeordnet werden können* Mit den zur Zeit verfügbaren Anlagen scheint für Glas diese Grenze in der Größenordnung von 4- bis 5 IPibrierungszentrumsreihen, die in Strömungsricbtung einander folgen, su liegen.

Eine, andere Ausführungsform einer Installation mit einer großen Dichte von PibrierungsZentren ist genauer in den Pig * 14 A bis 14D dargestellt* Viie aus diesen Figuren ersichtlich, hat der Schtrielztiegäeiiien im wesentlichen rechteckigen Querschnitt mit einem Boden oder einer Bodenplatte -1OA, die glatt und platt ist und dem Haupt gas strom ausgesetzt ist, wobei letzterer mit dem Pfeil 12A angegeben ist* Drei Reihen von Zwillingsöffnungen für die träger strahl en und die Zuführungen für das ausziehbare

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Material sind auf der Oberseite der Platte 1oA, vorzugsweise entsprechend.den vorgegebenen Regeln verteilt und bestimmen die Entfernung zwischen den Achsen und den Zwischenachsabständen in Querrichtung und in Längsrichtung.

Der in den Fig. 14A bis 14D dargestellte Aufbau umfaßt einen oberen Teil und-einen unteren Teil, wobei

11 ο letzterer als Beaufschlagungsstufe (bzw. -etage)/iüit dem

unter de'r linie 111 befindlichen Teil des Schmelztiegels dient Die Beaufschlagungsstufe 11 ο umfaßt Kanäle 112A, 112B und 112C und 114A, 114B und 1140. Die Kanäle 112A, 112B und 1120 dienen dazu, das ausziehbare Material zum Bereich 1oA der Platte mittels der bei 116A, 11GB und 116C in Fig. 14B angedeuteten Öffnungen zu bringen. So dienen die Kanäle 114A,- 114B und 114C dazu, das Fluid unter Druck gegen den Bereich 1oA der Platte mittels Öffnungen 118A₅ 118B und 118C der Fig. 14B zu transportieren.

Der obere Teil des Schmelztiegels, insbesondere der oberhalb der Linie 111 befindliche Teil, bildet den Beaufschlagungs- oder Yersorgungcabschnitt. Dieser Beaufschlagung sabschnitt nimmt die eintretenden Fluide auf, das ist die Gesamtheit des Fluids für die Sekundärstrahlen und die Gesamtheit des ausziehbaren Materials. V/ie dies insbesondere die Fig. 14C und 14D erkennen lassen, bei denen es sich um Schnitte längs der Linie 140 und 14 D der Fig. 14A handelt, tritt das unter Druck stehende Fluid, das die Sekundärstrahlen bilden soll, in den oberen Teil der Konstruktion über das i2oA und/oder 12oB bezeichnete Rohr ein.

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und, nachdem es die Kammern 122A und 122B durchströmt
hat, fließt es, wie die Pfeile andeuten, in die Kanäle
114A, 114B und 114C über die Schlitze 124A, 124B und 124C und 126A, 126B und 126C aus. Das Fluid der Sekundärstrahlen wird dann über die verschiedenen Öffnungen 118A,
118B und 118C abgegeben.

Das ausziehbare Material wird in den Mantel 110 in Form
eines kleinen Glasstromes eingeführt, welches durch ein
•Rohr 128 geschützt ist und, nachdem es sich in der Kammer 130 gesammelt hat, verteilt es sich zwischen in den Kanälen 112A, 112B und 112C.

Massive metallische Organe 132A und 132B sind an den Enden des Mantels 110 gelagert. Diese Organe dienen gleichzeitig als Spannelemente, um den Schmelztiegel in der gewünschten Position bezüglich des HauptgasStroms zu halten und dienen andererseits als elektrische Kontakte, die mit einer geeigneten nicht-dargestellten Energiequelle verbunden sind, die dazu dient, den Schmelztiegel durch Jouleeffekt zu erwärmen, um die Temperatur der Sekundärgasstrahlen und des ausziehbaren Materials auf einen gewünschten Wert zu erhöhen oder dort zu halten.

Nach der in den Fig. 14A bis 14D dargestellten Ausführungsform ist vorgesehen, das Glas in einem beliebigen Ofen zu schmelzen und es anschließend in Form eines Glasstromes oder -Strahls durch das Rohr 128 bei einem Durchsatz zu führen, der ausreichend ist, um ein Glasniveau geringfügig oberhalb des Niveaus 111 aufrechtzuerhalten, um

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sicherzustellen, daß die Kanäle 112A, 1123 und 1120 gefüllt bleiben, um in zweckmäßiger v/eise die Glasaustrittsoffnungen 116A, 116B'und 116C zuspeisen.

Betrachtet man jetzt die in den I¹Ig. 15A bis 153) dargestellte Ausführungsforra, so. soll zunächst unterstrichen -werden, daß diese vorgesehen ist, um in Kombination wit einem Schsielzofen für die GlaEzusasaehsetzung von beliebigeta Typ zu arbeiten, der in der Lage ist', über einen Vorherd die vorgesehenen Verbrauchs stellen nit sdnnels-flüssigexn Glas zu speisen. '-

In der Draufsicht der Fig. 15B ist ein Te'il des Vorherds "bei 134- angedeutet, wohei dieser Vorherd Verzweigungen oder Kanäle 136,138 und 14o aufweist, die ebenfalls in Pig« I5A deutlich zu erkennen sind.

Sine gewisse Anzahl von An zapf ~ oder Entnahiaestationen ist längs jeder Abzv;eigung des Vorherdes vo3:gesehen₅ vrobei zehn dieser Stationen in jeder Abzweigung in Pig» sichtbar sind, v/o sie jeweils isit A bis J bezeichnet sind. Eine Vorrichtung ist an jeder der Anzapf- oder Ab sieh-. Stationen vorgesehen, um eine Vielzahl von Pibrierungs-Zentren zu erzeugen, die mit Glas von jeder Station aus gespeist werden sollen.

Die Ausrüstung jeder Anzapf- oder Entnahmestation umfaßt einen Schmelztiegel für das Glas, wobei der Schmelztiegel der Zweigleitung 136 des Vorherdes mit 142 in den Fig. I5A und I5B "bezeichnet wurde, wobei die Zweigleitung jeweils in.· der Ansicht und im Schnitt in größerer Darstel-

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lung in den 3?ig. 15C und 15D zu sehen ist. Eine SinlJReihe von Sclnnelztfegän 144 ist für die der Abzweigung 138 zugeordneten Entnahme- oder- AnzapfStationen und eine andere ähnliche Reihe γ on Schmelztiegel 146 der Abzweigung 140 zugeordnet. Jeder der Schmelztiegel 142, 2.44 und 146*umfaßt einen Austrittslcanal, der mit 164 in Pig. 15^ angegeben ist und der seinerseits entweder eine Reihe von Einzelöffnungen für den Glasaustritt oder nach einer Variante einen Schlitz aufweist, wie er mit Bezug auf die Figuren 12 und 12A beschrieben wurde. .

Die Ansah! der PibrierungsZentren_s die Seite an Seite längs eines gegebenen Schmelz Riegels angeordnet sein közmen.-kann in weiten Grenzen variieren« Im allgemeinen liönneii günstige Ergebnisse erhalten und eine groSe Produktion er-" reicht werden _t indem man bis zu etv/a 100 Pibrierungs-Zentren verwendet. .*

Eine bei 154, 156 oder 158 angegebene Vorrichtung ist sur Erzeugung des Hauptgasstroms an' jedem JPibrierungssentrum vorgesehen, und awar in Zuordnung zu jeder Anzapf- oder Entnahmestation längs jeder der drei Zweige des Vorherdes. Wie in den Fig. I5C und I5D ersichtlich, umfaßt diese Vorrichtung Lippen 44 _s um den

Piuidstrom in einer iia vre sent lieh en horizontalen Rieh-1

tung längs der Austrittsöffnungen des Glases I64 zu richten. . . ■

Eine Vorrichtung zur Erzeugung von Sekundär strahl en ist ebenfalls an jeder Entnahme- oder Anzapfstation vorgesehen;

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diese Ύ or richtungen sind mit 148, 150 und 152 in Pig- 15A bezeichnet, v/obei eine diesa^ Vorrichtungen für jede Station vorgesehen ist.

In Fig. 15B sind .die .!Einzelheiten der Gasstrahlen er-Beugenden Vorrichtungen 148, 150 und 152 bewußt aus

zeichentechnischen Gründen fortgelassen worden, um die HauptStromaustrittsvorrichtungen 154-, I56 und I58 zu zeigen, unter diesen angeordnet sind. In U¹Ig. 15B jedoch sind die Austrittssteilen für die Trägergasstrahlen bei 148, .150. und 152 angegeben«

Unter erneuter Bezugnahme auf die Fig. 150 und 15D sieht ta an, daß jede der Einrichtungen 148 ein Speiserohr 56 auf v/eist, das zu einem Kollektor 56A vslt einer Gruppe v.on Düsen 162 geht_y die zwischen der Glasbeauf schlagungs— · * einrichtung 164 und den Lippen 44 des Hauptgasstromgenerators angeordnet sind. Selbstverständlich sind-die Düsen 162 nebeneinander quer zur Richtung 12A des Hauptgasstroms angeordnet; sie umfassen Öffnungen, die unmittelbar vor der Glasbeaufschlagungseinrichtung I64 vorgesehen sind. -

V?as die in den Fig. 15A und I5B dargestellte Installation angeht, so sieht man,daß die an den verschiedenen Entnahme Stationen erzeugten Hauptgasströme entsprechend den Richtungen quer zu ä.en Abzweigungen des Voicherdes einge~ richtet v/erden, d. h, nach rechts in den Fig.' 15A und 15B-gesehen. Aufgrund der Wechselwirkung zwischen den verschiedenen Strahlen und den Gasströmen in den verschiedenen

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Fibrierungszentren haben die erzeugten Fasern die Tendenz, den Bereich, in dein sie erzeugt wurden, in einer Richtung zu verlassen, die geringfügig nach unten bezogen auf die mittlere Ebene der Fibrierungsstationen geneigt ist, derart, daß die Fasern, die an den Entnahmestationen, die der Abzweigung 136 des Vorherdes zugeordnet sind, erzeugt werden, leicht geführt werden können, beispielsweise durch die geneigte Hohlführung 168 unterhalb des Stroms aus Fasern, die an den EntnahmeStationen längs der Abzweigung 138 des Vorherdes erzeugt wurden. Diese Fasern werden durch die Hohlführung 17o geführt, die ihrerseits unter der analogen Führung 172 angeordnet ist, welche für die an den Entnahme stat ionen erzeugten Fasern gestaffelt längs der Abzweigung 14o des Yorherdes vorgesehen ist. Die Hohlführungen liegen vorteilhaft in Form einer an den Seiten geschlossenen Leitung vor, deren Querschnitt vom Eintritt zum Austritt variiert, um sich den verschiedenen Fibrierungszentren an einem Ende und dem Aufnahmeförderer am anderen Ende anzupassen.

Der Ausgang der verschiedenen Führungen 168, 17o und 172 befindet sich in einem Bereich benachbart einem der Enden eines Förderers 18o, der zur Aufnahme der Fasern oder der Faserbahn bestimmt ist, und bei dem es sich um einen bekannten Typ mit einem perforierten Transportband mit einer Sauginstallation handelt, die zwischen oberem und unterem Trum angeordnet ist, um die Aufnahme der Fasern auf dem Band zu erleichtern.

Vie die Fig. 15A und 15B erkennen lassen, kann die aus jeder

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der Verzvjeigungen des Yorherdes kommende Faserbahn mit einem Bindemittel, "beispielsweise einem in der Värme härtenden Bindemittel imprägniert sein, das auf den "beiden Seiten der Bahn durch Zerstäubereinrichtungen verteilt wird, die bei 174, I76 und I78 angegeben sind. Die Tatsache, daß die auf dem !Förderer I80 abgelegte 3 ahn aus_t mehreren Schichten gebildet ist, von denen eine jede gesondert hergestellt wurde und getrennt mit dem Bindemittel imprägniert sein kann, sorgt für eine sehr wirksame Verteilung des Bindemittels über die gesamte Dicke der resultierenden Bahn und sorgt gleichzeitig auch für die Bindung zwischen den Schichten, sachdem sie einander auf dem Förderer überlagert wurden. Es ist selbstverständlich, daß dann, wenn man ein in der VJärme härtbares Bindemittel verwendet, die Bahn vom Förderer I80 vor oder in eine geeignete Heizvorrichtung, beispielsweise einem Wärmeofen transportiert werden kann, vas. die Härtung oder Polymerisation des Bindemittels herbeizuführen. Das in den Pig. 15A bis I5D dargestellte System bietet die Möglichkeit, in großem Maßstab Fasern nach dem Verfahren nach der Erfindung, insbesondere wegen der großen Dichte der verwendeten Fibrierungszentren, herzustellen.

Bei einer Installation,wie sie in den Fig. I5A bis 1^D dar gestellt ist, können die Vorrichtungen 148, I50 und 15>2, vrelche Trägergasstrahlen erzeugen, und die Vorrichtungen 1^6'und. 158, welche den Hauptgasstrom erzeugen, ähnliche Verbrennungskammern mit innerer Verbrennung umfassen, von denen so berechnet ist, daß sie im Prinzip bei einer Verbrennungs-

temperatur von 18oo°C arbeitet, obwohl in den meisten

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Fällen die verwendeten Temperaturen wesentlich geringer als die maximal mögliche Austrittstemperatur der Gase aus den Brennern sein können. Dies ist insbesondere der Fall bei der Vorrichtung, welche Trägergasstrahlen erzeugt, deren Temperaturbereich gewöhnlich zwischen 600 C und 1100⁰C im Falle einer Installation mit einem Schmelztiegel und einer Kammer aus rostfreiem Stahl liegt. Dagegen kann der Temperaturbereich von der Umgebungsteraperatur bis zu etwa 1500⁰C bei einer Vorrichtung variieren, die mit einem Schmelztiegel und einer Kammer aus Platin arbeitet. Man kann sogar etwa 190O⁰C mit feuerfesten Apparaten (beispielsweise aus gesintertem Magnesiumoxyd) erreichen. Hinsichtlich des HauptgasStroms ist es, wenn es sich beim ausziehbaren Material um Glas handelt, zu bevorzugen, bei Temperaturen zwischen etwa 1250⁰C und 165O°C zu arbeiten.

Die Brenner sind vorzugsweise in der Lage, eine konstante Menge heißer Gase von einer Geschwindigkeit zu erzeugen, die 800 m/Sek. erreichen kann, obwohl in der Mehrheit der Fälle die Geschwindigkeit sich zwischen etwa 500 und 600 m/Sek. für den Trägergasstrahl und zwischen etwa 150 und 400 m/Sek. für den Hauptgasstrom befindet.

Obwohl die praktische obere Grenze bei 4 Bar liegt, beträgt der Bereich der Drücke der Trägerstrahlen im allgemeinen zwischen 1 und 2,4 Bar. Obwohl auch die obere Grenze des dynamischen Druckes der Gase des Brenners bei etwa 200 cm Wassersäule liegt, liegt der optimale Be-

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reich des dynamischen Drucks des Hauptstroms zwischen 10 und 100 cm WS bei einer Entfernung zwischen den Austrittslippen des Brenners zwischen 6 und 10 mm.

Bei der Mehrzahl der Ausführungsformen nach der Erfindung bevorzugt man, daß die Entfernung zwischen der Lippe des Brenners und der am breitesten benachbarten Achse der Trägergasstrahlen in der Größenordnung von 6 mm bis 25 mm liegt. Die Entfernung zwischen dem abströmseitigen Rand der Austrittsöffnung des Trägerstrahls und dem anströmseitigen Rand der das ausziehbare Material liefernden Öffnung liegt vorzugsweise in der Größenordnung von 0 bis 0.5 mm.

Was die Produktionskapazität der in den Fig. 15A bis 15D dargestellten Installation angeht, so wird darauf hingewiesen, daß man spezifische Durchsätze von 20 kg bis 25 kg pro Fibrierungszentrum und Tag erhalten kann, wobei die Fasern beispielsweise einen mittleren Durchmesser von 6 u auf v/eisen.

Im folgenden sollen."die Eigenschaften der nach dem erfindungsgemaßen Verfahren hergestellten Fasern beschrieben werden.

Die nach diesem Verfahren erhaltenen Fasern haben eine beachtliche Feinheit und sind hierin, wie die obige Tafel I angibt, zu vergleichen mit den besten nach den bekannten Verfahren vom Typ Aerocor und nach dem mechanischen Ziehen erhaltenen Fasern, wobei ihr Durchmesser

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im allgemeinen zwischen etwa 0,5 und 10u beträgt.

Was die Länge der gezogenen Fasern nach dem Verfahren nach der Erfindung angeht, so soll unterstrichen werden, daß im Prinzip keine Begrenzung für diese Länge gegeben ist. Wenn die Mittel zur Aufnahme der Fasern derart gewählt sind, daß die Stellen auf ein Minimum vermindert sind, v/o ein Bruch der Fasern sich einstellen kann, so kann das resultierende Produkt aus extrem langen · Fasern gebildet sein. Dies wird besser verständlich, wenn man die vom Glas während seines Ausziehvorgangs zu einer Faser aus einem Glaskegel verfolgte Bahn betrachtet. Während die Faser sich verfestigt, nimmt ihr kritischer Krümmungsradius, d.h. ihr Krümmungsradius, der zum Bruch der Faser führt, zu. Eine der Besonderheiten nach der Erfindung besteht nun darin, daß die Faser wenigstens über einen großen Teil ihrer Bahn, wenn nicht über die gesamte Bahn einem Verlauf folgt, der in etwa spiralförmig ist und deren Teilung und Amplitude in Translationrichtung der Faser derart zunehmen, daß der der Faser erteilte Krümmungsradius während ihrer allmählichen Abkühlung immer mehr zunimmt. Aus dieser Tatsache folgt eine minimale Bruchgefahr bie Biegen dieser Faser.

Unter Berücksichtigung gewisser praktischer Überlegungen betreffend die Anwendung des Bindemittels, die Aufnahme der Fasern, ihre Zusammenfügung in Form von Filzen, Vliesen oder Bahnen, die Kompaktierung der Fasern, sowie ihre Handhabung zürn Zwecke ihrer Verpackung hat man festgestellt, daß es nicht notwendig war, Fasern mit maximal

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möglicher Länge zur Herstellung von extrem vorteilhaften Produkten zu erzeugen.

Man kann Fasern nach der Erfindung aus einer großen Vielzahl von Glaszusammensetzungen herstellen, wie oben angegeben und, aufgrund der Anwendung des Verfahrens nach der Erfindung auf ein geeignetes Glas wird es möglich, Fasern mit ausgezeichneten Eigenschaften hinsichtlich Hochtemperaturbeständigkeit herzustellen.

Fasst man nach dem Verfahren der Erfindung erhaltene Fasern zusammen, um Produkte zu erzeugen, die zur Isolierung von Gebäuden beispielsweise bestimmt sind, so können diese Produkte eine beachtlich niedrige scheinbare Dichte aufweisen, die beispielsweise zwischen etwa 7 und etwa 25 kg/nr beträgt; diese Produkte v/eisen ausgezeichnete Eigenschaften hinsichtlich der Wärmeisolation auf. Darüber hinaus zeichnen sich die so erhaltenen Produkte aus durch ein praktisch vollständiges Fehlen von Schmelzperlen, Haken oder anderen infibrierten Artikeln.

Im übrigen haben die nach der Erfindung erhaltenen Produkte eine ausgezeichnete Rückstellung in der Dicke nach Zusammendrückung und weisen eine günstige Zugfestigkeit auf. Diese ausgezeichneten Eigenschaften der Produkte lassen sich sehr wahrscheinlich auf die große Länge der Fasern und die große Zugfestigkeit der einzelnen Fasern zurückführen.

Im übrigen haben die aus diesen Fasern hergestellten Pro-

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dukte einen beachtlich weichen und seidenartigen "Griff". Zur Zeit sind die Gründe dieses ausgezeichneten "Griffs" der Produkte nicht genau identifizierbar; sie umfassen jedoch die vorher dargelegten physikalischen Eigenschaften der Pasern.

Andere Gründe, warum die Produkte nach der Erfindung diese sehr beachtlichen mechanischen Eigenschaften aufweisen, können aus der schnellen Abkühlung der Pasern, wie oben erwähnt, herleitbar sein. Die sehr kurze Erstreckung der Zone III, wo das Ausziehen der Fasern gemeinsam mit deren schneller Überführung in die Zone IV erfolgt, v/o sie schnell abgekühlt werden, sorgt für eine schnelle Härtung (trempe), was die Eigenschaften der Fasern aus Gründen, die sich nicht völlig erhellen lassen, modifiziert.

BEISPIEL I

Dieses Beispiel bezieht sich auf eine Reihe von Beispielen im industriellen Betrieb, die durchgeführt werden, indem man mit einer Vorrichtung der Bauart arbeitet, wie sie mit Bezug auf die Fig. 9A und 9B und 9C beschrieben wurde; die erhaltenen Ergebnisse sind in Tafel III angegeben.

Das verwendete Glas hatte die folgende Zusammensetzung:

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in Gewichtsteilen (%) SiO₂ 57,00

Al₂O₅ 4,10

Fe₂O₅ 0,35

CaO 11,31

MgO . 3,69

K₂O 1

BaO 1,60

B₂Oj 4,55

F₂ 2,70

Unter Anwendung der in jedem der Beispiele der Tafel III angegebenen Arbeitsbedingungen ermöglicht es das Verfahren nach der Erfindung, sehr günstige Fibrierungsleistungen zu erhalten. Eine große Skala spezifischer Glasdurchsätze zwischen 8,6 und 22 kg pro Kegel und 24 Stunden vird so erhalten. Ein entsprechender Bereich von Faserdurchmessern wurde ebenfalls erreicht. Die Angaben betreffend die Faserdurchmesser sind in Tafel III einerseits in Form des arithmetischen Mittels der gemessenen Durchmesser in Mikron und andererseits auf der Basis einer Bestimmung des Feinheitsindex der Fasern oder ''Micronaire¹' (micronaire) mit einer Probe von 5 Gramm angegeben, wobei diese Festlegung eine Standardmeßtechnik in der Industrie der Glaswolle ist. Nach dieser Meßtechnik wird eine Faserprobe bestimmter Masse in einer Vorrichtung derart angeordnet, daß eine Barriere gebildet wird, die durchlässig für die diese Vorrichtung unter einem bestimmten Druck durchsetzende Luft ist. Man liest dann den Meßwert des Luftdurchsatzes durch die Probe ab, wobei dieser Durchsatz eine Funktion des Druckabfalls ist, der sich in der Probe einstellt, wobei dieser Durchsatz aiisgedrückt ist durch Zahlen, die in. empirischer Weise mit dem Faserdurch-

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messer verknüpft sind. Je feiner im allgemeinen die Fasern sind, desto größer ist die Anzahl der Fasern der Probe und desto größer ist der Widerstand gegen den Luftdurchtritt durch die Probe.

Auf diese Weise erhält man eine Anzeige für den mittleren Durchmesser der Fasern in der Probe. Die Micronaire-Indices und die mittleren gemessenen Durchmesser stellen sich als eine enge Korrelation in den Versuchen 1 bis 6 dar.

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-· 104 -

III

	Bsi-	Hauptstrom	Druck era WS	Geschwin-	Druck	Sekundärstrahlj	tür 0G.	Temperatur	Glas	Mikro-	Paser- durchmeo ser (ari
»·	H0iel	Tempera-·		digkeit m/S eic.	Bar	Gesch.v/in« Tempera-»		d« Kegels.	spezifisch.	naire (5 g)	Mittel) Mikron
		tür 0C				digkeit m/Sek.			Durchsatz kg/24 h
O co							■800
OO	1		45	224	2		800 800	1050		3,9	—s
ΙΌ •ν.	2 3	1580	62 ' 72	262 285	2 2	580	800	1050'· 1050	' 11,1	3,9 3,5	4,9 4,6
0793	4	1580 1580 .	72	285	2	580 580	800	1050.	14,1 14,5 .	2,45	3,5
	5"	1580	72 .	285	2	580	800	1050	8,6	4,4	6,0
	6	1580	62	262 . '	2	580		IO5O	22,0 .	4,5	5,4
	1580		580	17,5

AOb

BEISPIEL II

Das Beispiel II bezieht sich auf eine Reihe von Versuchen im industriellen Betrieb, die mit einer Vorrichtung der Bauart durchgeführt wurde, wie sie in Fig. 15 D dargestellt ist und welche einen Schlitz für das Glas aufweist. Die Ergebnisse dieser Beispiele aus dem industriellen Betrieb sind in Tafel IV angegeben .

Die Zusammensetzung des Glases für die Beispiele auf industrieller Ebene des Beispiels II ist die folgende:

(in Gewichtsteilen) %

SiO₂ 63,00

Fe₂O₃ 0,30

Al₂O₃ 2,95

CaO 7,35

MgO 3,10

Na₂O 14,10

K₂O 0,80

B₂O₃ 5,90

BaO 2,50

Ein großer Bereich von spezifischen Glasdurchsätzen hat es ermöglicht, einen entsprechend großen Bereich von Faserdurchmessem zu erhalten. Im allgemeinen

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kann man sagen, daß eine sehr gute Fibrierung erreicht werden .'konnte, was zu einem großen Durchsatz an feinen und langen Fasern führte.

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409847/079:«

ΪΑΪΤ.Ι IV

■P-NJ

	Tempera-, tür	Hauptstrom	Geschwin digkeit	S	ekundärstrahl	tür	Glas	spezifisch. Durchsatz	Mikro- aaire
Bei spiel	0C	Druck cm WS	m/Sek.	Druck	Geschwin digkeit .	0C	!Temperatur d.Kegels	kg/24 h	(5 g)
	1620 1600		261 256	Bar	m/S ek „	900 900	0C	13,3 6,6 '**	4,8 % 2,4-
7 3	1620	60 •58	278	1,9 • a.,91	606 606	900	1030 1010	15,0 J^	4,1
9	1620	• 63	265	2	606	900	10 30	9>6 ω	4,0
10	58	2 ■	606	1000

Claims (1)

1. Patentansprüche

   1. Verfahren zum Umformen eines durch Wärmeeinwirkung weich werdenden Materials in Fasern, dadurch gekennzeichnet , daß ein Gasstrom und ein Gasstrahl erzeugt werden, wobei die Orientierung des Strahls derart gewählt wird, daß er auf den Hauptstrom trifft und seine kinetische Energie ausreichend gewählt wird, damit er hierin eindringt, wobei eine Wechselwirkungszone auf diese Weise in der Nähe der Eindringbahn des Gasstrahls in den Gasstrom hergestellt wird; und daß man das in der Wärme erweichte Material bis an die Begrenzung des Hauptstroms führt, damit es in die Wechselwirkungszone gelangt.

   2. Verfahren zum Umformen eines durch Wärmeeinwirkung erreichten ausziehbaren Materials in eine Faser, dadurch gekennzeichnet , daß ein Gasstrahl und ein Gasstrom erzeugt werden, wobei Strahl und Strom miteinander einen Winkel derart bilden, daß der Strahl in den Strom eindringt und hierin eine Wechselwirkungszone erzeugt; und daß man das erweichte Material in diese Wechselwirkung sz one einführt.

   3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erweichte Material in einen Umfangbereich des Stroms vor dem Strahl bezogen auf die Richtung des Gasstroms geführt wird, wobei dieses Material unter dem Einfluß des Stroms in Strömungsrichtung nach hinten und in die Wechselwirkungszone fließt.

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   440

   4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß das erweichte Material in eine Umfangszone des Stroms hinter den Strahl an einer Stelle derart geführt wird, daß dieses Material in die Wechselwirkungszone fließt.

   5. Verfahren zur Erzeugung von "Fasern aus einen durch Wärmewirkung erweicbbareri Material, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gasstrom, erzeugt wird; daß man das erweichte Material in den Strom führt und es in diesen mit Hilfe eines Trägergasstrahls eindringen läßt, w&lcher selbst in diesen Strom längs eines Weges eindringt, der einen Winkel mit demjenigen des Stromes bildet, wobei das Material in den Strom an einer Stelle benachbart und hinter dem Trägerstrahl bezogen auf den Strom eingeführt wirds wobei das Vorhandensein der durch Wechselwirkung von Strom und Strahl erzeugten Unterdrückeone ausgenutzt wird.

   6. Verfahren zum Uniformen eines ausziehbaren Materials in eine Faser, dadurch gekennzeichnet , daß ein Gasstrom und ein Gasstrahl erzeugt werden, wobei der Gasstrom quer zu diesen Gasstrahl derart orientiert wird., daß eine Wechselwirkungszone geschaffen wird, die sich hinter den Strahl erstreckt und in dieser Wechselwirkungszone eine Strömling, die Wirb el ströme auf v/eist, erzeugt wird; und daß man das erweichte Material in diese Wirbelströme führt.

   7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekenn ζ eic h net, daß die Wirbelströme zwei in entgegengesetzter Richtung längs sich gegenüberliegenden Seiten des Strahls drehen de Wirbel aufweist; und daß das ausziehbare Material in ein^n

   409842/0793 ~ ¹¹° "

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   JM

   Bereich zwischen diesen Wirbeln eingeführt wird.

   8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Abmessungen von Gasstrom und Gasstrahl derart sind, daß der Strom völlig den Strahl auf wenigstens einem Teil seines Verlaufs umgibt.

   9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß der Querschnitt des Hauptstroms, der den Strahl einnimmt bzw. angreift grosser als der Querschnitt dieses Strahls ist.

   10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß die Geschwindigkeit des Strahls größer als die des Stroms ist.

   11. Verfahren zum Umformen eines erweichten thermoplastischen Materials in Fasern, dadurch gekennzeichnet , daß ein Hauptgasstrom und eine Vielzahl von Hilfsgasstrahlen erzeugt werden, wobei diese Strahlen unter Abstand zueinander angeordnet und derart orientiert werden, daß sie in diesen Gasstrom eindringen und so Wechselwirkungszonen erzeugen, wobei eine jede einen Unterdruckbereich in der Nähe der Eindringbahn dieser Gasstrahlen in diesen Strom auf v/eist; und daß man das erweichte Material in diese Zonen unter dem Einfluß des in diesen Bereichen herrschenden Unterdrucks einführt.

   12. Verfahren zum Führen eines ausziehbaren erweichten Materials in einen Hauptstrom, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sekundärstrahl erzeugt wird,

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   Mi

   der quer in den Hauptstrom eindringt, um eine Wechselwirkungszone mit einem resultierenden Strom zu erzeugen, der quer zum Hauptstrom und in einer Richtung orientiert ist* die vom Umfangsbereich gegen das Innere dieses Hauptstroias verläuft; und daß man diesen resultierenden Strom benutzt, um das ausziehbare erweichte Material in den Hauptstrom einzuführen.

   13· Verfahren zur Erzeugung von Glasfasern aus cchraol?.-flüssigem Glas, dadurch gekennzeichnet ., daß ein Gasstrom erzeugt wird, schinelzflussiges Glas jzu einer- Umfangszone dieses Stroms , geführt wird und eine Vielzahl von Fibriermigszentren erzeugt werden, indem eine Vielzahl von Gasstrahlen in diesen Strom quer durch diese Zone vor der Stelle der Zuführung des schmelzflüssig©!! Glases in diese Umfangszone gerichtet "werden.

   14. Verfahren nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet , daß das schmelzflüssige Glas an den Umfang oder die Begrenzung des Hauptstroms in einer Vielzahl von getrennten Strömen geführt wird, die voneinander quer bezüglich des Hauptstroms beabstandet sind; und daß individuelle Gasstrahlen gegen das Innere des Stroms an vor den Glasströmen befindlichen Stellen gerichtet vier den,

   15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet , daß das schraelzflüssige Glas an den Umfang des Gasstroms in Form einer Vielzahl gesonderter Strahlen oder Ströme geführt wird, die unter Abstand zueinander vor und in Richtung hinter diesem Strom srorge-

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   Ail

   sehen sind, wobei einzelne Gasstrahlen gegen das Innere des Stroms an vor den Glasstrahlen befindlichen Stellen gerichtet v/erden.

   16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die stromauf und stromab vorgesehenen Strahlen entsprechend unterschiedlichen Winkeln bezüglich des Stroms angeordnet sind, wobei ein stromab vorgesehener Strahl mehr in Strömungsrichtung des Stroms verglichen mit dem anströmseitigen Strahl geneigt ist, wobei der erste anströmseitige Strahl jedoch senkrecht zum Hauptstrom vorgesehen sein kann.

   17« Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet , daß die Glasstrahlen untereinander quer zum Strom versetzt angeordnet sind.

   18. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch g e k e η η ζ e i ch net, daß das schmelzflüssige Glas an den Umfang des Gasstromes in mehreren Serien von gesonderten, unter Abstand angeordneten Strömen geführt wird, wobei die Ströme wenigstens einer der Serien unter Abstand zueinander quer zum Gasstrom angeordnet sind, während die Ströme wenigstens einer anderen Serie untereinander vor und hinter diesem Strom unter Abstand vorgesehen sind.

   19. Verfahren zum Liefern von Glas aus einem das schmelz flüssige Glas enthaltenden Gefäß in einen Gasstrom zur Erzeugung von Glasfasern, dadurch gekennzeich net, daß ein Gasstrom erzeugt wird, dessen Orientierung derart ist, daß er sich in Kontakt mit einer Wandung des Gefäßes fortpflanzt; daß ein Strom aus schmelz-

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   flüssigem Glas quer durch diese Wandung des Gefäßes in die Bahn dieses Stroms geliefert wird und daß man einen Gasstrahl erzeugt, der quer zu dieser Bahn derart orientiert- ist, daß er in den Gasstrom in einer Zone eindringt, die bezüglich des Stroms benachbart dem Strom aus schmelzflüssigem Glas ist und sich in Strömungsrichtung vor dem Strom befindet.

   20. Verfahren zum Umformen eines ausziehbaren Materials in eine Faser, dadurch gekennzeichnet , daß ein Gasstrom und ein Gasstrahl erzeugt werden, die beide bei großer Geschwindigkeit betrieben werden, wobei der Gasstrom und der Strahl derart orientiert sind, daß sie zwischen sich einen Winkel bilden, und zwar derart, daß der Strahl in den Strom eindringt und eine Wechselwirkungszone erzeugt; und daß man ein ausziehbares Material in diese Wechselwirkungszone einführt, wobei dieses Material allmählich in Form einer Faser ausgezogen wird, die in der Gasströmung mitgerissen wird, die aus der Kombination von Gasstrom und -strahl gebildet wurde.

   21. Verfahren zum Erzeugen von Glasfasern, dadurch gekennzeichnet , daß schmelzflüssiges Glas aus einer Öffnung gelierfert wird; daß ein Gasstrom erzeugt wird, der entsprechend einer Bahn derart gerichtet wird, daß ein Teil des Umfange dieses Stroms benachbart dieser Öffnung ist; und daß man einen quer zu diesem Strom gerichteten Gasstrahl erzeugt, der in diesen Strom an einer Stelle vor dieser Öffnung eintritt, wobei die Breite dieses Strahls kleiner als die des Stromes ist.

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   22. Verfahren zur Erzeugung von Glasfasern aus schmelzflüssigem Glas, dadurch gekennzeichnet , daß ein Gasstrom erzeugt wird; daß eine Vielzahl von G sstrahlen erzeugt werden, von denen ein jeder einen kleineren Durchmesser als die Querabmessung dieses Stroms aufweist, wobei die Strahlen so orientiert sind, daß sie in diesen Strom quer zu diesem eindringen und so Wechselwirkungszonen zwischen dem Strom und Strahlen auf der Seite hinter diesen letzteren gebildet werden, wobei die Strahlen unter Abstand zueinander quer zum Strom um ein Stück angeordnet sind, das wenigstens etwa gleich dem zwei- bis dreifachen Strahlendurchmesser ist.

   23· Verfahren zum Formen von Glasfasern aus schmelzflüssigem Glas, dadurch gekennzeichnet , daß ein Gasstrom erzeugt wird; daß eine Vielzahl von FibrierungsZentren erzeugt werden, indem quer in diesen Strom eine Vielzahl von Gasstrahlen gerichtet v/erden, von denen jeder einen Durchmesser.kleiner als die Querabmessung dieses Stroms aufweist; und daß so Wechselwirkungszonen zwischen Strom und Strahlen auf der hinter den letzteren gelegenen Seite erzeugt werden, wobei die Strahlen unter Abstand zueinander in Strcmungsrichtung vor und hinter diesem Strom angeordnet sind.

   24. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet , daß der Gasstrom über wenigstens einen Teil seines Weges den Strahl umschließt bzw. umgibt.

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   - vtr-JHb

   25. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet , daß diese Strahlen bezüglich einander stromauf und stromab bezogen auf den Strom ausgerichtet sind.

   26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet , daß der Abstand zvn.sch.en aufeinanderfolgenden Strahlen derart ist, daß die Entfernung zwischen zwei Fibrierungszentren wenigstens gleich dem sieben- bis zehnfachen des Strahldurchmessers ist.

   27. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß aufeinanderfolgende Strahlen bezüglich einander derart versetzt sind, daß die Entfernung zwischen Fibrierungszentren seitlich etwa gleich dem ein- bis zweifachem Strahldurchmesser und in Längsrichtung etwa gleich dem vier- bis fünffachen-Strahldurchmesser ist.

   28« Verfahren zum Zuführen eines ausziehbaren vorerweichten Materials in einen Hauptgasstrom, dadurch gekennzeichnet , daß ein Sekundärgasstrahl hergestellt wird, der in Querrichtung in den Hauptstrom zur Erzeugung einer Wechselwirkungszone eindringt, wobei der resultierende Strom quer zum Hauptstrom orientiert ist; und daß dieser resultierende Strom benutzt wird, um das durch Wärme erweichte Material in den Hauptstrom zu führen.

   29. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß der Sekundärstrahl eine kinetische Energie pro Boluineneinheit aufweist, die größer als die des Hauptstroms ist, wenn er in die Zone eindringt, v/o die Wechselwirkung von Strom und Strahl er-

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   1 "T fir

   30. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet , daß der- Wert, des Verhältnisses zwischen der kinetischen Energie pro Volurneneinheit des Sekundär s tr aiii s und der des Hauptstroms zwischen einem Wert geringfügig größer als die Einheit und etwa 40 zu 1 liegt.

   31. Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet , daß der Wert des Verhältnisses zwischen 4 zu 1 und 25 zu 1 liegt.

   ;32. Verfahren zur Herstellung einer Faser aus einem ^:aussiehbaren Material, dadurch gekennzeichnet, daß ;ein Hauptgasstrom erzeugt wird; daß ein Gasstrahl er- !zeugt wird, der derart orientiert ist, daß er in. diesen Eauptgasstrom eindringt, wobei der Gasstrom, der einen wesentlich, größeren Querschnitt als der des Gasstrahles aufweist,' völlig den Strahl über wenigstens einen Teil seines VJeges umgibt und eine Wechselwirlnzngssone so längs des Weges dieses Strahls aufgebaut wird, wobei diese Wechselwirkungsaone zwei Wirbel aufweist, die sich in entgegengesetzter Richtung drehen und zu beiden Seiten dieses Strahls aufgebaut sind und einen Unterdruckbereich

   auf der stromabwärtsgelegenen Seite dieses Strahls in Richtung des Haupts tr 01ns gesehen aufweist; und daß das ausziehbare Material kontinuierlich in diese Zone geführt wird, wobei das ausziehbare Material so kontinuierlich in diesen Unterdruckbereich fließt, v/o es in einer relativ stabilen Lage in Form eines Kegels gehalten wird, während es kontinuierlich in eine Faser unter der Wirkung dieser Wirbel ausgezogen wird.

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   - ήτ-

   33. Vorrichtung zur Herstellung von Glasfasern aus schmelzflüssigem Glas, gekennzeichnet durch Einrichtungen zur Erzeugung eines Hauptgas-stroms} eine auf einer Seite des Stroms angeordnete, eine Begrenzung für diesen bildende Konstruktion; Einrichtungen zum Einführen eines Trägerganstrahls in den Strom quer durch diese Begrenzung; und Einrichtungen zum Einführen eines Stroms schmelzflüssigen Glases quer durch diese Konstruktion und zu dieser Begrenzung des Stroms an einer dem Trägerstrahl benachbarten und bezogen auf den Strom hinter diesem angeordneten Stelle.

   34. Vorrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zum Einführen des Trägerstrahls in den Hauptgasstrom eine Leitung mit einer öffnung auf v/eisen, die sich im wesentlichen an der Begrenzung dieses Stroms befindet.

   35» Vorrichtung zum. Erzeugen τοπ Glasfasern, gekennzeichnet durch. Einrichtungen zur Erzeugung eines Hauptgasstrcas: Einrichtungen zur Erzeugung eines Gasstrahls nit kleineren Abmessungen als die des Haupt gas Stroms, wobei dieser Strahl so orientiert ist, daß er quer in diesen Strom eindringt und so eine Wechsclwirkungszone zwischen der?. Strom und dieses Strahl auf der in Strömungsrichtung hinter letzterem gelegenen Seite bildet, wobei die kinetische Energie pro Volumeneinheit des Strahls größer als die des Eau.pt st reins in dieser Wechselwirkungszone ist; und durch Be auf s chi agungs einrichtung en zum Liefern schmelzflüssigen Glases an eine Stelle, von'der aus es in diese Wechselwirkungszone eindringt.

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   36. Vorrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß die den Gasstrahl erzeugende öffnung eine Orientierung und Abmessungen derart aufweist, daß der Gasstrahl, während er in den Hauptgasstrom eindringt, völlig von diesem umschlossen wird.

   37. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 35 oder 36, dadurch gekennzeichnet , daß die den Gasstrahl erzeugende Öffnung Abmessungen derart aufweist, daß der Gasstrahl einen wesentlich kleineren-Querschnitt als der Hauptstrom aufweist.

   3-3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 35 his 37, dadurch gekennzeichnet , daß die Geschwindigkeit des Gasstrahls größer als die des Hauptstroms ist.

   39. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 35 bis 37, dadurch gekennzeichnet , daß das Verhältnis der kinetischen Energie pro Volumeneinheit des Strahls zu der des Stroms zwischen einem Wert, der geringfügig größer als die Einheit und 40 zu 1 beträgt.

   40. Vorrichtung nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet , daß der Wert des Verhältnisses zwischen 4 zu 1 und 25 zu 1 beträgt.

   41. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 35 bis 40, dadurch gekennzeichnet , daß die Speise- oder Beaufschlagungseinrichtungen eine Öffnung umfassen, die zur Lieferung von Glas in die unmittelbare Nähe des Strahls in der Umfangszone des Gas-

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   Stroms angeordnet ist.

   42. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 35 bis 41, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtungen zur Beaufschlagung mit Glas eine Öffnung aufweisen, die so angeordnet ist, daß sie Glas in die Umfangszone des Hauptgasstromes und benachbart der strömungsabwärtsgelegenen Seite des Gasstrahls liefert.

   43. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 35 bis 41, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtungen zur Beaufschlagung mit Glas Mittel zur Zuführung des Glases in den Fluidhauptstrom vor dem Strahl an einer Stelle umfassen, derart, daß es durch den Hauptstrom gegen die strömungsabwärtsgelegene Seite des Strahls und von dort in die Wechselwirkungs·- zone mitgerissen wird.

   44. Vorrichtung zur Erzeugung -von Glasfasern, gekennzeichnet durch Einrichtungen zur Erzeugung eines Gasstroms; eine Vielzahl diesem Strom zugeordneter Fibrierungszentren mit Einrichtungen, um den Grenzbereich dieses Stromes mit schmelzflüssigem Glas zu speisen, wobei jedes Faserproduktionszentrum im übrigen Einrichtungen aufweist, um einen Gasstrahl in diesen Strom quer zu diesem Strom vor diesen Glasbeaufschlagungseinrichtungen zu richten.

   45. Vorrichtung nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet , daß die Strahlen quer zum Gasstrom unter Abstand zueinander angeordnet sind.

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   46. Vorrichtung nach Anspruch 45» dadurch gekennzeichnet , daß die Glasbeaufschlagungseinrichtungen eine gesonderte Beaufschlagungs- oder Speiseöffnung für jedes Fibrierungszentrum umfassen.

   47· Vorrichtung zur Erzeugung von Glasfasern, gekennzeichnet durch Einrichtungen zur- Erzeugung eines Gasstroms; eine Vielzahl von diesem
   Strom zugeordneten Fibrierungszentren mit Einrichtungen zur Zuführung des schmelzflüssigen Glases in den Grenzbereich dieses Stroms, wobei jedes Fibrierungszentrum Einrichtungen aufweist, um einen Gasstrahl
   quer in diesen Strom vor den Glasbeaufschlagungseinrichtungen zu richten, wobei die Vorrichtung Fibrierungszentren aufweist, die bezüglich einander strömungsaufwärts und strömungsabwarts längs dieses Gasstroms unter Abstand angeordnet sind.

   48. Vorrichtung nach Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet , daß die strömungsaufwärts und ströraungsabwärts befindlichen Strahlen derart angeordnet sind, daß unterschiedliche Winkel mit dem Gasstrom gebildet sind, wobei ein abströmseitiger Gasstrahl mehr in Strömungsrichtung des Stromes verglichen zu einem anströmseitigen Strahl geneigt ist, wobei der erste anströmseitige Strahl gegebenenfalls senkrecht zum Hauptstrom ist.

   49. Vorrichtung nach Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtungen, welche Sekuridärstrahlen quer in diesen Strom richten, Austrittsöffnungen von einer Abmessung aufweisen» die von vorne nach hinten bezogen auf den Strom abnehmend ist; und daß die Glasbeaufschlagungseinrichtungen Austritts-

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   öffnungen ebenfalls von abnehmender Abmessung in Richtung von stromaufwärts nach stromabwärts bezogen auf den Strom umfassen.

   50. Vorrichtung nach Anspruch 47 > dadurch gekennzeichnet , daß aufeinanderfolgende anströmseitige und abströmseitige Fibrierungszentren bezüglich einander quer zum Gasstrom versetzt sind.

   51. Vorrichtung nach Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet , daß die Strahlen bezüglich einander in Strömungsrichtung des Stroms gegen die anströmseitige und die abströmseitige Richtung des Stroms ausgerichtet sind.

   52. Vorrichtung nach Anspruch 51» dadurch gekennzeichnet , daß der Abstand der aufeinanderfolgenden anströmseitig und abströmseitigen Strahlen derart ist, daß die Entfernung zwischen Fibrierungszentren wenigstens gleich dem sieben- bis zehnfachen Strahldurchmesser ist.

   53· Vorrichtung nach Anspruch 47, dadurch g e k e η η ~ zeichnet , daß aufeinanderfolgende Strahlen bezüglich einander derart versetzt sind, daß die Entfernung zwischen Fibrierungszentren seitlicfiE^leich dem ein- bis zweifachen Strahldurchmesser und in Längsrichtungv^gleich dem vier- bis fünffachen Strahldurchmesser beträgt.

   54. Vorrichtung zur Erzeugung von Glasfasern, gekennzeichnet durch einen Gasstrom erzeugende Einrichtungen; eine Vielzahl diesem Strom zugeordneter Fibrierungszentren mit Einrichtungen zur

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   Speisung des Grenzbereichs dieses Stroms mit schmelzflüssigem Glas, wobei jedes Fibrierungszentrum Einrichtungen umfaßt, die einen Gasstrahl quer in diesen Strom vor den Glasbeaufschlagungseinrichtungen richten, wobei die Fibrierungszentren bezüglich einander gleichzeitig quer zum Gasstrom und in Richtung stromaufwärts und stromabwärts bezüglich dieses unter Abstand angeordnet sind«,

   55· Vorrichtung nach Anspruch 54, dadurch gekennzeichnet , daß aufeinanderfolgende anströmseitige und abströmseitige Fibrierungszentren bezüglich einander quer:_tzuia Gasstrom versetzt sind.

   56. Vorrichtung zur Erzeugung von Glasfasern, gekennzeichnet durch Mittel zur Beaufschlagung mit schmelz» flüssigem Glas mit einer Austrittsöffnung; Einrichtungen zur Erzeugung eines Gasßtronis, der entsprechend einem Bahnverlauf derart gerichtet ist, daß ein Grenzbereich dieses Stroms benachbart dieser Austrittsöffnung vorgesehen ist; und durch Einrichtungen zur Erzeugung eines Gasstrahls, der entsprechend einem Bahnverlauf quer zu dem des Stroms gerichtet und derart angeordnet ist, daß er in letzteren vor der Austrittsöffnung eindringt, wobei der Strahl eine Breite kleiner als die des Stroms aufweist.

   57. Vorrichtung nach Anspruch 56, dadurch gekennzeichnet , daß die Austrittsöffnung des Gasstrahls dem Grenzbereich des Gasstroms benachbart ist.

   53. Vorrichtung nach Anspruch 56, dadurch gekennzeichnet, daß Wandelemente wenigstens zum Teil mehrere Grenzzonen des Gasstroms begrenzen.

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   59. Vorrichtung nach Anspruch 58, dadurch gekennzeichnet , daß Austrittsöffnungen für das schmelzflüssige Glas und Austrittsöffmmgen für den Strahl quer zu einer Vielzahl von diesen Gasstrom begrenzenden ™andelementen münden.

   60. Vorrichtung zur Erzeugung von Glasfasern, gekennzeichnet durch einen Gasstrom erzeugende Einrichtungen und Einrichtungen zum Zuführen des schmelzflüssigen Glases in den Strom, wobei diese Einrichtungen mehrere Öffnungen umfassen, Vielehe schraelzflüssiges Glas in eine längliche, sich quer zum Strom erstreckende Zone liefern, wobei die Öffnungen derart angeordnet sind, daß die Glaszuführungsebene sich in der Gegend des Grenzbereiches des Stroms "befindet; vend, durch Einrichtungen zur Erzeugung einer

   .Vielzahl von Gasstrahlen von einen Querschnitt, der Relativ klein bezogen auf den des Gasstroms ist, wobei diese Strahlen in (in das Innere) den Strom quer durch diese Begrenzung in einer länglichen vor den öffnungen ,befindlichen Zone gerichtet sind.

   61. Vorrichtung nach Ansprach 60, dadurch g e I; e η η zeichnet , daß die Zuführungsöffnungeu für das Glas unter Abstand zueinander angeordnet sind, wobei wenigstens eine Öffnung in unmittelbarer Nähe des Gasstroms hinter den entsprechenden Strahlen vorgesehen ist.

   62. Vorrichtung nach Anspruch 60, dadurch gekennzeichnet , daß die Strahlaustrittsöffnungen in einer der Begrenzung des Gasstroms benachbarten Ebene angeordnet sind.

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   63. Forrichtung zur Erzeugung von Fasern aus einem ausziehbaren Material, gekennzeichnet durch Einrichtungen zur Erzeugung eines Fluidstroms; Einrichtungen zur Erzeugung eines Fluidstrahls kleinerer Abmessungen, dessen Geschwindigkeit jedoch grosser als die dieses Stroms ist, wobei der Strahl derart orientiert ist, daß er quer in diesen Strom eindringt und so eine Wechselwirkungszone zwischen Strom und Strahl erzeugt, die auf der stromabgelegenen Seite hiervon sich befindet und durch Beaufschlagungseinrichtungen, die das ausziehbare Material in die Nähe dieser Wechselwirkungszone liefern.

   64. Vorrichtung zur Erzeugung von Glasfasern aus Schmelzflüssigem Glas, gekennzeichnet durch Einrichtungen zur Erzeugung eines GasStroms und Einrichtungen zum Einführen des schmelzflüssigen Glases in diesen Strom mit Organen, die einen Trägergasstrahl erzeugen, dessen Querschnitt geringer als der dieses Stroms ist und der quer zu diesem Strom derart gerichtet ist, daß er in letzteren eindringt, wobei die Einrichtungen zum Einführen des Glases auch Mittel umfassen, die einen Strom schmelzflüssigen Glases in den Gasstrom an einer dem Trägerstrahl benachbarten Stelle und in Strömungsrichtung hinter diesem bezogen auf diesen Strom liefern.

   65. Vorrichtung zum Herstellen von Glasfasern, gekennzeichnet durch Einrichtungen zur Erzeugung eines Gasstroms j eine Vielzahl von diesem Strom zugeordneten Fibrierungszentren mit Einrichtungen zur Zuführung des schmelzflüssigen Glases in den Grenzbereich dieses Stroms, wobei jedes Fibrierungszentrum Einrichtungen umfaßt, die einen Gasstrahl quer in diesen Strom leiten, wobei diese Einrichtungen in

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   Strömungsrich'tung vor den Glasbeaufschlagungseinrichtungen angeordnet sind und die Entfernung zwischen Zentrum und Zentrum etwa 2 Strahldurchmesser nicht überschreitet*

   66. Vorrichtung zur Erzeugung von Glasfasern, gekennzeichnet durchweinen Gasstrom erzeugende Einrichtungen\ eine Vielzahl von diesem Strom zugeordneten Fibrierungszentren mit Einrichtungen, um das schmelzflüssige Glas zu dem Grenzbereich des Stroms zu führen, wobei jedes Fibrierungszentrum Einrichtungen auf v/eist, um einen Gasstrahl quer in diesen Strom zu richten, wobei diese Einrichtungen vor den Glaszuführungseinrichtungon angeordnet sind und wobei die Fibrierungszentren unter Abstand zueinander quer zum Strom angeordnet sind, derart, daß die Entfernungen zwischen den Zentren wenigstens zwei bis drei Strahldurchmesser betragen.

   67. Vorrichtung zum Erzeugen einer Faser aus einem ausziehbaren Material, gekennzeichnet durch einen Gasstrom erzeugende Einrichtungen, Einrichtungen zum Aufbau eines Gasstrahls mit einem Querschnitt, der kleiner als der des Stroms ist, wobei der Strahl derart orientiert ist, daß er in diesen Strom quer eintritt; und durch Einrichtungen zum Einführen eines^Strahls aus ausziehbarem Material in den Bereich, wo der Gasstrahl in den Gasstrom eintritt.

   68. Vorrichtung nach Anspruch 6?_} dadurch g e k e η η-zeichnet , daß die Einrichtungen zum Zuführen des ausziehbaren Materials für dessen Zuführung in einen Bereich, der unmittelbar hinter dem Strahl bezogen auf die Strömungsrichtung des GasStroms sich befindet, sorgen.

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   69. Vorrichtung zur Erzeugung von Glasfasern, gekennzeichnet durch einen Gasstrom erzeugende Einrichtungen ; eine Vielzahl von diesem Strom zugeordneten Fibrierungszentren mit Mitteln, um das schmelzflustige Glas in den Grensbereich dieses Stroms zu führen, v/obci jedes Fibrierungszentrum im übrigen Einrichtungen auf v/eist, um einen Gasstrahl transversal in diesen Strom zu richten, wobei die Glaszuführungseinrichtungen eine Beaufschlagungs- oder Versorgungsöffnung mit der Form eines länglichen Schlitzes benachbart einer Vielzahl von Strahlen aufweisen, die so eine Vielzahl von Fibrierungszentren mit in Fasern umzuformendem Glas versorgen.

   -70. Vorrichtung nach Anspruch 69, dadurch gekennzeichnet , daß der Schlitz eich quer zum Gasstrom erstreckt.

   71. Vorrichtung nach Anspruch 70, dadurch gekennzeichnet , daß der Schlitz in Strömungsrichtung hinter den Strahlen angeordnet ist.

   72. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 70 oder 71, dadurch gekennzeichnet , daß Gasstrahlen ebenfalls hinter den Enden des Schlitzes sich befinden.

   73· Vorrichtung zur Erzeugung von Glasfasern, g e k e 11 nz e ichne t durch einen länglich Vorherdkanal mit einer Reihe von Entnahme- oder AnzapfStationen, die unter Abstand zueinander längs dieses Kanals angeordnet sind; durch eine Einrichtung zur Herstellung eines GasStroms im Bereich dieser Anzapf- oder EntnahmeStationen; und den Anzapf- oder Entnahmestationen zugeordnete Fibrierungszentren und mit einem Schlitz zur Beaufschlagung jeder Station mit Glas, ' um Glas an die Begrenzung des Gasstroms zu liefern und mit

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   Einrichtungenj um eine Vielzahl von Gasstrahlen quer in diesen Strom vor dem Glasversorgungsschlitz an jeder Anzapf station zu richten.

   74. Verfahren sur Erzeugung von Glasfasern aus scLvnclzflüssxgem Glas, dadurch gekennzeichnet , daß ein Gasstrom hergestellt wird; schmelzflüssig?^ Glas an einen Beauf schüa gungs- oder Versorgungsschlitz benachbart einer Begrenzung dieses Stroms geliefert wird und das Glas aus diesem Schlitz an eine Vielzahl von längs dieses Schlitzes unter Abstand angeordneten Zonen geliefert wird, indem eine Vielzahl von Gasstrahlen in diesen Strom querdurch die Begrenzung dieses Stron-s vor diesem tSchütz gerichtet werden-,

   75· Verfahren nach Anspruch 74, dadurch gekennzeichnet , daß der Schlitz sich quer zum Gasstrom erstreckt.

   76. Verfahren zum Umformen eines thermoplastischen Materials in Fasern, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gasstrom und eine Vielzahl von Gasstrahlen erzeugt werden, wobei diese Strahlen derart angeordnet werden, daß-sie in diesen Gasstrom an unter Abstand vorgesehenen Punkten eindringen; daß Wechselwirkungszonen so in der Nähe der Eindringbahnen der Gasstrahlen in diesem Gasstrom erzeugt werden und daß man ein in der Wärme erweichtes Material in die Wechselwirkungszonen einführt, indem man mit dem Material einen Schlitz speist, der in einer dieser Vielzahl von Strahlen benachbarten Lage vorgesehen ist.

   77. Verfahren zum Erzeugen von Glasfasern aus schmelz-

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   ΑΆ

   flüssigem Glas, dadurch gekennzeichnet , dai3 aas Glas an einer Vielzahl von Stationen eines Vorherdkanals entnommen wird, wobei diese Stationen unter Abstand zueinander angeordnet sind; daß wan einen Gasstrom an jeder Station erzeugt, das so entnommene schiuel?.-flüssige Glas der Wirkung des Gasstroms aussetzt und eine Vielzahl von Fibrierungszentren an ,jeder Station erzeug i:, wobei eine Vielzahl von unter Abstand vorgesehenen Gasstrahlen in den Gasstrom an jeder Station vor der Stelle der Zuführung des Glases zum Strom gerichtet werden.

   78. Verfahren nach Anspruch 77, dadurch gekennzeichnet , daß Kchmelzflüsaiges Glas an mehreren Vorherdkanälen entnommen wird; eine Vielzahl von Gasströmen für jeden Kanal erzeugt werden? das so entnommene G3.as an diese Ströme geliefert wird und eine Vielzahl von Fibrierungszentren an jeder Entnahme- oder Anzapfntation jedes Kanals erzeugt wird und daß eine Faserbahn mit mehreren Schichten gebildet, wird durch Sammeln der Fasern, die aus dem den verschiedenen Vorherdkanälen entnommenen Glas hergestellt v-jurden.

   79» Vorrichtung zur Erzeugung von Glasfasern, gekennzeichnet durch einen länglichen Vornerdlcanal mit einer Reihe von Glasanzapf- oder Entnahmestationen, die unter Abstand zueinander längs dieses Kanals angeordnet sind; durch eine Einrichtung zur Erzeugung ·; eines Gasstroms in Bereich dieser Anzapfst at ionen und diesen Stationen zugeordnete Fibriexiingszentren und mit Sinrichtungen zur Lieferung des Glases von diesen Stationen an den Grenzbereich dieses Stroias, wobei Oedes Pibrierungszentrum Einrichtungen umfaßt, um einen Gasstrahl in diesen Ström quer .zu diesem in Strönmngsrichtung vor. den Glasbeaufschiagungseinrichtungen zu richteiie

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   80. Vorrichtung nach Anspruch 79, gekennzeichnet durch einen Aufnahmeförderer, der so angeordnet ist, daß er die an den Fibrierungszentren gebildeten Fasern aufnimmt.

   81. Vorrichtung nach Anspruch 79, dadurch gekennzeichnet , daß eine gesonderte einen Gasstrom erzeugende Einrichtung für jede Abzieh- oder Anzapfstation vorgesehen ist und daß die Einrichtungen zum Richten der Strahlen in diesen Strom Organe umfassen, die eine Vielzahl von Strahlen in den Gasstrom richten, der durch jede dieser Einrichtungen erzexigt ist und so eine Vielzahl von Fibrierungszentren in Zuordnung zu jeder Anzapfstation bilden.

   82. Verrichtung nach Anspruch 79, dadurch gekennzeichnet , daß mehrere unter Abstand angeordnete parallele Vorherdkanäle horizontal angeordnet sind, daß Gasströme erzeugende Einrichtungen vorgesehen sind und Fibrierungszentren den AnszapfStationen jedes Kanals zugeordnet sind und gemeinsame Aufnahmeeinrichtungen vorgesehen sind, um die an den den verschiedenen Kanälen zugeordneten Fibrierungszentren gebildeten Fasern zu sammeln.

   83. Vorrichtung nach Anspruch 82, dadurch gekennzeichnet , daß die Vorrichtungen zur Aufnahme der Fasern einen Förderer umfassen, der sich horizontal bewegt und quer su den Vorherdkanälen und unter das Niveau von diesen sich erstreckt; daß geneigte Einrichtungen zum Führen der Fasern vorgesehen sind, die sich vom Bereich der Fibrierungszentren bis zu diesem Förderer erstrecken.

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   84. Vorrichtung nach Anspruch 83, dadurch gekennzeichnet , daß gesonderte geneigte Führungseinrichtungen vorgesehen sind für die Fibrierungszentren, die jedem Vorherdkanal zugeordnet sind, v/obei die verschiedenen geneigten Führungseinrichtungen einander überlagert sind und mit ihrem Austragsende derart angeordnet sind, daß sie die Fasern an den Förderer in Form mehrerer Schichten liefern, um eine Mehrschichtenbahn auf diesem Förderer zu bilden.

   85. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 80 bis 83 wit Einrichtungenj welche ein Bindemittel auf die Fasern vor ihrer Aufnahme auf den Förderer auftragen.

   86« Vorrichtung nach Anspruch 85, gekennzeichnet durch Einrichtungen zum gesonderten Auftrag eines Bindemittels auf die Fasern jeder Schicht vor ihrer Aufnahme auf den Förderer.

   87. Vorrichtung nach Anspruch 79, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasstrom quer zum Vorherdkanal orientiert ist.

   88* Vorrichtung nach Anspruch 87, gekennzeichnet durch einen Förderer zur Aufnahme der Fasern, der derart angeordnet ist, daß er die an den verschiedenen Fibrierungszentren gebildeten Fasern sammelt und sich in einer Richtung quer zum Vcrherdkanal bev?egt.

   89. Vorrichtung zur Erzeugung von Glasfasern, g e k e η η« zeichnet durch Einrichtungen zur Beaufschlagung mit schmelzflüssigem Glas mit wenigstens einer Austrittsöffnung; Einrichtungen zur Erzeugung eines Gasstroms_f der entsprechend

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   einem Bahnverlauf derart gerichtet ist, daß ein Grenzbereich dieses Stroms benachbart ideser Austrittsöffnung ist; Einrichtungen zur Erzeugung eines Gasstrahls, der entsprechend einem Bahnverlauf quer zu dem des Stroms gerichtet und derart angeordnet ist, daß er in letzteren an einer Stelle vor dieser Austrittsöffnung eindringt, wobei der Strahl einen Querschnitt kleiner als der des Stroms aufweist und die Vorrichtung Elemente in Form von Platten aufweist, die in Strömungsrichtung hinter dem Strahl längs des Bahnverlaufs des Stroms angeordnet sind.

   90. Vorrichtung nach Anspruch 89, gekennzeichnet durch einen thermischen Schirm zum Schützen der Glasbeaufschlagurigseiririchtung vor dem Gasstrom auf der Seite hinter der Glasaustrittsöffnung.

   91. Vorrichtung nach Anspruch 89 oder 90, gekennzeichnet durch eine der Begrenzung des Stroms benachbarte Platte, derartiger Anordnung, daß der Strom abgelenkt wird.

   92. Vorrichtung each Anspruch 89, dadurch g e k e η η ζ ei C'-h η e t , daß Kühleinrichtungen der Platte zugeordnet sind.

   93· Vorrichtung zur Erzeugung von Glasfasern mit einen Gasstrom erzeugenden Einrichtungen, einer Vielzahl von diesem Strom zugeordneten Fibrierungszentren mit Einrichtungen zur Führung des schselzflüssigen Glases an den Grenzbereich dieses Stroms, wobei jedes Fibrierungszentrum Einrichtungen umfaßt, um einen Gasstrahl quer in den Strom vor den Glaszuführungseinrichtungen zu richten,

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   wobei die Strahlen unter Abstand zueinander quer zum Strom angeordnet sind und die Glaszuführungseinrichtungen eine Speiseöffnung aufweisen, die die Form eines länglichen Schlitzes aufweist und sich quer zum Strom erstreckt und die unter Abstand zu jedem Strahl um.ein praktisch gleichförmiges Stück angeordnet ist.

   94. Vorrichtung zur Erzeugung von Glasfasern, gekennzeichnet durch einen Gasstrom erzeugende Einrichtungenj eine Vielzahl von diesem Strom zugeordneten Fibrierungszentren mit Einrichtungen zum Zuführen des scbmelzflüssigen Glases an den Grenzbereich dieses Stroms, wobei jedes FibrierungsZentrum Einrichtungen umfaßt, um einen Gasstrahl quer in den Strom vor den Glaszuführungseinricbtungen zu richten ι und Einrichtungen zum Richten eines Gasstrahls in eier) Strom an einer Stelle, die seitlich hinter dem Glaszuführungsbereich sich befindet.

   95« Vorrichtung zur Erzeugung von Glasfasern, gekennzeichnet durch Einrichtungen- sur Erzeugimg eines Gasstroms; Einrichtungen» ö.ie aas schmelzflüssige Glas diesem Strom zuführen und die ein oder mehrere Öffnungen umfassen, um sctnaelsflüssiges Glas in eine längliche Zone quer zu diesem Strom zu liefern, wobei die Öffnung bzw. die Öffnungen derart angeordnet sind, daß die Glasaustrittsebene sich in der Hälie einer B egr en sung des Stroms befindet; und durch Einrichtungen zur Ersetzung einer Vielzahl von Gasstrahlen mit einem Querschnitt, der vergleichsweise klein zu dem des Gas Stroms ist, wobei die Strahlen auf das Innere des Stromes quer durch diese Begrenzung in eine län.c*~ liehe Zone gerichtet sind,, die sich vor der Öffnung oder den ; Öffnungen befindet, wobei wenigstens eine dieser Öffnungen einen länglichen Schlitz bildet. 409847/079 3

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   96. Verfahren zum Umformen eines thermoplastischen Materials in Fasern, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gasstrom und eine Vielzahl von Gasstrahlen erzeugt werden, wobei die Strahlen derart angeordnet werden, daß sie in den Gasstrom an unter Abstand vorgesehenen Stellen eindringen, wobei ¥ech~ selwirkungszonen auf diese Weise in der Nähe der Eindringbahnen der Strahlen in den Gasstrom erzeugt v/erden; und daß ein durch Wärme erweichtes Material in die Wechselwirkungszonen eingeführt wird, indem mit dem Material ein einer Vielzahl von Strahlen benachbarter Schlitz beaufschlagt oder gespeist wird, wobei der- Gasstrom völlig die Strahlen auf wenigstens einem Teil ihres Bahnveriaufs umgibt und einen Querschnitt aufweist, der wesentlich größer als der der Strahlen ist,

   97. Vorrichtung zur Erzeugung von Glasfasern, gekennzeichnet durch Einrichtungen zur Beaufschlagung mit schmelzflüs,sigem Glas mit wenigstens einer Austrittsöffnung; Einrichtungen zur Erzeugung eines Gasstroms, der derart gerichtet ist, daß eine Begrenzung dieses Stroms benachbart dieser Austritts~ öffriung vorgesehen ist; durch Wandelesiente, die wenigstens teilweise mehrere Grenzzonen des Gasstroms begrenzen; und Einrichtungen, die einen Gasstrahl erzeugen, der entsprechend einem Bahnverlauf quer zu dem des Stroms gerichtet und derart angeordnet ist, daß er in den letzteren vor dieser Glasaustrittsöffnung eindringt, wobei der Strahl einen Transversalquersclmitt auf v/eist, der kleiner als der des Stroms ist; und daß die Zuführungsöffnung für daß schmelzflüssige Glas durch eines dieser Wandelensntc hindurch mündet und daß die Einrichtung zur Erzeugung eines Gasstrahls

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   wenigstens eine Öffnung umfassen, die durch eines dieser Wandelernente hindurch mündet, wobei ein zweites dieser Wandeleniente auf der Seite dieses Stroms derart angeordnet ist, daß es sich gegenüber den Austrittsöffnungen von Glas und Strahl befindet, wobei das zweite Wandelement einen gekrümmten Teil aufweist, der derart angeordnet ist, daß die Strömungsbahn des Stroms auf der der Öffnung gegenüberliegenden Seite_ verbreitert wird; und daß ein drittes Wandelement hinter dem Strahl angeordnet v/erden kann und zwar längs der gleichen Begrenzung dieses Stroms wie das erstgenaraito ¥:mdelement.

   98. Vorrichtung nach Anspruch 97, dadurch g e k e η η-zeichnet , daß dieser gekrümmte Teil eine Platte umfaßt, der Kühleinrichtungen zugeordnet sind.

   99. Verfahren zur Herstellung von fasern aus thermo~: plastischen Meterialien, insbesondere Glasfasern, durch Ausziehen des schmelzflüssigen Materials mittels eines Pluidstroms,'dadurch gekennzeichnet, daß ein Hauptfluid— strom und ein Sekundärfluidstrahl,beide von großer Geschwindigkeit, verwendet werden, deren Ausgangsrichtungen einen Winkel derart bilden, daß der Sekundärfluidstrahl auf den Hauptfluidstrom trifft, wobei seine kinetische Energie ausreichend ist, damit er in diesen Strom eindringt, wobei das Eindringen des Selcundärfluidstrabls in den Hauptfluid- ;strom zu einer V7echselwirkungssone führt und daß man das •scinaelzflüssige Material in die Nahe dieser Wechselwirkungszone führt, um gegen diese Zone mitgenommen •zu werden, - , hierin einzudringen und in die Nähe des

   Sekundärfluidstrahls geführt und dort unter der Wirkung der aus der Wechselwirkung resultierenden Ströme gehalten zu werden,' wobei diese es, indem sie ihm den Beginn des Ausziehvorgangs aufzwingen, in eine Zone mitnehmen, wo es in Fasern durch die aus der Wechselwirkung resul-

   tierenden Ströme umgeformt wird.

   100. Verfahren nach Anspruch 99, dadurch gekennzeichnet, daß der Fluidsekundärstrahl über seinen ganzen Umfang mit dem Hauptstrom wenigstens über einen Tgil seines Bahnverlaufs in Kontakt gebracht wird.

   101. Verfahren nach Anspruch 99 oder 100 _r dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Hauptfluidstroms größer als der des Strahls ist.

   102. Verfahren nach einem der Ansprüche 99 bis 101, da~ durch gekennzeichnet, daß der Fluidstrahl in das Innere des Hauptfluidstroms, ohne ihn zu durchsetzen, eindringt.

   103· Verfahren nach einem der Ansprüche 99 bis 102, dadurch gekennzeichnet , daß der Fluidsekundärstrahl im wesentlichen senkrecht zum Hauptstrom geführt ist.

   104. Verfahren nach einem der Ansprüche 99 bis 103, dadurch gekennzeichnet , daß eine Vielzahl von Sekundärstrahlen verwendet werden und daß das thermoplastische Material im schmelzflüssigen Zustand in unmittelbarer Nähe dieser Strahlen durch Öffnungen oder Schlitze hindurch eingeführt wird.

   105. Vorrichtung zur Herstellung von Fasern aus einem ausziehbaren Material, gekennzeichnet durch Einrichtungen, die einen Hauptfluidstrom herstellen; Einrichtungen, die einen Sekundärfluidstrahl herstellen, dessen gerader Querschnitt kleiner als der des Hauptstroms ist, wobei dieser Strahl quer zum Haupt-

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   strom derart gerichtet, ist, daß er in diesen Strom eindringt, und durch Einrichtungen, um das Material in die Nähe des Sekundärstrahls zu führen.

   106. Vorrichtung zur Herstellung von Fasern aus oinero ausziehbaren Material, gekennzeichnet durch Einrichtungen zum Herstellen eines Fluidhauptstroms; eine Konstruktion an ei-ner Begrenzung des Hauptstroms, die eine Grenze des letzteren bildet; Einrichtungen zum Einführen eines Fluidstrahls in diesen Hauptstrom und Einrichtungen zum Liefern des ausziehbaren Materials durch die Konstruktion und an die Begrenzung des Hauptstroms in einem Bereich, der nahe der Abströmseite des Sekundärstrahlε bezogen auf die Richtung des Hauptstroms ist.

   107. Fasern, hergestellt unter Ausziehen schmelz£Iügsigen Glases in einer Wechselwirkungszone eines quer in einen Fluidstrom eindringenden Strahls, wobei der Querschnitt des Fluidstroms größer als der des Strahls ist.

   108. Fasern, hergestellt unter Ausziehen eines ausziehbaren Materials in einer Wechselwirkungszone eines quer in einen Fluidstrom eindringenden Strahls, der von einem Querschnitt größer als der dieses Strahls ist.

   109. Faserbahn nach einem der Ansprüche 107 oder 108, gebildet durch eine Vielzahl von Faserschichten, die in Form eines Filzes vereinigt sind, wobei die Fasern jeder Schicht sich im wesentlichen in der Ebene dieser Schicht erstrecken.

   110. Faserbahn nach Anspruch 109, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichten durch ein Bind-smittel miteinander verbunden sind,

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