NO142170B

NO142170B - PROCEDURE AND APPARATUS FOR THE CONVERSION OF TREATABLE MATERIAL TO FIBER

Info

Publication number: NO142170B
Application number: NO762829A
Authority: NO
Inventors: Marcel Levecque; Jean A Battigelli; Dominique Plantard
Original assignee: Saint Gobain
Priority date: 1976-02-09
Filing date: 1976-08-16
Publication date: 1980-03-31
Also published as: ES450747A1; AU1686376A; IL50238A; YU191976A; BE845194A; IE43838L; FR2362222A1; MX144202A; DE2636835A1; HU178094B; PL112619B1; EG12094A; SE7609056L; AU504349B2; DD125343A5; FI59979C; NZ181762A; PT65481A; RO69328A; DK369876A

Description

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte for trekking av fibre fra en streng av smeltet materiale som innføres i en samvirkesone som dannes ved å rette en sekundær gasstrøm eller bæregass-strøm inn mot en større hovedgasstrøm hvor førstnevnte bærégass har en så stor kinetisk energi pr. volumenhet at den er i stand til å trenge inn i hovedstrømmen. The invention relates to a method for drawing fibers from a strand of molten material which is introduced into a cooperation zone which is formed by directing a secondary gas flow or carrier gas flow towards a larger main gas flow where the former carrier gas has such a large kinetic energy per unit of volume that it is capable of penetrating the mainstream.

En slik fremgangsmåte er beskrevet i norsk utlegningsskrift nr. 139954 som angår fremgangsmåte og apparatur Such a method is described in Norwegian design document no. 139954 which concerns the method and apparatus

for fremstilling av fibre ut fra termoplastiske materialer. Foreliggende oppfinnelse angår forbedringer ved fremgangsmåten for the production of fibers from thermoplastic materials. The present invention relates to improvements in the method

og apparaturen som er beskrevet i utlegningsskriftet. and the equipment described in the layout document.

Foreliggende oppfinnelse angår således en fremgangsmåte for omdanning av et trekkbart materiale, fortrinnsvis glass, til fibre, ved trekking ved hjelp av to i forskjellige retninger rettede gasstrømmer eller -stråler som gjensidig påvirker hverandre, der materialet tilføres i trekkbar, smeltet tilstand, hvorved en eller flere sekundær- eller bæregassstråler har et så mye mindre tverrsnitt enn en primærstrø at den (de) The present invention thus relates to a method for converting a drawable material, preferably glass, into fibres, by drawing with the aid of two gas streams or jets directed in different directions which mutually affect each other, where the material is supplied in a drawable, molten state, whereby one or several secondary or carrier gas jets have such a much smaller cross-section than a primary jet that it (they)

helt omgis av primærstrømmen ved inntrengning i denne, idet completely surrounded by the primary current upon penetration into this, ie

den kinetiske energi pr. volumenhet for sekundærstrålen(e) the kinetic energy per unit of volume for the secondary beam(s)

er større enn den for primærstrømmen for å muliggjøre at sekundærstrålen trenger inn i primærstrømmen og derved danner en sone for gjensidig påvirkning, og hvorved det trekkbare materialet avgis i form av en kontinuerlig mykgjort strøm, og fremgangsmåten karakteriseres ved at sekundær- eller bæregass-strålen er rettet i en vinkel av 87-45° i forhold til hoved-strømmens strømningsretning og slippes ut fra et punkt som befinner seg 30-60 mm over hovedstrømmens grenseflate og at trekkbart materiale slippes ut fra et punkt som befinner seg 1-15 mm nedstrøms sekundærstrålens dysemunning og 0-150 mm is greater than that of the primary stream to enable the secondary jet to penetrate the primary stream and thereby form a zone of mutual influence, whereby the drawable material is discharged in the form of a continuous softened stream, and the method is characterized by the secondary or carrier gas jet being directed at an angle of 87-45° in relation to the flow direction of the main stream and released from a point located 30-60 mm above the interface of the main stream and that drawable material is released from a point located 1-15 mm downstream of the secondary jet nozzle mouth and 0-150 mm

over denne, idet det trekkbare materialet slippes ut på en slik måte at det på grunn av de av sekundærstrålen induserte luft-strømmer fanges inn av denne og underkastes en første trekking før materialet av sekundærstrålen bringes inn i hovedstrømmen og der underkastes en andre trekking. above this, the drawable material being released in such a way that, due to the air currents induced by the secondary jet, it is captured by this and subjected to a first draw before the material is brought by the secondary jet into the main stream and there subjected to a second draw.

I henhold til oppfinnelsen faller materialstrengen ved tyngdekraften ned mot bæregass-strålen fra et utløpspunkt som ligger over krysningspunktet mellom strengen og bæregassen. According to the invention, the material string falls by gravity towards the carrier gas jet from an outlet point that lies above the crossing point between the string and the carrier gas.

Det gir den fordel at materialstrengen føres ut fra It gives the advantage that the material string is led out

et punkt som ligger høyere enn krysningsområdet med bæregassen, idet man da oppnår at strengen får redusert diameter under strømningen fra utløpspunktet og til krysningsområdet med bæregass-strømmen. a point that is higher than the crossing area with the carrier gas, as one then achieves that the string has a reduced diameter during the flow from the outlet point to the crossing area with the carrier gas flow.

Ifølge oppfinnelsen gjennomgår strengen trekking i According to the invention, the string undergoes pulling i

to trinn. Første trinn skjer ved at materialstrengen føres i høyde med bæregass-strålen som river med seg strengen som delvis trekkes i form av en kontinuerlig tråd og slik at sammen-støtet mellom materialstrengen og bæregassen skjer gjennom in-duksjonsstrømninger fra bæregassen til den omkringliggende atmosfære, og hvor det andre trekketrinn skjer ved at en hovedgass-strøm rettes inn mot og skjærer bæregassen nedenfor det området hvor materialstrengen krysser bæregassen, hvorved tverrsnittet av hovedgass-strømmen er større enn bæregassens tverrsnitt og sistnevnte har tilstrekkelig stor kinetisk energi pr. volumenhet, og større enn hovedgassens, til å trenge inn i hovedgassen under dannelse av en samvirke-gassone som den kontinuer-lige tråden bringes inn i og hvor den trekkes ut til en fiber. two steps. The first step takes place by the material string being guided at the height of the carrier gas jet, which pulls the string with it, which is partly drawn in the form of a continuous thread and so that the collision between the material string and the carrier gas takes place through induction currents from the carrier gas to the surrounding atmosphere, and where the second pulling step occurs by a main gas flow being directed towards and cutting the carrier gas below the area where the material string crosses the carrier gas, whereby the cross-section of the main gas flow is larger than the cross-section of the carrier gas and the latter has sufficiently large kinetic energy per volume unit, and larger than that of the main gas, to penetrate into the main gas during the formation of a cooperative gas zone into which the continuous thread is brought and where it is drawn out into a fiber.

Det er en fordel at materialstrengens tverrsnitt It is an advantage that the cross-section of the material string

i det området hvor strengen føres i kontakt med bæregass-strålen, er mindre eller lik bæregass-strålens tverrsnitt, fortrinnsvis mindre. in the area where the string is brought into contact with the carrier gas jet, is smaller than or equal to the cross section of the carrier gas jet, preferably smaller.

Oppfinnelsen kan anvendes ved omdanning av material-strenger til fibre, spesielt strenger av termoplastiske materialer og da særlig av smeltede mineraler. The invention can be used when converting strands of material into fibres, especially strands of thermoplastic materials and especially of molten minerals.

Oppfinnelsen angår også en apparatur for omdanning The invention also relates to an apparatus for transformation

av smeltbare materialer til fibre og som består åv organer som danner en gass-strøm, hovedgass-strømmen, organer som danner of fusible materials into fibers and consisting of organs that form a gas stream, the main gas stream, organs that form

en bæregass-stråle hvis orientering og kinetiske energi pr. volumenhet er slik at bæregassen trenger inn i hovedgassen under opprettelse av en samvirkesone i krysningsområdet mellom strømmene, og organer for tilførsel av en materialstreng inn mot hovedgassen for innføring i nevnte samvirkesone. I apparaturen ifølge oppfinnelsen er organer som danner bæregass-strålen anordnet i en viss avstand fra hovedgassen, og tilførselsorganene for materialstrengen er anordnet slik at materialstrengen først innføres i nærheten av bæregassen i gass-strømmer som induseres i atmosfæren omkring bæregassen og derpå.inn i bæregassen, a carrier gas beam whose orientation and kinetic energy per volume unit is such that the carrier gas penetrates into the main gas during the creation of a cooperation zone in the crossing area between the flows, and means for supplying a string of material towards the main gas for introduction into said cooperation zone. In the apparatus according to the invention, organs that form the carrier gas jet are arranged at a certain distance from the main gas, and the supply means for the material string are arranged so that the material string is first introduced in the vicinity of the carrier gas in gas flows that are induced in the atmosphere around the carrier gas and then into the carrier gas ,

slik at strengen gjennomgår en begynnende eller delvis trekking under dannelse av en kontinuerlig tråd før den kommer inn i hovedgassen hvor den gjennomgår en sekundær eller ytterligere trekking i samvirkesonen. so that the string undergoes an initial or partial draw to form a continuous strand before entering the main gas where it undergoes a secondary or further draw in the cooperative zone.

Oppfinnelsen angår således også en apparatur for omdanning av et trekkbart materiale, fortrinnsvis glass, til fibre, omfattende innretninger for å danne en primærgass-strøm, en eller flere organer for dannelse av bæregass- eller sekundærstråler med en kinetisk energi pr. volumenhet som er større The invention thus also relates to an apparatus for converting a drawable material, preferably glass, into fibres, comprising devices for forming a primary gas stream, one or more organs for forming carrier gas or secondary jets with a kinetic energy per volume unit that is larger

enn den for den førstnevnte strøm for å muliggjøre at sekundærstrålen (e) trenger inn i strømmen for å opprette en sone for gjensidig påvirkning, samt en eller flere matemunninger for tilmåting av smeltet, trekkbart materiale, og apparaturen karakteriseres ved at aksen for innretningen for opprettelse than that of the former stream to enable the secondary jet(s) to penetrate the stream to create a zone of mutual influence, as well as one or more feed orifices for the introduction of molten, drawable material, and the apparatus is characterized by the axis of the device for creating

av sekundær- eller bæregass-strålen er rettet i en vinkel av 87-45° i forhold til hovedstrømmens bevegelsesretning, at utslippsmunningen for bæregass- eller sekundærstrålen befinner seg i en avstand av 30-60 mm over hovedstrømmens grenseflate of the secondary or carrier gas jet is directed at an angle of 87-45° in relation to the direction of movement of the main stream, that the discharge mouth for the carrier gas or secondary jet is located at a distance of 30-60 mm above the interface of the main stream

og at matemunningen for trekkbart materiale bef-inner seg 1-15 and that the feed mouth for drawable material is located 1-15

mm nedstrøms munningen for sekundærstrålen og 0-150 mm over denne for å muliggjøre at strømmen av trekkbart materiale innfanges av sekundær- eller bæregasstrålen før innføring i hovedstrømmen. mm downstream of the mouth of the secondary jet and 0-150 mm above this to enable the stream of drawable material to be captured by the secondary or carrier gas jet before introduction into the main stream.

Fortrinnsvis befinner utslippsmunningen for bæregass- eller.sekundærstrålen seg 0-30 mm nedstrøms hovedstrømmens utslippsmunning. Preferably, the discharge mouth for the carrier gas or secondary jet is located 0-30 mm downstream of the discharge mouth of the main stream.

Ifølge en utførelse av oppfinnelsen omfatter apparaturen flere fiberstrekkesentra som hvert er forsynt med til-førsel av materialstreng, organer for produksjon av bæregass-strålé og hovedgass-strøm som danner samvirkesoner til hver streng. Apparaturen kan ha en enkelt hovedgass-strøm forbundet med flere fiberstrekkesentra. According to one embodiment of the invention, the apparatus comprises several fiber stretching centers, each of which is provided with a supply of material strands, means for the production of carrier gas jets and main gas flow which form interaction zones for each strand. The apparatus can have a single main gas flow connected to several fiber drawing centers.

Fremgangsmåten og apparaturen virker på følgende måte: Hver bæregass-stråle som utblåses i en viss høyde over, øyre avgrensning av hovedgass-strømmen induserer luft-strømmer i den umiddelbart omgivende atmosfære omkring bæregassen og danner et lufthyIster hvis diameter øker etterhvert som strålen nærmer seg hovedgass-strømmen. Bæregassen kan deles i to områder: selve bæregassens sentrum som er den delen som utsendes gjennom dyseåpningen, samt størstedelen av bære-strålen som kan kalles "blandingssonen", dvs. den sone som dannes ved blanding av bæregassens kjerne med indusert luft. The method and the apparatus work in the following way: Each carrier gas jet that is blown out at a certain height above the outer boundary of the main gas flow induces air currents in the immediately surrounding atmosphere around the carrier gas and forms an air hyster whose diameter increases as the jet approaches the main gas -the electricity. The carrier gas can be divided into two areas: the center of the carrier gas itself, which is the part emitted through the nozzle opening, as well as the majority of the carrier jet which can be called the "mixing zone", i.e. the zone formed by mixing the core of the carrier gas with induced air.

Bæregasskjernen kan strekke seg i en avstand på The carrier gas core can extend for a distance of

3-6 ganger åpningsdiameteren fra dyseåpningen for bæregassen alt etter strålens hastighet. På grunn av at de organer som det dreier seg om har meget liten diameter er.utløsningsavstanden for bæregasskjernen utenfor åpningen relativt kort. Kjernen er konisk og blandesonen omgir kjernen allerede fra utløps^., åpningen, idet strålens diameter øker med avstanden fra dyseåpningen, og blandesonen strekker seg langt forbi spissen av den koniske kjernen. Avstanden mellom dyseåpningen og avgrens-ningen av hovedstrømmen er slik at krysningsområdet for strømmene befinner seg utenfor spissen av bæregassens kjerne, selv om kjernen ved visse utførelser av apparatet kan nærme seg eller trenge inn i hovedstrømmen. Det er i alle tilfeller en forut-setning at ved krysningspunktet mellom bæregassen og hovedgassen må bæregass-strømmen ha tilstrekkelig kinetisk energi og hastighet til å trenge inn i hovedgassen under dannelse av en samvirkesone mellom gassene. Denne samvirkesone har de samme generelle trekk som den samvirkesonen som er beskrevet detaljert i det ovenfor angitte utlegningsskrift. 3-6 times the opening diameter from the nozzle opening for the carrier gas, depending on the speed of the jet. Due to the fact that the organs in question have a very small diameter, the release distance for the carrier gas core outside the opening is relatively short. The core is conical and the mixing zone already surrounds the core from the outlet opening, as the diameter of the jet increases with the distance from the nozzle opening, and the mixing zone extends far beyond the tip of the conical core. The distance between the nozzle opening and the delimitation of the main flow is such that the crossing area for the flows is located outside the tip of the core of the carrier gas, even though the core may approach or penetrate the main flow in certain designs of the apparatus. In all cases, it is a prerequisite that at the crossing point between the carrier gas and the main gas, the carrier gas flow must have sufficient kinetic energy and speed to penetrate the main gas while forming a cooperation zone between the gases. This co-operation zone has the same general features as the co-operation zone which is described in detail in the above-mentioned explanatory document.

Som ovenfor nevnt innføres strengen av materialsmelte gjennom en åpning i en viss avstand over hovedgass-strømmen og i en viss avstand over bæregassens utløp. Fortrinnsvis er glass-massens utløpsdyse anordnet slik at den slipper ut en fallende glass-streng som ved tyngdekraften•får en retning som støter sammen med bæregassen på et punkt som ligger godt over øvre avgrensning av hovedgass-strømmen og følgelig utenfor og over samvirkesonen. Etterhvert som glass-strengen nærmer seg bæregassen vil den påvirkes av induserte atmosfærestrømmer (strømmer som er revet med omkring bæregassen) og vil innbøyes mot bæregass-strålen på et punkt som ligger høyere enn det punktet hvor glass-strengen ellers ville truffet bæregassen. Virkningen av nevnte induksjonsstrømmer tvinger glass-strengen til å nærme seg bæregassen og alt etter stillingen for glassets utløpsåpning vil denne induksjonsvirkning tvinge glass-strengen inn i bæregassen nedenfor kjernen av denne eller bringe glass-strengen til å krysse bæregassens omgivende induserte lufthylster. I begge tilfeller følger glass-strengen en bane som fører den fram til krysningsområdet med hovedstrømmen, samvirkesonen. As mentioned above, the strand of material melt is introduced through an opening at a certain distance above the main gas flow and at a certain distance above the outlet of the carrier gas. Preferably, the glass mass's outlet nozzle is arranged so that it releases a falling string of glass which, due to the force of gravity, takes a direction which collides with the carrier gas at a point well above the upper boundary of the main gas flow and consequently outside and above the interaction zone. As the glass string approaches the carrier gas, it will be affected by induced atmospheric currents (currents that are swept along around the carrier gas) and will bend towards the carrier gas jet at a point that is higher than the point where the glass string would otherwise hit the carrier gas. The effect of said induction currents forces the glass string to approach the carrier gas and, depending on the position of the glass's outlet opening, this induction effect will force the glass string into the carrier gas below the core of this or cause the glass string to cross the carrier gas's surrounding induced air envelope. In both cases, the glass strand follows a path that leads it to the crossing area with the main flow, the cooperation zone.

Strengen .føres således fram av bæregassens induserte luftstrøm inn i bæregassens blandesone, men trenger ikke inn i bæregassens kjerne. Glass-strengen kan trenge inn mot ytter-flaten av kjernen på grunn av den induserte luften, men trenger ikke inn i kjernen/ hvilket er nødvendig for at ikke strengen skal brytes istykker. Ved at strengen på dette punkt er utsatt for blandesonens virkning, gjennomgår den en begynnende trekking, og strengens, hastighet øker etterhvert som den nærmer seg øvre avgrensning av hovedstrømmen. Bortsett fra denne trekkevirkning, som er av aerodynamisk art, er strengen under trekkingen utsatt for visse dynamiske krefter som vil øke trekkingen. Sistnevnte trekkvirkning vil medføre at strengen forskyver seg mot midten av strålen og derfra mot utkanten av strålen under påvirkning av den induserte luften. Strengen blir derfra tvunget til å be-vege seg innover i strålen igjen. Den gjentatte forskyvnings-bevegelse vil øke den aerodynamiske trekking. The string is thus carried forward by the carrier gas's induced airflow into the carrier gas's mixing zone, but does not penetrate into the carrier gas's core. The glass string can penetrate towards the outer surface of the core due to the induced air, but does not penetrate into the core/ which is necessary so that the string does not break into pieces. As the string at this point is exposed to the action of the mixing zone, it undergoes an incipient draft, and the string's speed increases as it approaches the upper boundary of the main flow. Apart from this pulling effect, which is of an aerodynamic nature, the string during pulling is exposed to certain dynamic forces which will increase the pulling. The latter pulling effect will cause the string to move towards the center of the beam and from there towards the edge of the beam under the influence of the induced air. The string is then forced to move into the beam again. The repeated displacement motion will increase the aerodynamic drag.

Den delvis trukkede strengen går derfra inn i samvirkesonen mellom bæregassen og hovedstrømmen, delvis på grunn av akselerasjonen for glass-strengen som skyldes tyngdekraften og den begynnende trekking som er nevnt ovenfor, og delvis under påvirkning av strømmer i samvirkesonen som angitt detaljert i det ovenfor nevnte utlegningsskrift. The partially pulled string then enters the interaction zone between the carrier gas and the main flow, partly due to the acceleration of the glass string due to gravity and the incipient pulling mentioned above, and partly under the influence of currents in the interaction zone as detailed in the above interpretation letter.

Man ser at materialstrengen ifølge oppfinnelsen gjennomgår to fortløpende trekketrinn. På grunn av at strengen utsettes for bæregassens innvirkning gjennom induserte gass-strømmer omkring denne strålen, skjer den begynnende trekkingen uten at strengen brytes istykker, i likhet med at andre trekketrinn i samvirkesonen også skjer uten overtrekking av fiberen som er under dannelse. Ved hjelp av denne to-trinnstrekking kan man derfor produsere lange fibre. It can be seen that the material strand according to the invention undergoes two successive drawing stages. Due to the fact that the string is exposed to the impact of the carrier gas through induced gas currents around this beam, the initial drawing takes place without the string breaking into pieces, just as other drawing steps in the cooperative zone also take place without overdrawing the fiber that is being formed. With the help of this two-stage drawing, long fibers can therefore be produced.

Teknikken i henhold til foreliggende oppfinnelse byr på vesentlige fordeler sammenlignet med tidligere metoder. The technique according to the present invention offers significant advantages compared to previous methods.

Man kan fremstille lange fibre samtidig som man kan opprettholde One can produce long fibers while at the same time being able to maintain

relativt stor avstand mellom apparatets forskjellige organer, særlig mellom hovedgass-strømmens dyse eller brenner med til-1 hørende dysespiss, og bæregassens dyse og utstrømningsåpningen for glass-strengen inklusive utstrømningsdysen eller lignende ut-styr. Denne separasjon mellom nevnte organer letter ikke bare apparatets konstruksjon, men gjør det også lettere å styre pro-sessen, særlig når det gjelder hovedstrømmens temperatur og temperaturen på inngående bæregass og glass. Den relativt store avstand mellom innløpsåpningen for glasset og krysningsområdet mellom glass-strengen og bæregassen gjør det dessuten mulig å bruke større utløpsåpninger for glasset, (hvilket ofte er gunstig i forbindelse med spesialblandinger eller spesielle a relatively large distance between the various organs of the apparatus, in particular between the main gas flow nozzle or burner with the associated nozzle tip, and the carrier gas nozzle and the outflow opening for the glass string including the outflow nozzle or similar equipment. This separation between said bodies not only facilitates the construction of the apparatus, but also makes it easier to control the process, particularly when it comes to the temperature of the main stream and the temperature of the incoming carrier gas and glass. The relatively large distance between the inlet opening for the glass and the crossing area between the glass string and the carrier gas also makes it possible to use larger outlet openings for the glass, (which is often beneficial in connection with special mixtures or special

materialer), idet glass-strengen under det frie fall etter ut-løpsåpningen får stadig innsnevret diameter på grunn av tyngdekraften og overflatespenningen. Strengene bør naturligvis has relativt liten diameter under den begynnende trekking og denne lille diameter kan på enkel måte oppnås etter et fritt fall til tross for at man benytter utstrømningsåpninger som er relativt store. materials), as the glass strand during the free fall after the outlet opening gets a constantly narrowed diameter due to gravity and surface tension. The strings should of course have a relatively small diameter during the initial pulling and this small diameter can be easily achieved after a free fall despite the use of outflow openings which are relatively large.

Man kan ifølge oppfinnelsen oppnå ennå en vesentlig fordel som skyldes at det kan brukes høyere temperaturer i ut-strømningsdysen eller annet utløpsorgan for glasset, hvilket igjen gjør at man kan benytte materialer som blir trekkbare According to the invention, one can still achieve a significant advantage due to the fact that higher temperatures can be used in the outflow nozzle or other outlet means for the glass, which in turn means that it is possible to use materials that become tractable

eller flytende først ved høyere temperatur. Under fallet etter utstrømningen fra dyseåpningen blir strengen noe avkjølt på grunn av kontakten med den omgivende luft og av denne grunn or liquid first at a higher temperature. During the fall after the outflow from the nozzle opening, the strand is somewhat cooled due to contact with the surrounding air and for this reason

vil glasset befinne seg ved egnet trekketemperatur. the glass will be at a suitable drawing temperature.

På grunn av de nevnte trekk forenkles i henhold til oppfinnelsen anvendelsen av visse typer materialer for fremstilling av fibre, f.eks. slagg, eller visse glass-sammensetninger som ikke på jevn måte vil strømme ut av små dyseåpninger. Når det gjelder utstrømning av materialsmelte, vil man derfor kunne benytte åpninger med større diameter og høyere temperatur slik at man kan oppnå jevn tilførsel og strømning også med material-typer som hittil ikke har kunnet brukes til fiberproduksjon ved trekking fra en smeltet materialstreng. Due to the aforementioned features, according to the invention, the use of certain types of materials for the production of fibres, e.g. slag, or certain glass compositions that will not flow evenly out of small nozzle openings. When it comes to the outflow of material melt, it will therefore be possible to use openings with a larger diameter and a higher temperature so that a uniform supply and flow can also be achieved with material types that have not previously been able to be used for fiber production by drawing from a molten material strand.

Andre karakteristiske trekk og fordeler ved oppfinnelsen vil fremgå av den følgende beskrivelse, i forbindelse med de.vedlagte tegninger som i forstørret målestokk viser en ut-førelse av foreliggende oppfinnelse, og hvor: Other characteristic features and advantages of the invention will be apparent from the following description, in connection with the attached drawings, which on an enlarged scale show an embodiment of the present invention, and where:

fig. 1 perspektivisk viser en forenklet apparatur fig. 1 perspective shows a simplified apparatus

hvor man ser organer for utblåsing av en første rekke av bæregass-stråler anordnet over hovedgass-strømmen i retning nedover mot denne, samt organer for trekking av glass-strengen som faller nedover ved tyngdekraften, fra en sone som befinner seg over bæregass-strålen og inn i påvirkningssonen for bæregass-strålen, hvorfra strengen føres til samvirkesonen med hovedstrømmen, where one sees means for blowing out a first row of carrier gas jets arranged above the main gas stream in a downward direction towards this, as well as means for pulling the glass string which falls downwards by gravity, from a zone located above the carrier gas jet and into the zone of influence of the carrier gas jet, from where the string is led to the interaction zone with the main stream,

fig. 2 viser i vertikalsnitt en apparatur som be-skriver en enkelt fiber-trekkestasjon og fig. 2 shows in vertical section an apparatus which describes a single fiber pulling station and

fig. 3 viser det samme som fig. 2 mer skjematisk og dessuten visse størrelser som er vesentlige for styring av fremgangsmåten på gunstigste måte i henhold til oppfinnelsen. fig. 3 shows the same as fig. 2 more schematically and also certain sizes which are essential for controlling the method in the most favorable way according to the invention.

På tegningene ser man tilførselsorganet for glasset The drawings show the supply device for the glass

1 form av en renne eller samleorgan 1 som får tilførsel av glass på enhver egnet måte, f.eks. gjennom en .tilførselstrakt 2 vist på fig. 3. Utløpsåpningene eller dysene 3 leverer glass-strenger, S, som føres nedover av tyngdekraften. 1 form of a chute or collection member 1 which receives a supply of glass in any suitable way, e.g. through a supply funnel 2 shown in fig. 3. The outlet openings or nozzles 3 deliver glass strands, S, which are carried downwards by gravity.

En hovedgass-strøm utsendes i omtrent horisontal A main gas flow is emitted in an approximately horizontal direction

retning gjennom dysen 4, idet gass-strømmen selv har henvisnings-tallet 5. Hovedgass-strømmen kan komme fra en gasskilde som ofte er en brenner, hvorved hovedstrømmen består av forbrennings-produkter med eller uten tilleggsluft. direction through the nozzle 4, the gas flow itself having the reference number 5. The main gas flow can come from a gas source which is often a burner, whereby the main flow consists of combustion products with or without additional air.

Som man ser av tegningene har hovedgass-strømmen As can be seen from the drawings, the main gas flow has

en generelt horisontal retning under utløpsåpningene 3 for glass-strengene S. a generally horizontal direction below the outlet openings 3 for the glass strands S.

I høyde mellom utløpstrakten og utstrømningsåpningen for hovedgassen er det anordnet utstrømningsrør 6 for bæregass, med utløpsåpning 7, hvor rørene får gasstilførsel fra kanalen 8 som selv tilføres gass gjennom forbindelseskanalen 9. At a height between the outlet funnel and the outflow opening for the main gas, there is an outflow pipe 6 for carrier gas, with an outlet opening 7, where the pipes receive gas supply from the channel 8, which is itself supplied with gas through the connection channel 9.

Gassen for tilførsel til rørene 6 kan komme fra en brenner, og forbrenningsproduktene danner da bæregass-strålen med eller uten tilleggsluft. Fortrinnsvis blir forbrennings-gassen fortynnet med luft for å hindre for høy temperatur på gassen gjennom utstrømningsrørene. The gas for supply to the pipes 6 can come from a burner, and the combustion products then form the carrier gas jet with or without additional air. Preferably, the combustion gas is diluted with air to prevent too high a temperature of the gas through the outflow pipes.

Hvert blåserør 6 og utløpsåpning 7 sender en bæregass-stråle i retning nedover meget nær inntil banen som følges av glass-strengen S og på den annen siden av strengen S som befinner seg oppstrøms glass-strengen i forhold til strømnings-retningen for hovedgassen 5. Videre er hvert utblåsningsrør 6 og dysen 7 anordnet slik at bæregassen har skråstilling i forhold til vertikalen, hvorved projeksjonen for strengens bane- Each blower tube 6 and outlet opening 7 sends a carrier gas jet in a downward direction very close to the path followed by the glass string S and on the other side of the string S which is located upstream of the glass string in relation to the flow direction of the main gas 5. Furthermore, each exhaust pipe 6 and the nozzle 7 are arranged so that the carrier gas has an inclined position in relation to the vertical, whereby the projection for the path of the string

og bæregass-strålen møtes i et punkt som ligger over øvre avgrensning av hovedgassen 5. and the carrier gas jet meet at a point above the upper boundary of the main gas 5.

Man ser at den vertikale dimensjon for hovedstrømmen og dens bredde er vesentlig større enn tverrsnittet for hver bæregass-stråle slik at en passende del av hovedgass-strømmen vil motta bæregass-strålen under dannelse av en samvirkesone. Den kinetiske energi for bæregassen i forhold til hovedgassens energi i samvirkesonen er videre tilstrekkelig høy til at bæregass-strålen trenger inn i hovedgassen. Som beskrevet i det ovenfor angitte utlegningsskrift, betyr detta at den kinetiske energi pr. volumenhet for bæregassen er vesentlig større enn hovedgassens kinetiske energi pr. volumenhet. Videre har bæregassen fortrinnsvis vesentlig høyere hastighet enn hovedgassen. It can be seen that the vertical dimension of the main flow and its width is substantially greater than the cross section for each carrier gas jet so that a suitable part of the main gas stream will receive the carrier gas jet while forming a cooperation zone. The kinetic energy of the carrier gas in relation to the energy of the main gas in the interaction zone is also sufficiently high for the carrier gas jet to penetrate the main gas. As described in the above-mentioned explanatory document, this means that the kinetic energy per volume unit for the carrier gas is significantly greater than the main gas's kinetic energy per volume unit. Furthermore, the carrier gas preferably has a significantly higher velocity than the main gas.

Hver fiber-trekke-post virker nå på følgende måte: Man ser på tegningen og særlig på fig. 2 at bæregassens kjerne C danner induserte luftstrømmer antydet ved pilene A, idet denne luftmengden som induseres etterhvert vil øke bæregass-strålens tverrsnitt. Når bæregass-strålen, dvs. strålens kjerne og tilblandet indusert luft, når inn til øvre avgrensning av "hovedgass-strømmen, dannes en samvirkesone i området som er angitt ved det strekede parti I på fig. 2. Each fibre-pull post now works in the following way: You look at the drawing and especially at fig. 2 that the core C of the carrier gas forms induced air currents indicated by the arrows A, as this amount of air which is induced will eventually increase the cross-section of the carrier gas jet. When the carrier gas jet, i.e. the core of the jet and mixed induced air, reaches the upper boundary of the "main gas flow", a cooperation zone is formed in the area indicated by the dashed part I in Fig. 2.

Når den smeltede glass-strengen S under fallet nærmer seg bæregassen som utblåses gjennom åpningene 7, vil luftstrømme-ne omkring gass-strålen fremkalle en avbøyning av glass-strengen inn mot bæregassen, som antydet i området 10. Selv om utstrøm-ningsåpningen 3 for glasset kan ha større diameter eller større tverrsnitt enn utblåsningsåpningen 7, vil tilførselen av glass-strengen S ved tyngdekraften føre til en vesentlig reduksjon av glass-strengens diameter, og glass-strengen vil når den treffer bæregass-strålen, ha vesentlig mindre diameter enn utløpsåpningen. På grunn av den høye hastighet for bæregass-strålen i forhold til glass-strengen, vil sistnevnte ikke trenge inn i bæregasskjernen selv når strengen faller inn mot strålen i området rundt kjernen. På grunn av de induserte luftstrømmer som omgir strålen vil strengen "ri" på overflaten av kjernen i det hylster av indusert luft som omgir strålen, eller gå inn i bæregass-strålen nedenfor kjernen. When the molten glass strand S during the fall approaches the carrier gas which is blown out through the openings 7, the air currents around the gas jet will cause a deflection of the glass strand towards the carrier gas, as indicated in the area 10. Although the outflow opening 3 for the glass may have a larger diameter or larger cross-section than the exhaust opening 7, the supply of the glass string S by gravity will lead to a significant reduction of the glass string's diameter, and the glass string, when it hits the carrier gas jet, will have a significantly smaller diameter than the outlet opening . Due to the high speed of the carrier gas jet relative to the glass string, the latter will not penetrate the carrier gas core even when the string falls against the jet in the area around the core. Due to the induced air currents surrounding the jet, the string will "ride" the surface of the core in the envelope of induced air surrounding the jet, or enter the carrier gas jet below the core.

Virkningen av indusert luft vil stabilisere tilførselen av glass-strengen og oppveie mindre innrettingsfeil mellom glass-strengen og bæregass-strålen. På grunn av virkningen av den induserte gass-strømmen føres strengen inn i blandesonen som dannes etter kjernen ved blanding med den omgivende luften, uten risiko for oppriving av strengen som dannes. Denne virkning forsterkes ved at strengen i den viste apparatur ikke utsettes for noen brå vinkelforaridring under banen før strengen er trukket ut i vesentlig grad og har fått redusert diameter og treghet. The effect of induced air will stabilize the supply of the glass string and offset minor misalignment between the glass string and the carrier gas jet. Due to the action of the induced gas flow, the strand is fed into the mixing zone which is formed after the core by mixing with the surrounding air, without the risk of uprooting the strand which is formed. This effect is enhanced by the fact that the string in the apparatus shown is not subjected to any sudden angular pre-rotation under the path before the string has been pulled out to a significant extent and has had a reduced diameter and inertia.

Ved at glass-strengen er ført inn i bæregassens blaridesone er den delvis trukket ut, og dette utgjør første trekketrinn av de to trinn som er nevnt. På grunn av den delvise trekking er fibrenes lengde øket, og forlengelsen forsterkes ved dannelsen av bølger og løkker som vist ved 12. Det bemerkes imidlertid at strengen forblir inntakt idet fiberløkkene under denne første strekking transporteres fallende i-blandesonen. As the glass string has been introduced into the carrier gas's blarid zone, it has been partially pulled out, and this constitutes the first drawing stage of the two stages mentioned. Due to the partial drawing, the length of the fibers is increased, and the elongation is enhanced by the formation of waves and loops as shown at 12. However, it is noted that the strand remains contained as the fiber loops during this first stretching are transported falling into the mixing zone.

I det område hvor hovedgassen støter sammen med bæregassen, vil det dannes resultant- eller samvirke-strømmer som den delvis trukkede strengen trenger inn i og følgelig gjennomgår det andre trekketrinn. Man får en ytterligere fiberforlengelse, som forsterkes ved dannelsen av nye bølger og løkker som er ennå større, som vist ved 13. Til tross for denne virkning forblir fiberen inntakt og bæres av hovedgassen som en fiber med betrakte-lig lengde. På denne måte blir en streng av sméltet glass omdannet til en enkelt glassfiber ved en trekkeoperasjon i to trinn. Man vil forstå at ved utførelse av denne trekking i to trinn vil temperaturen på glasset og på bæregassen, samt på hovedgass-strømmen avpasses slik at glasset holdes i ønsket tilstand for trekkingen under hele første trinn og hele andre trekketrinn inntil trekkingen er avsluttet i samvirkesonen. In the area where the main gas collides with the carrier gas, resultant or cooperative currents will be formed into which the partially drawn string penetrates and consequently undergoes the second drawing stage. A further fiber extension is obtained, which is reinforced by the formation of new waves and loops which are even larger, as shown at 13. Despite this effect, the fiber remains absorbed and carried by the main gas as a fiber of considerable length. In this way, a strand of molten glass is converted into a single glass fiber by a drawing operation in two stages. It will be understood that when carrying out this drawing in two stages, the temperature of the glass and of the carrier gas, as well as of the main gas flow, will be adjusted so that the glass is kept in the desired condition for the drawing during the entire first stage and the entire second drawing stage until the drawing is finished in the cooperative zone.

For utførelse av oppfinnelsen kan man naturligvis bruke flere fibertrekke-poster som det fremgår av fig. 1. Man benytter da en hovedgass-strøm 5 som har større dimensjon i et plan lodd-rett på fig. 2 og benytter på samme måten en innløpsrenne som er forsynt med flere utløpsdyser for glasset. Dessuten brukes flere utblåsningsrør 6 som har en tilsvarende utblåsningsdyse tilknyttet glass-strengene S fra utløpstrakten. Det er anordnet en rekke utblåsningsrør for tilførsel av gass-strømmer fra et felles rør 8. For carrying out the invention, one can of course use several fiber pulling posts as can be seen from fig. 1. One then uses a main gas flow 5 which has a larger dimension in a plane perpendicular to fig. 2 and in the same way uses an inlet chute which is provided with several outlet nozzles for the glass. In addition, several exhaust pipes 6 are used which have a corresponding exhaust nozzle connected to the glass strings S from the outlet funnel. A number of exhaust pipes are arranged for the supply of gas streams from a common pipe 8.

I beskrivelsen til det nevnte utlegningsskrift gis en tilleggsbeskrivelse av den generelle oppstilling av elementene i de enkelte fibertrekkposter samt andre detaljer som f.eks. organer for oppsamling av fibrene, systemer for tilførsel av glass og for utblåsning av hovedstrøm og bæregass. Denne beskrivelse omfatter også data med hensyn på de størrelser som bestemmer samvirkesonen. In the description of the aforementioned layout document, an additional description is given of the general arrangement of the elements in the individual fiber traction posts as well as other details such as e.g. organs for collecting the fibres, systems for supplying glass and for blowing out the main stream and carrier gas. This description also includes data with regard to the sizes that determine the cooperative zone.

Med hensyn på de størrelser som gjelder foreliggende apparatur henvises til fig. 3 hvor det er bruk forskjellige symboler for å angi forskjellige dimensjoner i apparatet. Sym-bolene finnes i tabellen nedenfor som også angir spesielle eller midlere dimensjoner i mm samt størrelsesenes variasjoner for hver dimensjon. With regard to the sizes that apply to the present apparatus, reference is made to fig. 3 where there are use different symbols to indicate different dimensions in the appliance. The symbols can be found in the table below which also indicates special or average dimensions in mm as well as the size variations for each dimension.

I tillegg til nevnte dimensjoner må det opprettholdes visse forhold mellom romplassering og vinkelanordning som kan finnes i nedenstående tabell som gjelder typiske eller foretrukne dimensjoner i mm eller grader samt brukbare variasjoner for hver dimensjon. In addition to the dimensions mentioned, certain conditions must be maintained between room location and angular arrangement which can be found in the table below which applies to typical or preferred dimensions in mm or degrees as well as usable variations for each dimension.

Når det gjelder de angitte størrelser for gjennomfør-ing av oppfinnelsens fremgangsmåte, er det naturligvis viktig at glasset som strømmer gjennom innløpsåpningene leveres jevnt og stabilt. Av denne grunn er det gunstig at glassets strømnings-mengde, glassutstrømnings-dysenes temperatur og deres diameter er over visse grenser som fastsettes på forhånd.. Glasstilmat-ningen bør således være større enn 60 Qkg pr. åpning i løpet av en periode på 2 4 timer, glassutløpsdysens temperatur bør være over 1250°C og åpningens diameter over 2,5 mm. Ved å holde disse grenser vil det være mulig ved bestemte glass-sammensetninger å unngå ujevn strømning som har tendens til å øke inntil det dannes separate dråper. Dette vil naturligvis ikke gi brukbar fibrering. Ved typiske eller midlere driftsforhold vil man kunne bruke følgende verdier: 100 kg glass pr. åpning pr. dag, 1400°C omkring glassutstrømningsdysen og åpning lik 3 mm. When it comes to the specified sizes for carrying out the method of the invention, it is naturally important that the glass flowing through the inlet openings is delivered evenly and stably. For this reason, it is beneficial that the glass flow rate, the temperature of the glass outflow nozzles and their diameter are above certain limits that are determined in advance. The glass feed should thus be greater than 60 Qkg per opening during a period of 2 4 hours, the temperature of the glass outlet nozzle should be above 1250°C and the diameter of the opening above 2.5 mm. By keeping these limits, it will be possible with certain glass compositions to avoid uneven flow which tends to increase until separate drops are formed. Naturally, this will not produce usable fibres. In typical or average operating conditions, the following values can be used: 100 kg of glass per opening per day, 1400°C around the glass outflow nozzle and opening equal to 3 mm.

Nedenfor gjengis ytterligere tall vedrørende driften: Below are further figures relating to the operation:

Forhold mellom kinetiske energier bæregass 1Qy1 _ 1000/i Hovedgass Ratio between kinetic energies carrier gas 1Qy1 _ 1000/i Main gas

For utførelse av foreliggende oppfinnelse kan man videre gi følgende størrelser: For carrying out the present invention, the following sizes can also be given:

Eksempel: Example:

Claims

1. Process for converting a drawable material, preferably glass, into fibres, by drawing with the help of two gas streams or jets directed in different directions which mutually affect each other, where the material is supplied in a drawable, molten state, whereby one or more secondary or carrier gas jets have such a much smaller cross-section than a primary flow that it (they) are completely surrounded by the primary flow upon penetration into this, as the kinetic energy per volume unit for the secondary jet (e) is greater than that of the primary stream to enable the secondary jet to penetrate the primary stream and thereby form a zone of mutual influence, whereby the drawable material is emitted in the form of a continuous softened stream, characterized in that the secondary or the carrier gas jet is directed at an angle (aJF) of 87-45° in relation to the flow direction of the main stream and is released from a point located at a distance (ZJB) of 30-60 mm above the interface of the main stream, and that drawable material is released from a point located at a distance (XJF) of 1-15 mm downstream of the nozzle mouth of the secondary jet and at a distance (ZT„) of 0-150 mm above it, the drawable material being released in such a way that on due to the air currents induced by the secondary jet, it is captured by this and subjected to a first draw before the material is brought by the secondary jet into the main stream and there subjected to a second draw.

2. Apparatus for carrying out the method according to claim 1 for converting a drawable material, preferably glass, into fibres, comprising devices (4) for forming a primary gas flow (5), one or more bodies (6) for forming a carrier gas -or secondary rays with a kinetic energy per unit volume larger than that of the former stream (5) to enable the secondary jet(s) to penetrate the stream to create a zone of mutual influence, and one or more feed orifices (3) for forcing molten, drawable material, characterized in that the axis of the device (6) for creating the secondary or carrier gas jet is directed at an angle (aT„) of 87-45 o in relation to the direction of movement of the main flow (5), that the discharge mouth for the carrier gas or secondary jet is located at a distance ( zjB) of 30-60 mm above the interface of the main stream, and that the feed mouth (3) for drawable material is located at a distance of 1-15 mm downstream of the mouth for the secondary jet and at a distance (ZJp) of 0-150 mm above this in order to enable the flow of drawable material to be captured by the secondary or carrier gas jet before introduction into the main flow (5).

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the discharge mouth for the carrier gas or secondary jet is located at a distance (XBF) of 0-30 mm downstream of the main flow's discharge mouth.