175762. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés rotációs üvegszálképzésre a külső forrógázas szálvékonyítás alkalmazása nélkül
3 175762 4 nyitás műveletének az ezzel elérhető és kívánatosán kis szálátmérő feláldozása nélküli kiküszöbölése, különös tekintettel az energiaválságra és a valamennyi tüzelőanyag árában ennek következtében fellépett gyors emelkedésekre, fölöttébb kívánatos volna. Példának említjük meg, hogy egy jellegzetes rotációs szálképző eljárásban a külső gázsugaras szálvékonyítás minden egyes tonna üvegszál előállításához kb. 198,24—226,56 m3 (7000—8000 cu.ft.) földgázt vagy ezzel egyenértékű más tüzelőanyagot igényel. Egy olyan tipikus rotációs szálképző eljárásban, amelyben 4—7 mikron átmérőjű szálakat állítanak elő oly módon, hogy az üveget a forgórészben elhelyezett 610 mikron (24 mii) átmérőjű nyílásokon sajtolják át, majd az elsődleges szálat ilyen forrógáz-sugárral vékonyítják, a szálátmérő azonnal 10—15 mikronra ugrik, amint a forrógáz fúvatáshoz szükséges hőt szolgáltató égőket lezárják. Ajánlották már azt is, hogy a forgórész nyílásait, furatait 254 mikronra (10 miire) csökkentsük és így 4—10 mikron átmérőjű vágott szálat állítsunk elő, azt azonban nem ismerték el, hogy az eljárás paraméterei közötti összefüggés gondos szabályozásával a forrógázfüvatásos szálvékonyítás kiküszöbölhető volna. Még azok a technika állásához tartozó korábbi eljárások is, amelyek a viszonylag kis átmérőjű furatok alkalmazását ajánlják, az eljárás egyik technológiai lépéseként még mindig magukban foglalják a forrógáz-fúvatásos szálvékonyítást. Jóllehet az eddig ismert eljárások némelyikével elő lehet 7 mikron vagy ennél kisebb átmérőjű szálakat állítani, ez eljárások számos komoly problémát vetnek fel. Ezek közül az egyik leglényegesebb, hogy az ezen eljárásokban alkalmazott nagy mennyiségű tüzelőanyag, például földgáz, nem mindig áll könnyűszerrel rendelkezésre és az előrejelzések akut hiányokat jövendölnek. Ebből következik, hogy a technológiához szükséges földgáz elegendő mennyiségének hiánya megszakíthatja vagy lelassíthatja a termelést, míg más gáz alakú tüzelőanyagok, mint például a propán vagy a bután alkalmazása jelentős mértékben növelné az üzemköltségeket. Ezért kívánatos a szálvékonyításhoz szükséges forrógáz-fúvatást kiküszöbölni, de ezzel együtt a szálvékonyító berendezésben alkalmazott égők üzemeltetésével járó karbantartást és ezzel összefüggő egyéb promlémákat is. Emellett minden egyes tüzelőanyag elégetésével járó technológiai lépésben a környezetet szennyező anyagok termelődnek. Az ezek által felvetett problémákat meg kell oldani, ami ugyancsak további üzemköltségeket okoz. Végül pedig, a szálvékonyító égők által szolgáltatott és átadott hőmennyiséget a gyűjtőkamrában el kell vonni, még mielőtt a köteget vagy a kábelt f el tekercselnénk. Találmányunk kidolgozásánál ezért azt a célt tűztük ki, hogy kiküszöböljük az eddig ismert eljárások fent vázolt hátrányait és olyan eljárást és berendezést, illetve készüléket fejlesszünk ki 7 mikron vagy ennél kisebb átmérőjű végtelen szál előállítására, amelynél az olvadt anyagot egyszerűen forgórész nyílásain vagy furatain viszonylag hűvös, illetve hideg környezetbe vezetjük át és ily módon kiküszöböljük az eddig ismert eljárásokban alkalmazott forrógázas fúvatást, valamint az ezzel együtt járó tüzelőanyag-felhasználást. Mindezek alapján tehát találmányunk tárgya eljárás végtelen vagy hosszú, 7 mikron vagy ennél kisebb átlagos átmérőjű szálak előállítására olvadt ásványi anyagból ezen olvadt anyagnak egy forgórész kerületi falába történő szabályozott sebességű vezetésével, azzal jellemezve, hogy e kerületi fal legalább 40 000, legfeljebb kb. 457 mikron (18 mii) átmérőjű nyílást, furatot tartalmaz, valamint, hogy az olvadt anyagot e nyílásokon vagy furatokon átvezetve legfeljebb 7 mikron átlagos átmérőjű szálakat alakítunk ki, amelyeket olyan környezetbe vezetünk, amelynek hőmérséklete elégtelen ahhoz, hogy az így kapott szál bármifajta lényeges vékonyodását lehetővé tegye. A találmány tárgya továbbá berendezés, illetve készülék végtelen vagy hosszú, legfeljebb kb. 7 mikron átlagos átmérőjű szálak előállítására, azzal jellemezve, hogy az egy forgórészből, amelynek kerületi fala (körítőfala) és ebben a falon végighaladó, legalább 40 000 darab, legfeljebb kb. 457 mikron (18 mii) átmérőjű nyílása, furata van, az olvadt anyagot a forgórész körítőfalának belsejébe szállító olvadt anyagszállító berendezésből és a forgórész forgatását végző meghajtószerkezetből áll. Ezzel a megoldással a nyílások, furatok sokaságából kilépő elsődleges végtelen szálakat egy forgórész fonóhatása csavarja köteggé vagy kábellé, amely köteget vagy kábelt azután lefelé húzunk és csévévé tekercselünk vagy tovább dolgozunk fel. A forgórészt körülvevő levegő viszonylag alacsony hőmérséklete miatt az üvegszálaknak legalább a felülete gyorsan hűl az üveg lágyulási hőmérséklete alá. A végtelen szálat a forgórészt körülvevő viszonylag hűvös környezet gyorsan hűti le. Az eddig ismert eljárásoktól eltérően, a találmány szerinti eljárásnál a végtelen szálat a szál vékonyítása céljából a forgórészen kívül nem melegítjük, illetve nem csökkentjük annak hűlési sebességét. A találmány szerinti eljárással és berendezéssel előállított szálak átmérőeloszlása szűkebb az eddig ismert és forrógáz-fúvatásos szálvékonyítást alkalmazó eljárások esetében tapasztalhatónál. A szálátmérő esetében alkalmazott „átlagos átmérő” kifejezést a hagyományos számtani vagy átlagos értelemben használjuk és azon a mikroszkóposán végzett mérések eredményeinek középértékét vagy átlagát értjük. A mellékelt 1. ábra a találmány szerinti berendezés függőleges keresztmetszeti rajzát mutatja be. A 2. ábra a találmány szerinti berendezésben alkalmazott tipikus forgórész nyílásai, furatai sávjának egy részletét mutatja tört nézetben. A 3. ábra a forgórész körítőfalának tört keresztmetszetét ábrázolja, abból a célból, hogy szemléltesse az üveg felhalmozódását, lerakódását a fal belső oldalán. Az 1. ábrán a találmány szerinti berendezés egy előnyös kiviteli alakját szemléltetjük. A berendezést szokványos tartószerkezet hordozza, amelyet azonban a találmány szerinti berendezés jobb szemléltetése érdekében az ábráról elhagytunk. A berendezés része a 32 meghajtó tengely, amely a 34 fonófejet vagy forgórészt hordozza. A hajtótengelyt hordozza a 36 cső alakú persely, amelybe a 32 tengely szokványos módon, a perselybe beépített két szokványos csapágy segítségével forgathatóan van beépítve. A 32 meghajtótengely felső része a 40 homyos tárcsával van ellátva, amely a 44 hajtószíj közvetítésével kapcsolódik a 42 változtatható fordulatszámú motorhoz vagy más szokványos meghajtószerkezethez. Ennek megfelelően, a 34 forgórész forgómozgását a 42 motor idézi elő, amely a 32 meghajtótengelyt hajtja. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
