175824. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés termoplasztikus szálak előállítására
25 175824 26 torozó mozgás energiájának legnagyobb része erre a szakaszra van koncentrálva és ebben van elhasználva. Az ostorozó mozgás eredő energiája okozza a kúp csúcsának rendezetlen mozgását. Röviden, a III szakaszt az jellemzi, hogy a fonal tökéletes húzása megy végbe benne a IV és V szakaszokban kifejlődő energiák hatására. IV szakasz A IV szakasz, amely a szekunder sugár nyílásátmérőjének 8—15-szörös távolságában terjed a második skála mentén, azt a tartományt tartalmazza, amelyben a már megkeményedett szálat az örvények által létesített erők erőteljes és folytonos ostorozása közepette húzzuk. A 2E és 2F ábrák olyan metszetek, amelyek ezt az ostorozó mozgást ábrázolják. Amint már az előzőekben említettük a találmány fontos jellemzője, hogy a szálat nagyon hamar elszívjuk egy viszonylag hideg szakasz felé, amelyben a húzás nem tud tovább folytatódni. Ez történik, amikor a III szakaszból a IV szakaszba megy át. V szakasz Az V szakasz meghatározatlan távolságra terjed a IV szakasz végétől kezdve, arrafelé, ahol a szál fogadása történik. Abban a pillanatban, amikor a szál eléri az V szakaszt, az örvények nagyon gyengék és majdnem megkülönböztethetetlenek, amint a 2G ábrán látható. Ettől a ponttól kezdve a fő gázáram részben helyreállt folyamata magával viszi a szálat, ki a szálképző rendszerből. Amint a C szakasszal kapcsolatban leírtuk a húzóáram, amely a főáram és a szekunder sugár keveredéséből képződött, lefelé eltérül. A IV szakaszban, amikor ez az eltérítés végéhez közeledik, az üvegszál a kibocsátó laptól messze van, a külső rétegek irányában, ahol gyorsan lehűl. A találmány valamennyi ábrázolt kivitelénél — kivéve a 3. ábrát — az üveget kibocsátó laptól távol eső kerületi rétegek hidegebbek, mint a laphoz közeli rétegek, mivel a főáram és a húzóáram a környező sokkal hidegebb levegőből nagyon sokat magukkal visznek, amit a 3A ábra 12B áram vonalai jól mutatnak. Annak következtében, hogy a 3. ábrán a hideg környező levegő nem szerepel, a szál gyors lehűtéséről más módon gondoskodunk. Ily módon például a főáram kisebb hőmérsékletű és a szekunder sugár nagyobb hőmérsékletű lehet, aminek az az eredménye, hogy az üveg kívánt hőmérséklete a III szakaszban nagyobb a szekunder sugár következtében, míg a szál gyors lehűlése a III szakaszon túl a hidegebb főáram hatására következik be. Ezzel kapcsolatban hangsúlyoznunk kell, hogy minden olyan találmány szerinti kivitelnél, amelynél több szálképző központ van egymás mellett áramlásirányban lefelé, a főáram mentén elhelyezve, gondoskodni kell arról, hogy bármilyen adott szálképző központból kiindulva a III és IV szakaszok az alábbiakban megadott irányelvek szerint legyenek elhelyezve, ahhoz, hogy egyrészt a hőmérsékletük elég nagy legyen ahhoz, hogy a III szakaszban a szálképzés létrejöjjön, másrészt, elég kicsi legyen ahhoz, hogy a szál lehűljön akkor, amikor a IV szakaszon áthalad. Ezt a 3A és 4. ábrákon ábrázolt kivitelnél úgy valósítottuk meg, hogy áramlásirányban lefelé mindegyik szálképző központ a húzást a laptól olyan távolságban valósítja meg, amely távolság kisebb, mint a felette levő szálképző központ távolsága a laptól. Mivel a főáram hőmérséklete nagyobb a laphoz közel, mint távolabb, az előbb leírt elhelyezés elérhetővé teszi egyrészt, hogy a szálak hamar lehűljenek, másrészt, hogy a főáram hőmérséklete az áramlás mentén lefelé a különböző szálképző központok szintjén egyforma értéken maradjon. Egy más módszert arra, hogy ugyanezt az eredményt érjük el, az 5. ábrán ábrázoltunk, ahol egyrészt a főáram és az első sor szekunder sugár egységnyi térfogatra eső kinetikus energiái és a főáram sűrűsége olyan, hogy a keverék és a szál végső eltérése a fallal szöget zár be és másrészt a további sorok szekunder sugarainak kinetikus energiája fokozatosan csökken, hogy az egymást követő szekunder sugarak és a főáram egységnyi térfogatra eső kinetikus energiái közötti viszonyt állandó értéken tartsuk. Ebből következik, hogy az eredő gázkeverék és az egymás után sorakozó szálak végső eltérése gyakorlatilag párhuzamos az első sor eltérésével. Mivel a keverék elég gyorsan lép ki a főáramból egy állandó vastagságú, egyenlő és nagy hőmérsékletű réteg létesül a laphoz közel a szálképzés folyamatos soraiban. Ez az elrendezés tartja fenn az áramlást a III szakasz és a IV szakasz átmeneti pontjában a laptól gyakorlatilag állandó távolságban az összes egymást követő sor számára, ami lehetővé teszi, hogy valamennyi sorban a lehűlés egyenletes legyen. Ezzel az elrendezéssel az egymást követő szálképző központok számát jelentős mértékben növelni lehet. A távolság a kibocsátási sík és a III szakasz kezdete között, ahol a húzás végbemegy az üvegkúp hosszának felel meg, amint azt az I és II szakasszal kapcsolatos leírásrészben már elmondtuk. A kúp hossza az alábbi paraméterek függvénye: egységnyi hozam, a kúp alapjának átmérője, az üveg viszkozitása (azaz az üvegkúp hőmérséklete), a recirkulációs áramok energiája, és a szekunder sugár és a főáram egységnyi térfogatra eső kinetikus energiája közötti viszony. Általában minél nagyobb a sugár behatolási mélysége (a 2H ábrán P), annál nagyobb lehet az egységnyi hozam, mivel a megengedhető kúphosszúság egyenesen arányos a behatolással. Ha a fontos egységnyi hozamokat keressük, akkor az kell, hogy a szekunder sugár behatolási mélysége nagyobb legyen. A tüzelőanyag-fogyasztás szempontjából előnyös, ha a főáram T vastagságának minél nagyobb részét használjuk (2H ábra). Ugyancsak előnyös, ha a frissen húzott szálat minél hamarabb eltávolítjuk a meleg szakaszból a húzáshoz használt keverékáram egy viszonylag hideg szakasza felé. Nagyon fontos, hogy mindezeken kívül a legtöbb esetben a sugár ne haladjon át a főáramon. Ez bizonyos értelemben korlátozza a sugár behatolási mélységét a főáram vastagságába. A kúp hosszúsága is korlátozva van ezzel, egy adott alakú áramlás esetén. Bár a bejelentő mindent megtett, hogy a szálképzés különböző szakaszait megmagyarázza, természetes, hogy ezeknek a magyarázatoknak az érvényessége nem befolyásolja a kapott eredményeket és hogy ezeknek az elméleteknek az ismertetésével nem volt más célja, mint hogy ismertesse a találmány értékét és fontosságát. A bejelentő analízisei és magyarázatai úgy is felfoghatók, mint amelyeket a folyadékok dinamikájában repülőgépeknél a kölcsönhatásban levő sugarakra vonatkozó tételek tudományosan alátámasztanak, vagy még pontosabban, a repülésben levő repülőgépekre (A) és a 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 13
