178341. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés szálak előállítására nyújtható anyagból
3 178341 4 hogy nyújtható anyagból levő szálat, például olvadt üvegszálat vezessünk be olyan helyen, ahol a laminárisán áramló szakasz által indukált levegő hatása alá kerül. Ebből következik, hogy a szálat először az örvények közötti lamináris szakaszba vezetjük be, majd ezután közvetlenül a nagy sebességgel forgó örvénypár hatása alá kerül, amely megnyújtja és belőle szálat képez. A találmány további jellemzője szerint a fent leírt nyújtási eljárás, amely gázsugár magjában ellentétes értelemben forgó örvények létesítését tartalmazza, egy kétlépcsős nyújtás első lépcsőjét képezi, a második lépcsőben a szálat hordozó sugarat a nyújtás folyamán keresztirányban a főgázáram felé irányítjuk, amelynek keresztirányú keresztmetszete nagyobb, mint a hordozósugáré, de ez utóbbi térfogategységre eső kinetikai energiája még elegendő ahhoz, hogy behatoljon a főgázáramba és abban kölcsönhatási szakaszt hozzon létre, amely hasonló az említett szabadalmi leírásban ismertetetthez. Ebből következik, hogy a szál, amely a primer húzáson átesett, és a hordozósugár és a főgázáram kölcsönhatási szakaszába kerül, további nyújtást szenved. így ezzel az eljárással, bár mindegyik egyéni szál két egymást követő nyújtási ütemnek van kitéve, amely mindegyikében örvénypárokból képzett nagy sebességű áramok hatásának van kitéve, az egyedi szálakból egységes szálat képezünk. Másrészt emlékszünk arra, hogy az említett francia szabadalom szerint a nyújtható anyagot a kölcsönhatási szakaszba bevezető betáplálónyílást a főáram határán helyeztük el. A találmány célja, hogy a nyújtható anyagot betápláló nyílást a főgázáram határától elválasszuk, és mégis megőrizzük a nyújtható anyag betáplálásának jó stabilitását. A találmány szerinti eljárásnak sok előnye van. Legelőször is az elmondottakból következik, hogy a nyújtási művelet első szakaszában a terelőszerkezet hatására létrehozott örvények alkalmazása lehetővé teszi, hogy a szálat a nyújtás folyamán vezessük be a gázsugár és a főgázáram kölcsönhatási szakaszába, amelyet az említett francia szabadalomban részletesen leírtunk. Ily módon tehát ez az első lépcső módot ad a nyújtható anyag bevezetésére, és ebből a következő előnyök származnak : Egyrészt a szerkezet különböző elemeit, így a főgázáramot létrehozó szerkezetet, a szekunder sugarakat létrehozó szerkezetet és a nyújtható anyagot betápláló szerkezetet egymástól szét lehet választani. Az egyes szerkezeti elemek szétválasztása a következők miatt előnyös: legfőképpen csökkenti a fenti három szerkezet közti hőcserét, ami a három szerkezet hőmérséklete közötti különbségek fenntartását nagyobb rugalmassággal biztosítja. Egyebek között a hőcsere ilyen mértékű csökkenése lehetővé teszi, hogy jó körülmények között képezzünk szálat olyan anyagokból, mint például a kemény üvegből, amelyeknél viszonylag nagy hőmérsékletre van szükség, hogy olvadt vagy a nyújtáshoz szükséges állapotba hozzuk. A szerkezetek találmány szerinti szétválasztása továbbá csökkenti vagy kiküszöböli a rosszul képzett szálak előállítását, amelyek abból származnak, hogy a nyújtható anyag a meleg felületekre ráragad. így tehát egységesebb szálképzést tudunk megvalósítani és egységesebb terméket tudunk kapni. A kétlépcsős eljárás, amelynél az elsőben a nyújtható anyagot a gázsugár és a főgázáram kölcsönhatási szakaszába vezetjük, azért előnyös, mert ez az első lépcső eszköz arra, hogy stabilizáljuk az anyag bevezetését a kölcsönhatási szakaszba, annak ellenére, hogy az anyagot betápláló szerkezet meglehetősen távol van a főgázáram határától, és ez jelentős tényező ahhoz, hogy a kölcsönhatási szakaszban egységes szálat tudjunk képezni. Az első lépcsőben, amelyet anyagbevezető lépcsőnek tekinthetünk, a kisnyomású kvázilamináris szakasz kialakítása szabályos és pontos anyagbetáplálást tesz lehetővé pontosan abba a szakaszba, amely a terelőszerkezetek hatására képződő örvények között fekszik olyan pontossággal, amely akkor is megmarad, ha a nyújtható anyagot betápláló nyílás a lamináris áramlási szakasszal nem esik egybe. A nyújtható anyagot betápláló nyílások helyzetének ilyen automatikus kiegyenlítésével nincs többé szükség arra, hogy bizonyos szerkezeteket, mint például az olvadt üvegszálat bevezető szerkezeteket nagy pontossággal alakítsuk ki. Ez igen jelentős előny, mert köztudott, hogy nagyon nehéz nagy pontossággal szerszámokat készíteni akkor, amikor a felhasználásnál nagyon nagy hőmérsékletek lépnek fel, mint például különösen kemény üveg vagy salak, vagy más hasonló anyagokból történő szálképzésnél. A találmány szerinti eljárás előnye továbbá, hogy rendkívül sokféle anyaghoz alkalmazható, nemcsak különböző ásványi eredetű anyaghoz, hanem nyújtható szerves anyagok, például polipropilén, polisztirén, poliamid és polikarbonát esetében is. A találmány értelmében néhány olyan üzemeltetési feltétel is alkalmazható, amely a hőmérséklet és a szekunder sugár sebessége szempontjából rendkívül érdekes. így például a szekunder sugár sebessége és hőmérséklete sokkal alacsonyabb lehet, mint ahogyan azt a 2 223 318 sz. francia szabadalomban említettük, annak érdekében, hogy további előnyöket érjünk el, amiket majd még részletesen ismertetünk. Bár a találmány értelmében a szálképzést általában két lépcsőben végezzük, meg kell jegyeznünk, hogy bizonyos anyagfajták esetében ezt egyetlen lépcsőben is elvégezhetjük, azaz ha a nyújtható anyagot bevisszük az egymással ellentétes értelemben forgó örvénypár között levő szakaszba, a szálképzés végbemegy. Az a tény, hogy a második lépcső, azaz a hordozósugár behatolása a főáramba elhagyható, egyszerűsíti a berendezést. A találmány szerinti eljárás alkalmazható bármilyen nyújtható anyag esetében, de legelőnyösebben termőplasztikus anyagok, mint például üveg és összetételeinek nyújtásához, amelyet az olvadáspontig vagy a nyújtáshoz alkalmas állapot eléréséig melegítünk. A következőkben leírt felhasználási mód különösen üveg vagy hasonló összetételek nyújtására alkalmas, de mindaz, amit az üveggel kapcsolatban elmondunk, bármilyen más nyújtható anyagra is alkalmazható. A találmányt részletesebben a rajzok alapján ismertetjük, amelyek a találmány szerinti eljárás foganatosításához alkalmas berendezés példakénti kiviteli alakját tüntetik fel. Az 1. ábra a találmány szerinti berendezés legfőbb szerkezeti elemeinek elrendezését ábrázolja, vázlatosan oldalnézetben, néhány helyen kitörve, metszetben. A 2. ábra az egyik szálképző központnak a 4. ábra 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
