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Dokumentenidentifikation DE69205732T2 15.05.1996
EP-Veröffentlichungsnummer 0519797
Titel Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Fasern.
Anmelder Isover Saint-Gobain, Courbevoie, FR
Erfinder Blandin, Yannick, F-60600 Clermont, FR;
Sainte-Foi, Daniel, F-60600 Clermont, FR;
Mosnier, Francis, F-60580 Coye La Foret, FR
Vertreter Kuhnen, Wacker & Partner, Patent- und Rechtsanwälte, 85354 Freising
DE-Aktenzeichen 69205732
Vertragsstaaten AT, BE, CH, DE, DK, ES, FR, GB, IT, LI, NL, SE
Sprache des Dokument Fr
EP-Anmeldetag 16.06.1992
EP-Aktenzeichen 924016553
EP-Offenlegungsdatum 23.12.1992
EP date of grant 02.11.1995
Veröffentlichungstag im Patentblatt 15.05.1996
IPC-Hauptklasse C03B 37/04

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft Techniken zur Bildung von Fasern aus Glas oder anderen thermoplastischen Materialien durch das Verfahren der inneren Zentrifugierung in Verbindung mit Ausziehen durch einen Gasstrom mit hoher Temperatur. Sie betrifft insbesondere die gewerbliche Herstellung von Glaswolle, die beispielsweise in der Zusammensetzung von Produkten für die Wärme- und Schalldämmung verwendet werden soll.

Das Verfahren zur Bildung von Fasern, auf welches sich die Erfindung bezieht, besteht darin, einen Glasschmelzefaden in ein auch als "Zerfaserungsteller" (assiette de fibrage) bezeichnetes Schleuderorgan einzuführen, das mit hoher Geschwindigkeit dreht und an seinem Umfang mit einer sehr großen Anzahl von Öffnungen perforiert ist, durch welche das Glas unter der Einwirkung der Fliehkraft in Form von Filamenten abgeschleudert wird. Diese Filamente werden dann der Einwirkung eines an der Wand des Schleuderorganes entlangstreichenden ringförmigen Ausziehstromes mit hoher Temperatur und Geschwindigkeit ausgesetzt, welcher sie dünnzieht und in Fasern umwandelt. Unter hoher Temperatur und Geschwindigkeit sind im Sinne der Erfindung eine Temperatur von wenigstens mehr als 500ºC und eine Geschwindigkeit des ringförmigen Stromes von mehr als oder gleich 50 mis zu verstehen. Die gebildeten Fasern werden von diesem Ausziehgasstrom zu einer Ablageeinrichtung mitgetragen, die in der überwiegenden Mehrzahl der Fälle aus einem gasdurchlässigen Band besteht. Dieses Verfahren war Gegenstand zahlreicher Verbesserungen, insbesondere der in den Patentschriften US-A-2 991 507, FR-A-2 147 765, FR-A-2 459 783, FR-A-2 443 436, EP-A-91 381 und EP-A-91 866 offenbarten Verbesserungen. Obgleich die Geschwindigkeit des Ausziehgasstroms sehr hoch und durchwegs höher als die Austrittsgeschwindigkeit der Filamente ist, ist die kinetische Energie der Fasern ausreichend hoch, daß eine Anzahl von ihnen den Ausziehgasstrom durchdringt, der das Schleuderorgan auf einer Dicke von nur einigen Millimetern umgibt. Dieser Ausziehstrom verbreitert sich sodann unmittelbar unter dem Schleuderorgan, wodurch die Fasern über eine große Fläche verstreut werden. Schließlich neigt sich die Flugbahn dieser Fasern, so daß sie auf das Ablageband fallen, das einige Meter weiter unterhalb angeordnet ist. Das Ablageband fängt also Fasern auf, die in einem zylindrischen Torus mit einem kleinen Durchmesser im Verhältnis zur Breite des Bandes verstreut sind, was eine gut gleichförmige Verteilung der Fasern auf dem Band erschwert.

Des weiteren wird das thermische Gleichgewicht des Schleuderorgans in den meisten Fällen durch Induktionsbeheizung mittels eines ringförmigen Induktors hergestellt, der von einem elektrischen Strom durchflossen ist. Die maximale Wirksamkeit wird also erzielt, wenn dieser ringförmige Induktor sehr nahe am Schleuderorgan angeordnet ist. Da die verwendeten Schleuderorgane vorzugsweise Schleuderorgane ohne Boden sind, kann dieser Induktor nur installiert werden, indem man ihn konzentrisch unmittelbar außerhalb des Schleuderorgans anordnet. Für den Durchtritt der Fasern verbleibt somit nur ein relativ enger Freiraum, der jedoch unbedingt eingehalten werden muß, um zu vermeiden, daß der Induktor ein Hindernis darstellt, das offensichtlich der Qualität des Endproduktes abträglich ist und jedenfalls nicht lange funktionieren könnte, da er durch die auf ihn auftreffenden und an ihm festklebenden Fasern verstopft würde.

Um diesem Problem abzuhelfen, ist es bekannt, den Ausziehgasstrom mittels eines ihn umschließenden kalten Gasschleierrings einzuschränken, welcher ihn auf geeignete Weise kanalisiert. Dieser Gasschleierring wird durch einen den Ringbrenner umgebenden Gebläsekranz erzeugt. Da er kalt ist, ermöglicht er es des weiteren, zur Abkühlung der Fasern beizutragen, deren mechanische Festigkeit somit durch einen thermalen Abschreckeffekt verbessert wird.

Dieser Gasschleierring wird beispielsweise durch einen Gebläsekranz erzeugt, der dem in der Patentschrift US-A-2 991 507 beschriebenen ähnelt, d.h. aus einem ringförmigen Rohr mit einem umfangsmäßig verlaufenden Schlitz oder einer Reihe von nahe beieinanderliegenden Öffnungen besteht, so daß die Divergenz der Strahlen die Kontinuität der spätestens auf der Höhe der ersten Reihe von Öffnungen des Schleuderorgans gebildeten Fluidbarriere gewährleistet, wobei diese Reihen von den Fachleuten auf diesem Gebiet durchwegs von oben nach unten gezählt werden. So wird eine undurchlässige Barriere erzeugt, welche von den Fasern nicht durchdrungen werden kann, die somit kanalisiert werden.

Dennoch löst diese Eingrenzung durch den Faserschleier nicht die Probleme der Faserverteilung und insbesondere diejenigen Probleme, die sich aufgrund der Bildung von Strähnen durch die Verschlingung der Fasern ergeben. Vor einer näheren Betrachtung des Mechanismus der Strähnenbildung sollte jedoch betont werden, daß diese die Ursache für eine Vielzahl von Mängeln darstellen, welche an den Endprodukten beobachtet werden.

In erster Linie führen diese Strähnen zu einer stellenweise heterogenen Verteilung der Fasern, die umso störender ist, als die Länge der Strähnen so groß ist, daß die Strähne dazu neigt, sich einzurollen und dadurch, daß sie sich in Haufen ablegt, Zonen mit zu wenig Fasern zu hinterlassen. In diesen Zonen ist die flächenbezogene Masse des Produktes geringer, was bestimmte Eigenschaften des Produktes stellenweise modifiziert. Um ein Mindestniveau an Verhaltenseigenschaften zu garantieren, müssen also diese stellenweise ungenügend ausgebildeten Zonen durch einen Faserüberschuß ausgeglichen werden, was die Kosten des Produktes erhöht.

Andererseits ist die Orientierung der Fasern in den Strähnen unterschiedlich von der allgemeinen Orientierung der vereinzelten Fasern, die sich wiederum von der angestrebten Orientierung im Endprodukt unterscheiden kann. Die Strähnen komplizieren also die Beherrschung dieser endgültigen Orientierung, die sich insbesondere auf die Dämmeigenschaften, die Neigung zur Abschieferung und die Druckfestigkeit auswirkt.

Des weiteren bilden sich diese Strähnen oft sehr hoch im Zerfaserungs- und Ablageschacht der Fasern, bevor die Fasern durch das Versprühen von Bindemittel geschlichtet werden. Falls die Fasern beim Schlichten nicht gut vereinzelt sind, ist die Verteilung des Bindemittels nicht vollständig gleichmäßig, und die nicht geschlichteten Fasern fallen im Endprodukt durch weiße Stellen auf, die sich von den durch das Bindemittel eingefärbten Fasern abheben. Das Aussehen des Produktes wird dadurch etwas beeinträchtigt, vor allem aber gewisse seiner mechanischen Eigenschaften, wie beispielsweise die Zugfestigkeit, die Reißfestigkeit der Fasern, die Steifigkeit, die Rückfederung und die Eignung zum Schneiden.

Alle diese Parameter haben mehr oder weniger starke Auswirkungen je nach der Art von Produkten, die im allgemeinen eingeteilt werden in leichte Produkte - deren Dichte im wesentlichen geringer als 25 oder sogar 15 kg/m³ ist - im allgemeinen erhältlich in Form von Rollen, oder schwere Produkte - deren Dichte typischerweise mehr als 30 kg/m³ beträgt und die oft Anwendungsbedingungen ausgesetzt sind, welche eine gute mechanische Festigkeit voraussetzen. Es muß des weiteren betont werden, daß - auch wenn die angestrebten Eigenschaften für schwere oder leichte Produkte etwas unterschiedlich sind - es erstrebenswert ist, polyvalente Produktionslinien zur Verfügung stellen, die also mit Einrichtungen ausgerüstet sind, welche dazu tendieren, die gestellten Probleme zu lösen, insbesondere die mit der Bildung der Strähnen zusammenhängenden, so weit vorne in Produktionsrichtung wie möglich, und keine behelfsmäßig angepaßten Einrichtungen, die nur gewisse Mängel der schweren oder leichten Produkte beheben.

In diesem Zusammenhang liegt die Lösung somit nicht ausschließlich in den mechanischen oder pneumatischen Verteilungsvorrichtungen wie den in den Patentschriften EP-A 69 321 und EP-A 125 963 beschriebenen, die darauf abzielen, eine Pendelbewegung des Fasertorus hervorzurufen. Solche Vorrichtungen sind nämlich nur unter dem Gesichtspunkt der letztendlichen Verteilung der flächenbezogenen Massen wirksam, aber nicht angesichts der eigentlichen Strähnenbildung, und sind insbesondere im Hinblick auf die Probleme mit den langen Strähnen überhaupt nicht wirksam.

Des weiteren ist anzumerken, daß derartige Vorrichtungen oft langwierige und heikle Regulierungen erfordern, die durchzuführen nur erfahrenes Personal in der Lage ist und die des weiteren bei jeder Produktionsumstellung wiederholt werden müssen. Es ist des weiteren anzumerken, daß die Schwierigkeit bei diesen Regulierungen darin liegt, daß es praktisch unmöglich ist, die in der Gesamtheit der Mechanismen einwirkenden Faktoren zu isolieren, insbesondere da der Gebläsekranz eine gewisse Rolle beim Vorgang der Bildung der Fasern und darüber hinaus der Strähnen spielt, jedoch auf eine Weise, die untrennbar mit seiner Rolle zur Eingrenzung des Faserschleiers verbunden ist.

Bei dem Zerfaserungsverfahren, welches den Gegenstand der Erfindung darstellt, gestatten verschiedene Erwägungen, die im Detail in der EP-B-91 866 angesprochen sind, die Annahme, daß auch dann, wenn das Ausziehen offensichtlich ein komplexes Phänomen ist, bei dem die Bewegungen des Schleuderorgans und des warmen Ausziehgasstroms eine Rolle spielen, die wahrscheinlichste vereinfachende Hypothese diejenige ist, daß es durch einen im wesentlichen mechanischen Effekt vonstatten geht, indem das Filament einerseits am Schleuderorgan "hängt" und andererseits von den durch den Gasstrom ausgeübten Reibungen gezogen wird. Dessen hohe Temperatur gestattet es wiederum, das Filament in einem Zustand der Fluidität zu halten, der für sein Ausziehen günstig ist. Diese mechanische Hypothese ist aber sicher darin beschränkt, daß die dünngezogenen Filamente durch ihre Zusammenstöße mit dem Gasstrom und untereinander spröde gemacht werden - da die Perforationsdichte des Schleuderorgans typischerweise in der Größenordnung von 15 bis 50 Öffnungen pro Quadratzentimeter liegt, sind die Zusammenstöße sicherlich zahlreich. Das weiteren verlangsamt die von dem Gebläsekranz erzeugte Fluidbarriere das Ausziehen durch abruptes Abkühlen der Fasern. Des weiteren scheint es aber, daß Fasern von ihr abprallen und im Verlauf des Ausziehens zu den Filamenten zurückgetragen werden, was die Verschlingung der Fasern begünstigt.

Für ein besseres Verständnis davon, welche möglichen Aufgaben der Gebläsekranz erfüllen kann, kann es von Interesse sein, auf andere Zerfaserungsverfahren Bezug zu nehmen, die zahlreiche Analogien mit dem hier angesprochenen Verfahren aufweisen, aber einfacher zu interpretieren sind, da sie keinen Ausziehbrenner aufweisen, so daß der Kranz auf Filamente und nicht auf Fasern, oder auf eine Mischung von Fasern und Filamenten einwirkt.

Das erste dieser Verfahren ist in den Patentschriften US-A-4 302 234 und US-A14 303 430 behandelt und besteht aus einem Zerfaserungsverfahren durch innere Zentrifugierung und Kaltgasausziehen. In diesem Fall werden die vom Schleuderorgan abgeschleuderten Filamente gegebenenfalls von einem Brenner mit großen Lippen auf ihrer Temperatur gehalten, welcher einen warmen Gasstrom mit hingegen wenig hoher Geschwindigkeit erzeugt. Dieser Gasstrom hält die abgeschleuderten Filamente in einem verformbaren Zustand, ohne jedoch unmittelbar bei ihrem Ausziehen mitzuwirken. Dieses Ausziehen wird wiederum mittels separater verwirbelter Gasstrahlen durchgeführt, die von einem Gebläsekranz abgegeben werden, dessen Organe für die Erzeugung der Strahlen in einem gegenseitigen Abstand von ungefähr 50 mm angeordnet sind.

Das zweite Verfahren, das angesprochen werden kann, ist in der Patentschrift US-A-4 058 386 beschrieben und stellt sich als ein Zerfaserungsverfahren ausschließlich durch Zentrifugieren dar. In diesem Fall werden die Filamente von einem Schleuderorgan ausgehend ausgebildet, das mit Öffnungen perforiert ist, welche drei- bis zehnmal kleiner als diejenigen in den oben erwähnten Zerfaserungsverfahren sind, so daß die Fliehkraft ohne die Notwendigkeit eines ergänzenden Ausziehens für die Erzielung des letztendlichen Durchmessers genügt. Diese Filamente müssen hingegen auf das Ablageorgan hingeleitet und abgetrennt werden. Dieser Arbeitsgang wird mittels eines Gebläsekranzes mit in Umfangsrichtung beabstandeten Düsen durchgeführt: die Filamente durchqueren Ruhezonen zwischen zwei Strahlen, worauf sie infolge der Drehung des Schleuderorgans von einem Strahl getroffen und abgerissen werden.

Im ersteren Fall, bei relativ groben Filamenten, hat der Gebläsekranz somit im wesentlichen eine Ausziehwirkung durch Reibungsvorgänge, welche durch die verwirbelte Beschaffenheit der Strahlen verstärkt sind. Im zweiten Fall hingegen, bei schon dünngezogenen Filamenten, hat der Gebläsekranz im wesentlichen die Wirkung, daß er diese Filamente stückelt. Es ist somit klar, daß die Rolle des Gebläsekranzes von dem Vorgang des Zerfaserns und Ausziehens der Fasern abhängt.

Die Erfinder beabsichtigten, einen Gebläsekranz mit diskontinuierlichen Strahlen beim Zerfaserungsverfahren durch Zentrifugieren und Warmgasausziehen zu untersuchen, um festzustellen, ob der eine oder andere der Vorteile, die den Kränzen des Standes der Technik zugeschrieben werden, bei der Anwendung auf andere Zerfaserungsverfahren bestätigt werden könne.

Es ist anfänglich anzumerken, daß eine solche Untersuchung a priori nur rein theoretisch und ohne gewerbliche Anwendungsmöglichkeit sein konnte. Bei den beiden oben erwähnten Verfahren wirkt der Gebläsekranz nämlich auf Filamente ein, die noch mit einem Ende am Schleuderorgan festgehalten sind, die also mit Filamenten mit einer unendlichen Länge gleichgesetzt werden können. Die Wirkung der Strahlen des Gebläsekranzes hängt somit unmittelbar von der Drehung des Schleuderorgans ab. Beim Zerfaserungsverfahren durch innere Zentrifugierung und Warmgasausziehen wirkt der Gebläsekranz hingegen auf Fasern ein, die zum Großteil nicht mit dem Schleuderorgan in Verbindung stehen. Man muß übrigens nur den Gebläsekranz einige Augenblicke lang anhalten, um festzustellen, daß der Ausziehgasstrom ausreicht, um Fasern zu bilden und sie zum Ablageorgan mitzunehmen, auch wenn man sich dann schnell mit Problemen der Verteilung und des Durchtritts durch den ringförmigen Induktor konfrontiert sieht. Unter diesen Umständen könnte man erwarten, daß ein Gebläsekranz mit Strahlen, die auf der Höhe des Schleuderorgans nicht undurchlässig sind, eine große Anzahl von Fasern "durchläßt" und in seiner Rolle der Kanalisierung des Faserschleiers völlig wirkungslos ist.

Die Erfinder waren jedoch überrascht, festzustellen, daß sehr gute Ergebnisse erzielt werden, wenn man mit einem Gebläsekranz arbeitet, dessen Strahlen über die gesamte perforierte Höhe der Umfangswandung vereinzelt sind und sich auf einer Höhe vereinigen, die in der Nähe, aber unterhalb der Höhe der letzten Reihe von Öffnungen der Umfangswandung liegt.

Allgemein gesagt schlägt die Erfindung ein Verfahren zur Bildung von Fasern aus Glas oder einem anderen thermoplastischen Material vor, das von dem aus der Patentschrift FR-A-2 443 436 oder auch dem aus der Patentschrift EP-B-91 866 bekannten Verfahren abgeleitet ist, anders gesagt ein Zerfaserungsverfahren durch innere Zentrifugierung und Gasausziehen mit hoher Temperatur, demzufolge das zu zerfasernde Material im ausziehfähigen Zustand ins Innere eines um eine im wesentlichen vertikale Achse drehenden Schleuderorgans gegossen wird, dessen Umfangswandung mit einer sehr großen Zahl von Öffnungen perforiert ist, aus denen das Material in Form von Filamenten abgeschleudert wird, die durch einen Gasstrom mit hoher Temperatur und Geschwindigkeit, d.h. mit einer Temperatur von wenigstens mehr als 500ºC und einer Geschwindigkeit des ringförmigen Stroms von mindestens 50 mis unmittelbar in Fasern ausgezogen und zu einem Ablageorgan mitgerissen werden. Der Strom wird am Umfang des Schleuderorgans entlang, in Querrichtung zur Abschleuderrichtung der Fasern geleitet, wobei der Gasstrom zum Ausziehen und Mitnehmen der Fasern von einem einschließenden bzw. umhüllenden kalten Gasschleierring kanalisiert wird, der über die gesamte perforierte Höhe der Umfangswandung durch divergierende Einzelstrahlen gebildet wird, welche sich kurz nach der letzten Reihe von Öffnungen der Umfangswandung vereinigen, wobei man diese Reihen von oben nach unten zählt.

Unter diesen Umständen erscheint es, daß der kalte Gasschleierring den Ausziehgasstrom ausreichend kanalisiert, so daß er eine übermäßige Ausdehnung des Faserschleiers direkt unter dem Schleuderorgan verhindert und daß unter diesem Aspekt die Wirkungsweise offensichtlich sehr ähnlich derjenigen ist, die mit einem kontinuierlichen, undurchlässigen Schleierring erhalten wird. Diese überraschende Wirkungsweise wird daher nur dann festgestellt, wenn der Gasschleierring nur auf der Höhe der perforierten Wand des Schleuderorganes diskontinuierlich ist und kurz nach der letzten Reihe von Öffnungen, beispielsweise an der Unterkante der Umfangswandung, kontinuierlich wird.

Zwei Strahlen werden ab der Stelle, an der ihre Grenzflächen sich tangieren, als vereinigt betrachtet, wobei diese Grenzflächen nach den Theorien der Strömungsmechanik als diejenigen Oberflächen definiert sind, welche den gesamten Raum begrenzen, der von dem in Bewegung befindlichen Gas eingenommen wird, oder anders ausgedrückt von dem Ort aller Punkte, an denen die Geschwindigkeitskomponente entlang der Strahlverlaufsachse Null oder zumindest im Verhältnis zur Geschwindigkeit des Mediums, in dem der Strahl verläuft, vernachlässigbar ist, wobei die Strahlen hier in ihrem Hauptbereich betrachtet werden und zu einem Zeitpunkt, an dem sie als von einer unendlich kleinen punktförmigen Quelle stammend betrachtet werden können.

Man erhält in der Praxis gute Resultate, wenn sich die Strahlen um 20 mm unterhalb der letzten Reihe von Öffnungen vereinigen, was fast dem Niveau des elektromagnetischen Induktors entspricht, wenn dieser verwendet wird. Um dessen gutes Funktionieren zu gewährleisten, ist das Niveau der Vereinigung der Strahlen jedenfalls vorzugsweise nicht unterhalb des unteren Niveaus des Induktors.

Die Einzelstrahlen werden gemäß der Erfindung vorzugsweise mit einer hohen Geschwindigkeit abgegeben, die vorzugsweise auf der Höhe des Organes zum Erzeugen der Strahlen nicht weniger als 250 mis beträgt. Zwischen zwei Strahlen ist die Geschwindigkeit der Gase normalerweise in etwa Null, aber negative Geschwindigkeitswerte, die dem Vorhandensein von Rückströmungen entsprechen, sind ebenfalls zulässig.

Ein unbedingt bemerkenswerter Effekt des erfindungsgemäßen Gebläsekranzes mit Einzelstrahlen ist es, daß er zu einer verminderten Strähnenbildung am Schleuderorgan führt, wovon man sich durch Augenschein überzeugen kann und was vor allem durch die gemessenen Eigenschaften der Endprodukte bestätigt wird. Mehrere Hypothesen können vorgebracht werden, um dieses Phänomen zu erklären, auch wenn diese Erklärungen wahrscheinlich nicht die Gesamtheit der erzeugten Phänomene in Betracht ziehen, wie auch die Tatsache, daß die Wechselbeziehung der Vielzahl von Parametern, welche sich auf das Endprodukt auswirken, jegliche Interpretation erschwert.

Die erste Hypothese wäre diejenige einer Faserverkürzung. Bei dem hier angesprochenen Zerfaserungsvorgang werden die Filamente nämlich durch den ringförmigen Ausziehgasstrom dünngezogen und normalerweise abgerissen. Dennoch kann es vorkommen, daß außergewöhnlich lange Filamente gebildet werden, bevor sie abgerissen werden, und diese langen Fasern - mit beispielsweise zehn Zentimetern oder mehr - haben ganz natürlich eine Tendenz, sich in Strähnen einzurollen, die durch ihre Bildung weitere Einzelfasern einfangen. Bei einem erfindungsgemäßen Gebläsekranz ist es wahrscheinlich, daß ein Mechanismus ähnlich dem in der US-A-4 058 386 beschriebenen eintreten kann und daß diese einigen langen Filamente durch den kalten Gasschleierring in die Zonen zwischen Strahlen eindringen, bevor sie von einem Strahl abrupt abgerissen werden. Die schon gebildeten Fasern wiederum würden überwiegend vom Ausziehgasstrom mitgerissen, was den "undurchlässigen" Charakter des diskontinuierlichen Schleierrings erklären würde. Des weiteren ermöglicht es dieser Effekt, gegebenenfalls vergleichsweise weniger heftige Ausziehbedingungen zu schaffen, indem man eine Temperatur der Ausziehgase und einen Druck für den Ausziehbrenner einzig in Abhängigkeit von der Zielsetzung der Faserfeinheit wählt, unabhängig von den Faserlängen, die im wesentlichen durch den Gebläsekranz gesteuert werden.

Die zweite Hypothese, die mit der ersten in Verbindung steht, ist diejenige, daß das Abreißen nicht eintreten würde, wenn ihm nicht aufgrund der von der durch diese Filamente bei der Beschleunigung ausgeübten Zugbeanspruchung ein zusätzliches Ausziehen vorangehen würde, so daß die Fasern bei einem vergleichsweise geringeren Druck des Ausziehbrenners mit einer vorgegebenen Feinheit hergestellt werden könnten. Somit würden die vom Ausziehbrenner hervorgerufenen Verwirbelungsphänomene und folglich die Strähnenbildung eingeschränkt.

Die vorliegende Erfindung hat auch eine Vorrichtung zur Bildung von Fasern aus Glas oder anderen thermoplastischen Materialien zur Aufgabe, welche ein um eine im wesentlichen vertikale Achse drehendes Schleuderorgan aufweist, dessen Umfangswandung mit einer sehr großen Zahl von Öffnungen perforiert ist, einen ringförmigen Ausziehbrenner und einen Gebläsekranz mit Elementen zur Erzeugung von divergierenden Einzelstrahlen, die mit d = 2×h×tanα beabstandet sind, wobei α den Divergenzwinkel der Strahlen darstellt, oder genauer gesagt den Winkel zwischen der Mittelsymmetrieachse des Strahls und der asymptotischen Kurve an ihrer Grenze, und h eine Distanz, die zwischen der 1-fachen und höchstens der zweifachen - und vorzugsweise höchstens die 1,5-fache - Höhe zwischen der Unterkante der Elemente zum Erzeugen der Gasstrahlen und der letzten Reihe (18) von Öffnungen der Umfangswandung beträgt. Weiterhin bevorzugt ist h um ungefähr 20 mm größer als diese gemessene Höhe.

Sobald der gegenseitige Abstand der Strahlen festgelegt ist, kann der erfindungsgemäße Gebläsekranz auf unterschiedliche Weisen verwirklicht werden. Bei einer ersten Variante, deren Hauptvorteil in ihrer Einfachheit liegt, besteht der Gebläsekranz aus einem einfachen Rohrring perforiert mit Öffnungen, deren Durchmesser beispielsweise zwischen 2 und 3 mm beträgt. Bei dieser Variante unterscheidet sich der erfindungsgemäße Gebläsekranz von dem aus der US-A-2 991 507 bekannten Kranz nur durch den gegenseitigen Abstand der Öffnungen und deren um 50 bis 100 % vergrößerten Durchmesser.

Bei einer zweiten Variante kann der Gebläsekranz aus einer Reihe von Düsen bestehen, die von einem vom Schleuderorgan beabstandeten Verteiler versorgt werden, um die Phänomene der Induktion von Außenluft durch den Gebläsekranz zu begünstigen.

Bei einer ganz besonders bevorzugten Variante der Erfindung besteht der Gebläsekranz aus einem Rohrring, dessen Öffnungen mit Ansätzen versehen sind, die beispielsweise angeschweißt und aus einem nicht-ferromagnetischen Material hergestellt sind, um jegliche Beeinträchtigung der elektromagnetischen Induktion zu vermeiden. Indem sie eine verlängerte Führung der Strahlen ermöglichen, führen die Ansätze zu einer größeren Stabilität der Bedingungen bei der Abgabe der Einzelstrahlen, und aus diesem Grund wird die Gleichmäßigkeit des Betriebs des Kranzes günstig beeinflußt.

Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung.

Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Schnittansicht der Einheit von Hauptelementen, die bei einer Vorrichtung für die zerfaserung durch innere Zentrifugierung und Ausziehen durch einen Gasstrom mit hoher Temperatur und Geschwindigkeit wirksam sind;

Fig. 2 zwei Schemazeichnungen zur Veranschaulichung des Prinzips eines Gebläsekranzes gemäß der US-A-2 991 507 (Fig. 2-A) bzw. gemäß der Erfindung (Fig. 2-B);

Fig. 3 ein Diagramm eines Gasstrahls;

Fig. 4: eine Schnittansicht eines Kranzes vom Typ eines perforierten Rohrrings;

Fig. 5 eine Schnittansicht eines Kranzes mit Düsen, sowie eine Vertikalschnittansicht (Fig. 5a);

Fig. 6 eine Schnittansicht eines Kranzes mit Ansätzen; und

Fig. 7 eine Schnittansicht zur Veranschaulichung der Verteilung des Produktes in Querrichtung.

Fig. 1 stellt auf sehr schematische Weise eine Zerfaserungsanlage dar, die für die Durchführung der Erfindung geeignet ist und beispielsweise, natürlich mit Ausnahme des Gebläsekranzes, in Einklang mit der Lehre der Patentschrift EP-A-91 866 ist. Diese Anlage besteht im wesentlichen aus einem Schleuderorgan 1 ohne Boden, dessen Umfangswandung mit einer großen Anzahl von Öffnungen perforiert ist, befestigt an einer Nabe 2 in Eingriff auf der vertikal angebrachten Drehwelle 3, die von einem Motor 4 angetrieben wird. Der Glasschmelzefaden 5 versorgt das Schleuderorgan durch die hohle Welle 3 hindurch und läuft in ein Zwischengefäß 6 mit massivem Boden, das mit einer zylindrischen Wandung versehen ist, die mit einer geringen Anzahl von relativ großen Löchern perforiert ist, beispielsweise mit einem Durchmesser in der Größenordnung von 3 mm, durch welche die Glasschmelze in Form von Primärfäden 7 aufgeteilt wird, die auf das Innere der Umf angswandung gerichtet werden, von wo sie unter der Einwirkung der Fliehkraft in Form von Filamenten 8 abgeschleudert wird.

Das Schleuderorgan ist von einem ringförmigen Brenner 9 umgeben, hier mit einem wassergekühlten metallischen Gehäuse, das eine Verbrennungskammer 10 begrenzt, die mit einer den Ausziehstrom bildenden Düse 11 in Verbindung steht. Die Düse 11 ist durch die Innenlippe 12 und die Außenlippe 13 gebildet, die ebenfalls gekühlt sind und direkt oberhalb der Umfangswandung des Schleuderorgans ausmünden.

Direkt unter dem Schleuderorgan und konzentrisch dazu befindet sich ein ringförmiger Induktor 14, der dazu beiträgt, das thermische Gleichgewicht des Brenners aufrechtzuerhalten, insbesondere um die relative Kälte des Unterteils der Umfangswandung zu kompensieren, das von den Ausziehgasen weniger stark aufgeheizt wird, da es weiter von den Lippen 12 und 13 des Ringbrenners entfernt ist. Weitere Einzelheiten über diesen ringförmigen Induktor gehen insbesondere aus der US-A-3 077 092 hervor.

Der konzentrische Gebläsekranz 15 des Ringbrenners gibt einen Strom kalter Luft mit einer Temperatur in etwa in der Nähe der Umgebungstemperatur ab. Fig. 2a veranschaulicht die Geometrie der Strahlen bei einem Gebläsekranz gemäß dem Stand der Technik, beispielsweise gemäß der US-A-2 991 507: die Strahlen 16 werden etwa durch sehr eng beieinanderhegende Öffnungen abgegeben - beispielsweise mit einem Mittenabstand e von 7,4 mm bei Öffnungen mit 1,5 mm Durchmesser und einem ausreichend großen Abstand von der ersten Reihe von Öffnungen, hier schematisch dargestellt durch eine unterbrochene Linie 17, damit sich die Strahlen auf dieser Höhe vermischen und von da an einen kontinuierlichen Schleierring bilden. Im Falle der Erfindung hingegen, dargestellt in Fig. 2b, wird versucht, die Vereinzelung der Strahlen auf der Höhe der perforierten Wand des Schleuderorgans soweit wie möglich beizubehalten, weshalb die Öffnungen des Kranzes etwas tiefer gelegen sein und die Strahlen sehr nahe bei der ersten Reihe abgegeben werden können - eine Anordnung, die zu energiereicheren Strahlen führt, da die maximale Geschwindigkeit bei der Abgabe erzielt wird. Des weiteren sind die Öffnungen deutlich weiter voneinander entfernt (beispielsweise angeordnet mit einem Mittenabstand e' von 25 mm bei einem Öffnungsdurchmesser von 2,5 mm) so daß sich die Strahlen erst vereinigen, nachdem sie eine Strecke von ungefähr 60 mm durchlaufen haben, und daher auf der Höhe der letzten Reihe von Öffnungen der perforierten Wandung des Schleuderorgans, die hier durch die Linie 18 schematisch dargestellt ist, noch vereinzelt sind. Hier verschwindet diese Vereinzelung in der Nähe des Induktors 19, und von da an ist der Schleierring kontinuierlich.

In Fig. 2a und 2b sind die Strahlen schematisch als aus einer unendlich kleinen punktförmigen Quelle stammend dargestellt, auch wenn sie in Wirklichkeit durch eine Quelle mit einem Querschnitt von mehreren Quadratmillimetern erzeugt werden. Dennoch, insofern der wesentliche Punkt der Erfindung die Zone der Vereinigung von zwei Strahlen betrifft und diese weit von der Abgabezone gelegen ist, ist diese Annäherung nicht hinderlich, wie aus Fig. 3 hervorgeht, in der das Diagramm eines Strahls dargestellt ist, der ausgehend von einer Quelle 5 erhalten wird, welche einen Strahl erzeugt, bei dem eine axiale Symmetrie um die Achse A angenommen wird. Wie es die Strömungsmechanik lehrt, weist dieser Strahl drei Bereiche auf: einen kegelförmigen Anfangsbereich 20, einen Mittelbereich 21 und einen Hauptbereich 22, der durch die Grenzfläche des Strahls begrenzt ist, d.h. durch den Ort der Punkte mit der Geschwindigkeit Null. Im Hauptbereich ist diese Grenze durch eine asymptotische Kurve 23 derart begrenzt, daß der Strahl als in dieser Zone mit einem Kegel mit der Achse A und mit dem Winkel α identisch betrachtet werden kann, dessen Spitze an einem Punkt der Achse A liegt, der mit einem Punkt der Quelle 5 gleichgesetzt wird. Im Sinne der Erfindung ist α als der Divergenzwinkel des Strahls definiert, und die maximale Geschwindigkeit des betrachteten Strahles ist die auf der Achse A auf der Höhe der Quelle S gemessene Geschwindig keit, und zwei benachbarte Strahlen werden als vereinigt betrachtet, wenn ihre jeweiligen Grenzen sich schneiden.

Der erfindungsgemäße Kranz wurde an unterschiedlichen Ausführungsvarianten untersucht, die in den Fig. 4 bis 6 schematisch dargestellt sind. Fig. 4 entspricht einem Kranz vom Typ des perforierten Rohrrings, der aus einem einfachen Torus 24 mit rechtwinkligem Querschnitt besteht, dessen untere Wand durch eine Reihe von einzelnen Öffnungen 25 perforiert ist. Die Kränze C1 und C2 entsprechen diesem ersten Typ. Fig. 5 und 5a zeigen einen Kranz mit Düsen, oder genauer gesagt mit Doppeldüsen, wie in der Schnittdarstellung 4a zu sehen ist. Jeder Strahl wird somit von einer Düse 26 erzeugt, die von einem Rohr 27 versorgt wird. Anders als im vorhergehenden Fall ist also die Versorgung jeder Gruppe von zwei Düsen vereinzelt. Die Kränze C4 und C5 entsprechen diesem Typ.

Fig. 6 zeigt schließlich eine von Fig. 4 abgeleitete Variante, bei der jeweils ein Ansatz 28 gegenüber von jeder Öffnung bzw. jedem Loch sitzt. Der Kranz C3 wurde gemäß diesem Modell hergestellt. Die Charakteristiken der überprüften Kränze sind wie folgt:

TABELLE I
Typ Anzahl von Öffnungen Mittenabstand (mm) Perforierung Kranz

Der Kranz C1 ist ein 6tandardkranz gemäß der Lehre der US-A-2 991 507. Der Kranz C2 unterscheidet sich von diesem Kranz C1 einzig durch die größere Beabstandung zwischen den Löchern, teilweise kompensiert durch eine Vergrößerung des Durchmessers der Öffnungen. Der Kranz C3 basiert auf dem Kranz C2 mit dem einen Unterschied, daß die Öffnungen durch Ansätze aus nicht-rostendem Stahl oder jeglichem anderen nicht-ferromagnetischen Material ersetzt sind, welche an den Ring geschweißt sind und den Strahl vorteilhaft über eine Höhe in der Größenordnung von mindestens 10 mm leiten, während im Fall eines perforierten Rohrrings diese Leitung höchstens über eine Höhe zustandekommen kann, die der Dicke der Rohrwandung entspricht. Des weiteren ist es mit Ansätzen sehr einfach, den Strahlen eine leichte Neigung zu geben, so daß ihnen eine zu der Achse des Schleuderorgans nicht parallele Ausrichtung gegeben wird. Schließlich sind die Kränze C4 und C5 Kränze, die aus einer Reihe von gleichmäßig beabstandeten Düsen bestehen.

Im nachfolgenden, und falls nicht anders angegeben, wurden alle Versuche mit einem Schleuderorgan mit 600 mm Durchmesser durchgeführt, mit einer auf der Lehre der FR-A-1 182 917 basierenden Verteilung der Perforierung und den in der EP-A-91 866 beschriebenen Betriebsbedingungen, insbesondere was die Zusammensetzungen des verwendeten Glases betrifft. Der Ringbrenner erzeugt einen Gasstrahl, dessen Temperatur an den Brennerlippen in der Größenordnung von 1430ºC - 1450ºC liegt. Die Faserfeinheit wird durch den Wert des Micronaire (F) auf 5 g bestimmt. Die Messung des Micronaire, der auch als "Feinheitsindex" bezeichnet wird, gibt Auskunft über die spezifische Oberfläche durch die Messung des aerodynamischen Druckabfalls, wenn eine vorgegebene Quantität von nicht geschlichteten Fasern, die aus einer Matte entnommen wurde, einem vorgegebenen Druck eines Gases - im allgemeinen Luft oder Stickstoff - ausgesetzt wird. Diese Messung ist bei Einheiten zur Herstellung von Mineralfasern üblich, sie ist standardisiert (DIN 53941 oder ASTM D 1448) und wendet ein als "Micronaire-Gerät bezeichnetes Gerät an. Die Versuche der Erfindung wurden mit einer SHEFFIELD-Vorrichtung vom Typ FAM 60 P durchgeführt.

Dieses Gerät weist eine Druckzuleitung für Luft (oder Stickstoff), ein Ventil zur Regulierung dieses Druckes, einen Durchflußmesser, sowie eine zylindrische Kammer mit vertikal verlaufender Achse und Zuführung der Gase in ihrem unteren Abschnitt auf. Die gewogenen Fasern, (am häufigsten Gramm ±0,01 g) werden durch einen kalibrierten Stopfen, der die Gase entweichen läßt, auf den Boden der Kammer gepreßt. Ein Vorversuch erlaubt die Einstellung des Luftdurchsatzes auf einen vorgegebenen Wert, der vor dem Beginn des Versuchs mit dem Faserstopfen immer gleich ist. Die Messung des Micronaire oder Feinheitsindexes besteht darin, die Anzeige des normalisierten Durchflußmessers abzulesen, während die Faser angeordnet ist. Um im gleichen Größenbereich von Druckverlusten zu arbeiten, ist es nötig, die zu prüfende Fasermenge durch Verringerung der Masse anzupassen, sobald sich der Durchmesser verringert. Es ist somit nötig, diese zusammen mit dem Durchsatzergebnis zu erwähnen. Es ist zu beachten, daß, je feiner die Fasern sind, ihre Fähigkeit, sich dem Durchtritt des Gasstroms zu widersetzen - und parallel dazu ihr Dämmvermögen - umso größer ist, und der Micronaire dann umso geringer ist.

Bei einem ersten Mal wurden diese Versuche im Fall der Herstellung von schweren Produkten durchgeführt, bei denen die Anforderungen an die mechanische Festigkeit mindestens ebenso hoch sind wie diejenigen bezüglich des Dämmvermögens. Die Versuche wurden daher bei einem Staudruck am Brenner von 32500 Pa, bei einer Geschwindigkeit des Schleuderorgans von 1450 Ulmin. durchgeführt, was zu Fasern mit einem Micronaire von 4/5 g führte. Die Dichte der Produkte beträgt 84 kg/m³, ihr Bindemittelgehalt 6,8%.

TABELLE II
Kranztyp Luftdurchsatz (m³/h) Durchbiegung (mm) Reißpunkt (N/dm²)
TABELLE II (fortgesetzt)
Kranztyp Kompression (RPa) 25 % Schneidfähigkeit Lambda bei 24ºC Verteilung (%) schlecht gut mittel

Bei diesen Messungen gibt die Durchbiegung das Durchsacken einer einzig auf ihren Längsenden aufliegenden Platte von 1,20 m an; je kleiner der Wert ist und je mehr sich das Produkt wie eine steife Platte verhält, umso mehr vereinfacht sich ihre Verlegung. Unter Reißpunkt (Newton pro dm²) versteht man die Kraft, die angewendet werden muß, um ein 1 dm²-Teilstück von Produkten zu zerreißen. Der Kompressionswert (in Kilopascal) entspricht dem Druck, der angewendet werden muß, um die Dicke des Produktes um ein Viertel zu verringern. Die Wärmeleitfähigkeit Lambda, gemessen bei 24ºC, ist in Watt/Meter und Grad Celsius (W/mºC) angegeben. Die Verteilung schließlich drückt den Prozentsatz von Messungen aus, bei denen die gemessene flächenbezogene Masse gleich 10 % der mittleren flächenbezogenen Masse (hier: 2270 g/m², bei einer Dicke von 27 mm) war, wobei jede Messung an einer longitudinalen Bahn des Produktes durchgeführt wurde und acht Bahnen nötig waren, um das Produkt in seiner anfänglichen Breite wiederherzustellen.

Fig. 7 veranschaulicht noch deutlicher diesen Zuwachs bei der Verteilung. Auch dort wurde das Produkt in acht Längsbahnen zerschnitten und die Flächenmasse von jeder davon gemessen. Die gepunkteten Linien entsprechen Produkten, die mit einem Kranz vom Typ C1 hergestellt wurden, die Kurven in durchgehenden Linien wurden mit Kränzen vom Typ C3 hergestellt. Die Abweichungen zwischen den einzelnen Bahnen sind mit dem erfindungsgemäßen Kranz viel weniger ausgeprägt.

Aus der vorstehenden Tabelle geht hervor, daß in allen Fällen die erfindungsgemäßen Kränze (C2 bis C4) zu Werten führen, die mindestens gleich den mit einem Standardkranz erhaltenen Werten sind, wobei mit einem Kranz mit Ansätzen (C3) viel günstigere Resultate erzielt wurden, insbesondere was Reißfestigkeit und Durchbiegungswerte betrifft.

Hingegen sind die mit dem Kranz C5 erhaltenen Resultate, bei dem die Strahlen noch weit nach dem Durchgang unter dem Schleuderorgan vereinzelt sind, schlecht. Ein weiterer wichtiger Aspekt der erfindungsgemäßen Produkte ist die sehr merkliche Reduzierung der Anzahl von weißen Stellen, woran der gleichmäßigere Charakter der Schmälzung zu erkennen ist. Es scheint daher doch, daß beim erfindungsgemäßen Vorgehen ein Effekt des Zerschneidens des Fasertorus in relativ kurze Strähnen erzielt wird.

Diese Versuche betrafen bei einem zweiten Mal ein leichtes Produkt, hergestellt mit einem Staudruck am Brenner von 45500 Pa, bei einer Geschwindigkeit des Schleuderorgans von 1900 U/min. Die flächenbezogene Masse beträgt 880 g/m², die Dichte 11 kg/m³, der Micronaire F/59 3,0 und der Gehalt an Phenolformaldehyd-Bindemittel 4,5 %. Diese Art von Produkt wird im wesentlichen in Form von Rollen vertrieben und für die Dämmung von Dachstühlen oder vertikalen Wänden verwendet.

TABELLE III
Kranz Lambda Verteilung

In dieser Tabelle bezieht sich RT auf die Festigkeit bei Zugbeanspruchung, hier ausgedrückt in Pond pro Gramm, d.h. diejenige Kraft, die nötig ist, um eine an ihren beiden Enden durch 2 Klemmbacken eingespannte Probe abzureißen; RE entspricht der Rückfederung (ausgedrückt in Prozent) eines um einen Faktor 6 komprimierten Produktes, der Wert 100 entspricht der nominalen Dicke des Produktes, nicht seiner effektiven Dicke, was erklärt, warum hier Werte über 100 erhalten werden. Die Wärmeleitfähigkeit und die Verteilung sind in den gleichen Einheiten ausgedrückt wie im vorhergehenden Beispiel.

Die hier angegebenen Werte erwecken den Eindruck, daß der Gebläsekranz einen sehr geringen Einfluß auf den Gebläsekranz hat (sic!). Es ist jedoch zu beachten, daß alle Werte zufriedenstellend sind mit Ausnahme des Kranzes, dessen Strahlen vom Ursprung um 50 mm beabstandet sind und sich also erst weit unter dem Induktor vereinigen.

Andererseits weisen die erfindungsgemäßen Produkte eine merkliche Verringerung der Anzahl von weißen Stellen auf. Aber selbst wenn die Ergebnisse im Fall der leichten Produkte nicht deutlich verbessert sind, so bedeutet dies eindeutig einen günstigen Effekt. Des weiteren wurden auf sehr vorteilhafte Weise die Produkte unter Modifizierung von nur einigen Betriebsparametern in Bezug auf das vorhergehende Beispiel hergestellt, aber mit der strikt identischen Produktionslinie. Die Polyvalenz der Linie ist somit aufgrund der konstatierten Verbesserung bei den schweren Produkten ganz bedeutend erhöht.

Man kann schließlich daran erinnern, daß die erfindungsgemäßen Gebläsekränze ebenso unter sehr guten Bedingungen mit etwas unterschiedlichen Bedingungen des Gasausziehens verwendet werden können, beispielsweise mit einer Temperatur der Ausziehgase in der Größenordnung von 800ºC, bei einer Geschwindigkeit des Ausziehgasstroms in der Größenordnung von 50 m/s, wobei das Schleuderorgan in diesem Fall mit etwas kleineren Öffnungen versehen ist als in den vorhergehend angesprochenen Fällen, um die relative Verringerung des Ausziehens durch den Gasstrom zu kompensieren.


Anspruch[de]

1. Verfahren zur Bildung von Fasern aus Glas oder weiteren thermoplastischen Materialien durch innere Zentrifugierung in Verbindung mit einem Gasausziehen mit hoher Temperatur, nach dem das zu zerfasernde Material (5) im ausziehfähigen Zustand ins Innere eines um eine im wesentlichen vertikale Achse (3) drehenden Schleuderorgans (1) gegossenen wird, dessen Umfangswandung mit einer sehr großen Zahl von Öffnungen perforiert ist, aus denen das Material in Form von Fäden (8) ausgeschleudert wird, welche in Fasern ausgezogen und durch einen Gasstrom mit hoher Temperatur und Geschwindigkeit mitgerissen werden, d.h. einer Temperatur von mindestens mehr als 500ºC und einer Geschwindigkeit des ringförmigen Stromes von mindestens 50 m/s, wobei der Strom in Querrichtung zur Austrittsrichtung der Fasern am Umfang des Schleuderorgans entlanggeleitet und von einem ihn umschließenden kalten Gasschleierring (15) kanalisiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleierring über die gesamte Perforationshöhe der Umfangswandung durch divergierende Einzelstrahlen (16) gebildet ist, welche sich kurz nach der untersten Reihe (18) der Öffnungen der Umfangswandung vereinigen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Strahlen (16) ungefähr 20 mm unterhalb der untersten Reihe (16) der Öffnungen vereinigen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Abgabegeschwindigkeit der Strahlen (16) von mehr als 250 m/s.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Schleuderorgan (1) durch elektromagnetische Induktion beheizt wird, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Strahlen (16) auf der Höhe (1a) des ringformigen Induktors (14) vereinigen.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlen (16) mit einer horizontalen Geschwindigkeitskomponente abgegeben werden, die nicht Null ist.

6. Vorrichtung zur Bildung von Fasern aus Glas oder weiteren thermoplastischen Materialien, welche ein um eine im wesentlichen vertikale Achse (3) drehendes Schleuderorgan (1), dessen Umfangswandung mit einer sehr großen Zahl von Öffnungen perforiert ist, einen ringförmigen Ausziehbrenner (9) und einen konzentrischen Gebläsekranz (24) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Gebläsekranz Elemente (25; 28; 26) zur Erzeugung von divergierenden Einzelstrahlen (16) aufweist, die mit d = 2 × h × tanα beabstandet sind, wobei α den Divergenzwinkel der Strahlen darstellt und h eine Distanz, die zwischen der 1-fachen und höchstens der zweifachen - und vorzugsweise höchstens die 1,5- fache - Höhe zwischen der Unterseite der Elemente zum Erzeugen der Gasstrahlen und der letzten Reihe (18) der Öffnungen der Umfangswandung beträgt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß h um ungefähr 20 mm größer als die Höhe zwischen der Unterseite der Elemente (25; 26; 28) zum Erzeugen der Gasstrahlen (16) und der letzten Reihe (18) der Öffnungen der Umfangswandung ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Gebläsekranz aus einem perforierten Rohrring (24; 25) besteht.

9. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Gebläsekranz aus einem Rohrring besteht, an dem Ansätze (28) befestigt sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 71 dadurch gekennzeichnet, daß der Gebläsekranz aus einer Reihe von Düsen (26) besteht.







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