DE1911344A1

DE1911344A1 - Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung von Fasern aus thermoplastischen Materialien,wie insbesondere von Glasfasern

Info

Publication number: DE1911344A1
Application number: DE19691911344
Authority: DE
Inventors: Jean Battigelli
Original assignee: Compagnie de Saint Gobain SA
Current assignee: Compagnie de Saint Gobain SA
Priority date: 1968-03-14
Filing date: 1969-03-06
Publication date: 1969-11-06
Also published as: NO128602C; CH498054A; GB1267670A; AT312184B; ES364798A1; US3649232A; SE365188B; NL164541B; BE729909A; NO128602B; CA919876A; FI50518C; DK135497B; FR95229E; DE1911344B2; DK135497C; FI50518B; NL6903119A; NL164541C

Description

Aachen, den 5. März 1969 1911 3AA Patentanwalt
Dr.-Ing. Heinrich SchelUr Mein Zeichen PaGm 11 765 - 1358

Aachen, Wilhelmstr. 33
Ptetfacb 1369 · Telefon 502049

Conpagnie de Saint-Gobain, Neuilly-sur-Seine

(Frankreich)

Priorität aus den franiuaiachen Patenteiaeldungtn Hr. 143 718 to· 14.3.1968 und 158 651 tob 10.7.1968

Verfahren und Vorrichtungen aur Herstellung τοη Fasern aus thermoplastischen Materialien, vie insbesondere τοη Glasfasern

Die Erfiniung besieht sich auf die Herstellung τοη Fasern aus lineralischen oder organischen Materialien in Tiskoeea Zustand und insbesondere τοη Glasfasern.

Sie betrifft Verfahren für eine derartige Herstellung und Vorrichtungen zur Durchführung der Verfahren.

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EIn erfindungsgeiäßes Verfahren besteht darin, daß nan das zu zerfasernde Material der seitlichen äußeren Wandung eines bewegten Körpers, insbesondere dem Umfangsteil eines mit großer Geschwindigkeit rotierenden Rotationskörpers, zuführt, wobei das Material kontinuierlich ergänzt wird und von der genannten Wandung mitgeführt wird, uo sich unter der Wirkung der Zentrifugalkraft davon abzulösen und eine große Zahl dünner Ströme zu bilden, und daß nan die erhaltenen Ströme in Fasern umwandelt mittels eines Strahles von gasförmigen Fluidua.

Der bewegte Körper kann aus eines kontinuierlichen Band bestehen, dessen Krümmungsradius veränderlich ist.

Ein andereβ Merkaal der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Strahl gasförmigen Fluidums, der das Ausziehen der dünnen Ströme zu Fasern bewirkt, den bewegten Körper in der Zone umgibt, wo das Material der Wirkung der Zentrifugalkraft unterworfen ist.

Ein weiteres Markmal der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Ablage des Materials auf der äußertn Wandung des drehenden Körpers durch Aufsohleudern eines Strahles dieses Materials auf diese Wandung erfolgt.

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Die Ablage des Materials kann τοη einen einsigen Strahl gebildet werden oder Bitteis mehrerer Strahlen, die um die genannte Wandung verteilt sind.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß man die Ablage des zu zerfasernden Materials vornimmt, indem man einen dünnen Strom dieses Materials auf eine Scheibe fallen läßt, der eine Rotationsbewegung erteilt ist und die das Material auf die äußere Wandung des bewegten Körpers schleudert»

Der auf die äußere Wandung des bewegten Körpers aufgeschleuderte Materialstrahl kann gebündelt werden, um ein Auftreffen an der gewünschten Stelle der Wandung zu erhalten. Dem Strahl kann eine schwingende Bewegung erteilt werden, um die Wandung zu bestreichen.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß man die Ablage des zu zerfasernden Materials dadurch vornimmt, daß man auf einen dünnen Strom dieses Materials einen Gasstrahl wirken läßt, der den Strom auf die Wandung schleudert. Diesem Strahl kann man eine schwingende Bewegung erteilen, um die genannte Wandung zu bestreichen.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Materialablage dadurch erzielt wird, daß man einen dünnen Strom dieses Materials 909845/1559

auf ein Organ fallen läßt, den lan Vibrationsbewegungen erteilt und das den Stroi auf die Wandung richtet.

Geaäß einer Variante erfolgt die Ablage des Materialfl auf der äußeren Wandung des bewegten Körpers aittels Materials, das in eine· Behälter enthalten ist, der an der genannten Wandung angrenzt und der kontinuierlich gespeist wird.

Gemäß eines weiteren Merkaal der Erfindung werden die dünnen Ströae, die tob bewegten Körper herrühren, ton eines zweiten bewegten Körper aufgefangen, dessen Aohse parallel zu der des ersten ist, und »an läßt auf die tob zweiten bewegten Körper so aufgefangenen und abgeschleuderten Ströae einen ringförmigen Strahl eines Fluiduas wirken, der ein weiteres Aueflehen bewirkt·

GeaäB einen weiteren Merkaal der Erfindung wird der Gasstrahl, der auf die tob bewegten Körper ausgeschleuderten Ströme wirkt, durch Brenner erzeugt, deren Verbrennungskamier versehen ist alt einer kontinuierlichen Öffnung oder einer Folge τοη Offnungen, aus denen das Gas austritt. Man gibt diesen Gasen eine solche Teaperatur, daß die Viskosität des auf der seitlichen Wandung des bewegten Körpers befindlichen Materials genügend niedrig ist, daeit das Material in Fora τοη dünnen Ströaen ausgeschleudert werden kann.

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Zur Kühlung dee Inneren der eeitliohtn Wendung dee bewegten lörptrt XiSt sen in Berührung lit ihr ein Fluidi« durchfließen vie luft oder Deapf.

GtsiB eine« weiteren MerkMl der Irfindung let te rorteilhaft, das Äußere der eeitliohen Wandung dee bewegten Körpers iu beheisen, insbesondere duroh Induktion.

Genie eines weiteren MerkMl der Irfindung bildet Mn auf der äußeren Wandung des bewegten Körper·» insbesondere rotierenden Körpers, heiße Punkt·, die den dünnen Ströien für ihr Abschleudern außerhalb dieser Wandung als Anhinge» oder Fußpunkte dienen»

Die Anhinge-oder Fußpunkte für die dünnen StröM können erfindungsgesiß auch noch auf andere Welse ge** bildet werden. In Frage koMen beispielsweise Spltien auf der Äußeren Wandung, die insbesondere Bauttnfor» haben können·

Sine etwas andere erfindungsgeaiee Art besteht dar« in» daß Mn die Inhinge- biw· Fuß- oder Anslöeepunkte für die dünnen Ströse aittels Ptrforation?Dlldet, die in der seltliohen Wandung das bewegten Körper· rorgesehen sind und durch die hinduroh Mn einen Überdruck ausübt»

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OesiS einer AusfÜhrungsart nach der Erfindung bildet ■an einen Übtrdruok ie Ian·» eine· Rauaes, der sich !■ Innern dt· beifegten Körpers befindet und durch den inneren Teil von deafen peripher! scher Vandung begrenzt wird. Dieser Bau» kann das innere Yoluaen des bewegten Körpers gans oder teilweise einnehaen· Er kann insbesondere ringförmig sein, und seine innere Vandung ist !■ wesentlichen parallel der periphsrisohsn Vandung des bewegten Körpers.

GeaäB einer anderen Ausführungsart der Erfindung ordnet aan ia Innern des bewegten Körpers eine oder »ehrere Blassuführungen an« die gegenüber dea inneren Teil der perforierten peripheriechen Vandung angeordnet sind und über deren ganse Höhe wirken« Die genannten Zuführungen werden rorsugsweise lit einen heißen Fluidua unter Druck gespeist. SrfindungsgeaäB ist vorgesehen, daß die Oasströse ie wesentlichen senkrecht sur Oberfläche der Vandung gerichtet sind, das heifit ie wesentlichen in der Achse der Perforationen.

Gegenstand der Erfindung' sind auch Vorrichtungen sur Durchführung der erfindungsgeaäBen Verfahren.

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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtungen und sonstige der Erläuterung der Erfindung dienende Beispiele dargestellt. Die nachfolgende Beschreibung bezieht sich auf diese Ausführungsbeispiele und sonstigen Beispiele bzw. auf die Zeichnung. Sie beinhaltet aber zugleich eine weitere allgeaeine Beschreibung der Erfindung. In der Zeichnung zeigen

Figo 1 schematisch eine Seitenansicht von einer Vorrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine Seitenansicht von einer solchen Vorrichtung mit Darstellung der Speisung Bit Material;

Fig. 5 bis 6 Formen des Auftreffens des Materialstrahles auf die Wandung des rotierenden Körpers; ·

Fig. 7 bia 9 auf diese Fönen bezogene Ansichten von Hand der Scheibe, welcher den Materialstrahl formt;

Fig.10 eine Teildraufeicht auf einen Scheibenrand;

Fig.11 eine Seitenansicht von einer Vorrichtung zur Bildung des Materialstrahls;

Fig.12 und 13 einen Längsschnitt von einer Düse, die dem Durchlauf des Strahles dient, und einen Querschnitt vom Düaenende;

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Fig. 14 einen Längsschnitt von einem Gebläse, das auf den Strahl einwirkt;

Fig. 15 eine Seitenansicht von der Vorrichtung zur Bildung des Materialstrahls mit schwingender Düse;

* 16 eine Ansicht von der Bahn der Ablage, wie sie sich auf der Wandung des rotierenden Körpers ausbildet;

Fig. 17 und 18 Seitenansichten von abgewandelten richtungen zur Bildung des Materialstrahle;

Fig. 19 eine Seitenansicht von einer anderen tung zur Bildung des MaterialStrahls;

Fig. 20 und 21 eine Seitenansicht bzw« eine Drauf sieht von einer Aufnähmevorrichtung zur dung der Materialablage auf der Wandung rotierenden Körpers;

Fig. 22 eine Draufsicht von einer Vorrichtung zielung einer Anzahl von Materialablagen;

Fig_e 23 eine perspektivische Ansicht von einer Variante dieser Vorrichtung;

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Fig· 24 eine Draufsicht von einer erfindungsgea&ßen Vorrichtung Bit zwei rotierenden Körpern, die miteinander zusammenarbeiten;

Fig· 25 eine Draufsicht von einer Vorrichtung Bit ringförmigem Krane ait variables Austritteschlitz;

Fig. 26 eine Draufsicht bzw. eine Seitenansicht von einer anderen Ausführungsfore;

Fig. 27 eine Draufsicht von der Beschleunigungsscheibe, die zu dieser Ausführungsfons gehört;

Fig. 28 einen vertikalen Teilschritt an einer erfindungsgeaäBen Vorrichtung nit ringföraigea Brenner, Dampfgebläse und Induktionsspule;

Fig. 29 in kleinere* Maßstab eine Ansicht von unten von dieser Vorrichtung;

Fig. 30 einen vertikalen Teilschnitt von einer erfindungsgeaäBen Vorrichtung Bit Becbaniachen Ausziehen der dünnen Materialstrom;

Fig. 31 eine Draufaioht von einer Ausf Uhrungefora Bit UBlaufendea Körper, der nicht Rotationskörper ist;

Fig, 32 eine Draufsicht von einer Variante;

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Fig. 33 bis 37 Teilaneichten von Ungleicheäßigkeiten oder Anhänge- bzw. Fußpunkten für die dünnen Ströae beil Verlassen der seitlichen Wandung des rotierenden Körpers;

Fig. 38 einen Tertikaien Teilschnitt von einer erfin dungsgenäßen Vorrichtung, bei der die seitliche Wandung des rotierenden Körpers Perforationen aufweist, durch die hindurch ein überdruck ausgeübt wird;

Fig. 39 und 40 Teilschnitte von der peripher!sehen bzw. seitlichen Wandung.

Fig. 1 zeigt scheiatisch eine Vorrichtung zur Durch führung des erfindungsgenäßen Verfahrens· Diese Vorrichtung uifaßt einen rotierenden Körper 1 in Fon» eines festen Rotationskörpers, der sich sit großer schwindigkeit üb seine Achse 2 dreht. Die seitliche bzw· peripherische Wandung 3 dieses Körpers weist gleichaäßigkeiten oder Punkte zua Anhängen (Verankerung»- oder Fußpunkte für die dünnen Strose) 4 auf, die weiter unten noch ia einzelnen beschrieben verdau Di· Vorrichtung uifaßt auch einen ringförmigen Kranz der konzentrisch zur Achse 2 ist und von wo ein Strahl eines Fluiduas (z.B. eines Gases) 6 austritt» des eine große Geschwindigkeit erteilt 1st.

Das zu zerfasernde Material wird als Strahl 7 auf die Wandung 3 geschleudert und bildet dort einen Material-

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vorrat 8, aus dem durch die Zentrifugalkraft dee Körpers 1 dünne Ströme 9 ausgeschleudert werden. Diese Ströme werden der Wirkung des Pluidumstrahles 6 unterworfen, der sie auszieht und sie in Fasern umwandelt.

Die Speisung mit dem zu zerfasernden Material kann, wie es Figo 2 zeigt, duroh Abschleudern eines dünnen Stromes 10 mittels einer Beschleunigungsscheibe 11 erfolgen.

Die Geschwindigkeit des auf die Wandung 5 aufgeschleuderten Strahles 7 soll unter Berücksichtigung der Abflußmenge derart sein, daß das zu zerfasernde Material diese Wandung vollständig benetzt. Außerdem soll die Fläche des Auftreffens des Strahles auf die Wandung ein genau bestimmtes Profil haben, damit die Verteilung des Materials auf der Wandung beeinflußt geregelt werden kann.

Der Umriß des Strahles beim Auftreffen auf die Wandung kann beispielsweise eine der Formen 12a, 12b, 12c, 12d haben, die in den Fig_o 5 bis 6 dargestellt sind. Diese Formen können erzielt werden mit Hilfe geeigneter Profile 13a, 15b, 13c der Oberfläche der Beschleunigungsscheibe 11, wie sie in den Fig„ 7 bis 9 dargestellt sind.

Fig. 10 zeigt eine Draufsicht eines Teiles der Beschleunigungsscheibe 11 mit Einschnitten 13a vom Profil entsprechend demjenigen der Fig. 7. Der Stroi 10,

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dessen Umriß bei« Auftreffen auf die Scheibe Bit
bezeichnet ist, wird beschleunigt unter der vereinigten Wirkung des* Profile der Einschnitte und der peripherisohen Geschwindigkeit der Scheibe«

Die Speisung des rotierenden Körpers kann auch, wie
dies Fig. 11 zeigt, erzielt werden Avroh Ausschleudern eines dünnen Materialstroaes 14 vom Hand &.<;:-: rotierenden Scheibe 15 und Bündelung des ausgeschleuitrten Stromes durch Durchleiten durch eine Düse 16 ote durch ein Gebläse«

Wie Flg. 12 zeigt, kann nan eine kD&vergent-divexge&ic Düse 16 mit doppelter Wandung verwenden, die dur@h
einen Wasserumlauf 17 gekühlt ist« Diese Düse kam m ihrea Ausgang ein Profil 18 haben, wie es in Pig® 15-dargestellt ist, und ergibt auf der Wandung ie@ ξό!Ι@- renden Körpers ein Auftreffen 19, dessen For© in di@- 8er Figur dargestellt ist«

Bei einer Variante geaäfi Fig« 14 verwendet
Gebläse 20, das konzentrisch sus
dünnen Stroa ist und alt einea Fluidu® wi©
oder Verbrennungsgas gespeist wird«

Diese Vorrichtung alt Düse oder Gebläse kann feet
sein und so dea auf die Wandung des rotierenden
pere gerichteten Mftterialstrahl eine konstante
tung geben. Man kann auch der Vorrichtung eine

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schwingende Bewegung erteilen, die ein Bestreichen der Wandung des rotierenden Körpers bewirkt.

Fig. 13 zeigt eine Düse 16, die um eine horizontale Achse schwingt.

Fig. 16 zeigt die aufeinanderfolgenden Umrisse 21 des Haterialstrahle8 auf der Wandung 5.

Gemäß einer Variante kann nan den antreibenden Fluidumstrahl eine schwingende Bewegung erteilen, ehe er mit dem Strom auf dem zu zerfasernden Material in Berührung kommt.

Fig_e 17 zeigt ein Beispiel einer solchen Vorrichtung. Bin Brenner 22 schleudert einen Gasstrahl 25 von großer Geschwindigkeit aus, der eine schwingende Düse 24 durchläuft. Der Strahl trifft den Materialstrom 14» äes er @im entsprechende schwingende Bewegung veraitteli.

Bei der Aasführungsart g@!&äß Fig. 18 durchläuft der

Gasstrahl 23 eine i@st@ Mm 26-, wu i@ia® Ablenkung ¥ira erziait dinrait Wirktiag tines Fluldnm Bat 27-27a as Mals um BSsQ₉ äae s§ite®öl&t sur Aefca® ä«r

in anttreii Sla&e

@§fsHg Fig^ Ii kai» ii© Sfass^g i@r feate-g

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tion8vorricfatung. Bei dieser Vorrichtung fällt der Materialstrom 14 auf einen vibrierenden Support 28, der durch einen Wasserualauf/gekühlt ist und der den Stroa auf die Wandung 3 schleudert. Man kann die Geschwindigkeit des tos Support reflektierten Stromes 7 ändern ebenso wie die Fons der Zone der Berührung des Stroses mit der Wandung 3» indes man die Frequenz und die Aaplitude der Vibrationen regelt sowie den Winkel &, den der Support sit dei Strom 14 bildet, welcher aus der Spinndüse 30 kernst,

Die Fig. 20 und 21 beziehen sieh auf eine andere Art der Speisung der seitlichen Wandung 3 das rotierenden Körpers mit Material« Diese Speisung wird ersielt durch Einführung des aus der Spiimdüs® 30 koBsseaden Materialstroaes 14 in einen Behälter 31* Bieeer ter ist der Wandung 3 benachbart aageoröaei* Er durch einen Brenner 32 beheizt. Dl@ Wandimg 5 läuft Tor des Behälter vorbei und übersteht sioh durch Berührung ait Material« Die E©t@ii©agg@S6bwindigteit des rotierenden Idrpere und de? tiaperätirmlereeM®! zwisohen der Wandung 3 uM ie»
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dfr SuMir des iu sarfaeessiea Materißlo la siuiigea aclmaXen 2omt bsixucfetet norden« f©a iä©a©i? Zone aus» wo ein Mrfarlal?eratt auf fi@r rotierenden Körpers gebilitt ^irft₉ XHses sie

uater der fiasisg der

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ab. Die Materialnenge, die jeden dieser Ströae bildet, nimat alliiählich ab in des Maße» wie «an sich ▼on der Zone der Speisung entfernt« Ober eine gewisse Entfernung hinaus kann eine unterbrechung des Zerfaserns vorkommen durch Aufhören der Schicht. Andererseits können die !«mittelbar hinter der Speisungszone ausgeschleuderten Ströme wegen ihrer Masse eine Bwgie haben» die größer ist als diejenige des Fluidumstrahles, der ihres Ausziehen dient« Baraus können sich folglich große Heterogenitäten in der Feinheit der erhaltenen Fasern ergeben.

diese Nachteile su Bildern, kann nan nit Hilfe der oben beschriebenen Mittel eine Anzahl τοπ Materialstrahlen auf die seitliche Wandung des rotierenden Körpers schleudern, wobei diese Strahlen gleichaäöig um die Wandung verteilt sind.

Bins Variante gemäß Fig. 22 besteht darin« daS »an Materialströme 33 an mehreren Punkten einer Be-8ohleunigungs8cheibe 54 euffihrt, ?©n wo sie abgeschleudert werden und Bit gekühlten üalenkern 35 in Berührung koaaen, die dl© beschleunigten Ströae 36 an Punkten in gleichen Abständen auf die Wandisng 3 des rotierenden Körpers richten. Bei dieeer Ausftihrungafors sind die Achsen Her Beschleunigungssoheibe und des rotierenden Körpers getrennt·

Gemäß der in Fig. 23 dargestellten AusfÜhrungsforo

sind diese Achsen gemeinsam· Die Beschleunigungs-

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scheibe 37, die die Ströae 38 aufniaat, ist fest verbunden ait den rotierenden Körper, und die beschleunigten Ströae 39 werden uagelenkt durch üalenker 40* die konzentrisch sur Achse der Anordnung angebracht sind·

Geaäß einer anderen Unordnung fängt »an alt ©is§» «weiten rotierenden Körper die priaären Ströa® auf ₉ die von des rotierenden Körper ausgeschleudert werden* auf welchen die lokalisierte Ablage ä&s m sarfas®»- den Materials gebildet wird. Sine solche Anordnung ist in Fig. 24 dargestellt. Der erste rotierende Körper ist Bit 1 bezeichnet, der su serfa§emd@ Materials trahl ist seinerseits Bit 7 bezeichnet« Di® priaären Ströae 9, die τοη der seitlichen Wandung 5 dieses Körpers ausgeschleudert und durch die aus te ringförmigen Düse 5 austretenden Gase nicht wirkte ausgezogen werden können, werden aufgefangen ?©» tei ssweiten Zenirifugalkörper i 41» dessen -Aiihse su derjenigen des ersten Körpers ist» Bl@s® stellen auf de» Zentrifugalkörper 41 alü© aus der neue Ströee 42 ausgeschleudert und aus der ringfönilgen Düse 43 austretend®! Sase sau ausgesogen werden«

Zur Tollstindigen Beseitigung der Wirkung, die mm der allnählichen Abnabae der priaären Ströa· herrührt, die von rotierenden Körper ausgeschleudert werden, und na ein Aussiehe» eu bewirken, das

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tional der Stärke der primären Ströme ist, wodurch eine gute Homogenität der erseugten Fasern eraielt wird, kann nan auf die Bewegungsmenge des den Aueziehen dienenden Fluidums einwirken.

Hierzu kann man bei konstanter Austrittsgeschwindigkeit des Fluidums die Liefermenge in Richtung der Rotation des Zentrifugalkörpers von der Zone des Aufbringena des zu zerfasernden Materials an abnehmen lassen. Fig. 25 bezieht sich auf eine solche Vorrichtung und zeigt bei 44-44a den abnehisenden Querschnitt der Austrittsöffnung.

Die ringförmige öffnung 5 zu» Ausschleudern der Gase kann kontinuierlich sein, da der beschleunigte Material strom den Gasstrahl im Gebiet der Speisunggsöiaa durchqueren kann, ohne abgelenkt m werden» MaB kann auch diskontinuierliche Aussclilduderdffnuügeii ?©rseheß ait Unterbreche des Gasstrahles la Gebiet jeder SptisungsEone* ■

Vie @s oben

es aSglidi ge:^äB te" Bavatelliaig ia San Mg» 26 ^d 27»

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Die Fig. 28 und 29 seigen eine Auaführungsfora τοη einer Vorrichtung gemäß der Erfindung. Diese Vorrichtung umfaßt einen Rotationskörper 45, des durch seine Achse 46 eine Rotationsbewegung erteilt ist. Auf seine seitliche Wandung 47 werden drei Materialstrahlen 48 aufgeschleudert mit Hilfe ton Mitteln, wie sie oben beschrieben sind·

Die durch den Brenner 50 erzeugten Verbrennungsgese bewirken die Beheizung der äußeren Siisk Oberfläche des rotierenden Körpers und halten das Material in einem Zustand genügend niedriger Viskosität, damit es unter der Wirkung der Zentrifugalkraft in dünnen Strömen 51 ausgeschleudert werden k&mi, wobei die Zentrifugalkraft dabei eine Aussiehwirkwig auf diese Strune ausübt. Di® innere Fläche dar Wandung ist ihrerseits gekühlt durch ein FlulduB wi© Ioj£t₉ Deipf oder Wasser, das durch ein® Jolting 52 stag® führt wird, die in der Achse 46 angebrannt ist_y und das eine Kanser 53 eintritt, deaaen ©ine Wandung gefell dei ist durch die innere H&ohe der a§iili@h®n duag des rotierenden SBzperso Ik&dk c&@ Wirkung dieser Kühlung, dt? ä%tr®h die a»sner 50 austretenden ¥®rtaEi«gs§as@ ®r§@ifte®

uaä auch der Beheizung ΦμΦ, IaäBkti®a aittsli ¥oa einem Hoöbfireque^sstni· Spule 54 kann »an Punkte- sm
schaff en, die die lokslisiamsg dss lns Ströie 51 begünatigsa,
srs-lohtlich aein

Bei dieser Ausführungefon wird die Entfernung der Fasern erleichtert aitiels eines Gebläses in Fon eines Ringteiles 55.

Die Bildung der Fasern kann ersielt werden durch mechanisches Ausziehen allein unter der Wirkung der Zentrifugalkraft.

Jedoch verbessert man in dieses Falle beträchtlich die Feinheit der Fasern» indes aan (Fig, 30) us den rotierenden Körper heran einen Brenner 56 ait weichen Flammen anordnet, der den Zweck hat, die Ströme 51 während ihres Aussiehens auf fenperatur su halten« Sin Blaskrans 57 bewirkt die Entfernung i»t Fasern.

Die Fig. 31 und 32 zeigen Ausführongebeispiele von Vorrichtungen geaäB der Erfindung ait bewegten Körpern, die aus eines kontinuierlichen Band mit variablen KrÜmBungsradius bestehen»

Die Vorrichtung geaäS Fig, 31 hat ein kontinuierliches (endloses) Band 70, das über drei Identische Botationskörper 71 l&ifi, die sich alt derselben Geschwindigkeit und iß derselben Richtung drehen* Das Band 70 hat Ungleiohaäßigkeiten oder Punkte mm Anhängen (FuBpunkte) wie die oben beschriebenen rotierenden Körper. Diese Vorrichtung hat auch Sohlitie 72, durch die ein Fluidussetrahl von großer Geschwindigkeit austritt* Das su terfaaemde Material wird auf

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das Band abgeschleudert oder aufgebracht an den Punkten 73, wo das Band geradlinig ist« Bas Aueschleudern der prlaären Ströae 74 vollzieht sich τοπ den Punkten 75 bis su den Punkten 76, wo das Band den kleinsten Krünungsradius hat und das eu serfasernde Material sonit der Zentrifugalkraft unterworfen ist.

Bei der Variante geaäß Fig· 32 läuft das kontinuierliche Band 77 über ewei identische Rotationskörper 78, die sich in derselben Richtung und mit derselben Geschwindigkeit drehen. Die Blaeechlitze, aus denen die FluiduBsstrahlen ait hoher Geschwindigkeit austreten, sind bei 79 dargestellt«

Bas su serfasernde Material wird bei 80 und 81 augeführt. Bas Ausschleudern der priaären Strahlen 82 volliieht sich τοη den Punkten 85 ab, wo Her Xrüaaungsradius einen endgültigen und verkleinerten Wert an« niaat, in Richtung der Rotation des Bandes* Man bewirkt so eine von den Punkten 83 su den Punkten wachsende Zentrifugalbeeohleunigung, was gestattet« die Stärke a»r priaären Ströae su hoaogenieieren.

Gesäß den vorhergehenden Ausführungen ist vorgesehen, daß die seitliche Wandung des bewegten Körpers Ungleichmäßigkeit en oder Punkte sua Anhängen aufweist, τοη denen die Materialströne ihren Ursprung nehaen. Se wurde jedoch festgestellt, daß, wenn das Material, das

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die Schicht auf der seitlichen Wandung bildet, eine genügend geringe Viskosität hat, diese Schicht unter der Wirkung der Zentrifugalkraft aufspringt und eine große Zahl von Strömen bildet. Die Erfindung umfaßt, somit,auch die Vervendung von bewegten

vjoder rotierenden Körpern ι
KörpeTfijrfleren ieitliebe Wandung nicht derartige Punkte zum Anhängen aufweist. Jedoch ist bei dieser Art die Zahl, die Verteilung und die Stärke der so erzielten Ströme schwer zu regeln oder zu beeinflussen. *

ist also vorteilhaft, die Bildung der Ströme zu begünstigen mit Hilfe von gut präzisierten Punkten zum Anhängen. Der Vorgang des Aussohleuderns von primären Strömen von diesen Punkten sun Anhängen ist folgender:

Die Zentrifugalkraft wirkt gleichmäßig auf alle Materialelement9, die sich in demselben Abstand von dar Rotationsachse befinden» Wenn dia Kohtsl^nskräfto der Haterialschioht an -Ellen Punktes gr^Sex* sind ale dies© £§äi?i£ugalkrafi» wird das Sfet®rial m&okt mithören, an der Wa&tag im roti^@ii©!i häagei§,s Mmm mm isgigta- lsi
eis.®

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Nachstehend werden Aueftihrungebeispiele gegeben von diesen Punkten nit Aufheizung bew. aus Anhingen der Materialströie.

GeeäB einer Ausführungsart sieht aan auf der seitliohen Wandung des rotierenden Körpers 1 Ungleichmäßigkeit en bzw. Unebenheiten Tor, Diese Unebenheiten können bestehen aus dreikantigen Spitzen 58 (Fig. 33), aus rautenföraigen Spitzen 59 (Fig. 34) od@r aus Kanten 60 (Fig· 35) Ton kreisförmigen Rippen od.dgl·

Es ist auch nöglich, Punkte sub Anhängen auf einer glatten Wandung zu erhalten, indem nan h@iBe Punkte auf dieser Wandung schafft islt Hilfe von Diskontinuitäten der thenaisehen Leitung»

Beil Beispiel gtiäB Fig. % eint iohlrl^e 61 la äußere Fliehe der eetilU&e^ M^iniiiig 62 den ΚΰτρΒτη elngeXasseE» M® fi@f@ dits iat geringer als die Biskt i#r IaiuBg_t ii© siM©a also nidit auf dtr iaattaa flMi® iaziore FlSüfe® eine aiai^igtft Teaperetnr äußere Fische, bildtü eidi.infolge ä«r Ü thareischen leitung held· 'FnAIt" S7 Is B Hohlräuae. An diesen h@i3@a Binktta stfiDt tarial heraus in Fox® ¥un Si^^^a

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Bei der Variante geaiB Fig. 37 sind Sacklöoher 69 Ib Innern der Wandung torgesehen. Die HaterialstrÖBe «erden dann an den Stellen 70 ausgeschleudert, die sich jeweils «wischen den Sacklöchern befinden.

Fig. 38 zeigt bei 85 einen rotierenden Körper in Fora eines festen Hotationskörperß, der üb seine Achse rotiert. Auf die Süßere peripherisohe Wandung 87 dieses rotierenden Körpers wird das bu zerfasernde Material in Fora eines Strahles 86 aufgeschleudert. Dieser Strahl wirkt in wesentlichen über die ganse Höhe der Wandung 87·

Die peripherische Wandung 87 hat öffnungen 86, die Auslöaepunkte bilden, von denen das Material in dünnen Ströaen 89 abgeschleudert wird. Der rotierende Körper 1st Terschloseen durch einen Boden 90 und eine Wandung 91, die koaxial «ur Wandung 67 angeordnet ist. Auf diese Weise wird eine Kaaaer 92 begrenzt, die unter truck gesetst wird Bitteis eines gasförmigen Fluiduas, wie Luft, das durch eine Leitung 93 zugeführt wird, die konzentrisch zur Achse des rotierenden Körpers ißt.

Der Druck der luft in ü»v Kanaer 92 kann solcher Art sein« daß die Luft durch die Öffnungen 88 hindurchtritt unter Bildung von Strahlen, die auf das toi rotierenden Körper Bitgeführte Material wirken und den Beginn von Stroaen 89 bewirken und bei deren Bildung Bitwirken (Flg. 39).

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Der Druck der Luft in der Kammer 92 kann auch solcher Art sein, daß die Luft nicht durch die Öffnungen 88 (Fig. 40) hindurchtritt. In diesem Falle bildet der Luftdruck durch Einwirkung auf das Material gegenüber den öffnungen 88 Auslösepunkte für die vom rotierenden Körper ausgeschleuderten Ströme.

Bei der dargestellten Ausführungsform erfolgt das Ausziehen der Ströme zu Fasern mittels Gas, das aus der ringförmigen Austrittsöffnung eines zum rotierenden Körper koaxialen Kranzes 94 austritt. Es ist auch ein zum rotierenden Körper konzentrischer Blaskranz 95 vorgesehen, der der Entfernung der erzeugten Fasern dient.

Alle Merkmale, die in der vorstehenden Beschreibung erwähnt und/oder in der Zeichnung dargestellt sind, sollen,- sofern der bekannte Stand der Technik dies zuläßt, für sich allein oder in beliebigen Kombinationen oder Teilkombinationen als erfindungswesentlich angesehen werden, auch wenn sie in den Ansprüchen nicht enthalten sind.

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Claims

- Aachen, den 5. März 1969

wft Anmelder: Compagnie de Saint-Gobain Dr.-fng. Heinrich Scheller

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Patentansprüche

Ί))Verfahren Bur Herstellung von Fasern aus thermoplastischen Materialien, wie insbesondere von Glasfasern, dadurch gekennzeichnet, daß nan das zu zerfasernde Material der seitlichen äußeren Wandung eines bewegten Körpers, insbesondere de· ümfangsteil eines Bit großer Geschwindigkeit rotierenden Botationskurpers, zuführt, wobei das Material kontinuierlich ergänzt wird und τοπ &er genannten Wandung altgeführt wird, um sich unter der Wirkung der Zentrifugalkraft davon abzulösen und eine große Zahl dünner Ströme zu bilden« und daß man die erhaltenen Ströme in Fasern umwandelt mittels eines Strahles τοη gasförmige» Fluidum.
2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegte Körper aus eines kontinuierlichen Band besteht» dessen Krtaniagsradiiis veränderlich ist.
3) Verfahren nach aisdtsteni eine» der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekannssiohnet, daß der Strahl gasförmigen Fluidums, der das Aussieben der dümten Ströme stt Fasern bewirkt, den bewegten Körper in der Zone umgibt, wo das Material äer Wirkung der Zentrifugalkraft untervorfan ist»
4) Verfahren nach Mindestens eine* der Ansprüche

1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablage des Materials auf der äußeren Wandung des drehenden Körpers durch Aufschleudern eines Strahles dieses Materials auf diese Wandung erfolgt·
5) Verfahren nach lindesten* eines der Ansprüche

1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablage erfolgt aittels Materials, das in einen Behalt er enthalten ist, der an die äußere Wandung des bewegten Körpers angrenzt·
6) Verfahren nach slndestens eines der Ansprüche

1 bis 5t dadurch gekennzeichnet, daS san auf der äufieren Wandung des bewegten Körpers zwei oder sehr Aufbringstellen für das zu zerfasernde Material bildet, die gleichmäßig über die Wandung ▼erteilt sind.
7) Verfahren nach lindesten« eis« der Ansprüche

f bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Ban die Ablage des zu zerfasernden Materials voxniBst, indes ■an einen dünnen Strordiei*» Materials auf eine Scheibe fallen läßt t der sine Rotationsbewegung erteilt ist und die das Material auf dio äußere Wandung des bewegten lörptre schleudert.

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8) Verfahren nach mindestens einen der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man den Materialstrahl bündelt, um ein Auftreffen an der gewünschten Stelle in der äußeren Wandung des bewegten Körpers zu erhalten·
9) Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man dem Materialstrahl eine schwingende Bewegung erteilt, dasit er die äußere Wandung des bewegten Körpers bestreicht, *
10) Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß man die Materialablage dadurch vornimmt» daß man auf einen dünnen Strom dieses Materials einen Gasstrahl wirken läßt, der den Strom auf die äußere Wandung dee bewegten Körpers schleudert.
11) Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß man diesem Gasstrahl eine schwingende Bewegung erteilt« um die äußere Wandung des bewegten Körpers su bestreichen·
12) Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialablage dadurch erzielt wird, daß man einen dünnen Strom dieses Materials auf ein Organ fallen läßt, dem man Vibrationsbewegungen erteilt und Usern den Strom auf die äußere Wandung des bewegten Körpers richtet. 909845/1559

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13) Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche

1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die dünnen Ströme, die sich Tom bewegten Körper ablösen, ▼on einem zweiten bewegten Körper aufgefangen werden, dessen Achse parallel zu der des ersten ist, und daß man auf die vom zweiten bewegten Körper so aufgefangenen und abgeschleuderten Ströme einen ringförmigen Strahl eines Fluidums wirken läßt, der sie in Fasern umwandelt.
14) Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausziehen der ausgeschleuderten Ströme außerhalb der äußeren Wandung des bewegten Körpers mittels eines Verbrennungsgases bewirkt wird, das aus einem Brenner austritt.
15) Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß man auf die äußere Wandung des bewegten Körpers heiße Gase leitet, deren Temperatur derart ist, daß die Viskosität des auf dieser Wandung abgelegten Materials genügend niedrig ist, damit das Material in Form von dünnen Strömen ausgeschleudert werden kann.
16) Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche Γ bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die warmen Gase zum Ausziehen der Ströme in Fasern verwendet werden.

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17) Verfahren nach Bindestens einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die tos bewegten Körper abgeschleuderten Ströne durch die Wirkung allein der Zentrifugalkraft zu Fasern ausgezogen werden.
18) Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 17» dadurch gekennzeichnet, daß man auf die vom bewegten Körper ausgeschleuderten Ströme weiche Flammen wirken läßt, die die Ströme, auf i der für ihr Ausziehen geeigneten Temperatur halten·
19) Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß man die auegezogenen Fasern entfernt mittels warmer Gase oder Dampf.
20) Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche bis. 19, dadurch gekennzeichnet, daS man das Innere der seitlichen Wandung des bewegten Körpers kühlt durch Durchleiten eines Fluiduvs wie Luft, Daipf _f Wasser fctxii in Berührung alt ihr.
21) Verfahren nach »Andestena einem der Ansprüche bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß das iiSere der seitlichen Wandung dee bewegten Körpers durch Induktion heheist wird.

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22) Verfahren nach nindestens einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß man auf der äußeren Wandung des bewegten Körpers heiße Punkte bildet aittels üngleichmäßigkeiten der thermischen Leitfähigkeit, wobei diese heißen Punkte als Anhängepunkte bzw» Fußpunkte für die vom bewegten Körper abgeschleuderten dünnes Ströme dienen«
23) Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach mindestens eines der Ansprüche 1 bis 22, gekennzeichnet durch einen bewegten Körper CD, Mittel zur Bildung einer Ablage des zu zerfasernden Materials auf einen lokalisierten Teil der seitlichen Wandung (3) dieses Körpers und Mittel zur Erzeugung eines Gasstrahles (6), der auf die vca bewegten Körper ausgeschleuderten dünnen Ströie (9) gerichtet ist.
24) Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegte Körper ein sieh »it großer Geschwindigkeit u» seine Achse drehender Rotationskörper (1) ist und daß der auf elIs dünnen Ströee (9) gerichtete Gasstrahl (6) aus einei ringförmigen Kranz (5) austritt, der koaxial zu dieses Körper ist.

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25) Vorrichtung nach aindestens eines der Ansprüche 25 und 24. dadurch gekennzeichnet, daß der bewegte Körper aus eines kontinuierlichen Band (70, 77) sit veränderliches Krtimsungsradiue gebildet ist und daß der auf die dünnen Ströse gerichtete Gasstrahl aus Schlitzen (72, 79) austritt, die in den Bereichen (75 bis 76, 83 bis 84) des kleinsten Krtiaaungeradius des Bandes angeordnet sind.
26) Vorrichtung nach aindestene eines der Ansprüche 25 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel sur Bildung der Ablage des Materials aus einer Scheibe (11, 15) bestehen, die einen dünnen Stros (10, 14) des Materials aufnimmt und ihn abschleudert auf die seitliche Wandung (3) des bewegten Körpers (1).
27) Vorrichtung nach sindestens eines der Ansprüche 23 bis 26, dadurch gekenneeichnet« daß der Rand der Scheibe (11) Hüten (13a), Vellungen (13b) oder Stufen (13c) aufweist, us auf der seitlichen Wandung (5) des bewegten Körpers (1) ein Auftreffen des Materials von einer bestimmten Gestalt (12a, 12b, 12c, 12d) su erzielen.

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28) Vorrichtung nach sindestens eines der Ansprüche Ot 25 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Mall terialstrahl (7) Tor seines Auftreffen auf die m seitliche Wandung des bewegten Körpers (1) durch *° eine Düse (46) oder ein Gebläse (20) lauft.

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29) Vorrichtung nach iindeetens einen der Ansprüche 23 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß der Düse (16, 24) eine schwingende Bewegung erteilt ist.
30) Vorrichtung nach Bindestens einen der Ansprüche 23 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (26) senkrecht zu ihrer Achse einen Strahl eines Fluiduns (bei 27 bzw. 27a) erhält, der ein*« nal in einen Sinne und das andere Mal in anderen Sinne gerichtet ist.
3D Vorrichtung nach Bindestens einen der Ansprüche 23 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß nan auf die Scheibe (34, 37) zwei oder mehr dünne Materialstrom (33» 38) fallen läßt, die auf die seitliche Wandung (3) des bewegten Körpers (1), z.B_o eines Rotationskörpers, durch üalenker (35, 40) gerichtet werden.
32) Vorrichtung nach mindestens einen der Ansprüche 23 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse der Scheibe (37) die gleiche ist wie diejenige des rotierenden Rotationskörpers (1) und daß die Unlenker (40) entlang eines konzentrischen Kreises zu dieser Achse angeordnet sind (Fig. 23).
33) Vorrichtung nach mindestens einen der Ansprüche 23 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse der Scheibe (15)» die den dünnen Strahl des Materials aufninnt, senkrecht zur Achse des rotierenden Körpers (1) ist (Fig. 26, 27).
34) Vorrichtung nach mindestens einem der AnsprUohe 23 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daS die Hit* tel zu Bildung der Ablage des Materials aut einen Support (28) bestehen, der den dünnen Strahl (14) des Materials aufnimmt und des eine Vlbrationsbevegung erteilt ist.
35) Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 23 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel Eur Bildung der Ablage des Materials aus einem Behälter (3D bestehen» der in der Nähe der seitlichen Wandung (3) des bewegten Körpers (1) angeordnet ist und der einen Strom (14) des zu zerfasernden Materials aufnimmt, wobei der Behälter durch einen Brenner (32) beheizt ist.
36) Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 23 bis 35» dadurch gekennseiohnet, daö der Irans sur Erzeugung des Gasstrahles, welcher auf die ▼on bewegten Körper ausgeschleuderten dünnen Ströme gerichtet ist, eiäen Ausströasohlits (44» 44a in Fig. 25; 72 in Hg. 31) *ea wiablte Querschnitt aufweist·
37) Vorrichtung nach »indestont einem der

23 bis 36, dadurch gekennzeichnet» dftfi die mif die dünnen Ströne gerichteten Gase au® einer Verbrennungskaaaer austreten und fugleleh der Beheizung der seitlichen Wandung de· bewegten Körper« und de» Ausziehen der Strife* dienen (Fig, 28h > 9099A5/1S8S

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38) Vorrichtung nach Mindestens einen der Ansprache 23 bis 37» dadurch gekennzeichnet, daS die innere Oberfläche der seitlichen Wandung (47) des bewegten Körpers (45) gekühlt ist insbesondere durch Durchleiten eines gegen diese Oberfläche geleite» ten Fluidues (Fig. 28).
39) Vorrichtung nach nindestens einem der Ansprüche 23 bis 38, dadurch gekennaeichnet, daß die äußere Oberfläche der seitlichen Wandung des bawegimi Körpers beheist ist aittels einer Spule (54), dia von eine» EochfrequensstroB durchflossen ist·
Vorrichtung nach Mindestens einen: der Ansprüche 23 bis 39» dadurch gekennzeichnet, dafi außerhalb des rotierenden Körpers ein Blaskrans (55) angeordnet ist» der alt Luft oder Dampf gespeist wird und des Satfernen der erzeugten Fasern dient ₉
41) Vorrichtung nach Mindestens einem dtr lasprüch® 23 hiß 40, dadurch gtkennieichnet, daß si® eines sun bewegten Körper äußeren Schirm aufweist, der inebeiondtre sur VergftMtanusg der Geschwindigkeit auf als dünne», Ströa« wirkendem Hesströae dient,
42) forriohiufig nach aindeif mm ®in@m dar iasprü@he 23 bis 41, dadurch gektnneeldmsi. SaS die sa.itl.teh@ Wanduftf des bewegten Körpers CD glatt ist (i«B. Fig* 11),

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43) Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 23 bis 42, dadurch gekennzeichnet, daß die seitliche Wandung des bewegten Körpers Ungleichmäßigkeit en oder Punkte zum Anhängen (Fußpunkte) (4, 58, 59, 60, 61, 69) für die dünnen Materialfädon hat,
44) Vorrichtung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeich net, daß die Ungleichmäßigkeiten die Form von rau tenförmigen Spitzen (59) haben*
45) Vorrichtung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeich net, daß die Ungleichmäßigkeiten von den Kanten (60) von kreisförmigen Rippen auf der Wandung des bewegten Körpers gebildet sind*
46) Vorrichtung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeich net, daß die Punkte zum Anhängen bzw. die Fußpunkte für die dünnen Materialströme kfiK&iai bestimmt sind durch Sacklöcher, die entweder außen (61) oder innen (69) an der Wandung vorgese hen
47) Vorrichtung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeich net, daß man in der auf den bewegten Körper (85) abgelegten geschmolzenen Materialschicht Anhänge=- bzw. Fußpunkte für die dünnen Ströme geschaffen hat, indem man in der seitlichen Wandung des Körpers Perforationen (88) vorgesehen hat, durch die hindurch ein Überdruck ausgeübt wird

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BAD ORIGINAL
48) Vorrichtung aaoh Ajnsjprueh 47« Belohnet, daB asan einen überdruck Ib eines Behälters (92) ergingt^ weldaer Ii I des bewegten Körpern (85) ¥orgeeeh©a ist aa der begresst ist dnrcli iea inagris f@ii iör seitlichea Waniimg des Iii^ers_g w@is)@ä Ii@s© Behälter Sas gaase iimex⁶© ?oiis@i log ©©ü©gi • Körpers oder einen Teil ii,?©a ©iai0lia@a feas
49) YorflehtiMg nach liispraeii 4?₉ iaä geicliKietj daß man im Inn©S2a i©i (85) eine-oder sehisiL 11- .jf tl^rän^r^ O^c'j geeehen hat, άι,- gagi^j.!, _ ^ j Ihigi.*.^{1 r}Js„l

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