DE1471901B2 - Vorrichtung zum kontinuierlichen abziehen von glasfaeden aus einer glasschmelze ueber spinnduesen - Google Patents

Description

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DiL' HiTiiulung bezieht siel» auf cine Vorrichtung /um kontinuierlichen ΛΙι/iehen von Glasfaden aus •.'hler Glasschmelze über Spinndüsen, die in einer Dtisenplaile angeordnet sind.

Hs sind zahlreiche Verfuhren zum Spinnen von das in durchlaufenden Faden liekannt. Sie beruhen im wesentlichen darauf, daß man aus Glasslähen, die auf die Schmelztemperatur erhitzt wurden, oder aus einer Glasschmelze durch Ziehen mit Hilfe einer drehbaren Trommel oder mit Hilfe einer anderen analogen Vorrichtung Glasfaden erzeugt. Diese Fäden werden dann auf eine Trommel aufgewickelt und zu bestimmten Zeitintervalle:! entnommen, oder sie werden, bevor sie vollständig aufgewickelt sind, entnommen und auf einer beweglichen Unterlage fortgeführt. Das Spinin erfahren, nach dem Glasfaden aus Glas-Itüben gezogen werden, hat den Vorteil, daß beim Aufnehmen d· ' Fadens kontinuierlich verfahren werfen kann, da nach jedem Fadenbruch sofort die Bildung eines Tropfens am Ende des entsprechenden Stabes erfolgt, der fortlaufend der Spinnzone zugeführt wird. Der fallende Tropfen führt einen Faden hinter sich her, während geeignete Vorrichtungen dafür vorgesehen sind, den Tropfen zu entfernen und den Faden automatisch wieder an die Spinnvorrichtung anzuhängen. Trotzdem hat dieses Verfahren wesentliche Nachteile: Der Zugabevorgang ist diskontinuierlich, rla in bestimmten Langen vorgefertigte Stälie verwendet werden, weshalb zwischen dem Verspinnen zweier aufeinanderfolgender Stäbe automatisch Unterbrechungen ruftrclcn. Weiterhin ist es nicht möglich, den eingesetzten . tab vollständig auszunützen, da die Enden beim Wechseln notwendigerweise als Abfall anfallen. Schließlich besteht dieses Ausgangsmaterial aus vorgefertigten Glasstäben, die kein Rohmaterial mehr darstellen. Deren Herstellung beeinträchtigt die Wirtschaftlichkeit dieses bekannten Verfahrens.

Das zweite genannte Verfahren, nach dem Glasfaden aus einem geschmolzenen Bad mit Hilfe einer Reihe son Düsen am Boden des Spinneinsatzes ge >gen werden, hat den Vorteil, daß beim Zugeben kontinuierlich gearbeitet werden kann, es hat aber den Nachteil, daK es für eine automatische Produktion nicht geeignet ist. Da es schwierig ist, hinsichtlich der Düsen eine konstante und gleichmäßig verteilte Temperatur am Boden des Spinneinsatzes aufrechtzuerhalten, kann der (ilasfaden brechen. In diesem Fall wird, obgleich sich am Düsenausgang ein Tropfen bildet, die Düse \erstopft und kann nur nach Wegnahme der Sammelspule wieder freigemacht werden. Wählend der Wetmahme der Spule wird der Faden mit tk'i 11.ind aufgenommen, und die neuen Fäden. die miteinander vereinigt werden, werden wiederum mit großer Geschwindigkeit vom zylindrischen Kopf ausgezogen.

Schließlich ist noch ein Verfahren bekannt, das eine Kombination des Verfahrens zur Herstellung von Stallen aus einem geschmolzenen Bad mit dem Spinnverfahren aus vorfabrizierten Stäben darstellt. Das geschmolzene Glas wird unter dem hydraulischen Druck der dariiberliegenden Masse in Form von Stäben über kalte Walzen ausgestoßen. Die Stäbe gelangen dann gegebenenfalls in die Spinnzone. Dieses Vorfahren isi jedoch kompliziert und findet im allgei 'inen koine praktische Anwendung, was insbesondere auf die Schwierigkeit zurückzuführen ist. eine konstante Temperatur im »eschmolzcncn Bad und deshalb eine gleichmäßige Zugabe aller Stäbe aufrechtzuerhalten.

Gemäß der Erfindung sollen nun die Nachteile der erwähnten bekannten Verfahren beseitigt werden, 5 ohne daß auf die durch sie gegebenen Vorteile verzichtet wird, Einmal soll erfindungsgeniäß das zu schmelzende Material vollkommen kontinuierlich zugegeben werden, wobei dieses Material i λ Form von Glasabfällen, vorgesehmolzenem Glas oder einer zu

in Glas verschniel/.baren Masse oder einem entsprechenden Gemisch vorliegt oder aus Glas in irgendeinem anderen Zerkleinerungsgrad besteht, der ein kontinuierliches Einfüllen in einen Schmelzofen mit Hilfe der gewöhnlichen Abmeß- und Zugabevorrich-Hingen gestattet. Werden keine vorgefertigten Glasstäbe verwendet, so läßt sich das Verfahren kontinuierlich und wirtschaftlich gestalten. Weiterhin sollen erfindungsgemäß die Glasfasern kontinuierlich gesammelt werden, wobei der Gedanke zugrunde liegt, daß auf jeden Fadenbruch sofort die Bildung eines Tropfens erfolgt, der beim Fallen einen neuen Faden hinter sich herzieht, während der Tropfen durch an sich bekannte Vorrichtungen entfernt und der neue Faden automatisch an die Zugvorrichtung angeheftet wird.

Diese und andere Zwecke werden vorteilhaft mit Hilfe der eingangs erwähnten Vorrichtung erreicht, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Düsenplatte eine Reihe von röhrenförmigen Düsen enthält, bei denen das Verhältnis zwischen Länge und Durchmesser zwischen 1 und 10 liegt, und daß die die Düsen umgebende Zone mit Hilfe von vertikal und horizontal verstellbaren elektrischen Widerständen heizbar ist.

Durch die Anwendung von Düsenplatten oder Spinneinsätzen mit den vorstehend genannten Merkmalen ist es möglich, im Fail«, eines Fadenbruches einen Tropfen mit solchen Abmessungen zu erzeugen, daß er beim Fallen den Faden mitführt, der in an sich bekannter Weise automatisch wieder angeheftet wird, ohne daß Stäbe verwendet zu werden brauchen, die entweder vorgefertigt oder an Ort und Stelle hergestellt wurden. Fs konnte gezeigt werden, daß das Verhältnis zwischen Länge und Durchmesser (IJI')) der Düse. d. h. die Bildung eines Tropfens mit einem bestimmten Gewicht sehr wichtig ist, wenn Düsenplatten mit röhrenförmigen Düsen verschiedener Größe verwendet werden. Ist das Verhältnis /.//> kleiner als 1. so lief das Glas kontinuierlich, ohne die Möglichkeit einer Tropfenbiklung aus. wahrend bei Werten von mehr als IO die geschmolzene Masse eine Abkühlung erfuhr, die für einwandfreie Arbeitsbedingungen zu stark ist.

Der Durchmesser der Düsenrohre beträgt zwcekmäßig I bis 12 mm. vorzugsweise 3 bis 7 mm. Der Durchmesser der Düsenrohre ist vorzugsweise unten erweitert, wobei das Verhältnis zwischen dem erweiterten Düsendurchmesser und dem übrigen Düsendurchmesser zwischen 1,3 und 1,7 hegt.

Die Vorrichtung gemäß der Eriindung ist nachstehend an Hand der Zeichnung erläutert.

Fig.! ist eine schcmatischc Darstellung des Schmelz- und Spinnofens gemäß der Erfindung mit aufgeschnittener Seite;

F i g. 2 zeigt eine Ansicht der Spinnzone von unten; F i g. 3 ist eine Gesamtdarstellung des Verfahrens, worin das Aufnehmen eines durchlaufenden Fadens gezeigt ist;

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F i u. 4 lieirilH eine Ausfülmingslmni des Spinni (ihres.

Ii u. I zeigt die Vorrichtung zur kontinuierlichen Zuführung von Cilusabiiülen 1, die in diesem speziellen Fall als eine geneigte, vibrierende Platte dargestellt ist. Die Glasabfälle aus der Schütte 2 fallen in die Schniel//one 3 des Ofens. Hin Niveauregler (nicht gezeichnet) kann die Zugabe der Glasabfalle automatisch regeln. Der aus feuerfestem Material hergestellte und durch Gasbrenner fi oder Elektroden geheizte Ofen ist vorzugsweise in zwei Zonen geteilt, nämlich in die Schinelzzone 3 und die Spinnzone 4.

Am Boden der Spinnzone 4 befindet sich der Spinneinsalz F. der aus einer Metallplatte mit ebenem oder V-förmigem Querschnitt besteht, aus der die Rohre 5 nach außen ragen. Das die Platte bildende Metall muß die hohen, im allgemeinen bei etwa Il 00 bis 1300 C liegenden Temperaturen aushalten. Diese Platte besteht daher vorzugsweise aus rostfreiem Stahl oder Platin oder einer Platinli \3ie1ung. Nach einer bekannten Ausführungsform k?nn die Platte aus Stahl sein, während die Rohre aus Platin hergestellt sind. In allen Fällen ist der Anteil des verwendeten Edelmetalls beschränkt und stellt keine zu große wirtschaftliche Belastung dar. Der Durchmesst,-D der Rohre beträgt etwa 1 bis 12 mm. vorzugsweise etwa 3 bis 7 mm. Es sind jedoch auch Ausführungsformen möglich, bei denen größere oder kleinere Abmessungen als die genannten verwendet werden, während ihre Achsenlänge L so dimensioniert ist, daß sich ein L/D-Verhältnis zwischen 1 und 10 ergibt.

Die Rohre können in einer einzelnen Reihe oder in zwei, drei oder mehr Reihen angeordnet sein. Weiterhin können sie von zylindrischem Querschnitt mit einer passenden Verbreiterung am Ende sein, wie in Fig. 4 dargestellt ist.

Bei dieser speziellen Ausfiihrungsform hat die Verbreiterung einen Durchmesser D_s, so daß sich ein Verhältnis DsID von 1,3 bis 1,7 ergibt. In der die Rohre 5 umgebenden Zone sind elektrische Widerstände 7 angebracht, die vertikal und horizontal verstellbar sind und die zur Erhöhung der Temperatur des an die Düscnöffnunji gelangenden geschmolzenen Glases bis auf mindestens 1000" C dienen, wobei die Temperaturerhöhung so groß sein muß. daß die Masse nach unter (vgl. Fig. 2) abfließt und gleichzeitig die Temperatur auf der gesamten Oberfläche des Spinneinsatzes konstant ist. Diese Widerstände sind aus Spezialisierungen hergestellt, die hohe Temperaturen (1200 bis· 1300 C) aushalten. Die Entfernung zwischen den einzelnen Widerständen und ihre Lage hinsichtlich des Spinncinsatzes kann durch ein einfaches Schraubensystem variiert werden, das durch die Handräder 11 betätigt wird, in Fig. 3 ist eine Ziehtrommel 8 für die Fäden dargestellt, die mit Hilfe einer Umlenkvorrichtung 9 in die Sammelzone geleitet werden. Die Walze 10 dient zur Entfernung der Tropfen.

Ui.'i der praktischen Durchführung der Erfindung wird das Glas geschmolzen und in der Spiim/one des feuerfesten Ofens im tlüssigeii Zustand gehalten. Die Wärme wird durch das geschmolzene Had miiiels Leitungen geführt, so daß die Glasteinperatur im allgemeinen von der Oberlläche bis zum Boden hin allmählich abnimmt. Am Anfang der zylindrischen Düsen hat das geschmolzene Glas eine Temperatur. Ivi der es noch nicht frei nach unten uusllicßi. Durch

i(j Zuführung von weiterer Wärme durch Widerstände, die in der die Düsen umgebenden Zone angeordnet sind, erreicht das Glas schnell die für ein freies Ausfließen nötige Temperatur. Ls sammelt sich zuerst an der Düsenspitze in Form eines Tropfens, der beim Fallen den Faden mit sich führt. Widerstände werden auch zur Regelung der Temperatur in der Metallplatte verwendet, wodurch eine gute Verteilung entlang der ganten Platte gewährleistet ist.

Die Vorrichtung gemäß -.er Erfindung arbeitet so-

wohl kontinuierlich zwecks Herstellung von durchlaufenden Fädi η jeder Art als auch zur unmittelbaren Herstellung von Zwischen- bzw. Endprodukten aus diesen Fäden, z. B. von Glasgeweben, Matten, Gespinsten, Garnen, Tuchen. Bändern usw., in einer

einfachen und wirtschaftlichen Weise aus billigem Ausgangsmaterial, z. B. Glasabfällen oder vorgeschmolzenem Glas oder aus dieser zu Glas zu verarbeitenden Mischung oder Masse beliebiger Art oder aus Glas in irgendeiner anderen zerkleinerten Form.

Wesentlich ist, daß sich bei dem freien Abfluß des geschmolzenen Glases aus den Düsen zuerst ein Tropfen und dann ein Glasfaden bildet, der vom Tropfen beim Fallen infolge seiner Schwere mitgenommen wird.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum kontinuierlichen Abziehen von endlosen Glasfäden aus einer Glasschmelze über Spinndüsen, die in einer Düsenplatte angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Diisenplatlc eine Reihe von röhrenförmigen Düsen enthält, bei denen das Verhältnis zwischen Länge und Durchmesser zwischen 1 und 10 liegt, und daß die die Düsen umgebende Zone mit Hilfe von vertikal und horizontal verstellbaren elektrischen Widerständen heizbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichn'M. daß der Durchmesser der Düsenrohre 1 bis 12 mm, vorzugsweise 3 bis 7 mm, be-

_trägt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Düsenrohrc am unteren Ende erweitert ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis zwischen dem erweiterten Durchmesser und dem übrigen Durchmesser der Düsenrohre zwischen 1,3 und 1,7 liegt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen