DE1471901B2 - Vorrichtung zum kontinuierlichen abziehen von glasfaeden aus einer glasschmelze ueber spinnduesen - Google Patents
Vorrichtung zum kontinuierlichen abziehen von glasfaeden aus einer glasschmelze ueber spinnduesenInfo
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Description
I 47 1 9Oi
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;
I 471 901
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 Ds, 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)
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
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-
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-
1966
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
SH | Request for examination between 03.10.1968 and 22.04.1971 |