DE1596564B2 - Vorrichtung zur herstellung von faeden aus mineralischen materialien, vorzugsweise glas - Google Patents
Vorrichtung zur herstellung von faeden aus mineralischen materialien, vorzugsweise glasInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Fäden aus mineralischen Materialien, vorzugsweise
Glas, durch Ziehen aus einer Düse, vorzugsweise nach dem Kugelschmelzverfahren, wobei die Düse im
oberen Bereich mit dem auszuziehenden Material beschickt wird, das am Düsenboden abgezogen wird.
Eine solche Vorrichtung ist allgemein bekannt und läßt sich beispielsweise entnehmen der US-PS 30 48 640.
Diese bekannte Vorrichtung arbeitet nach dem Kugelschmelzverfahren und besteht aus einer oberhalb
der Düsenwanne angeordneten Schmelzvorrichtung, aus welcher das schmelzflüssige Glas über einen Spalt in
den eigentlichen Raum der Düse gelangt. Dort wird das schmelzflüssige Glas nicht mehr bewegt und es erfolgt
lediglich noch eine Wärmezufuhr mit Hilfe eines V-förmig ausgebildeten Heizbleches. Auf diese Weise
wird versucht, die Viskosität des Glases in der Düse in der Weise zu regeln und einzustellen, daß ein
einwandfreier Ausziehvorgang erfolgen kann. Nachteilig ist, daß abgesehen über die Einflußnahme durch die
vorhandene Widerstandsheizung auf den üblicherweise tonnenschweren geschmolzenen Glaskörper in der
Düse praktisch kein Einfluß mehr genommen werden kann; insbesondere ist es bei einer solchen bekannten
Anordnung schwierig, noch vorhandene Keime auszutreiben. Diese Schwierigkeit liegt darin begründet, daß
die Viskosität des Glases, damit Luftblasen oder sonstige gasförmige Verunreinigungen des Glases nach
oben steigen können, erhöht werden muß, andererseits das Glas jedoch für den Ausziehvorgang eine gewisse
Mindestviskosität aufweisen muß. Die Reinigung und Läuterung des Glases in der Düse wird noch dadurch
erschwert, daß sich der Druck des riesigen Glaskörpers auf die im unteren Bereich der Düse noch vorhandenen
Verunreinigungen und Gaseinschlüsse einwirkt und es diesen Verunreinigungen praktisch unmöglich macht,
nach oben zu steigen. Sie machen sich erst dann bemerkbar, wenn sie an den am Bodenteil der Düse
angeordneten Austrittsöffnungen nach außen gelangen, wodurch es dann zu häufigen Fadenbrüchen und zu
ausgezogenen Glasfäden minderer Qualität kommt.
Aus der US-PS 2159 361 ist ein elektrischer
Glasschmelzofen bekanntgeworden, bei dem das rohe Ausgangs-Badmaterial in einen nach oben offenen
Kessel eingeworfen und dort mit Hilfe einer elektrisehen Widerstandsheizung aufgeheizt wird. In dem
geschmolzenen Glaskörper sind daher zum Teil nicht aufgeschmolzene Glasgemengestückchen, gasförmige
Einschlüsse und sonstige Verunreinigungen enthalten. Unterhalb des umfangreichen Schmelzofens befindet
sich dann eine sehr kleine Düse in V-förmiger Ausgestaltung, an deren Bodenteil das Glas zu Fäden
ausgezogen werden kann. Innerhalb des Kessels des Schmelzofens sind Leitbleche angeordnet, die rohrartig
ineinander gestülpt einen nach oben gerichteten Fluß des Glases bewirken. Hat das schmelzflüssige Glas dann
einen vorgegebenen Spiegel innerhalb einer zylindrischen kaminartigen Leitblechanordnung erreicht, dann
fließt es in einer dünnen Schicht einer inneren Trennwand nach unten und sammelt sich nahe der
Austrittsöffnung des Schmelzofens, von wo es dann in die darunter angeordnete Düse gelangt Innerhalb der
Düse, die wie weiter vorn schon ausgeführt sehr kleine Abmessungen aufweist wird auf das schmelzflüssige
Glas in keiner Weise mehr eingewirkt so daß der Düse von dem Schmelzofen zwar ein in etwa vorgeläutertes
Glas zugeführt wird, jedoch auf Grund der hohen Fließgeschwindigkeit, mit welcher die dünne Glasschicht
an der inneren Teilwand des inneren rohrförmigen Leitbleches nach unten fließt, mit außerordentlich
starken Turbulenzen, so daß die zum Ausziehen sehr feiner textiler Glasfaden erforderliche laminare Schichtung
eines einwandfrei geläuterten und beruhigten Glases nicht erzielt werden kann.
Schließlich läßt sich der DT-PS 6 31 310 noch ein Glasschmelzofen zur Herstellung von Glasfäden ent: nehmen, der, wie im übrigen auch das System nach der US-PS 21 59 361 etwa aus dem Jahre 1936 stammt und bei dem ebenfalls innerhalb des Schmelzofens ein Leitblech vorgesehen ist mit einer unteren öffnung, die
Schließlich läßt sich der DT-PS 6 31 310 noch ein Glasschmelzofen zur Herstellung von Glasfäden ent: nehmen, der, wie im übrigen auch das System nach der US-PS 21 59 361 etwa aus dem Jahre 1936 stammt und bei dem ebenfalls innerhalb des Schmelzofens ein Leitblech vorgesehen ist mit einer unteren öffnung, die
das zu oberhalb der öffnung angeordneten Austrittsöffnungen
fließende schmelzflüssige Glas dazu veranlaßt, zunächst nach unten und anschließend wieder nach oben
zu fließen. Bei diesem schon sehr alten Schmelzofen ist
eine eigentliche Düse nicht vorgesehen und das Glas wird unmittelbar aus horizontal angeordneten Austrittsöffnungen ausgezogen, vermutlich zu äußerst dicken
Fäden oder Stangen. Der aus dieser deutschen Patentschrift bekanntgewordene Schmelzofen ist mit
dem vorliegend zu behandelnden System zur Herstellung sehr feiner textiler Fäden weder nach Aufbau noch
Wirkungsweise zu vergleichen; das gleiche trifft auch für die Anordnung nach dem US-PS 21 59 361 zu.
Insgesamt läßt sich feststellen, daß die bekannten Glasschmelzofen, auch dann, wenn sie über zugeordnete
Düsen verfügen, nicht für die Herstellung besonders feiner Glasfäden für textile Zwecke geeignet sind und
auch nicht in der Lage sind, das Glas in einer solchen Weise zu läutern, daß mit einwandfreien Glasfaden
hoher Qualität gerechnet werden kann.
Es ist daher Aufgabe der im Hauptanspruch angegebenen Erfindung bei einer solchen Vorrichtung
zur Herstellung von Fäden aus mineralischen Materialien, vorzugsweise Glas, dafür zu sorgen, daß das Glas in
einem außerordentlich hohen Maße geläutert wird, was die Beseitigung von eingeschlossenen Unreinheiten,
hauptsächlich Gasblasen, die präzise Einstellung der erforderlichen Viskosität durch entsprechende Temperaturbeeinflussung
und die Vermeidung von Turbulenzen durch ein im wesentlichen in laminarer Schichtung
zu den Düsenaustrittsöffnungen fließenden Glaskörper umfaßt.
Von besonderem .Vorteil ist bei vorliegender Erfindung,
daß innerhalb der an ihrer Bodenfläche Austrittsöffnungen aufweisenden Düse, die auch als Düsenwanne
oder »Bushing« bezeichnet werden kann, die letzte Feinläuterung vorgenommen wird, die schließlich zu
einer völligen Absonderung von Gasblasen und anderen störenden Partikeln aus dem schmelzflüssigen Glas
führen. Dennoch stellt die Düse nach der erfindungsgemäßen Vorrichtung einen ausreichend großen Raum
unterhalb der Leitbleche zur Verfügung, der der völligen Beruhigung des Glasflusses dient. Es gelingt auf
diese Weise, auch feinste Glasfäden auszuziehen, ohne daß durch mögliche Fadenbrüche der Ausziehvorgang
unterbrochen werden muß, was zu beträchtlichen Qualitätsschwankungen und erheblichen Kosten bei der
Herstellung von Glasfäden führt
Der Vorteil der Ausführungsform nach Anspruch 2 ist darin zu sehen, daß zwei Läuterungsbereiche gebildet
werden, wobei der untere Läuterungsbereich, wie insbesondere diese Ausbildungsform in Verbindung mit
den Maßnahmen des Anspruchs 5 entnommen werden kann, zwar ein relativ geringes Volumen aufweist,
jedoch zu einem schnellen, nach oben gerichteten Fluß des schmelzflüssigen Glases führt, so daß die Einschlüsse
und Verunreinigungen nach oben geführt und mitgerissen werden. Es wird so der natürlichen
Bewegungsrichtung der Einschlüsse und Gasblasen, die nach oben gerichtet ist, kräftig nachgeholfen, so daß
eine besonders gute Läuterung des Glases noch in der Düse erzielt werden kann.
Hierzu trägt auch noch die Maßnahme des Unteranspruchs 4 bei, indem durch Ausgestaltung der Leitbleche
zu Widerstandsheizkörpern in diesem Bereich der Läuterungszonen die Viskosität des schmelzflüssigen
Glases erniedrigt wird, so daß sich Einschlüsse und Verunreinigungen aus dem flüssiger gewordenen Glas
leichter befreien können.
Durch entsprechend der Ausführungsform des Unteranspruchs 3 in den Läuterungsbereichen angeordnete
Entlüftungsöffnungen gelangen daher die freigegebenen Einschlüsse und Verunreinigungen nach außen.
Weitere Ausgestaltungen sind Gegenstand der restlichen Unteransprüche.
Im folgenden werden an Hand der Zeichnung Aufbau und Wirkungsweise von Ausführungsbeispielen der
Erfindung im einzelnen näher erläutert Dabei zeigt
F i g. 1 eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum Herstellen von vorzugsweise Glasfäden einschließlich
Düse und nachgeschalteter Vorrichtung zum Aufspulen ίο der Fäden,
F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 in F i g. 1 in größerem Maßstab,
F i g. 3 eine perspektivische und teilweise geschnittene Darstellung der Düse nach den F i g. 1 und 2 und
Fig.4 einen Schnitt durch ein abgewandeltes
Ausführungsbeispiel einer Düse.
Obwohl die Vorrichtung zur Herstellung von Fäden aus beliebigen schmelzflüssigen Materialien geeignet ist,
wird im folgenden lediglich auf die Herstellung von Glasfäden Bezug genommen.
Die in F i g. 1 dargestellte Vorrichtung ist besonders dazu geeignet, Glas aufzuschmelzen, einer Wärmebehandlung
zu unterziehen und zu läutern, um daraus feine kontinuierliche Glasfäden herzustellen, die für sämtliche
textlien Zwecke verwendet werden können. Die Einrichtung umfaßt eine Schmelzvorrichtung 12 und
eine Düse 14, in die das in der Schmelzvorrichtung aufgeschmolzene Glas gelangt
Die Düse 14 ist aus einer Platin- oder einer anderen hochtemperaturbeständigen Legierung. Sie weist Seitenwände
16, Stirnwände 18 und eine Bodenplatte 20 auf, in der eine oder mehrere Reihen von Düsenaustrittsöffnungen
22 vorgesehen sind, durch die hindurch Glasströme 24 fließen, die anschließend zu kontinuierlichen
Glasfäden 26 ausgezogen werden. Das Ausziehen wird mechanisch vorgenommen, wobei die Glasfaden zu
einem Strang 28 zusammengeführt werden, und zwar mittels eines Sammelschuhs 30. Dann wird der Strang 28
beispielsweise auf eine dünnwandige Hülse 32 aufgewikkelt,
die auf einen Winkeldorn 34 od. dgl. aufgeschoben ist
Über der Schmelzvorrichtung 12 befindet sich ein Einfüllschacht 42, in dem ein Vorrat von Glasstücken,
beispielsweise aus Glaskugeln 44 aus vorgeläutertem Glas untergebracht ist Bei der gezeigten Anordnung
des Einfüllschachtes bezüglich der Schmelzvorrichtung gelangen die Glaskugeln 44 unter dem Einfluß der
Schwerkraft langsam in die Schmelzvorrichtung, in der sie aufgeschmolzen werden, so daß das schmelzflüssige
Glas in die Düse 14 fließen kann.
Die pro Zeiteinheit aufgeschmolzene Glasmenge wird automatisch in Abhängigkeit von der die
Düsenaustrittsöffnungen 22 durchströmenden Glasmenge gesteuert Die Schmelzvorrichtung 12 sowie die
Düse 14 sind in Schamottestein 46 oder ein anderes feuerfestes Material eingebettet, um eine möglichst gute
Wärmeisolierung zu schaffen. Die Schmelzvorrichtung 12 hat nach unten aufeinander zulaufende Seitenwände
48 sowie Stirnwände 50, die zusammen eine Schmelzkammer 52 bilden. Der sich verjüngende untere
Endbereich der Schmelzvorrichtung ist mit zwei Reihen von längs der Schmelzvorrichtung angeordneten
Drähten 54 od. dgl. versehen, die an die Seitenwände 48 angeschweißt sind. Die unteren Ränder der Seitenwände
weisen einen Abstand voneinander auf, so daß ein Auslaßschlitz 56 entsteht, durch den das geschmolzene
Glas aus der Schmelzvorrichtung abfließt Zwischen den Drähten 54 ist eine vertikal angeordnete Platte 58
vorgesehen, deren untere Kante ebenso wie die unteren Enden der Drähte 54 geringfügig über dem Spiegel des
schmelzflüssigen Glases in einer ersten Kammer der Düse liegt. Das schmelzflüssige Glas fließt aus der
Schmelzkammer 52 durch den Auslaßschlitz 56 längs der Drähte 54 und der Platte 58 in Form eines dünnen
Filmes nach unten in die erste Kammer der Düse, ohne daß dabei Turbulenzerscheinungen auftreten, die für die
Qualität des schmelzflüssigen Glases in der Düse nachteilig wären.
Die Stirnwände 50 der Schmelzvorrichtung 12 sind mit Anschlußfahnen 60 versehen, die an eine elektrische
Spannungsquelle angeschlossen werden können, um die Schmelzvorrichtung in üblicher Weise zu beheizen. Die
Düse weist ferner eine Deckplatte 61 auf, in der eine Entlüftungsöffnung in Form eines Entlüftungsrohrs 62
vorgesehen ist, um die dem schmelzflüssigen Glas entweichenden Gase abziehen lassen zu können.
Im oberen Bereich der Düse 14 ist ein oberes rinnenförmiges Teilblech 64 angeordnet, das bei dem
Ausführungsbeispiel der Fig.2 ein V-förmiges Profil hat und somit nach unten aufeinander zu verlaufende
Seitenwände oder Teilstücke 66 aufweist, die mit Oberkanten 67 an den oberen Kanten der Seitenwände
16 angeschweißt oder in anderer Weise befestigt sind. Die Teilstücke 66 sind ferner über ein bogenförmig
„ausgebildetes Fußteilstück 68 einstückig miteinander * Verbunden. Die Stirnkanten der Teilstücke 66 sowie des
Fußteilstückes 68 sind an den Stirnwänden 18 der Düse 14 angeschweißt Das Fußteilstück 68 des V-förmigen
oberen Leitblechs 64 weist eine Anzahl von längs des Fußteilstückes im Abstand voneinander angeordneten
Durchflußöffnungen 70 auf. Längs der oberen Kanten der Teilstücke 66 sind ebenfalls im Abstand voneinander
angeordnete Entlüftungsöffnungen 72 vorgesehen.
Wie die F i g. 1 zeigt, sind an den Stirnwänden 18 der
Düse Anschlußfahnen 76 angeordnet, um dort eine elektrische Stromquelle anzuschließen, die in üblicher
Weise gesteuert wird, um das Glas in der Düse zu erhitzen. Das obere Leitblech 64, das an den
Stirnwänden 18 befestigt ist, bildet einen Widerstandsheizkörper, durch den das an die Oberfläche des
Leitblechs angrenzende Glas aufgeheizt wird, da infolge der an die Anschlußfahnen 76 angelegten elektrischen
Spannung diese obere Führungsrinne von einem elektrischen Strom durchflossen wird.
Das obere Leitblech 64 bildet den oberen Läuterungsbereich 80, in den das schmelzflüssige Glas aus der
Schmelzvorrichtung 12 fließt Im Abstand vom oberen Leitblech 64 ist unter diesem ein unteres Leitblech 84
angeordnet, das ebenfalls nach unten aufeinander zu verlaufende Seitenwände oder Teilstücke 86 aufweist,
die unten einstückig mittels eines bogenförmigen Fußteilstückes 88 miteinander verbunden sind; das
Fußteilstück weist jedoch hier keine öffnungen auf. Die Stirnkanten der Teilstücke 86 und des Fußteilstückes 88
sind wieder an die Stirnwände 18 der Düse angeschweißt und die oberen Kanten der Teilstücke sind an
den Seitenwänden 16 jeweils mit einer Schweißnaht 90 befestigt
Zwischen den oberen und den unteren Leitblechen 64 bzw. 84 is ein mittlerer Läuterungsbereich 92 mit
verhältnismäßig kleinem Querschnitt gebildet in den das schmelzflüssige Glas aus dem oberen Läuterungsbereich
80 durch die Durchflußöffnungen 70 im Fußteilstück des oberen Leitblechs 64 fließt Nahe der oberen
Kante eines jeden Teilstückes 86 ist jeweils eine Reihe von im Abstand voneinander angeordneten Durchflußöffnungen
94 vorgesehen, wobei die Reihen dieser öffnungen ungefähr parallel zu den Schweißnähten 90
verlaufen; durch diese Durchflußöffnungen 94 fließt das Glas aus den oberen Bereichen des mittleren Läuterungsbereichs
92 in eine untere Kammer 96, die den Raum zwischen dem unteren Leitblech und der
Bodenplatte 20 einnimmt
In den oberen Läuterungsbereich 80 erstreckt sich ein Fühler 98 bis auf den Spiegel des schmelzflüssigen
Glases unter der Schmelzvorrichtung 12; dieser Fühler ist an eine übliche und nicht gezeigte Stromsteuerung
für den die Schmelzvorrichtung 12 durchfließenden elektrischen Strom angeschlossen, so daß dieser dem
Stand des schmelzflüssigen Glases in dem oberen Läuterungsbereich 80 entsprechend gesteuert wird, um
eine zeitlich im wesentlichen konstante Menge geschmolzenen Glases der Düse zuzuführen. Ein geeigneter
Fühler ist in der US-PS 30 13 095 beschrieben.
Im folgenden wird der Verlauf des Schmelzflusses durch die Düse beschrieben: Zunächst werden die
Glaskugeln 44 nach und nach in der Schmelzvorrichtung 12 aufgeschmolzen, worauf das geschmolzene Glas nach
unten durch den Auslaßschlitz 56 abfließt und längs der Drähte 54 sowie der Platte 58 entlang in den oberen
Läuterungsbereich 80 gelangt In diesem fließt es nach unten und durch die Durchflußöffnungen 70 im
Fußteilstück des oberen Leitblechs 64 hindurch in den mittleren Läuterungsbereich 92 zwischen dem oberen
und dem unteren Leitblech. Da ein elektrischer Strom von den Anschlußfahnen 76 durch die beiden Leitbleche
hindurchfließt wird das schmelzflüssige Glas im unteren Teil des mittleren Läuterungsbereichs 92 weiter
aufgeheizt, so daß es eine höhere Temperatur als in der Schmelzvorrichtung 12 und dem oberen Läuterungsbereich
80 aufweist Die maximale Temperatur herrscht ungefähr an der unteren Spitze des mittleren Läuterungsbereichs
92, d.h. unter dem Fußteilstück 68 des oberen Leitblechs 64. Infolgedessen wird das durch den
oberen Läuterungsbereich 80 nach unten fließende Glas nach und nach erhitzt, so daß seine Viskosität
entsprechend abnimmt und unterhalb des Fußteilstükkes 68 des oberen Leitblechs 64 am kleinsten ist. Das
niederviskose Glas fließt zwischen den Seitenwänden oder Teilstücken 66 und 86 im mittleren Läuterungsbereich
92 nach oben zu den Durchflußöffnungen 94, durch die hindurch es in die untere Kammer 96 gelangt Da
auch das untere Leitblech 84 stromführend ist, wird das nach oben durch den mittleren Läuterungsbereich 92
fließende Glas auf der hohen Temperatur und dementsprechend auf der niederen Viskosität gehalten.
Wenn das Glas nun durch die untere Kammer % nach unten strömt so kühlt es sich nach und nach ab, und
zwar um so stärker, je weiter es sich von den Teilstücken 86 entfernt
Das durch die untere Kammer 96 nach unten strömende Glas bewegt sich langsamer als der
Schmelzfluß im mittleren Läuterungsbereich 92, so daß die Aufenthaltszeit des Glases in der unteren Kammer
so groß ist daß dort ein völlig homogener Schmelzfluß mit laminarer Strömung entsteht; auf diese Weise ist das
durch die Austrittsöffnungen 22 hindurch strömende Glas völlig gasfrei und geläutert Die Menge des in der
Schmelzvorrichtung 12 aufgeschmolzenen Glases wird so gesteuert daß der mittlere Läuterungsbereich 92
nahezu und die untere Kammer 96 völlig mit schmelzflüssigem Glas gefüllt sind, wie dies die F i g. 2
zeigt, wobei der Spiegel im mittleren Läuterungsbereich 92 nahezu so hoch steht wie im oberen Läuterungsbe-
reich 80.
Wie die Fig.2 zeigt, steht der Spiegel des
schmelzflüssigen Glases im mittleren Läuterungsbereich 92 unter den Entlüftungsöffnungen 72, so daß über
dem Glas Zonen 100 entstehen, die das Entweichen des aus dem schmelzflüssigen Glas im mittleren Läuterungsbereich 92 ausgetriebenen Gases erleichtern; auch das
noch eventuell in der unteren Kammer 96 ausgetriebene Gas entweicht durch die Durchflußöffnungen 94
hindurch in diese Zonen 100, und von diesen gelangt das Gas durch die Entlüftungsöffnungen 72 und das
Entlüftungsrohr 62 in die Atmosphäre.
Da das schmelzflüssige Glas durch das obere Leitblech 64 erhitzt wird, ist es beim Eintritt in den
mittleren Läuterungsbereich 92 wesentlich heißer als in der Schmelzvorrichtung 12. Durch das Aufheizen des
Glases werden aus diesem Gase ausgetrieben, und zwar auch schon im oberen Läuterungsbereich 80, die dann
direkt durch das Entlüftungsrohr 62 entweichen. Der Schmelzfluß wird unter dem Fußteilstück 68 scharf nach
oben umgelenkt, da der mittlere Läuterungsbereich 92 verhältnismäßig schmal ist; in diesem ist das Glas auch
ziemlich niederviskos, da es von den beiden Leitblechen aufgeheizt wird.
Infolgedessen können sich die Gasblasen im Glas im mittleren Läuterungsbereich 92 leichter nach oben
bewegen, was noch durch die auch nach oben gerichtete *S!römungsrichtung des Schmelzflusses unterstützt wird.
Durch die niedere Viskosität des Glases können sogar sehr kleine und kleinste Gasblasen aus dem Glas in die
Zonen 100 austreten, so daß ein wirklich gasfreies Glas vom mittleren Läuterungsbereich 92 durch die Durchflußöffnungen
94 hindurch in die untere Kammer 96 fließt.
Die Teilstücke 66 und 86 der beiden Leitbleche sind so nahe beieinander, daß das schmelzflüssige Glas in dem
mittleren Läuterungsbereich 92 gleichmäßig erhitzt wird. Infolge des geringen Abstandes der Teilstücke
voneinander ist auch die Strömungsgeschwindigkeit des Glases im mittleren Läuterungsbereich 92 recht
erheblich, so daß effektiv eine vollständige Läuterung des Glases erzielt wird.
Aus dem Vorhergehenden ist ersichtlich, daß zwei Glasoberflächen vorgesehen sind, durch die die im Glas
vorhandenen Gase entweichen können, nämlich die Oberfläche des schmelzflüssigen Glases im oberen
Läuterungsbereich 80 und die Glasoberflächen im mittleren Läuterungsbereich 92. Der geringe Abstand
der beiden Leitbleche voneinander gestattet auch eine genaue Temperatureinstellung im schmelzflüssigen
Glas im mittleren Läuterungsbereich 9Z Infolgedessen kann das schmelzflüssige Glas in diesem Läuterungsbereich
überall auf derselben Temperatur und deshalb auch auf der gleichen niederen Viskosität gehalten
werden, so daß auch sich entwickelnde Gasblasen nirgends in Bereichen niederer Viskosität eingeschlossen
werden können, wie dies sonst der Fall sein könnte.
Außerdem erfüllt das nicht mit öffnungen versehene Fußteilstück 88 des unteren Leitblechs 84 noch eine
weitere Aufgabe: Sofern irgendwelche Fremdkörper oder nicht aufgeschmolzenes Material in den oberen
Läuterungsbereich 80 gelangen und von dort durch die Durchflußöffnungen 70 gespült werden, sammeln sich
diese in dem gewölbten Fußteilstück 88 und werden dort festgehalten, so daß sie von dem weiterverarbeiteten
schmelzflüssigen Glas getrennt werden. Diese Abtrennung beruht zum Teil auf dem größeren Gewicht der
nicht aufgeschmolzenen Teilchen und zum Teil auf der starken Umlenkung des Schmelzflusses zwischen den
beiden Fußteilstücken 68 und 88, von wo aus das Glas schräg nach oben fließt.
In F i g. 4 ist ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung dargestellt, die eine Düse 101 von im
wesentlichen rechteckigem Querschnitt mit Seitenwänden 102 und 104 aufweist, die an Stirnwänden befestigt
sind, wie dies auch bei dem in F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der Fall ist Die Düse 101 weist
ferner eine Bodenplatte 106 mit einer Vielzahl von Austrittsöffnungen 108 auf, durch die die Glasströme
aus der Düse herausfließen.
Soweit die Teile dieses Ausführungsbeispieles denen des Ausführungsbeispiels nach den F i g. 1 bis 3
entsprechen, sind sie mit denselben Bezugszeichen, jedoch unter Hinzufügen eines Striches bezeichnet.
Im oberen Bereich der Düse 101 befindet sich ein oberes Leitblech 112 mit einem nach oben geneigten
Seitenwandteilstück 114 und einem ungefähr horizontal
angeordneten Bodenteilstück 116, die mittels eines abgebogenen Übergangsstückes 118 einstückig miteinander
verbunden sind. Das Teilstück 114 hat einen mit der oberen Kante der Seitenwand 104 verbundenen
Flansch, und das Bodenteilstück 116 ist an die Seitenwand 102 angeschweißt Dieses obere Leitblech
112 bildet einen oberen Läuterungsbereich 120, in den
von der Schmelzvorrichtung 12' aufgeschmolzenes Glas geleitet wird.
Unter dem oberen Leitblech 112 befindet sich ein unteres Leitblech 122, das ebenfalls ein schräg nach
oben verlaufendes Teilstück 124 aufweist, das vorzugsweise parallel zu dem Teilstück 114 verläuft Außerdem
umfaßt das untere Leitblech ein ungefähr horizontal angeordnetes Bodenteilstück 126, das mit dem Teilstück
124 einstückig mittels eines abgebogenen, nichtperforierten Übergangsstückes 128 verbunden ist Die obere
Kante des Teilstückes 124 ist an die Seitenwand 104 angeschweißt, während das Bodenteilstück 126 an die
Seitenwand 102 angeschweißt ist Zwischen den beiden Leitblechen 112 und 122 befindet sich ein mittlerer
Läuterungsbereich 130.
Das abgebogene Übergangsstück 118 des oberen Leitblechs 112 weist eine Reihe von im Abstand
voneinander angeordneter Durchflußöffnungen 132 auf, die den Durchflußöffnungen 70 in Fig.2 entsprechen,
so daß das schmelzflüssige Glas aus dem oberen' Läuterungsbereich 120 in den mittleren Läuterungsbereich
130 fließen kann. Auch ein oberer Bereich des Teilstückes 114 des oberen Leitblechs 112 weist eine
Reihe von im Abstand voneinander angeordneten Entlüftungsöffnungen 134 auf, durch die aus dem im
mittleren Läuterungsbereich 130 befindlichen Glas entwichene Gase abziehen können; sie dienen aber auch
dem Abzug von Gasen aus einer unteren Kammer 136 unter dem unteren Leitblech 122, wie aus der weiteren
Beschreibung noch ersichtlich wird.
In ihrem oberen Bereich weist nämlich das Teilstück 124 eine Reihe von im Abstand voneinander angeordneten
Durchflußöffnungen 135 auf, durch die das schmelzflüssige Glas aus dem mittleren Läuterungsbereich
130 in die untere Kammer 136 über der Bodenplatte 106 fließen kann; diese Durchflußöffnungen
dienen aber auch dem Entweichen von Gasen aus der unteren Kammer 136, die sich dort aus dem Glas
nach oben absondern; diese Gase gelangen dann in den mittleren Läuterungsbereich 130 und von dort über die
Entlüftungsöffnungen 134 und das Entlüftungsrohr 62' in die Atmosphäre. Der Querschnitt der unteren Kammer
j 509 587/334
136 ist wesentlich größer als derjenige des mittleren Läuterungsbereichs 130, so daß sich der Schmelzfluß im
mittleren Läuterungsbereich wesentlich schneller bewegt als in der unteren Kammer 136.
Da auch hier die Leitbleche beheizt sind durch Zuführung von elektrischer Energie, ergibt sich im
wesentlichen der gleiche Mechanismus hinsichtlich einer tiefgreifenden Läuterung wie weiter vorn schon
ausführlich beschrieben.
Durch den geringen Abstand der beiden Leitbleche voneinander läßt sich die Temperatur des Glases in dem
mittleren Läuterungsbereich 130 genau steuern, und es wird auch erzielt, daß" das schmelzflüssige Glas im
Läuterungsbereich 130 durch und durch gleiche
10
Temperatur und infolgedessen gleiche Viskosität aufweist. Wie die Figur erkennen läßt, befindet sich das
abgebogene Übergangsstück 118 nahezu in der Mitte der Düse und somit in einer Zone höchster Temperatur.
Obwohl die vorstehende Beschreibung lediglich die Verwendung von Glaskugeln als Rohmaterial erwähnte,
kann natürlich das Glas der Düse auch in anderer Form zugeführt werden. So kann beispielsweise geschmolzenes
Glas direkt aus einem Vorkammerofen zugeführt werden; in einem solchen Fall kann die Viskosität des in
die erste Kammer der Düse eintretenden Glases so gesteuert werden, wie dies der Durchsatz an den
Austrittsöffnungen erfordert.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (6)
1. Vorrichtung zur Herstellung von Fäden aus mineralischen Materialien, vorzugsweise Glas, durch
Ziehen aus einer Düse, vorzugsweise nach dem Kugelschmelzverfahren, wobei die Düse im oberen
Bereich mit dem auszuziehenden Material beschickt wird, das am Düsenboden abgezogen wird, dadurch
gekennzeichnet, daß innerhalb der Düse (14; 101) Leitbleche (64, 84; 112, 122) vorgesehen sind, die die Schmelze aus einem
mittleren Bereich nach oben führen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei übereinander angeordnete
und jeweils über ein schräg nach oben verlaufendes Teilstück (66,86; 114,124) verfügende
Leitbleche zur Bildung eines oberen und eines mittleren Läuterungsbereichs (80, 92; 120, 130)
vorgesehen sind und daß das obere Leitblech in seinem unteren Bereich und das untere Leitblech in
seinem oberen Bereich Durchflußöffnungen (70,94; 132,135) für das schmelzflüssige Material aufweisen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im oberen Läuterungsbereich
(80; 120) und im oberen Bereich des oberen Leitbleches (64; 112) jeweils mindestens eine
Entlüftungsöffnung (62, 72; 62', 134) vorgesehen ist, wobei der Spiegel des schmelzflüssigen Glases tiefer
als die Entlüftungsöffnung (72, 134) im oberen Bereich des oberen Leitbleches liegt
4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Leitbleche V-förmig oder nach Art eines halben V mit horizontaler Bodenwand (116,126) in der Düse
(14; 101) angeordnet sind und daß mindestens ein Leitblech durch Verbindung mit einer Spannungsquelle als Widerstandsheizkörper ausgebildet ist
5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Leitbleche parallel zueinander verlaufen und ihr Abstand kleiner als der Durchmesser der Düse (14;
101) ist
6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem
oberen Läuterungsbereich (80; 120) schmelzflüssiges Glas von einer getrennten, Glaskugeln aufschmelzenden
Schmelzvorrichtung (12; 12') zuführbar ist.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US48117265 | 1965-08-20 | ||
US481172A US3401536A (en) | 1965-08-20 | 1965-08-20 | Apparatus for melting and processing heat-softenable mineral materials |
DEO0011849 | 1966-07-30 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1596564A1 DE1596564A1 (de) | 1971-03-18 |
DE1596564B2 true DE1596564B2 (de) | 1976-02-12 |
DE1596564C3 DE1596564C3 (de) | 1976-09-23 |
Family
ID=
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0030421A1 (de) * | 1979-11-23 | 1981-06-17 | Bernard Gleeson | Behälter für zu verspinnende Glasschmelze |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0030421A1 (de) * | 1979-11-23 | 1981-06-17 | Bernard Gleeson | Behälter für zu verspinnende Glasschmelze |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE1596564A1 (de) | 1971-03-18 |
FI43627B (de) | 1971-02-01 |
DK111123B (da) | 1968-06-10 |
LU51778A1 (de) | 1966-10-19 |
NL6611215A (de) | 1967-02-21 |
NL135740C (de) | |
BE685572A (de) | 1967-02-16 |
GB1131563A (en) | 1968-10-23 |
NO116170B (de) | 1969-02-10 |
US3401536A (en) | 1968-09-17 |
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