DE2914728A1

DE2914728A1 - Glasspinnvorrichtung

Info

Publication number: DE2914728A1
Application number: DE19792914728
Authority: DE
Inventors: Gregory W Byrnes; Richard E Ralls
Original assignee: Greickor Co
Current assignee: Greickor Co
Priority date: 1978-01-11
Filing date: 1979-04-11
Publication date: 1980-10-23
Also published as: GB2044589A; US4155731A; GB2044589B

Description

GLASSPIWNVOBRICBIP UNG
Die vorLiegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung, um Glasmaterial in er Hitze zu erweichen und es zu dünnen Fasern auszuspinnen. Im besonderen betrifft die Erfindung einen elektrischen Widerstandsofen, der in der Technik als Gehäuse bekannt ist;. Ein solches Gehäuse wird zum Schmelzen, Verarbeiten und Verspinnen des Glasmaterials zu Fasern -verwendet.
Nach dem Stande der Technik wurden derartige Gehäuse fast immer aus Platin-Rhodium-Legierungen hergestellt, gleichgültig ob es sich um Anordnungen zum direkten or Stückeschmelzen handelte.
Derartige Legierungen wurden verwendet, da sie weitgehend korrosionsbeständig sind und hohe Arbeitstemperaturen über 134300 auszuhalten vermögen. Bei den bekannten Gehäusen zum Schmelzen von stückigem Gut war es die allgemeine Praxis, wesentlich höhere Temperaturen beim Schmelzen und Bearbeiten des Glasmaterials vorzusehen als dieses zur Verarbeitung auf Fasern tatsächlich erforderlich ist. So wird beispielsweise in den U.S.-Patenten 3 013 095 und 3 048 640 gelehrt, daß geschmolzenes Glas auf eine Temperatur über 12600G erhitzt werden muß. Die gleiche Lehre findet sich in dem U.S.-Patent 3 615 314, in dem gesagt ist, daß ein solches Gehäuse im allgemeinen auf einer Temperatur von 13150bis 137100 gehalten werden muß. Dabei ist darauf hinzuweisen, daß, wenn das Glas auf solchen Temperaturen oberhalb 12600C gehalten werden soll, die Seitenwände des Gehäuses ebenso wie die Deckwand eine noch höhere Temperatur aufweisen.
Es wurde jedoch gefunden, daß die Temperatur zum Verspinnen der meisten üblichen Glassorten nicht über 123200 liegt. Konstruktionen von Gehäusen nach dem Stande der Technik erforderten, daß die Temperaturen der Seitenwände einige 1000C höher als die Temperatur der Grundplatte sein sollte, um diese Grundplatte auf der Temperatur der Faserbildung zu halten, die in der Größenordnung von 1093 0bis 123200 liegt. Derartige höhere Temperaturen der Seitenwände sind erforderlich, da die Grundplatte Hitze in die Atmosphäre abstrahlt. Die wichtigste Wirkung besteht jedoch darin, ein Gehäuse für einen Betrieb mit "hoher Hitze"zu schaffen, d.h. ein Gehäuse, in dem Temperaturen oberhalb 123200 auftreten.
Zum Aufschmelzen von stückigem Gut verwenden Kunstruktionen nach dem Stande der Technik eine Bauweise, bei der die Seitenwände an ihren Oberkanten mit einem Korb verbunden sind. Dieser Korb dient dazu, das Glasmaterial während der Schmelzphase aufzunehmen. Dieser Rand steht jedoch nicht generell mit dem Glasmaterial in Berührung und bildet daher eine Verbindungsstelle ausserordentlich hoher Temperatur. Dies kann zum Versa-gen des Gehäuses führen, besonders in solchen Fällen, wenn es erwünscht ist, ein Gehäuse nicht aus Platin-Rhodium-Legierungen herzustellen.
Demgemäß ist es das allgemeine Ziel der vorliegenden Erfindung, ein elektrisches Widerstandsgehäuse für eine Vorrichtung zu schaffen, in der Glasmaterial durch Hitze erweicht und zu Fasern versponnen wird. Insbesondere ist es ein Ziel, ein Nieder-Temperatur-Gehäuse zu schaffen. Dies wird durch eine Lonstruktion erreicht, die es sicherstellt, daß die Grundplatte und die Seitenwände auf annähernd der gleichen Temperatur gehalten werden, d.h. auf etwa 10930bis 123200. Die Aufrechterhaltung dieser Temperatur wird durch eine neue Dimensionierung der relativen Dicke der Grundplatte und der Seitenwände erreicht. Beim AuSschmelzen von stückigem Material ist die Dimensionierung der Deckwand im Verhältnis zur Grundplatte ebenfalls ein wichtiges Kriterium.
Im einzelnen wird ein Nieder-emperatur-Gehäuse gemäß vorliegender Erfindung zum Direktschmelzen dadurch gewonnen, daß man eine Grundplatte vorsieht, die eine durchschnittliche Dicke aufweist, welche etwa viermal größer ist als die durchschnittliche Dicke der Seitenwände. Bei einem Gehäuse zum Aufschmelzen von stückigem Material mit einer Deckwand sieht die vorliegende Erfindung vor, daß die Grundplatte eine durchschnittliche Dicke aufweist, die mindestens das 8-fache der durchschnittlichen Dicke eines oberen Abschnittes einer Seitenwand beträgt, wobei dieser Abschnitt mindestens 50 % der vertikalen Dimension,gemessen auf die Länge des Gehäuses, ausmacht. Die Grundplatte wird so dimensioniert, daß sie mindestens 8-mal so dick ist wie die durchschnittliche Dicke der Deckwand.
Bei Innehaltung der angegebenen Dimensionen als Kriterien für Gehäuse zum unmittelbaren Schmelzen und zum Verschmelzen von stückigem Gut wurde gefunden, daß die Grundplatte und die Seitenwände nahezu auf einer Temperatur gehalten werden können, die eine Faserbildung bei den meisten üblichen Glassorten ermöglicht. Die Ergebnisse bei derartigen Nieder-Temperatur-Gehäusen gestatten die Verwendung von anderen Materialien als Platin Rhodium-Legierungen. Als Beispiele seien genannt: Nickel-Ohrom-Legierungen, rostfreier Stahl, Nickel-Wolfram-Legierungen usw.
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung von Gehäusen mit verhältnismäßig dicker Grundplatte, wie oben beschrieben, zum unmittelbaren Verschmelzen oder Verschmelzen von stückigem Gut, wobei zusätzlich sogenannte HilSsschutzplatten an den Abschlußwänden des Gehäuses vorgesehen sind. Im einzelnen befinden sich diese Hilfsschutzplatten in einem gewissen Abstand von den Abschlußwänden und sind an einer daneben liegenden elektrischen Anschlußklemme und der Grundplatte befestigt. Da jede derartige Hilfsschutzplatte sich in einem gewissen Abstand von der Abschlußwand befindet, wird der elektrische Strom unmittelbar von der Anschlußstelle zur Grundplatte geleitet, ohne daß er durch die Unterkanten der Seitenwände eine Streuung erfährt, wodurch nachteilige Wirkungen auf das Temperaturgefüge des Gehäuses vermieden werden. Dies führt ebenfalls zu einer im wesentlichen gleichmäßigen Grundplattentemperatur.
Noch ein weiteres Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung eines Gehäuses zum Verschmelzen von stückigem Gut, das, wie oben beschrieben, dimensioniert ist, und eine Mehrzahl von zur Führung des Materials dienenden Trichtern aufweist, die an der Deckwand des Gehäuses angeordnet sind. An der Verbindung der Trichter mit der Deckwand sind Kühlvorrichtungen vorgesehen,die einen Teil des Trichterumfangs umgeben und dazu dienen, eine Temperatur aufrechtzuerhalten, die es verhütet, daß Glasmaterial in einer Region sich ansammelt oder anhängt, die in der Nähe der Eintrittsöffnung ins Innere des Gehäuses liegt. Dabei ist beabsichtigt, einen Rand zwischen dem Trichterende und der Öffnung in der Deckwand vorzusehen, der seinerseits durch EühLeinrichtungen gekühlt wird.
Noch ein weiteres Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung eines Gehäuses zum Verschmelzen von stückigem Gut, das,wie oben beschrieben, dimensioniert ist, und geneigte gegenüberliegende Seitenwände aufweist, die sich von der Grundplatte aus nach aussen und oben erstrecken. Jede dieser Seitenwände ist an ihrem oberen Ende mit einem Seitenwandabschnitt verbunden, der nach innen gegen die Längsachse des Gehäuses geneigt ist. Diese Konstruktion führt zur Anordnung einer verhältnismäßig kleinen Deckwand. Die nach aussen geneigten Seitenwände stellen eine Konstruktion dar, bei der das geschmolzene Material ohne Schwierigkeit aus dem festen in einen mehr viskosen Zustand übergeht.
Diese und zusätzliche Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden noch besser verständlich bei Betrachtung der beiliegenden Zeichnungen und der ins einzelne gehenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform.
Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch ein Gehäuse zum Verschmelzen von stückigem Gut, das dazu dient, das Material durch Hitze zu erweichen und es zu Glasfasern zu verspinnen, die dann mit einer darunter befindlichen rotierenden Trommel abgezogen werden.
Fig. 2 ist ein Längsschnitt eines Gehäuses zum unmittelbaren Verschmelzen innerhalb einer Vorrichtung, die zum Erweichen des Materials durch Hitze und zum Verspinnen zu Glasfasern dient.
Fig. 3 ist eine Seitenansicht teilweise im Schnitt einer anderen Ausführungsform einer Vorrichtung zum Verschmelzen von stückigem Gut gemäß vorliegender Erfindung.
Fig. 4 ist ein Längsschnitt entlang der Linie 4-4 in Fig.3.
Fig. 5 ist ein Schnitt längs der Linie 5-5 in Fig. 3 und erläutert die Anordnung des Kühlrohres am Eintritt des Materials in das Gehäuses.
Fig. 6 ist eine perspektivische Ansicht eines Teiles des Gehäuses mit verhältnismäßig dicker Grundplatte die Figur erläutert die Ströme, die von einer elektrischen Anschlußstelle des Gehäuses zu dessen Ende und längs der Seiten- und Bodenwände verlaufen.
Fig. 7 ist eine Seitenansicht eines Teils des Gehäuses gemäß vorliegender Erfindung, die die Verwendung von Hilfsschutzplatten erläutert, die an den Anschlußklemmen liegen, so daß der elektrische Strom zur Grundplatte geleitet wird.
Fig. 8 ist eine Vorderansicht in verminderter Größe gegenüber den anderen Darstellungen, die die Konstruktion eines langen Gehäuses in der Größenordnung von 1,80 m bis 2,40 m, das eine Mehrzahl von Trichtern zur einen Führung des Materials und entsprechende Kühlrohre aufweist, zeigt.
Fig. 9 ist eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die einen verlängerten Trichter zur Einführung von Material in das Gehäuse vorsieht.
Fig. 10 ist ein Querschnitt durch eine Ausführungsform eines Gehäuses mit einem inneren Kern, der das Aufschmelzen des Glases durch verbesserte Strahlung erleichtert,die von der verhältnismäßig gedrängten Anordnung der Wände des inneren Kerns und der Seitenwände des Gehäuses herrührt.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist das Gehäuse allgemein mit der Ziffer 10 bezeichnet. Das Gehäuse befindet sich in einem bekannten Ofen zum Erweichen durch Hitze und anschließendem Verspinnen von Glasmaterial zu Fasern. Es handelt sich um einen Ofen zum unmittelbaren Verschmelzen, obwohl er auch zum Aufschmelzen von Glasscherben und so weiter verwendet werden kann.
Das Gehäuse 10 besitzt eine waagerechte Grundplatte 12, die eine Anzahl zur Faserbildung dienender Öffnungen 13 aufweist. Mit der Grundplatte 12 sind ein paar gegenüberliegende Seitenwände 14,16 verbunden, die sich aufwärts erstrecken. Die Seitenwände 14,16 besitzen Flanschen 14a, 16a, die in einem feuerfesten Material 18, 18a und 20, 20a sitzen. Ein nicht dargestellter äusserer Stützrahmen trägt das Isolationsmaterial.
Obwohl lediglich ein Teil der zum unmittelbaren Aufschmelzen dienenden Vorrichtung in Fig. 1 dargestellt ist, sei daran erinnert, daß das bei 22 angedeutete geschmolzene Material für gewöhnlich aus einem davor angeordneten Herd in das Gehäuse eingeleitet wird. Somit stellt das Gehäuse - wie hier dargestellt - eine oben offene Konstruktion dar. Das durch Hitze erweichte Materal fließt nach unten durch die Öffnungen 13 aus und wird auf die Drehtrommel 24 in üblicher Weise aufgewunden.
Eine Sammelöse ist schematisch bei 25 angedeutet.
GemäB vorliegender Erfindung sind die Abmessungen des Gehäuses 10 kritisch, wenn dieses als Nieder-Temperatur-Gehäuse arbeiten soll. Wie bereits erwähnt, sind die bekannten Gehäuse im allgemeinen aus Platin-Rhodium-Legierungen konstruiert, die 10 bis 20 o/o Rhodium enthalten. Für besondere Anwendungen sind auch mit Zircoll stabilisierte Platingehäuse bekannt, die gegen Verformung weitgehend widerstandsfähig sind. Dabei handelt es sich um sogenannte "Hochtemperatur"-Gehäuse, d.h. Gehäuse, in denen die Temperaturen der oberen Wände auf 126000 und darüber steigen.
Die vorliegende Erfindung sieht jedoch vor, daß die Grundplatte 12 eine .durchschnittliche Dicke aufweist, die mindestens 4-mal größer ist als die durchschnittliche Dicke der Seitenwände 14, 16. Dabei hat es sich weiter als vorteilhaft erwiesen, daß das Gehäuse 10 eine Grundplatte 12 mit einem Querschnitt aufweist, der mindestens 45 O6 des gesamten Querschnitts der Wände 14,16 und der Grundplatte 12 beträgt.
Mit Hilfe der obigen Konstruktion ist es möglich, eine Grundplattentemperatur in einem bestimmten Gebiet der Faserbildung aufrechtzuerhalten, ohne daß die Temperaturen der Seitenwände wesentlich über diesem Bereich liegen. Die g er bekannten Gehäusekonstruktionen erforderten notwendigerweise die Verwendung von Edelmetallen, da die Seitenwände deutlich höhere Temperaturen als die Grundplatte erreichten. Infolgedessen konnte rostfreier Stahl oder eine Nickel-Ohrom-Legierung nicht verwendet werden, da sie die hohen Wandtemperaturen nicht aushlelten, die erforderlich waren, um die verhältnismäßig dünne Grundplatte auf der gewünschten Temperatur zu halten. Bei der obigen Konstruktion. nehmen jedoch die verhältnismäßig dünnen Seitenwände bedeutend weniger elektrischen Strom auf und erzeugen daher bedeutend weniger Hitze. Infolgedessen weisen sie niedrigere Temperaturen auf. Wenn die durchschnittliche Dicke der Grundplatte 12 mindestens 4-mal größer ist als die durchschnittliche Dicke der Seitenwände 14,16, ist es möglich, die Grundplatte und die Seitenwände auf einer Temperatur von 10930 bis 123200 zu halten, die für die Verarbeitung von Glas im Spinnverfahren erforderlich ist. Das Gehäuse kann tatsächlich als Nieder-Temperatur-Gehäuse bezeichnet werden. Es wurde gefunden, daß wenn die Grundplatte nicht eine 4-mal größere Dicke aufweist, als die durchschnittliche Dicke der Seitenwände 14, 16, diese eine Temperatur über 123200 annehmen, die es unmöglich macht, das Gehäuse aus rostfreiem Stahl oder Nickelchrom-Legierung zu konstruieren. Nickel-Chrom-Legierungen erfahren eine rasche Oxidation und Abnutzung, wenn seine Temperaturen den Bereich von 123200 übersteigen.
Die Grundplatte 12 ermöglicht es infolge ihrer verhältnismäßig dicken Dimension, das sie in größerer Länge und Breite hergestellt werden kann, ohne daß ein Verziehen oder Verwerfen wahrend der Arbeitstemperatur eintritt. In eine dicke Grundplatte lassen sich auch leicht Spinndüsen eingießen, wodurch Fabrikationskosten gespart werden. Ein weiterer Vorteil besteht in der Tatsache, daß die Düsen derart in die Grundplatte eingesetzt werden können, daß sie aus den Öffnungen 13 herausragen. Durch Ausarbeiten einer ringförmigen Höhlung, die einen Teil der Öffnung umgibt, läßt sich die Grundplatte derart ausgestalten, daß die Düse nach aussen herausragt, So können auf einer Bohrmaschine oder einer Revolverdrehbank Düsenköpfe mit Paßsitz vorgefertigt und in die einzelnen Öffnungen eingesetzt werden, da die dicke Grundplatte eine entsprechende Abmessung für einen Paßsitz aufweist. Auch können Düsenköpfe durch Punktschwei ßen oder ein keramisches Bindemittel an der Grundplatte befestigt werden. Dabei sei darauf hingewiesen, daß Düsen mit entsprechendem Paßsitz aus vtrschiedenen Legierungen hergestellt werden können, d.h. sie können aus einem Material bestehen, das besser korrosionsbeständig ist als die Grundplatte selbst.
Zusätzliche Vorteile der verhältnismäßig dicken Grundplatte bestehen in der Tatsache, daß Konvektionsströme, die gewöhnlich mit der in einem Gehäuse vorhandenen Schmelzmasse auftreten, die Grundplatte nicht wesentlich beeinflussen. Eine dünne Grundplatte hält nicht so viel Hitze zurück, wie eine dicke,und daher können Konvektionsströme die Temperatur einer dünnen Grundplatte leichter stören. Auch sei darauf hingewiesen, daß eine dicke Grundplatte durch äussere Vemperaturein41ü.sse weniger leicht beeinflußbar ist, da die Grundplatte infolge ihrer Dicke einen höheren Wärmeinhalt aufweist. Infolgedessen herrscht an der Kuppe oder an dem Punkt, an dem sich die Faser nach dem Durchtritt durch die Düsenöffnung bildet, eine gleichmäßigere Temparatur vor. Die verhältnismäßig dicke Grundplatte sorgt für eine intensive Erwärmung, während die Glasmasse durch die Öffnungen hindurchtritt und vermindert die Möglichkeit einer Kristallbildung am Austritt.
Einige Gehäusekonstruktionen erfordern die Anordnung von S5hlrippen in der Nähe des Meniskus. Bei den üblichen Gehäusekonstruktionen kann die Grundplatte beim Verwerfen mit den Euhlrippen in Berührung kommen, was den Wärmeinhalt der Grundplatte stört. Bei einer verhältnismäßig dicken Grundplatte, wie sie oben angegeben ist, können beträchtliche Abstände vorgesehen werden welche es ermöglichen, die Düsenöffnungen voneinander zu entfernen und auf diese Weise die Strahlung der Düsen unter einander zu vermindern, Es wurde gefunden, daß bei einer verhältnismäßig dicken Grundplatte die Düsen in einem Abstand von mehr als 12,7 mm angeordnet werden können, und dies erleichtert das Wiederanspinnen, wenn eine Faser beim Spinnprozess abgerissen ist. Düsen, die einen weiten Abstand voneinander besitzen, vermindern die Möglichkeit, daß ein Kügelchen, das sich nach dem Bruch einer Faser gebildet hat, mit anderen Fasern in Berührung kommt und diese ebenfalls abreisst.
In Fig. 2 ist eine andere Ausführungsform der Erfindung erläutert; sie bezieht sich auf ein Gehäuse 26 zum Aufschmelzen von stückigem Gut. Das Gehäuse 26 wird speziell bei einem Verfahren verwendet, in dem Stückgut, Glasscherben, Stäbe oder anderes Material zum Aufschmelzen in das Gehäuseinnere gebracht werden. Das Gehäuse 26 besitzt einen hohen elektrischen Widerstand und weist eine waagerechte Grundplatte 28 mit einer Mehrzahl faserbildender Öffnungen 30 auf. Dabei sind gegenüber liegende Seitenwände vorgesehen, die aus Wandabschnitten verschiedener Wanddicke bestehen. So befindet sich beispielsweise an der Grundplatte 28 die Seitenwand 32, die einen Abschnitt 33 aufweist, von dem sich ein dünnerer Abschnitt 34 nach oben erstreckt. Ebenso sitzt die Seitenwand 36 an der anderen Seite der Grundplatte 28 und weist einen Abschnitt 37 auf, von dem sich ein dünnerer Abschnitt 38 nach oben erstreckt.
Die Gehäusekonstruktion nach Fig. 2 dient zum Aufschmelzen eines Materials, das in der Hitze weich wird, und besitzt eine Grundplatte 28, die eine durchschnittliche Dicke aufweist,die 8-mal größer ist als die durchschnittliche Dicke der oberen Wandabschnitte 34, 3o. Jeder dieser oberen Abschnitte der angegebenen Dicke beträgt mindestens 50 % der Höhe der Seiten-Die wände des Gehäuses./ Grundplattendicke ist also @-mal größer als die durchschnittliche Dicke der Deckwand 40. Es ist notwendig, die Grundplatte mindestens ;-ual dicker als die Dicke der oberen Abschnitte 34, 38 und der Deckwand 40 auszugestalten, um zu erreichen, da die Stärke des elektrischen Stromes in aen oberen Abschnitten und der Deckwand nur etwa 1/8 oder weniger der Stärke des Stromflusses durch die Grundplatte beträgt, so daß die Seitenwände und die Deckwand nicht übermäßig heiß werden. Der Grund für dieses Verhältnis von 8 : 1 liegt in der Tatsache, daß die Grundplatte nicht in einem feuerfesten Material eingekapselt ist, so daß sie großen Hitzeverlusten durch Strahlung ausgesetzt ist, während die Seitenwände in dem feuerfesten Material eingebettet-und damit nicht in der tage sind, hohe Strahlungsverluste zu erleiden. Der Grundteil der Seitenwände kann eine beträchtliche Menge Hitze durch die Grundplatte abstrahlen. Infolgedessen sind gemäß vorliegender Erfindung die oberen Seitenwandabschnitte dünn im Verhältnis zur Grundplatte, so daß sie weniger Hitze aufnehmen.
Das Gehäuse 26 weist ferner einen Kragen 42 auf. Von diesem erstreckt sich ein Trichter 44 nach oben. Ein Kühlrohr 46 umgibt den Kragen 42 um zu verhindern, daß stückiges Gut oder Scherben am Kragen 42 oder den Innenwänden im Gebiet des Euhlsich rohres 46/festsetzen. Die Einzelheiten des Kragens 42,des Trichters 44 und des Euhlrohres 46 werden weiter unten bei der Beschreibung der Fig. 3 und 4 näher erläutert. Ebenso wird die Prallplatte 48 später im einzelnen erklärt.
Die Fig. 3 und 4 zeigen eine andere Ausführungsform der Erfindung in Gestalt eines Gehäuses 50 zum Aufschmelzen von stückigem Gut. Gemäß Fig. 4 besitzt das Gehäuse 50 eine waagerechte Grundplatte 52 mit einer Anzahl Spinnöffnungen 54. Die sich gegenüberliegenden Seitenwände sind als Ganze mit den Ziffern 55, 57 bezeichnet. Von der Grundplatte 52 erstrecken sich zunächst mit einer Neigung nach aussen die unteren Seitenwandabschnitte 56 und 58 nach oben. Beide Seitenwände 55,57 besitzen dann obere Wandabschnitte 56a, 58a, die in stumpfen Winkeln an den unteren Wandabschnitten 56, 58 sitzen. Eine verhåltnismäßig kleine Deckwand 60 erstreckt sich zwischen den Abschnitten 56, 58 und verbindet diese. Ein Gestell mit gegenüberliegenden Seitenwänden 51, 51a umgibt das Gehäuse, das in einem passenden, feuerfesten Material sitzt.
Gemäß Fig. 3 sind zusätzliche Seitenwandabschnitte 62, 64 vorgesehen, die gegen die Deckwand 60 geneigt sind. Die Deckwand 60 besitzt eine Öffnung 66 - wie aus Fig.3 ersichtlich sind weitere Öffnungen vorgesehen - und einen Kragen 68, der vorzugsweise kreisförmig auf der Deckwand 60 sitzt. An dem Kragen 68 sitzt ein sich nach oben erstreckender Trichter 70. In Abhängigkeit von der Länge des Gehäuses 50 kann eine Mehrzahl von Trichtern in Abständen vorgesehen sein, wie dies Fig. 3 erkennen läßt. Ferner sei bemerkt, daß ein Eihlrohr 72 mit Flüssigkeitszuführung den Kragen 68 umgibt. Die Einzelheiten und Vorteile des Kühlrohre 72 werden später beschrieben.
Aus Fig. 4 ist ersichtlich, daß die Grundplatte 52 eine durchschnittliche Dicke besitzt, die 8-mal größer ist als die durchschnittliche Dicke der oberen Wandabschnitte 56a, 58a und einem Teil der unteren Seitenwandabschnitte 56, 58, die mindestens ,0 ,D der Höhe der Seitenwände 55, y'Y ausmachen, gemessen vom einen Ende des Gehäuses zum anderen. Die Grundplattendicke ist auch mindestens 8-mal größer als die durchschnittliche Dicke der oberen Seitenwandabschnitte 62, 64 und der Deckwand 60.
Der Zweck der Innehaltung eines solchen Verhältnisses von d : 1 ist im wesentlichen der gleiche, wie dies vorher bei der ninrichtung zum Verschmelzen von stückigem Gut beschrieben is-t, d.h. sicherzustellen. daß ein Niedertemperaturgehäuse geschaffen wird, in dem die Seitenwände und die Grundplatte im wesentlichen innerhalb des gleichen Temperaturbereichs gehalten werden. Es ist dabei zu bemerken, daß das stückige oder Scherbenmaterial, das bei M angegeben ist, von einer ZUtührungseinrichtung 74 durch den Trichter 70 in den Bereich des Halslagers 8 hinuntergelangt.
Wie aus Figur 5 ersichtlich, sind die Halblager 68 im wesentlichen von einem Kühlrohr 72 umgeben, das eine Eintrittsöffnung 72 a und eine Austrittsöffnung 72 b besitzt. Wenn die Kühlflüssigkeit kontinuierlich durch das Kühlrohr 72 zirkuliert, wobei jede beliebige kühlflüssigkeit benutz-t werden kann, ist anzunehmen, daß das Halslager 68 auf einer verhältnismäßig kühlen Temperatur im Vegleich mit den Seitenwänden 56 und 58 und den oberen Seitenwandabschnitten 56 a, 58 a gehalten werden kann. Obwohl die Deckwand 60 etwas heißer als das Halslager 68 ist, erreicht auch sie keine bemerkenswert hohe Temperatur. Infolgedessen wird das Material II, wenn es durch den Trichter 7G hinabrutscht, nicht festkleben oder sich an der Innenwand 68 a des Halslagers 6@ oder an der Innenfläche der Deckwand bO unter dem Kühlrohr 72 zusammenballen. 3as Material wird im allgemeine nen in einem Winkel herabrutschen, der der Fallinie 76 im Inneren des Gehäuses 50 entspricht. Infolge der verhältnismäßig kühlen Temperatur des Halslagers 68 und der Deckwand 60 klebt kein Material zusammen, sondern es gleitet herab bis es in Berührung mit den Abschnitten 56 a, 58 a kommt. Diese oberen Abschnitte werden im allgemeinen auf einer faserbildenden Templeratur gehalten und verursachen ein rasches Abschmelzen des @a-Materials.
sei darauf hingewiesen, daß die geneigten Wände de Gehäuses jO, wie sie in Figur 4 dargestellt sind, verschiedene deutliche Vorteile bieten. bo ist es beispielsweise vorteilhaft, das Gebiet, das mit der Glasmasse in Berührung ist, zu vergrößern gegenüber demjenigen Gebiet, das mit der Hasse nicht in Berührung steht. In üblichen Gehäusen ist beispielsweise eine breite Deckwandfläche vorhanden, die heiß werden kann und eine rasche Oxidation und Zersetzung der Legierung der Deckwand verursacht. Die erhöhte Berührung der Glasmasse mit den Seitenwänden1 wie sie in Figur 4 gemäß vorliegender Erfindung dargestellt ist, sichert ein verhältnismäßig gleichmäßiges Schmelzen des Materials H, wobei lediglich ein kleines Gebiet mit dem material nicht wirklich in Berührung steht.
Das Gehäuse VU, das winklige oder geneigte Seitenwände 56, 58 aufweist, sorgt für einen sogenannten Uberbrückungseffekt. Im einzelnen ist ersichtlich, daß die stumpfen Winkel A und n, die durch die Wände 26, 56 a sowie 58 und 58 a gebildet werden, die Anordnung einer engen Deckwand CO ermöglichen sowie das Vorhandensein eines Gebietes C, in dem das erweichte Material sich zeitweilig aufhält, bis eine vollständige Schmelzung erreicht ist. Es ist auch noch darauf hinzuweisen, daE Prallbleche, wie bei 78 a angegeben, unmittelbar unter dem Halslager CS und dem Trichter 70 angeordnet sind. Diese Prallplatte 76 besteht aus einer durchlöcherten Platte, die auf Stützen über der Platte 52 angeordnet ist, um den hydrostatischen Druck über den,Öffnungen 54 zu reduzieren und das Iiinabrutschen von ungeschmolzenem Glas zu verzögern. Dies kann erforderlich sein, wenn sich die Notwendigkeit ergibt, die Faserbildungseigenschaften am rleniskus der Schmelzmasse zu verbessern.
Wie gefunden wurde, kann es erforderlich sein, den Druck und die Abwärtsbewegung des zerkleinerten Glases zu verzögern, weil das am Innenteil des Gehäuses 50 befindliche Material eine zu feste beschaffenheit aufweist. Das an den Seitenwänden befindliche Material wird in einen geschmolzenen Zustand übergeführt, aber dabei kann eine zusätzliche Verminderung des nach unten gerichteten Drucks erforderlich sein, um sicherzustellen, daß eine genügende Hitzezufuhr zu dem im Inneren des Gehäuses befindlichen Material erfolgt.
Es hat sich ergeben, daß sich eine gleichmäßige Abwärtsströmung entsprechend einem horizontal ansteigenden Temperaturgradienten am besten durch den Trichter 70, die geneigten Wandstrukturen und das Prallblech 78 erreichen läßt. Es sei bemerkt, daß ein Prallblech unter jedem Trichter und jeder Deckwandöffnung vorgesehen ist.
nin anderes kennzeichen der Erfindung, das bei jeder oben oeschriebenen Ausführungsform angewendet werden kann, ist die Anordnung von Hilfsschutzplaten, die an den gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses angeordnet sind. Derartige Scnutzplatten 80, 81 sind in den Figuren 3 und 7 dargestellt.
bevor die Diskussion der Einzelheiten und Vorteile dieser Schutzplatten fortgesetzt wird, ist eine bezugnahme auf Figur O erforderlich. Hier ist ein Gehäuse 82 mit verhältnismäßig dicker Grundplatte und elektrischen Zuleitungen 84 und 84 a perspektivisch von unten dargestellt. Während der Zuführung von elektrischem Strom durch die Klemmen hat sich ergeben, daß der Strom quer zur Abschluldwand 86 etwa in der angedeuteten Weise sich ausbreitet. Der Strom folgt der Bahn des geringsten widerstandes, und daher richtet sich ein großer Teil des Stroms gegen die Kante der Abschlußwand 86 quer zur Seitenwand, wie dies durch die gebogenen Stromlinien dargestellt ist. Diese konzentrieren sich im Gebiet d.er Grundplatte te. Die konzentration führt zu örtlichen heißen Stellen, wie sie bei 88, 89 und 90 angedeutet sind. Ahnlinhe heiße Stellen befinden sich an der anderen Seite, aa lediglich die Hälfte der Kurven aus Gründen der Klarheit dargestellt ist. Diese heißen Stellen, die wie angegeben auftreten, erhöhen erheblich die Temperatur der Seitenwände und des Mittelteils der Grundplatte. Dies schafft Umstände, die lediglich ein Gehäuse aus Platin oder Platinlegierungen auszuhalten vermag. Um solche heißen Stellen auszugleichen, sind gemäß vorliegender Erfindung als weitere Verbesserung Hilfsschutzplatten 80, 81 angeordnet, die aus den Figuren 9 und 7 ersichtlich sind.
Wie speziell aus den Figuren 3 und 7 entnommen werden kann, besitzt die Schutzplatte 80 geneigte Flanken 80 a, 80 D und weist eine Aussparung 80 c auf, so daß sie längs dieser Aussparung mit einer elektrischen Zuleitung verschweißt werden kann, beispielsweise der Zuleitung 91 am Gehäuse 70. 'ine weitere Schweißnaht 92 hält die Unterkante der Schutzplatte 80 in einer Stellung neben der Grundplatte 52. Es ist darauf hinzuweisen, daß zwischen der Innenseite der Schu-tzplatte 80 und der Abschlußwand 96 des Gehäuses ein Luftraum oder Spalt, wie bei 94 angegeben, vorgesehen ist. Zin solcher luftspalt ist erfoderlich,oder es muß eine Isolierung in diesem Zwischenraum vorgesehen werden, so daß der elektrische Strom von der Zuleitung 91 durch die Schutzplatte 80 unmittelbar zur Grundplatte 5? geleitet wird. Außer den angegebenen Schweißstellen sollen keine weiteren vorgesehen sein1 da das Ziel einer solchen Konstruktion darin besteht sicherzustellen, daß eine Stromleitung zu den Seitenwänden ausgeschaltet wird, indem der Strom lediglich zur Grundplatte geleitet wird.
Der Strom wird der Grundplatte 52 zugeführt, so daß durchgängig ein entsprechender Wärme gehalt der Grundplatte 52 aufrechterhalten Dleiot. Gegebenenfalls könnte es notwendig sein, Isoliermaterial zwischen der Innenseite der Schutzplatte bO und der Außenfläche der Abschlußwand anzuordnen. Dies hängt von den O.:idationseigenscnaften des verwendeten hetalls ab. Wichtig ist jedoch, daran zu erinnert, daß die Anordnung der neuen Hilfsschutzplatten dazu dient, den elektrischen Strom unmittelbar von den Zuführungen zur Grundplatte zu leiten, um hierdurch diese auf einer im wesentlichen gleichmäßigen Temperatur zu halten.
Zurückkommend auf die Figuren 3 und 4 ist darauf hinzuweisen, da3 die Konstruktion der verhältnismäßig dicken Grundplatte gemäß vorliegender Erfindung bei allen Ausführungsformen die Möglichkeit schafft, die Grundplatte mit einer Stützvorrichtung einschließlich einem Stützstab 96 und Querarmen 100 zu verbinden. Der Stütz stab 98 ist in der Grundplatte verankert und erstreckt sich von dort aus nach oben. Der Stützarm 100 weist ein Joch 101 auf, das gleitend auf dem Stab 98 sitzt.
Muttern 99 und 99 a mit entgegengesetztem Gewinde sind auf gegenüberliegenden Seiten des Jochs auf dem Stab aufgeschraubt.
An gegenüberliegenden Enden des Querriegels sind Konstruktionselemente 100 a, 100 b vorgesehen, die an den gegenüberliegenden Seiten 51, 51 a des Rahmens auf und ab zu gleiten vermögen.
Auf diese Weise stellen der Stab und der Querriegel eine dynamische Stütze dar, weil zum Ausgleich der Ausdehnung des Gehäuses beim Aufheitzen die Muttern entsprechend eingestellt werden können. Durch den Stützmechanismus werden entsprechende zinstellungen in vertikaler Richtung in der Längs- und querrichtung erreicht. Weiter ist darauf hinzuweisen, dab der Stab gewünschtenfalls die Scheide eines Thermoelements bilden kann. An der Oberfläche der Grundplatte zwischen den Öffnungen 54 kann ein solches Thermoelement zur Messung der Temperatur der Grundplatte 52 angeordnet werden. Das Thermoeleme-nt kann mit Magnesiumoxyd isoliert werden und in einer hitze- und korrosionsfesten Metallegierungsscheiede unteren bracht sein. Die verhältnismäßig dicke Konstruktion der Grundplatte 52 gestattet die Verwendung eines solchen riagnesiumoxydthemoelements, da diese Bauweise es ermöglicht, die Düsen weit genug voneinander anordnen, um eine Befestigung des Thermoelements an der Grundplatte zwischen den Düsen zu ermöglichen. Auch ermöglicht die Dicke der Grunaplatte das Bohren einer Öffnung zur Aufnahme des Thermoelements. Es kann ratsam sein, eine Mehrzahl von getrennten Thermoelementen vorzusehen, die allgemein in der Längsrichtung des Gehäuses sich erstrecken, um di Grundplattentemperatur zu überwachen. ueber dies kann jedes Thermoelement an einer Verstrebung befestigt sein, was dem Gehäuse selbst eine zusätzliche Strukturfestigkeit verleiht.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in Figur 3 dargestellt. Sie weist im Vergleich mit dem Stande der Technik ein ungewöhnlich langes Gehäuse auf, das als ganzes mit der Ziffer 102 bezeichnet ist. Das Gehäuse 102 kann eine Länge von 1,80 m bis 2,40 m oder mehr besitzen infolge der verhältnismä@ig dicken Grundplattenkonstruktion und der sonstigen neuen Merkmale der Erfindung. Wie dagestellt, kann eine Mehrzahl von dynamischen Stützeinrichtungen für die Strukturfesti ;keit der Anordnung vorgesehen sein. Di- Grundplatte ist im wesentlichen fester als oie ~bisherigen Grundplattenkonstruktionen und ermöglicht die Konstruktion erheblicher G@häuselängen, insbesondere wenn diese mit den obenbeschriebenen dynamischen Stützeinrichtungen ausgestattet sind. Zusätzlich läßt sich erkennen, daß eine Mehrzahl getrennter Trichter unterhalb einer Anordnung zur Verteilung der Materialzuführung vorgesehen ist. Jeder der Trichter führt in eine Deckwand eines Gehäuses durch ein Halslager, wie vorher beschrieben. Jedes dieser Halslager oder Kragen ist mit einem Kühlrohr versehen aus den Gründen, die unter Bezugnahme auf die Figuren 3 und 4 angegeben sind.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung, die in Figur Y dargestellt ist, weist ein verhältnismäßig langes Gehäuse mit einem zusammenhängenden länglichen Trichter auf. Im ein zelnen besitzt das Gehäuse 104 eine Zuführung oder einen Trichter 10o, der sich im wesentlichen über die ganze Länge des Gehäuses erstreckt. Der Trichter ist in nicht dargestellter Weise von oben gehaltert und nicht mit dem Halslager 110 verbunden. Das Gehäuse 104 besitzt eine Deckwand 108 mit einer durchgehenden Öffnung, auf der ein verlängertes Halslager 110 sitzt. Das Halslager 110 ist von einem zusammenhängenden hüllrohr 112 umgeben. Das in Figur 9 dargestellte Gehäuse ist teilweise weggebrochen, um die Anordnung einer mehrzahl von Prallwänden besser erkennen zu lassen, die umer dem Trichter 106 angeordnet sind. Wie ersichtlich, s steht jedes Prallblech in einem geringen Abstand von dem danebenliegenden, um die Stromleitung von einem Ende zum anderen zu unterbrechen und dadurch einen erheblichen Wärmestau an den Prallblechen zu verhindern, Natürlich können diese Prallbleche gewünschtenfalls aus verhältnismäßig schlech-t leitendem Material hergestellt werden, so daß der elektrische Strom nicht von der Grundplatte in die Prallbleche geleitet wird.
Der zusammenhängende trichter sichert einen gleichmäßigen kontinuierlichen Druck und eine Bewegung des zerkleinerten Materials in Querrichtung zu dem horizontalen Demperaturgradienten, was die Faserbildungseigenschaften verbessert.
Eine letzte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist im Querschnitt in Figur 10 dargestellt. Es handelt sich um ein Gehäuse, das einen kern aufweist. Das Gehäuse besitzt eine Grundplatte und Seitellwandkonstruktionen, die im Verhältnis von 8 : 1 stehen, ähnlich der beschriebenen Ausführungsformen nach Figuren 2 und 4. Wie dargestellt, ist das als ganzes mit der Ziffer 114 bezeichnete Gehause mit kreisförmigen oder gebogenen Seitenwänden 11ü, 118 ausgestattet, die sich von einer verhältnismäßig dicken Grundplatte 120 aus nach oben erstrecken. Im Inneren des Gehäuses 114 befindet sich ein zylindrischer weil oder ein kern 122, der einen Innenraum 124 bildet. Der Kern 122 ist vorgesehen, um das Schmelzen des Glases durch verbesserte Strahlung infolge der Geschlossenheit der Wände 116, 118 und der Außenfläche des Kerns 122 zu erleichtern. Es sei daran erinnert, daß dieser kern 122 die t'lektrizität leitet und daher geheizt ist. Die Verwendung, eines Kerngehäuses 122 ist besonders vor Beginn des regulären Spinnvorgangs zweckmäßig. So ist es beispielsweise bekannt, das das Gehäuse vor beginn des eigentlichen Spinnvorgangs an seiner Oberseite verhältnismäßig heiQ wird.
Di.es rührt daher, weil beim Verfahrensbeginn noch kein kal-Dieser Glasstrom in das Gehäuse eintritt. Das Glas ruht zu Beginn in dem Gehause, ohne sich zu bewegen. Wenn die Bewegung; des Glases beginnt, d.h. wenn der Spinnvorgang eingeleitet wird, kann die Hitze vermindert werden. Während des Ssinnbeginns kann es ratsam sein, eine Art Kühlflüssigkeit durch das Gebiet 124 hindurchzuleiten, so daß die Seitenwände 116, 118 während des Spinnbeginns gekühlt werden. Wenn die Strömung der Masse inganggebracht ist, wird vorgesehen, die durch den Bereich 124 strömende Xühlflüssigkeit zu entfernen oder zu reduzieren. Dann strahlen die Wände des Kerngehäuses 122 und die Seitenwände 116, 118 gleichzeitig Hitze gegeneinander, so daß die thermischen Eigenschaften und die Heizmöglichkeiten des Gehäuses verbessert werden. Obwohl das Hindurchleiten einer Art Kühlflüssigkeit durch den Bereich 124 beschrieben ist, sei daran erinnert, daß der Grundgedanke der Anordnung nach Figur 10 darin besteht, eine Abnahme der Hitze vorzusehen, um eine Kühlung der oberen Wandteile der Seitenwände zu schafen, wann sie vor Beginn des Hindurchströmens der Masse zu heiß werden.
Die vorstehende Beschreibung unter 3ezugnahme auf die bevorhusten Aüsführungsformen der Erfindung stellt Gehäuse mit verhältnismäßig dicken Grundplatten im Vergleich mit der Dicke der Seitenwände der Gehäuse dar, welche zum direkten Verschmelzen oder zum Verschmelzen von stückigem Gut dienen. Es ist bekannt, daß wiederholte Versuche zur t4itwicklung von Gehäusen gemacht worden sind, die aus weniger teurem Austaschmaterial für die üblichen Gehäuse aus Platin oder Platinrhodiumlegierungen bestehen, aber keiner dieser Vorschläge hat sich in der Praxis verwirklichen lassen. In der Hauptsache deswegen, weil zusätzliche lleizquellen erforderlich waren mit dem Ergebnis, daß höhere Betriebskosten entstenen. Die vorliegende Erfindung schafft jedoch einen überraschenden Durchbruch bei der Konstruktion von Spinngehäusen, da sie die vorteilhafte Anwendung von Metallegierungen ermöglicht, die nicht aus Edelmetall bestehen. So können rostfreie Stähle oder Nikelchromlegierungen mit Leichtigkeit sowohl beim Direktverschmelzen als auch beim Verschmelzen von stückigem Gut verwendet werden, solange die Grundplatte und die Seitenwände die obenbeschriebenen Dickedimensionen aufweisen. Dabei werden wesentliche Kosten bei der Herstellung uiid beim Betrieb gespart, wenn Gehäuse aus unedlen Metallen verwendet werden. Auch aus den obigen Ausführiiien diirite klar sein, daß die vorliegende Erfindung die konstruktion von Gehäusen aus unedlen Metallen ermöglicht, die außerordentlich unempfindlich sind und ohne wesentliche Deformation oder Varwerfung während langer Betriebszeiten verwendbar sind.
Die anderen wesentlichen vorteile, die durch eine Gehäuse konstruktion erreicht werden welche eine verhältnismäßig dicke Grundplatte verwendet, sind oben bereits dargestellt.
So wird beispielsweise dadurch, daß das Gehäuse bei einer verhältnismäßig niedrigen Temperatur arbeitet, eine längere Lebensdauer erreicht. Dieser Gedanke kann auch leicht bei den üblichen Gehäusen aus Platinrhodiumlegierungen angewendet werden. Zusätzlich wird die lange Lebensdauer durch eine außerordentlich unempiindliche konstruktion erreicht.
Wenn beisnielsweise das Gehäuse aus einer Nickelchromlegierung hergestellt ist, treten keine Schädigungen auf, wenn andere Metalle mit dem Gehäuse in Berührung kommen. Umgekehrt zeigt Platin das Bestreben, sich leicht mit anderen Metallen bei hohen Temperaturen zu legieren. Dadurch entstehen nicht wieder reparierbare Unfälle, wenn Kühlungsrippen oder andere Gegenstände versehentlich mit den Düsen eines Platingehäuses in Berührung kommen.
Die Robustheit eines Gehäuses, das gemä3 vorliegender Brfindung eine verhältnismäßig dicke Grundplatte aufweist, gestattet es auch, daß verstopfte Düsen leicht durchstoßen werden können. Dies bezieht sich auf die Verwendung eines dünnen Drahtes oder Stabes, der in die verstopfte Öffnung der Düse eingeführt wird. Solch ein Durchstoßen kann mit Vorteil bei einem Gehäuse aus einer Chromnickellegierung angewendet werden, es läßt sich jedoch nicht auf Gehäuse aus einer Pl atinrhodiumlegierung übertragen, nin anderer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht bei der Verwendung eines Gehäuses aus einer Chromnickellegierung mit einer verhältnismäßig dicken Grundplatte darin, daß sie Fensterglasscherben zu Fasern verformen vermag.
Solche Scherben sind im allgemeinen mit Bleikitt ui-id Aluminiumprofilabfällen verunreinigt, die nicht mit Hilfe von Magneten oder anderen leicht zur Verfügung stehenden Hitteln abgetrennt werden können. Solche V@runreinigungen ruinieren die üblichen Gehäuse aus Platinrhodiumlegierungen, aber Gehäuse aus einer Nickelchromlegierung oder aus sonstigen unedlen Metallen hergestellte Gehäuse können solchen Verunreinigungen widerstehen.
hoch ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindun besteht in der Verwendung der Hilfsschutzplatten,wie oben beschrieben, um die heißen Stellen an den unteren Ecken der Seitenwände und im mittelteil der Grundplatte zu beseitigen. Das Ergebnis ist eine sehr gleichmäßige Grundplattentemperatur, die es ermöglicht, gleichmäßig dimensionierte Fasern zu erha@ten. Eine gleichmäßige Grundplattentemperatur, die bei der Temperatur der Faserbildung liegt, stellt es sicher, daher eine gleichmäßige Faserqualität abgezogen werden kann.
Bei konventionellen Gehäuse zum Verschmelzen von stückigem Gut besteht ein Problem darin, da3 Konvektionsströme innerhalb der geschmolzenen riasse des Gehäuses auftreten können.
Diese Konventionsströme können Probleme dadurch verursachen, daß kälteres Glas in Gebieten der Grundplatte vorhanden sein kann, die unmittelbar unter dem Zuführungstrichter liegen.
Ein weiteres Problem besteht in der Tatsache, daß Staunester zwischen den Konvektionsströmen und in Gebieten außerhalb dieser Strömungen auftreten können. Durch die Niedertemperaturgehäuse gemäß vorliegender Erfindung werden jedoch Konvektionströme im wesentlichen ausgeschlossen. Dies wird dadurch erreicht, weil ein Schmelzbad hoher Temperatur in der Miitelsektion des Gehäuses nicht erforderlich ist, weil das Glas in einem gleichmäßigen Strom beständig gegen die Grundplatte hinabfließt, wobei es sich bis zur Faserbildungstemperatur erhitzt.Dabei treten keine konvektionsströme auf, weil da Glas zu zähflüssig ist, um Strömungen auszubilden, sis es die Grundplatte trifft, wo es unmittelbar durch die Öffnungen hindurchtritt und die Faserbildung erfolgt. Ein derartiges Verfrahen, das Flüssigkeitszonen fortschreitend abnehmender Viskosität verwendet, ist bekannt. Jns läßt sich leicht mit einer verhältnismäßig dicken Grundplattenkonstruktion im Zusammenhang mit den anderen obenerwähnten kannzeichen verwenden, um Konvektionsströme, Staunester und beginnende kristallisationen auszuschalten. Der Vorteil, daß keine Konvektionsströme, keine Staunester und keine begleitende Kristallisation eintreten, liegt in der Tatsache, daß ein nach den obigen Ai gaben konstruiertes Gehäuse bedeutend rascher auf die Arbeitsbedingungen zu bringen ist als übliche Gehäuse.
Noch ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht in der Tatsache, daß die verhältnismäßig dicke Grundplatte durch Hitzeänderungen, die durch äußere thermische Einflüsse verursacht sein können, nicht berünrt wird. Dies geschieht, weil die verhältnismä.3ig dicke Grundplatte einen hohen Wärmeinhalt und eine niedrige thermische iieitfähigkeit besitzt.
Selbst wenn die Kühlrohre mit der Grundplatte in Berührung kommen, ergibt sich keine nachteilige Beeinträchtigung der Grundplatte.
Es sei noch darauf hingewiesse, daß bei den Niedertemperaturgehäusen, die nach den Grundsätzen der vorliegenden Erfindung konstruiert sind, bei den meisten Anwendungen keine automatische Temperaturregelung im allgemeinen erforderlich ist.
Dies geschieht aus dem Grunde, weil derartige Gehäuse keinen äußeren thermischen Einflüssen unterliegen, wie dies bei Hochtemrerfturgehäusen der Fall ist.
Obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die vorstehenden bevorzugten Ausführungsformen beschrieben ist, dürfte es für Fachleute offensichtlich se n, daß weitere enderungen in Form und Einzelheiten innerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung erfolgen können, wie diese durch die nachfolgenden Ansprüche definiert ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE 1. Vorrichtung zum Erweichen von Material durch Hitze und Verspinnen desselben zu Fasern bestehend aus einem elektrischen Widerstandsgehäuse (10, 26, 50, 32, 102, 114), welches oben offen ist und eine horizontal angeordnete Grundplatte ('12, 28, 52, 120) mit Öffnungen t13, 30, 54) aufweist, die zur Faserbildung dienen, voneinander getrennte mit der Grundplatte verbundene Seitenwände (14, 16, 92, 56, 75, 57, 16, 118), die sich aufwärts erstrekken, gegenüberliegende aufwärtsgerichtete Abschlußwände (56, 58), die mit der Grundnlatte in Werbindung stehen und gegenüberliegende Abschlußwände (56 a, 58), die die Grundplatte (52) und die Seitenwände (56, 58) miteinander verbinden, wobei jede dieser Abschlußwände (86) eine sich nach außen erstreckende elektrische Zuleitung (84, 84 a) aufweist. Die Grundplatte (12, 28, 52, 120) besitzt eine durchschnittliche Dicke, die mindestens 4-mal so groß ist wie die durchschnittliche Dicke jeder Seitenwand (14, 16, 32, 36, 55, 57, 116, 118). In Querrichtung gesehen besitzt das Gehäuse (10, 2b, 50, 82, 102, 104, 114) eine Grundplatte, deren Querschnitt in der Größenordnung von mindestens 45 ,Ó des Querschnitts der Wände und der Grundplatte zusammengenommen liegt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Hilfselektroden (84, 84 a) zur Leitung von elektrischem Strom zur Grundplatte, wobei die Hilfselektroden an elektrischen Klemmen sitzen und sich gegen die Grundplatte erstrecken.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch elennzeichnet, da? die Hilfselektroden (91) Schutzplatten (80, 81) aufweisen, die im Abstand von den zugehörigen Abschlußwänden (96) stehen.
4. Vorrichtung nach Anspruch ), dadurch gekennzeichnet, da die Schutzplatten gegenüberliegende geneigte Kanten (80 a, d0 b) aufweisen, die von der Grundplatte gegen die zugehörige elektrische Anschlußklemme (91) spitz zulaufen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Prallplatten (48, 7S) zwischen dem offenen Oberteil des Gehäuses und der Grundplatte (12, 28, 52, 120) angeordnet sind, um den hydrostatischen Druck über den Offnungen (13, 30, 54) zu vermindern.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Thermoelement (98) zum Messen der Temperatur der Grundplatte (12, 28, 52, 120), wobei dieses Thermoelement mit der Grundplatte verbunden ist und sich zwischen den Seitenwänden (55, 57) nach oben ers-treckt-.
7 Vorrichtung nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch ein Thermoelement (98) und Stützelemente (100), wobei das Thermoelement mit der Grundnlatte verbunden ist und sich aufwärts zwischen den Seitenwänden erstreckt, die mit den Stützelementen in Verbindung stehen. Dieses Thermoelement dient zur Messung der Temperatur der Grundplatte.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (20, 26, 50, @2, 104, 1-14) aus einem metall konstruiert ist, das kein Platin enthält.
9. Vorrichtung zum Erweichen von Material durch Hitze und Verspinnen zu Fasern,gekennzeichnet durch ein elektrisches Widerstandsgehäuse (20, 26, 50, 32, 104, 114), das in einem Rahmen (51, 51 a) sitzt und eine horizontal angeordnete Grundplatte (12, 28, 52, 120) mit hindurchgehenden Offnungen (13, 30, 54) zum Zweck der Faserbildung aufweist, sowie getrennte Seitenwände (14, 16, 32, 36, 55,. 57, 116, 118), die mit der Grundplatte verbunden sind und sich aufwärts erstrecken. Ferner eine Deckwand (40, 60, 108), die die Seitenwände in der Nähe ihres Oberteils miteinander verbindet und eine Öffnung (66) aufweist,sowie gegenüberliegende Abschlußwände, die die Grundplatte und die Seitenwände miteinander verbinden, wobei jede dieser Abschlußwände (96) nach außen sich erstreckende elektrische Anschlußklemmen (91) aufweist. Die Grundplatte (12 usw.) besitzt eine durchschnittliche Dicke, die mindestens 8-mal größer ist als die durchschnittliche Dicke des oberen hbsclmittes jeder Seitenwand oberhalb mindestens 50 % der Höhe der Seitenwand gemessen an der zwänge derselben; dabei ist die durchschnittliche Dicke der Grundplatte mindestens 8-mal größer als die durchschlittliche Dicke der Deckwand.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse aus einem Metall besteht, welches kein Platin enthält.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9gekennzeichnet durch Prallbleche (43, 78), die zwischen der Öffnung (66) und der Grundplatte (52) zur Verminderung des hydrostatischen Drucks über den Öffnungen (54) angeordnet sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 9)gekennzeichnet durch ein Thermoelement (98), das an der Grundplatte (52) befestigt ist und sich aufwärts zwischen den Seitenwänden (55, 57) erstreckt.
13. Vorrichtung nach Anspruch 9,gekennzeichnet durch ein Thermoelement (98) und Stützeinrichtungen (100), wobei das Thermoelement an der Grundplatte (52) befestigt ist und sich aufwärts zwischen den Seitenwänden (55, 57) erstreckt, die mit den Stützeinrichtungen in Verbindung stehen. Das Thermoelement ist zum Messen der Temperatur der Grundplatte (52) bestimmt.
14. Vorrichtung nach Anspruch 9,gekennzeichnet durch einen zwischen den Seitenwänden (55,57) vorhandenen mit der Grundplatte (52) verbundenen Stützstab (98) und Querarme (100), die an dem Rahmen (51, 51 a) beweglich bebefestigt sind, wobei die Querarme Mittel zum Halten des Stützstabes (98) aufweisen, der in vertikaler Richtung gegenüber den Querarmen einstellbar ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 9gekennzeichnet durch einen Trichter (44, 70, 106), der an dem Gehäuse (26, 50, 104) befestigt ist, um das Material in das Gehäuse einzuführen.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15 dadurch gekennzeichnet, daß der Trichter schräge Seitenwände aufweist, die gegenüber der Deckwand geneigt sind, um so eine lange kontinuierliche Öffnung zu bilden.
17. Vorrichtung nach Anspruch 151gekennzeichnet durch Eühleinrichtungen (46, 72, 112), die in der Nähe des unteren Trichterendes an der Öffnung zur Aufrechterhaltung der tfemueratur angeordnet sind, die dazu dienen, ein Anhängen des Materials und eine Ansammlung in dem Bereich um die Eintrittsöffnung herum zu verhindern.
18. Vorrichtung nach Anspruch 171 gekennzeichnet durch Halslager oder Kragen (42, 68, 110) zwischen dem Trichter (70, 106) und der Deckwand (66, 108), wobei die Eühleinrichtung (46, 72, 112) aus flüssigkeitsführenden Rohren besteht, die in der Nähe des Kragens angeordnet sind, um diesen zu kühlen.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18 dadurch gekennzeichnet, daß die flüssigkeitsführenden Rohre (46, 72, 112) derart angeordnet sind, daß sie einen wesentlichen Teil der Peripherie des Kragens umfassen.
20. Vorrichtung nach Anspruch 91gekennzeichnet durch Hilfselektroden (84, 84 a, 91) zur leitung; von elektrischem Strom zur Grundplatte, wobei diese Hilfselektroden an den Klemmen befestigt sind und sich gegen die Grundplatte erstrecken.
21. Vorrichtung nach Anspruch 20 dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfselektroden (91) Schutzplatten (80, 81) aufweisen, die im Abstand von den zugehörigen Abschlußwänden (96) sich befinden.
22. Vorrichtung nach Anspruch 21 dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzplatten (80, 81) gegeneinander geneigte Kanten (80 a, 80 b) aufweisen, die gegenüber einer zugehörigen Anschlußklemme (91) zusammenlaufen.
23. Vorrichtung zum Erweichen von Material durch Hitze und Ausspinnen desselben zu Fasern gekennzeichnet durch ein elektrisches Widerstandsgehäuse (50), das in einem Rahmen (51, 51 a) angeordnet ist und eine horizontal angeordnete Grundplatte (52) mit hindurchgehenden Öffnungen (54) zum Zwecke der Faserbildung aufweist, getrennte untere Seitenwandabschnitte (56, 58), die mit der Grundplatte verbunden sind und sich unter Auswärtsneigung nach oben erstrecken, voneinander getrennte obere Seitenwandabschnitte (56 a, 58 a), die sich von den unteren Seitenwandabschnitten aus nach oben erstrekken und nach einen gegenüber der Längsachse des Gehäuses geneigt sind, eine mit einer jaterialaufnahmeöffnung (66) versehene Deckwand (60), die die oberen Abschnitte der Seitenwände (56 a, 58 a) miteinander verbindet, einen Trichter (70), der an der Deckwand angeordnet ist, um das Material in das Gehäuse einzuführen.

Ferner Kühleinrichtungen (72), die in der Nähe des Unterteils des Trichters zur Aufrechterhaltung der Temperatur in der Nähe der Öffnung angeordnet sind, die ein Ankleben und ein Ansammeln des Materials in einem Gebiet in der Nähe der Eintrittsöffnung verhindernXsowie einander gegenüberstehende Abschlußwände (55, 57), die die Grundplatte und die Seitenwandabschnitte miteinander verbinden, wobei jede Abschluwand Elektroden (84, 84 a) aufweist, die sich von dort nach außen erstrecken.
24. Vorrichtung nach Anspruch @ dadurch @ekennzeichnet, d-aß die oberen Wandabschnitte ( (¼ a, 5 a) die dazugehörigen Seitenwände (5, 52) under einem Winkel von mindestens 90° treffen und dabei das Gehäuse (50) bilden.
Vorrichtung nach Anspruch 23,gekennzeichnet durch Prallbleche (48, 78), die zwischen der Offnung (66) und der Grundplatte (52) angeordnet sind , um den hydrostatischen Druck über den Öffnungen (54) zu vermindern.
@. Vorrichtung, um Material durch Hitze zu erweichen und es zu Fasern auszuspinnen mit einem elektrischen Widerstands@ehäuse,gekennzeichnet durch eine horizontal angeordnete Grundplatte (12) mit einer Anzahl hindurchgehenden faserbildenden Öffnungen (13), mit der Grundplatte verbundene gegenüberliegende Seitenwände (14, 16), die sich aufwärts erstrecken, eine Deckwand (40, 60), die die Seitenwände verbindet und eine das Material aufnehmende Öffnung aufweist; gegenüberliegende Abschlußwände, die die Grundplatte und die Seitenwände miteinander verbinden,und einen Hohlkern (124), der sich durch das Innere des Gehäuses erstreckt, so daß ein flüssiges iiedium hindurchstreichen kann. Dabei besitzt die G undplatte eine durchschnittliche Dicke, die mindestens das 8-fache der durchschnittlichen Dicke der Seitenwände oberhalb der letzten 50 @ der Höhe derselben beträgt, gemessen längs des Oberteils dieser Seitenwände.
27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkern (124) eine zylindrische Form aufweist.

23. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände (116, 118) gewölbte Teile aufweisen, die radial vom Hohlkern aus sich erstrecken.