DE763131C - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Faeden aus Glas oder aehnlichen in geschmolzenem Zustande spinnfaehigen Stoffen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Fäden oder Fasern aus Glas oder ähnlichen in geschmolzenem Zustande spinnfähigen Stoffen als Ausgang für die daraus herzustellenden Gebilde, wie Garne, Gewebe, Matten oder Watte, und in weiterer Ausbildung auf Vorrichtungen zur unmittelbaren weiteren Verarbeitung solcher Fäden zu derartigen Erzeugnissen, wie sie beispielsweise als Isolierstoff gegen die Weiterleitung der Wärme und des Schalls Verwendung finden.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, Glasfäden durch Entnahme einzelner Tropfen aus einer plastischen Glasmasse mit Hilfe von Anheftern herzustellen, welche sich mit den Tropfen relativ zu der Glasmasse bewegen und' den Faden nach sich ziehen.

Bei diesen bekannten Verfahren bleibt aber die Fadenlänge, weil das Entnahmeorgan ständig mit dem Tropfen in Verbindung bleibt, infolge ihrer Abhängigkeit von den durch dieses Organ zurückgelegten Wegen, die aus baulichen Gründen eine bestimmte Länge nicht überschreiten können, begrenzt, so daß aus diesem Grunde und anderen Gründen die Leistung gering ist.

Es ist ferner vorgeschlagen worden, Fäden durch Abschleudern einzelner Tropfen von einer rotierenden Trommel, welche das geschmolzene Glas enthält, ohne Verwendung

eines besonderen Entnahmeorgans herzustellen. Hierbei ist es jedoch notwendig, die Glasmasse in eine rasche Rotationsbewegung zu versetzen; es ergibt sich eine umständliche, schlecht übersehbare Einrichtung und die Anwendungsmöglichkeiten des Verfahrens sind letzten Endes gering.

Außerdem ist ein Verfahren bekannt, bei welchem die geschmolzene Masse in f ortlaufendem dünnem Strom auf die Stirn- oder Umfangsfläche einer schnell rotierenden Scheibe fließt, von der sie in Form von Fäden abgeschleudert wird.' Diese Fäden umgeben die Achse der Schleuderscheibe als mantelf örmiges Gespinst, welches aufgeschnitten werden muß. Hierbei fällt die Länge der Einzelfäden verschieden aus.

Bei dem Verfahren nach der Erfindung werden demgegenüber Fäden gleichmäßiger Länge ao erzeugt, die möglichst in der gleichen Lage und Richtung zueinander zur Ablage gelangen, so daß ein gleichmäßiges Erzeugnis entsteht. Außerdem arbeitet das neue Verfahren ununterbrochen und ermöglicht es, im Anschluß an ihre Erzeugung ohne sonstige Handhabung die Fadenlagen zu Matten usw. zu verarbeiten. Dieser Erfolg und darüber hinaus weitere Vorteile im Sinne der Vereinfachung und Leistungssteigerung sowie Vermehrung der Anwendungsmöglichkeiten werden bei dem neuen Verfahren, das ebenfalls auf dem Gedanken des Wegschleuderns einzelner Tropfen von zunächst flüssigem bzw. plastischem Glas, welche den Faden nach sich ziehen, aufbaut, dadurch erzielt, daß die einzelnen Tropfen aus einer geschmolzenen Glasmasse durch schnell bewegte, in die Glasmasse eindringende Organe entnommen werden, welche die Tropfen nach ihrem Herauslösen aus der Glasmasse unter Nachziehen des Fadens von sich abschleudern, sich selbst also unmittelbar wieder von dem Tropfen trennen.

Es können hierbei wesentlich größere Fadenlängen erzielt werden, als wenn das Entnahmeorgan ständig mit dem Tropfen in Verbindung bleibt. Es erfolgt eine wesentlich geringere Kühlung des herausgerissenen Tropfens, der damit seine fadenbildende Eigenschaft lange beibehält, und es erübrigt sich die Anwendung besonderer Maßnahmen, um die Tropfen von dem Entnahmeorgan zu lösen.

Vorzugsweise erfolgt nach der Erfindung das Wegschleudern des Tropfens in einer Richtung, die ungefähr parallel zu der freien Oberfläche der Glasschmelze ist, in etwa waagerechter Flugbahn. Durch Beeinflussung der Viskosität des Glases und/oder Geschwindigkeit des Abschleuderns läßt sich in sehr einfacher Weise der Durchmesser des herzustellenden Fadens regeln.

Die Tropfen können hierbei auch entweder von der unteren Seite einer aus dem Behälter durch eine Öffnung austretenden Glasmasse entnommen werden oder von der Stirnseite. Hierauf wird im einzelnen noch weiter unten eingegangen werden.

Das neue Herstellungsverfahren für die Fäden ermöglicht in weiterer Ausbildung der Erfindung ihre bequeme Verarbeitung für die verschiedensten Zwecke bzw. zur Herstellung der verschiedensten Gebilde.

Eine besonders vorteilhafte und ein wesentliches Merkmal der Erfindung bildende Möglichkeit hierfür besteht in der Herstellung von Matten od. dgl. aus solchen Fäden, und zwar insbesondere solchen, die aus in kreuzweisen Lagen geschichteten Fäden bestehen, im fortlaufenden Betriebe.

Nachstehend wird die Erfindung in einigen beispielsweisen Ausführungsformen im einzelnen an Hand der Abbildungen beschrieben, ohne daß aber der Erfindungsgedanke auf die behandelten Ausführungsbeispiele beschränkt wäre. Er erstreckt sich vielmehr auf jede Anwendungsmöglichkeit des Gedankens, Glasfäden durch Herausreißen eines Teilchens aus einer flüssigen Glasmasse mittels eines in die Glasmasse eindringenden Organs, welches Teilchen bei seinem Wegschleudern von dem Organ den Faden nach sich zieht und damit go aus der Glasmasse herauszieht, herzustellen. Von den Abbildungen zeigt Abb. ι einen senkrechten Längsschnitt durch eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung;

Abb. 2 in Aufsicht eine besondere .Art der Fädenbildung;

Abb. 3 ebenfalls in Aufsicht die Herstellung von Matten, deren Fasern eine kreuzweise Lage zueinander zeigen; die

Abb. 4 und 5 veranschaulichen weitere Ausführungsarten für die Herstellung des Fadens gemäß der Erfindung.

Nach Abb. 1 wird die Masse des flüssigen Glases, aus der kleine Teile herausgerissen und fortgeschleudert werden, durch ein Glasband 1 von beispielsweise 4 bis 5 mm Höhe gebildet, welches aus einem Schmelzofen 2 fortlaufend mit Hilfe der. Walzen 3 ausgetragen wird.

In einem Abstand vom Ofen, dessen Bemessung durch die Erzielung eines für das Verfahren geeigneten Zähigkeitsgrades des Glasbandes ι bestimmt wird, ist eine Schleudervorrichtung angebracht, die gemäß dem dargestellten Beispiel aus einer mit großer, regelbarer Geschwindigkeit umlaufenden Trommel 4 mit waagerechter Achse besteht, die auf ihrem Umfang zweckmäßig gestaltete Spitzen oder Vorsprünge 5 trägt, die beispielsweise in der Bewegungsrichtung der Schleudervorrichtung etwas nach vorn geneigt .sind. Die Trommel ist in bezug auf das Glas so angeordnet, daß die

an ihr angebrachten Spitzen bei ihrer Umdrehung in das Glas eindringen und eine kleine Masse Glas vor sich herausschieben können. Da die in axialer Richtung aufeinanderfolgen- - den Spitzen 5 auf dem Umfang der Trommel außerdem vorzugsweise in der Umfangsrichtung gegeneinander versetzt angeordnet sind, so muß die durch eine Spitze losgelöste Glasmasse 6 mit der Hauptmasse 1 mindestens durch

ίο einen Faden 6° in Verbindung bleiben. Dieser Faden ist um so feiner, je weiter, d. h. je schneller der Tropfen abgeschleudert wird. Bei geeigneter Trommelumfangsgeschwindigkeit erhält man Flugbahnen von über 10 m. Um die abgeschleuderten Tropfen zu lenken, kann man, wie beispielsweise durch 7 dargestellt, Leitbleche vorsehen.

Andere Möglichkeiten zur Erzeugung des Glasfadens nach dem der Erfindung zugrunde

so liegenden Gedanken gehen aus den Abb. 4 und 5 hervor. Nach Abb. 4 wird das flüssige Glas an

' die Spitzen 5 der in diesem Falle unterhalb des Glasstromes angeordneten Trommel 4 in Form eines fortlaufenden Glasbandes von oben herangebracht, kommt also mit den Spitzen im oberen Teil 30 der Schleuderwalze in Berührung. Ebenso kann aber auch, wie Abb. 5 beispielsweise zeigt, nach der die Tropfen von der Stirnseite des Glasbandes entnommen werden, die Zuführung des Glasbandes in einer anderen Höhenlage in bezug auf die Trommel erfolgen, ohne daß hierdurch grundsätzliche Änderungen des Verfahrens bedingt sind. Auch in den letzteren Fällen können Walzen 3 für das Heranbringen des flüssigen Glasbandes 29 an die Trommel verwendet werden.

In allen Fällen sind die erzeugten Fäden einander annähernd parallel. Sie werden mittels einer nahe dem Ende der Flugbahn angeordneten · geeigneten Vorrichtung, beispielsweise eine Schneiderolle 9, die auf einem Messer 10 geführt wird, von dem weggeschleuderten Tropfen 6 abgetrennt und auf einem Auffangtisch 8 abgelegt. Die abgetrennten Tropfen 6 werden durch eine an das Ende des Leitbleches 7 angeschlossene Auffangrinne 11, die eine entsprechende Neigung erhalten kann, abgeführt.

Der Auffangtisch 8 kann unbeweglich sein, wenn Matten hergestellt werden sollen,, deren Länge sich auf die Länge des Tisches beschränkt. Will man jedoch eine endlose Matte erhalten, so wird der Oberfläche des Tisches 8 eine fortlaufende Bewegung in Richtung der

Flugbahnen der Tropfen erteilt.

Nachdem die Fädenschicht gebildet worden ist, kann sie in eine Vorrichtung geleitet werden, die geeignet ist, ihr die Form zu erteilen, die für die verschiedenen Verwendungszwecke erforderlich ist, beispielsweise diejenige einer Matte, die mit Leinen, Jute, Papier oder Drahtgeflecht umgeben ist. Zu diesem Zweck wird von einer Rolle 12 fortlaufend eine !Jahn Leinen oder Papier abgewickelt, die in einer durch 13 schematisch dargestellten Vorrichtung automatisch um die Fädenschicht gelegt und mit ihr verbunden wird. Damit ist das Enderzeugnis 14 fertiggestellt, welches sich auf einer Trommel 15 aufwickelt oder in Längen geschnitten wird, die dem vorgesehenen Vierwendungszweck entsprechen. Diese Weiterverarbeitung der erzeugten Glasfäden ist nicht Gegenstand der Erfindung.

Das Verfahren nach der Erfindung hat den Vorteil großer Leistung; diese wird besonders dann erreicht, wenn man die Dicke des Glasbandes ι und die Spitzen 5 so zueinander einstellt, daß diese die ganze Stärke des Glasbandes durchdringen. Unter diesen Umständen erhält man dann, wie dies die Abb. 2 erkennen läßt, je abgeschleuderten Tropf en 16 zwei Fäden 17 und 18, welche auf jeder Seite der Spitze 5 den Tropfen 16 mit dem Glasband 19 verbinden. Durch Ubereinanderlegen von je zwei oder auch mehr Spitzen läßt sich die Anzahl der nachgezogenen Fäden entsprechend vermehren.

Ein anderer Vorteil der Erfindung besteht in der Möglichkeit, in sehr einfacher Weise eine kreuzweise Schichtung der Glasfaden zu go erhalten. Zu diesem Zweck wird gemäß der Erfindung dem Auffangtisch 8 eine seitliche hin und her gehende Bewegung in Richtung seiner Ebene erteilt, so daß er eine Schwenkbewegung um sein dem Messer 10 benachbartes Ende ausführt. Durch diese Bewegung gelingt es, den einzelnen Fäden, wenn sie auf die in Bildung befindliche Schicht niederfallen, Lagen zu geben, die untereinander Winkel von veränderlicher Größe haben. Ein noch besseres Ergebnis kann erzielt werden, wenn man mehrere Schleudervorrichtungen auf eine gemeinsame Auffangvorrichtung arbeiten läßt, um so eine einzige Matte herzustellen. Wie in Abb. 3 dargestellt, kann man zwei Neben-Schleudervorrichtungen 20 und 21 und eine Hauptschleudervorrichtung 22 so zusammenbringen, daß die von den beiden ersten abgeschleuderten Fäden mit den Fäden, die von der Hauptschleudervorrichtung abgeschleudert werden, einen Winkel bilden. Man erhält auf diese Weise gekreuzte Fädenlagen, wobei es selbstverständlich ist, daß die Fäden, die von den Hilfsschleudervorrichtungen abgeschleudert werden, an den Rändern 23 und 24 der Hauptschicht abgeschnitten werden, beispielsweise mit Hilfe der schematisch dargestellten Vorrichtungen 25 und 26, die durch die Vorrichtungen 27 und 28 bewegt werden und in ihrer Art der in 9 und 10 der Abb. 1 dargestellten Schneidevorrichtung entsprechen.
Um die Art und Weise, nach welcher sich

die von den einzelnen Schleudervorrichtungen 20, 21 und 22 erzeugten Fäden kreuzen, zu beeinflussen, werden die seitlichen oder Nebenschleudervorrichtungen zweckmäßig in Höhenebenen angeordnet, die untereinander und von der der Hauptschleudervorrichtung verschieden sind, und außerdem die Spitzen auf der Oberfläche der Schleudertrommeln in einer geeigneten Verteilungsart angebracht.

Man kann weiter, und dies ist vorteilhaft, die Antriebe der verschiedenen Trommeln miteinander kuppeln.

Die Matten, die man auf diese Art und Weise erhält, bestehen nicht aus Schichten von Fäden, die annähernd parallel zueinander verlaufen oder deren jede scharf von den Nachbarschichten, deren Fäden in einer anderen Richtung verlaufen, getrennt ist, sondern es wird durch die eigenartige Überkreuzung der einzelnen Fäden ein regelrechter Filz erzielt.

An Stelle der Schleudertrommeln können

auch andere geeignete Schleudervorrichtungen,

beispielsweise Ketten oder endlose Bänder, die mit Spitzen versehen sind und auf ihrer Bahn das Glasband berühren, verwendet werden.

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen von Fäden aus Glas oder ähnlichen, in geschmolzenem

Zustande spinnfähigen Stoffen durch Wegschleudern von einzelnen Tropfen aus einer geschmolzenen Glasmasse unter Nachziehen je eines Fadens, dadurch gekennzeichnet, daß das Herausnehmen der Tropfen aus der geschmolzenen Masse durch schnell bewegte, in die Glasmasse eindringende Organe erfolgt, welche den Tropfen nach seinem Herauslösen aus der Glasmasse unter Nachziehen eines Fadens von sich abschleudern.

2. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Fäden nach sich ziehenden Tropfen der unteren Seite einer aus einem Behälter durch eine Öffnung austretenden flüssigen Glasmasse entnommen werden.

3. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tropfen der Stirnseite einer aus einem Behälter austretenden flüssigen Glasmasse entnommen werden.

4. Ausführungsform des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleuderorgane die ganze Dicke der austretenden Glasmasse durchdringen, so daß von jedem herausgeschleuderten Glasteilchen zwei Fäden ausgezogen werden.

5. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 4, gekennzeichnet durch auf einem sich mit großer Geschwindigkeit bewegenden Träger angeordnete Spitzen oder Yorsprünge, welche mit der entsprechenden Geschwindigkeit in eine flüssige Glasmasse eindringen und beim Wiederheraustreten aus dieser je einen Glastropfen herausreißen und abschleudern.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die die Glastropfen herausreißenden Organe auf dem Umfang einer sich mit hoher, regelbarer Geschwindigkeit drehenden Trommel, zweckmäßig in axialer Richtung gegeneinander versetzt, angeordnet sind.

7. Ausführungsform der Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß Gruppen von zwei oder mehreren Schleuderorganen nebeneinander auf den Schleuderorganträgern angeordnet sind.

8. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 4 mit einem der Schleudervorrichtung nachgeschalteten Auffangtisch, dadurch gekennzeichnet, daß der Auffangtisch durch ein darüber angeordnetes, im Sinne der Schleuderbahn gekrümmtes Leitblech abgedeckt ist.

9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 bis 8, gekennzeichnet durch die Anordnung mehrerer in gleicher Weise ausgebildeter, in verschiedener Schleuderrichtung auf einen einzigen Auffangtisch arbeitender Vorrichtungen.

10. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4 unter Benutzung der Vorrichtung nach Anspruch 9 zur Herstellung von Matten aus Glasfäden, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Glastropfen gleichzeitig bzw. abwechselnd in geeignete Winkel miteinander bildenden Flugbahnen aus der flüssigen Glasmasse ausgeschleudert werden, so daß auf dem Auffangtisch die Glasfaden in sich kreuzenden, gegebenenfalls zusätzlich durch die Bewegung des Auffangtisches in ihrem 'Winkel zueinander beeinflußten Lagen auf diesem zu liegen kommen.

Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden:

Deutsche Patentschriften Nr. 539 73S,
540096, 561213, 563612, 565830,
581 677;
österreichische Patentschrift Nr. 50 S78.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Q 5091 4.53