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Vorrichtung zum Erzeugen und Aufspinnen von Glasfäden.
Mannigfaltige Vorrichtungen sind bekannt geworden, um aus Glas oder glasartigen Stoffen, insbesondere Schlackenglas, Spinnfäden zu erzeugen. Bei der Erzeugung von Glasfäden benutzte man bisher vielfach Glasstäbe, an deren erhitzten Enden zunächst Glastropfen gebildet wurden, die dann unter Nachziehen von Glasfäden von einer sich drehenden Trommel aufgefangen wurden, so dass die von den Glasstabenden nachgelieferte Fäden auf der Trommel aufgespult wurden. Derartige Vorrichtungen arbeiten nicht befriedigend, weil die beim nicht zu vermeidenden Abreissen der einzelnen Glasfäden stets von neuem gebildeten Glastropfen zusammen mit den Glasfäden aufgespult werden, so dass demgemäss das Spinngut mehr oder weniger von störenden Glastropfen durchsetzt ist.
Des weiteren haftet diesen bekannten Vorrichtungen auch noch der Nachteil an, dass die Anzahl der gleichzeitig herzustellenden Fäden beschränkt ist, da einer einzigen Aufwickeltrommel nur eine beschränkte Anzahl von Glasstäben zugeordnet werden kann. Man hat nun des weiteren auch schon mit flüssigem Glas angefüllte und mit Düsen versehene, feststehende Vorratsbehälter benutzt. Bei derartigen Vorrichtungen entstanden an den Austrittsenden der Düsen Glastropfen, die beim Abfallen Glasfäden nach sich zogen und dann wiederum auf einer gedrehten Trommel fortlaufend aufgespult wurden.
Auch bei derartigen Vorrichtungen, bei denen der eigentliche Aufspulvorgang der gleiche ist wie bei den vorerwähnten Einrichtungen mit erhitzten Glasstäben, konnte kein ausreichend einwand- freies Spinngut und keine genügend grosse Spinngutmenge je Zeiteinheit erzielt werden. Schliesslich sind ferner auch noch Maschinen mit in Drehung versetzten Glasvorratsbehältern bekannt geworden, die an ihrem seitlichen Umfang Düsen aufweisen, aus denen das Glas unter Fliehkraftwirkung seitlich herausgeschleudert wird. Die herausgeschleuderten Tropfen und Fäden sollten hiebei von einer den Vorratsbehälter konzentrisch umschliessenden Wand in Lagenform aufgefangen werden.
Diese Einrichtung hat sich jedoch praktisch nicht bewährt, weil durch die Fliehkraft wohl der erste ausgeschleudert Glastropfen jeder Düse, nicht aber der nachfolgende, eine zu geringe Masse darstellende Glasfaden mit genügender Sicherheit an die Auffangwand geschleudert wird. Der Faden legte sich daher bei diesen bekannten Einrichtungen nicht immer an die umschliessende Wand, sondern an den sich drehenden Vorratsbehälter an, was meist dazu führte, dass die Düsen des Behälters sehr bald durch die aufgewickelten Glasfäden zugedeckt wurden. Auch wurde die Glasfädenbildung, sobald sich ein Faden statt an die Auffangwand an den gedrehten Vorratsbehälter selbst anlegte, gestört, weil dann der notwendige Zug auf den Faden entfiel.
Den Gegenstand der Erfindung bildet eine Vorrichtung zum Erzeugen und gleichzeitigen Aufspinnen von Glasfäden unter Benutzung einer Vielzahl von Spinndüsen, die, wie an sich bekannt, ebenfalls im Kreise angeordnet sind, mit flüssigem Glas gespeist und gemeinsam in kreisende Bewegung versetzt werden, so dass aus den Düsen infolge der Fliehkraftwirkung Glasfäden nach sich ziehende Glastropfen nach aussen geschleudert werden.
Erfindungsgemäss besitzt diese Vorrichtung einen nur die ausgeschleuderten Glastropfen, nicht aber die Glasfäden aufnehmenden, den Düsenkranz konzentrisch umschliessenden und von diesem nach unten vortretenden Auffangring, sowie ausserdem noch ein axial zu den Düsen und dem Auffangring angeordnetes, einen geringeren Durchmesser als der Düsenkranz aufweisende, : enkrecht bewegliches Aufspinnorgan, das je nach Erfordernis faden-
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das Aufspinnorgan gelangen, besteht das endgültig erzeugte Spinngut nur aus Fäden. Da bei der neuen Vorrichtung einem einzigen Aufspinnorgan leicht eine sehr grosse Anzahl im Kreise angeordneter Düsen zugeordnet werden kann, ist es auch möglich, je Zeiteinheit grosse Mengen von erzeugten Glasfäden aufzuspulen.
Ferner ist es mit Hilfe der neuen Vorrichtung auch möglich, die sich in grosser Menge bildenden Glasfäden unter Umständen unmittelbar auf den mit Glasgespinst als Isolierstoff zu versehenden Körper, etwa ein Kabel, aufzubringen, sofern letzterer als senkrecht bewegliches Auf- spinnorgan benutzt wird.
In der Zeichnung ist die Erfindung in mehreren Ausführungsbeispielen dargestellt.
Die Fig. 1 zeigt einen senkrechten Schnitt durch eine zum Bespinnen einer Trommel mit Glasgespinst dienende Vorrichtung. Die Fig. la zeigt eine Einzelheit in grösserem Massstabe ; die Fig. 2 zeigt schematisch in Oberansieht den Spinnvorgang ; die Fig. 3 zeigt einen senkrechten Schnitt durch eine Vorrichtung zum Bespinnen eines auswechselbaren, drehbaren Rohres ; die Fig. 4 zeigt einen senkrechten Schnitt durch eine zum Bespinnen eines fortlaufend bewegten Fadens dienende Vorrichtung ; die Fig. 5 zeigt einen senkrechten Schnitt durch eine mehrere übereinander angeordnete Glasvorratsbehälter aufweisende Vorrichtung zum Bespinnen eines fortlaufend bewegten Kabels.
Die Vorrichtung nach Fig. 1 besitzt einen ringförmigen Glasvorratsbehälter 1 aus feuerfestem Baustoff, der am Boden eine grosse Anzahl im Kreise angeordneter Düsen 2 aufweist. Der Behälter 1 trägt ein ihn konzentrisch umschliessendes Zahnrad 3 und ruht auf einer Anzahl von Rollen 4 des ortsfesten Gestelles5 der Vorrichtung. DasZahnrad 3wird samt demmit ihm vereinigten Glasvorratsbehälter durch ein nicht dargestelltes Zahnrad in Drehung versetzt.
Dem ringförmigen Glasvorratsbehälter 1 wird laufend oder in regelbaren Zeitabständen Glas von dem Vorherd 6 (einer Wanne od. dgl.) mittels einer Rinne 7 zugeführt. Axial durch den ringförmigen Glasvorratsbehälter 1 hindurch erstreckt sich eine Trommel 8, deren Achse 9 in einem Fusslager 10 ruht. Durch Vermittlung der Zahnräder 11, 12 wird die Trommel 8 in Umdrehung versetzt. Die Trommel ist an ihrer Achse senkrecht verschiebbar geführt und kann durch nicht dargestellte Mittel auf und ab bewegt werden. Die Trommel besteht aus mehreren im Durchmesser verschiedenen Teilen, u. zw. aus drei im Durchmesser kleineren Teilen 8'und zwei im Durchmesser grösseren Teilen 8". Die verschiedenen Teile der Trommel sind mit der Antriebsachse 9 durch nicht dargestellte Mittel ein-und auskuppelbar.
Unterhalb des drehbaren Glasvorratsbehälters 1 befindet sich ein konischer, auswärts gewölbter Auffangring M, der gleich dem Vorratsbehälter 1 die Trommel 8 konzentrisch umschliesst. Dieser Auffangring 1. 3 geht am unteren Ende in eine Ringrinne 14 über, die im Innern kleine, Widerhaken bildende Zähnchen 15 aufweist. Der Auffangring 13 ist mittels Streben 16 mit dem ortsfesten Gestell 5 der Vorrichtung verbunden.
Bei der Ingangsetzung der Vorrichtung beginnen die Düsen des gedrehten Glasvorratsbehälters 1 vorerst zu tropfen. Die gebildeten Tropfen werden dann durch die entstehende Fliehkraft auswärts geschleudert, wobei sie einen Glasfaden nach sieh. ziehen. Die Glastropfen prallen gegen den Auffangring 1. 3 und gleiten in diesem abwärts, bis sie von den Zähnehen 15 der Rinne 14 festgehalten werden.
Zwischen den festgehaltenen Tropfen und den Düsen des sich weiterdrehenden Glasvorratsbehälters entstehen Glasfäden x (Fig. 2), die in dem Masse, wie sich jede einzelne Düse 2 (Fig. 2) vom fest verbleibenden Auffangtropfen yin Richtung des einge7eichneten Pfeiles entfernt, fortgesetzt länger werden, bis sie sich in dem Augenblick an den Umfang der Trommel 8 anlegen, wo die Düsen und die zugehörigen Tropfen genau tangential zum Trommelumfang stehen, also die bezeichnete Düse 2 der Fig. 2 in die Stellung 2'gelangt und der anfangs kurze Faden a ; zwischen y und 2'ausgespannt ist.
Von nun ab werden bei der weiteren Drehung des Glasvorratsbehälters die Fäden unmittelbar von den Düsen fortlaufend auf den Trommelumfang aufgewickelt. Die sich gleichzeitig an den Trommelumfang tangential anlegenden Glasfäden aller Düsen können sich gegenseitig nicht behindern, weil sie nicht in einer horizontalen Ebene, sondern, bedingt durch den Höhenunterschied zwischen den Düsen und den Zähnchen der vom Düsenkranz nach unten vortretenden Auffangrinne. 14, auf einer Kegelfläche liegen. Der sich zwischen den Tropfen und dem Trommelumfang erstreckende Anfangteil jedes Glasfadens reisst, sobald das Aufwickeln der Glasfäden beginnt, ohne mit dem aufgewickelten Spinngut in Berührung zu kommen, ab und kann leicht durch die Bedienungsperson entfernt werden.
Da sich die Trommel während der Umdrehung des Glasvorratsbehälters fortgesetzt langsam aufwärts und abwärts bewegt, werden die Glasfäden in gleichmässigen Lagen auf der Trommel 8 aufgewickelt.
Im dargestellten Beispiel wird der mittlere, im Durchmesser kleinere Abschnitt 8'der Trommel durch mehrmaliges Auf-und Abgehen der gesamten Trommel in mehreren Lagen besponnen, bis dieser Abschnitt die Stärke des darunterliegendem Abschnittes 8" mit grösseren Durchmesser erreicht hat.
Dann wird über diesen Abschnitt 8"mit einer Lage hinweggesponnen und das Bespinnen des darunterliegenden untersten Abschnittes 8'begonnen. Während dieses durchgeführt wird, kann von dem voll-
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kommen besponnenen mittleren Abschnitt 8'das Spinngut abgnomncell worden. Die Düsen des Glas- vorratsbehälters haben zweckmässig eine die Bildung von vortretenden Glaszäpfehen sichernde Öffnung von etwa 2 bis 5 m) M Durchmesser, damit weniger leicht, wie bei sehr feinen Düsen, eine Verstopfung während des Betriebes eintreten kann. Die von den Düsen vortretenden Glaszäpfehen ermöglichen zudem ein elastisches Abspinnen der Fäden vom Glasvorratsbehälter, wodurch das Abreissen der Fäden während des Spinnvorganges wirksam verhindert wird.
Ausserdem wird durch die vortretenden Glaszäpfchen der Spinndüsen das Abschleudern genügend grosser Glastropfen beim Beginn des Spinnens begünstigt und damit eine grössere Sicherheit für das Auffangen der Glastropfen am Auffangring 13 gegeben. Um die für den Spinnvorgang notwendige und gewünschte Viskosität des Glases mit grösster Sicherheit aufrechterhalten zu können, werden zweckmässig der Glasvorratsbehälter oder gegebenenfalls auch nur die Düsen desselben beheizt, u. zw. vorzugsweise mittels nicht dargestellter elektrischer Heizdrahtwicklungen.
Die als Aufspinnorgan benutzte mehrteilige Trommel dreht sich zweckn ässig entgegengesetzt zum Glasvorratsbehälter 1, um den Aufwickelvorgang zu beschleunigen. Es kann sie !) aber auch das Aufspinnorgan mit Bezug zum drehbaren Vorratsbehälter in gleicher Richtung, doch mit erhöhter Geschwindigkeit drehen. Endlich kann es unter Umständen auch erwünscht sein, nur den Glasvorratsbebälter zu drehen, also dann das Aufwickelorgan nur aufwärts oder abwärts, oder aufwärts und abwärts zu bewegen.
Der Auffangring 13 kann, wie dargestellt, feststehend ausgebildet sein. Er kann aber auch entgegengesetzt zur Drehrichtung des Glasvorratsbehälters oder sogar auch in gleicher Richtung wie der Glasvorratsbehälter, aber mit verminderter Geschwindigkeit gedreht werden.
Bei der Vorrichtung nach Fig. 3 findet ein rohrförmiges Aufspinnorgan 17 Anwendung, das unmittelbar mit Isolationsgespinst versehen werden soll. Das Rohr 17 ruht auf einer auf und ab beweglichen und gleichzeitig drehbaren Buchse 18, die ein Antriebszahnracl19 aufweist. Das untere Ende des Rohres 17 wird von einer kleinen HilfstrGmmel 20 lose umspannt, die an der Buchse 18 befestigt ist. Ist das Rohr 17 durch Auf- und Abbewegen in der gewünschten Stärke mit Glas besponnen, so wird die Hilfstrommel in den Bereich der Spinndüsen gebracht und anschliessend, also ohne Unterbrechung des Spinnvorganges, besponnen.
Während der Zeit, wo die Hilfstrommel besponnen wird, kann das besponnene Rohr 17 entfernt und durch ein neues ersetzt werden, worauf alsdann dieses wieder mit Glasfäden besponnen wird. Das zwischendurch auf der Hilfstrommel behelfsmässig aufgebrachte Spinngut kann dann während des Bespinnens des neuen Rohres 17 entfernt werden.
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aufwickelt. Im Bereiche der Düsen 2 des wiederum ringförmigen Glasvorratsbehälters 1 läuft der Faden 23 durch eine zu seiner Zentrierung dienende, in der Grösse nachstellbare Hülse 26 mit düsenartigem Endteil 27.
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übereinander angeordnet. Jedem Glasvorratsbehälter ist je ein konischer Auffangring 13 und eine Glaszuführrinne 7 zugeordnet.
Durch alle drei Glasvorratsbehälter 1 hindurch erstreckt sich ein von einer Vorratsrolle 24 ablaufendes, über Rollen 21, 22 geführtes Kabel 28, das während des Durchlaufes durch die drei Düsenkränze mit drei übereinandergeschichteten Glasfadenlagen versehen wird. Damit das durch die Trommel 25 aufzuwickelnde Kabel 28 die notwendige zentrierte Lage einhält, wird es durch Führungshülsen 29 hindurchbewegt. Die drei Glasbehälter 1 können gleichläufig gedreht werden ; zweckmässig werden sie jedoch gegenläufig gedreht, um durch verschiedene Drallung der verschiedenen Glasfadenlagen ein festes Gefüge der Glasgespinstisolatirn des Kabels zu erzielen.
Die Erfindung ist nicht an die Verwendung von in Drehung versetzten Glasvorratsbehältern gebunden. Es ist z. B. auch möglich, flüssiges Glas in einen in Drehung versetzten Düsenkopf mit radial angeordneten Düsen einzuleiten. Des weiteren kann der Glasvorratsbehälter statt mit flüssigem Glas auch mit festem Glas in Form von Brocken oder Pulver gespeist werden, welches dann erst im beheizten Glasvorratsbehälter geschmolzen wird.
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