AT246948B - Elektrische Schmelzeinrichtung mit direkter Widerstandsheizung für vorzugsweise hochschmelzende Stoffe, wie Glas, Gestein, Mineralien u. dgl., insbesondere zur Herstellung von Fäden oder Fasern - Google Patents

Description

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  Elektrische Schmelzeinrichtung mit direkter Widerstandsheizung für vorzugsweise hochschmelzende Stoffe, wie Glas, Gestein,
Mineralien u.   dgl.,   insbesondere zur Herstellung von
Fäden oder Fasern 
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Masse und Schichtdicke der Schmelze ziemlich träge. Wegen der hohen Temperaturen mussten schliess- lich alle Teile der direkt beheizten Spinndüsen aus Edelmetallen hergestellt werden. 



   Beispielsweise ist ein Behälter zum Erschmelzen von Glas insbesondere zum Verarbeiten auf Glasge- spinst bekannt, bei dem nur der zum Sammeln des geschmolzenen Glases dienende, aus elektrisch leiten-   ! dem,   gegenüber dem   Glasfluss und Temperaturänderungen widerstandsfähigem   Material bestehende Behäl- terteil zur Widerstandsheizung verwendet wird. Dabei ist dieser gegebenenfalls konische oder   kugelförmi-   ge   Behälterteil   vorzugsweise nur über Schlitze od. dgl. mit dem Rest des Behälters verbunden. 



   Weiters ist ein Glasschmelzofen mit einem Vorherd bekannt, in dessen Boden sich eine Anzahl von
Auslässen befindet. Jeder Auslass enthält eine trogförmige Büchse aus Platin od. dgl., welche elektrisch beheizt wird. 



   Bei einer bekannten Ausführung der eingangs genannten Art sind die Durchmesser der beiden koaxia- len Rohre konstant, so dass auch die Wärmeabgabe der Rohre über ihre Länge konstant bleibt. Durch die   Ausflussöffnungen   aufweisende stromleitende Verbindung der beiden Rohre wird zwar in der den Ausfluss- öffnungen unmittelbar benachbarten Zone die   höchste Wärmeenergie   entwickelt, doch ist der Unterschied in der zugeführten Wärmeenergie so gering, dass bei der Verarbeitung das gesamte zwischen den Rohren befindliche Schmelzgut flüssig sein muss. 



   Nach einem Gedanken der Erfindung ist es jedoch nicht notwendig, alle Zonen oder Teile einer
Schmelzvorrichtung auf der gleichen hohen Temperatur zu halten, die für das Schmelzgut bei seinem
Ausfliessen erforderlich ist. Vielmehr ist es vorteilhafter, die Temperatur der einzelnen Zonen der
Schmelzvorrichtung   in RichtUng auf die Auslauföffnungen   exponentiell so ansteigen zu lassen, dass nur ein kleiner Teil des Schmelzgutes die gewünschte hohe Temperatur annimmt, während die Hauptmenge des
Schmelzgutes sowie die andern Teile des Ofens wesentlich kälter sind. 



   Dementsprechend sieht die Erfindung vor, eine elektrische Schmelzeinrichtung der eingangs genann- ten Art zu schaffen, welche die vorstehend geschilderten Nachteile nicht hat und einfach aufgebaut, in der Temperatur rasch und genau regelbar sowie wirtschaftlich ist. Diese Aufgaben werden erfindungsge- mäss dadurch gelöst, dass der Querschnitt des stromleitenden Werkstoffes der Rohre nach der Ausflussöff- nung hin derart abnimmt, dass das Schmelzgut nur in einem kleinen Bereich unmittelbar über der Aus- flussöffnung dünnflüssig wird, wobei vorzugsweise die Querschnittverringerung im untersten Fünftel der
Rohrlänge und   insbesondere 1m Aussenrohr   erfolgt. 



   Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung in Ver- bindung mit den Zeichnungen, in denen   zweiAusführungsbeispiele   schematisch wiedergegeben sind. Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch eine Bauform, Fig. 2 ist ein Teil eines ähnlichen Schnittes durch eine zweite   Bauform und Fig. 3 ist ein Querschnitt. nach der Linie in-ni von Fig.   2. 



     Wie Fig. l zeigt, besieht eine Bauform   der   erfindungsgemässen Schmelzvorrichtung   aus konzentrischen 
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 äussere Rohr hat einen zylindrischen Oberteil l, der oben offen ist und unten in einenteil besteht aus einem Ringteil 6, einem stumpfkegeligen Teil 7, einem schlanken Kegelteil 8 und einem im wesentlichen zylindrischen Endteil 9. 



   Konzentrisch zum Aussenrohr ist ein zylindrisches Innenrohr angeordnet, dessen Oberteil 10 mit Kanälen 11 versehen ist, durch die ein Kühlmittel im Sinne der Pfeile geführt werden kann. Mit dem Oberteil 10 ist ein Unterteil 12   desInnenrohresverbunden, dasamunterenEndemiteinerPlatte 13   verschlossen   ist, die eine zentrische Auslauföffnung   14 aufweist. Etwas oberhalb der Platte 13 ist das Rohr 12 mit radialen Bohrungen 15 versehen.   Der äussere und innere Rohrkörper sind am unteren   Ende durch einen Ring 16 leitend verbunden, der den Raum zwischen Aussen- und Innerrohr verschlie sst. 



     Am oberenEnde der Schmelzvorrichtung ist ein Zwischenrohr   17 vorgesehen, das mit dem Aussenrohr 1 durch Schrauben 18 oder auf ähnliche Weise derart lösbar verbunden ist, dass das Zwischenrohr 17 nach Lockern der Schrauben 18 in Achsrichtung verschoben werden kann. Eine Elektrode 19 verbindet das Innenrohr 10 mit der Stromquelle.

   Ein Trichter 22   führt das von einer Zuteilanlage   23 stammende Schmelzgut 20   in den Ringraum zwischen Aussenrohr 1 und Zwischenrohr   17 ein, wo es infolge seiner Schwere nach unten befördert und dabei zunehmend erhitzt wird, bis sich schliesslich die Schmelze 21 gebildet hat, die durch die Bohrungen 15 und die zentrische Auslauföffnung 14 als Strahl   21'abfliesst,   der anschliessend auf übliche Weise zu   Fasern u. dgl.   verarbeitet werden kann. 
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Claims (1)

1. 2PATENTANSPRÜCHE : 1. Elektrische Schmelzeinrichtung mit direkter Widerstandsheizung für vorzugsweise hochschmelzenÅae Stoffe, wie Glas. Gestein, Mineralien u. dgl., insbesondere zur Herstellung von Fäden oder Fasern, bestehend aus zwei lotrechten und koaxial angeordneten rotationssymmetrischen Rohren, die jeweils an ihren oberen Enden mit einer Stromquelle und am unteren Ende miteinander stromleitend verbunden sind und die, in dem zwischen ihnen verbleibenden Ringraum das Schmelzgut aufnehmen und wenigstens eine Ausflussöffnung für die Schmelze aufweisen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Querschnitt des stromleitenden Werkstoffes der Rohre (l, 7,8, 9,10, 12 bzw.

   8', 9', 12') nach der Ausflussöffnung hin derart abnimmt, dass das Schmelzgut nur in einem kleinen Bereich unmittelbar über der Ausflussöffnung (14,24) dünnflüssig wird, wobei vorzugsweise die Querschnittverringerung im untersten Fünftel der Rohrlänge und insbesondere im Aussenrohr erfolgt.

   2. Schmelzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Aussen- und Innenrohr im heissen unteren Teil aus Platin oder einem ähnlichen Edelmetall bzw. einer Legierung solcher Me- talle bestehen, wobei die oberen kälteren Teile (1, 10) aus Edelstahl, Kupfer, Graphit u. ähnl. Materialien gebildet sind.

   3. Schmelzeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Teil (10) des Innenrohres mit einer Kühleinrichtung versehen ist.

   4. Schmelzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass imRingraum zwischenAussen- und Innenrohr, koaxial zu diesen, zumindest ein vorzugsweise in der Höhe verstellbares Zwischenrohr (i7) vorgesehen ist, das das Innen-sowie gegebenenfalls das Aussenrohr bis etwa zur Höhe der Querschnittsverminderung des Aussenrohres vor Berührung mit dem Schmelzgut schützt.

   5. Schmelzeinrichtung nach einem der AnsprUche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Rüt- telvorrichtung, die mit dem Aussenrohr oder dem Zwischenrohr (17) verbunden ist.

   . 6. Schmelzeinrichtung nacheinemderAnsprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch wenigstens ein Thermoelement, das im untersten Teil des Innenrohres (12) angebracht ist und in Verbindung mit üblichen Schalt- und Regelorganen (Transduktoren) zur selbsttätigen Temperaturregelung der Schmelzeinrichtung dient.

   7. Schmelzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine Be- schickungseinrichtung. insbesondere eine Zuteilanlage (23) und ein Trichter (22), die das Schmelzgut (20) in den Ringraum zwischen Aussen- und Innenrohr oder zwischen Aussen- und Zwischenrohr einfülut und durch die gegebenenfalls die Standhöhe des Schmelzgutes bzw. der Schmelze oder das Gewicht der Schmelzvorrichtung konstant gehalten wird.

   8. Schmelzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Ausflussöffnungen (24) in gleichmässigen Abständen voneinander in dem Kreisring (16, 16'), der Innen-und Aussenrohr leitend verbindet, angeordnet sind.

   9. Schmelzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass im untersten Teil des Innenrohres (12) sowohl eine Ausflussöffnung (14) zentrisch angeordnet ist als auch Durchbrüche (15) in radialer Richtung vorgesehen sind.