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Vorrichtung zur Herstellung von Fäden aus in der Wärme erweichbaren Mineralstoffen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Fäden aus in der Wärme erweichbaren Mi- neralstoffen, insbesondere Glas, mit einer Ziehkammer, aus der das geschmolzene Material inForm von
Strömen austritt, die zu Fäden ausgezogen werden, einer oberhalb der Ziehkammer angeordneten Schmelz- kammer zum Erwärmen und Schmelzen des zugeführten Materials, mit im Boden der Schmelzkammer vor- gesehenen Öffnungen zur Zufuhr des geschmolzenen Materials zur Ziehkammer.
Bisher war die Zuführung des festen Materials in die Schmelzkammer durch besondere Fördergeräte vorgenommen worden, welche abersehrstörungsanfällig waren. Man hat auch schon bei andern Glasschmelz- vorrichtungen zur Erzeugung von Fasem vorgeschlagen, einen Trichter oberhalb der Schmelzkammer anzu- ordnen, und dabei die Wandungen des Schmelzbehälters oberhalb des beheizten Teiles zu kühlen, doch waren bei diesen bekannten Vorrichtungen die Probleme anders gelagert.
Im gegenständlichen Falle wurde nun zur Vermeidung der oben angeführten Mängel von der an sich bereits bekannten Massnahme Gebrauch gemacht und eine Vorrichtung zur Herstellung von Fäden aus in der Wärme erweichbaren Mineralstoffen geschaffen, welche dadurch gekennzeichnet ist. dass oberhalb der
Schmelzkammer ein das feste Material aufnehmender Trichter angeordnet ist zur Zuführung des zu schmel- zenden Materials durch die eigene Schwere zur Schmelzkammer.
Eine weiter bevorzugte Ausführungsart der Erfindung ist weiters dadurch gekennzeichnet, dass der Zu- gang zur Schmelzkammer zur Verhinderung eines vorzeitigen Schmelzens der Festkörper gekühlt ist.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind nachstehend an Hand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Die Zeichnungen zeigen in Fig. 1 die Vorderansicht einer Vorrichtung gemäss der Erfindung, insbesondere zur Aufbereitung von faserbildendem Material, aus dem Fäden oder Fasern hergestellt werden sollen : Fig. 2 eine Seitenansicht der Anordnung nach Fig. l ; Fig. 3 eine Draufsicht auf die Vorrichtung ;
Fig. 4 einen Längs-Vertikalschnitt zur Darstellung der Materialzuführungsvorrichtung, einer Material- schmelzzone und einer Zuführungsvorrichtung zur Lieferung von Materialströmen ; Fig. 5 einen Querschnitt im wesentlichen längs der Linie 5-5 der Fig. 4 ; Fig. 6 eine schematische Darstellung der Schmelzzone der Materialzuführungszone und der elektrischen Kreise und Steuerungen ;
Fig. 7 einen senkrechten Schnitt durch eine andere Ausführungsform gemäss der Erfindung, wobei die Schmelzkammer und die Zuführungs- vorrichtung miteinander verbunden sind ; Fig. 8 einen senkrechten Schnitt durch die Anordnung nach Fig. 7, im wesentlichen längs der Linie 8-8 der Fig. 7 ; und Fig. 9 eine schematische Ansicht einer kombinier- ten Schmelz-und Zuführungsvorrichtung und der dazugehörigen Steuerkreise zur Aufheizung und Aufbe- reitung des in der Anlage nach Fig. 7 und 8 befindlichen Materials.
In den Fig. 1. 2 und 3 ist eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes dargestellt, die sich insbe- sondere zur Herstellung von feinen Fäden aus Glas zur Verarbeitung in Textilien eignet. Die Vorrichtung sitzt auf einem geeigneten Rahmen 10, der ein Paar von senkrecht angeordneten Stützen 12 und 14 enthält, die an ihren unteren Enden durch horizontal verlaufende Balken 16 und 18 verbunden sind. Die
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oberen Enden der Stützen 12 und 14 sind durch Balken 20 und 22 verbunden und letztere an in Längsrichtung verlaufenden Balken 24 und 26 befestigt.
Der Rahmen 10 bildet den Träger für die Zuführungsvorrichtung, die Schmelzkammer und einen Trichter zur Aufnahme eines Vorrates von Stücken oder Körpern aus in der Wärme erweichbarem Material.
In der Nähe der Balken 16 und 18 ist ein weiterer Rahmen 30 vorgesehen, welcher ein Paar von Blöcken oder Gliedern 32 trägt, die aus hochtemperaturbeständigem Material hergestellt sind. Die Glieder 32 nehmen eine Zuführungsvorrichtung 34 auf, die aus hochtemperaturbeständigem Metall besteht, beispielsweise Platin-Rhodium oder einem andern, gegen hohe Temperatur widerstandsfähigen Material.
Die Bodenwandung 36 der Zuführungsvorrichtung 34 ist mit einer Vielzahl von Vorsprüngen oder Spitzen 38 mit Öffnungen versehen, durch die das in der Wärme erweichte Material, beispielsweise das in der Zuführungsvorrichtung 34 gebildete flüssige Glas in einer Vielzahl von Strömen abgegeben wird. Unterhalb der Glieder 32 befinden sich Platten 40 aus hitzebeständigem Material, welche unmittel- bar mit dem Rahmenglied 30 in Eingriff stehen und die Zuführungsvorrichtung und die dazu gehörenden Elemente tragen. Wie man aus Fig. l und 4 erkennt, ist die Zuführungsvorrichtung 34 von länglicher Form. wobei die Seitenwandungen im allgemeinen konvergieren, wie man insbesondere aus Fig. 5 erkennt und seitliche Flanschen 35 vorgesehen sind, die zur Abstützung der Zuführungsvorrichtung mit den Gliedern 32 und 40 in Eingriff stehen.
Auf den Blöcken oder Gliedern 32 ist ein Paar von Blöcken 44 montiert, die sich in Längsrichtung der Zuführungsvorrichtung 34 erstrecken, sowie ein zweites Paar von Blöcken 46. die sich quer dazu erstrecken, und mit den Blöcken 44 eine Kammer 48 bilden,
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Im Raumhat das Glied 52 in Querrichtung im wesentlichen dreieckigen Querschnitt und ist mit konvergierenden Seitenwandungen 54 und abgekanteten Endwandungen 56 versehen. Die Seitenwandungen 54 sind mit ebenen Verlängerungen 57 versehen, die mit Stromschienen 60 und 61 in Eingriff stehen, welche elektrische Energie zu dem Glied 52 zuführen, so dass dadurch die Wärme geliefert wird, die erforderlich ist, um die festen Mineralstücke in den geschmolzenen oder fliessfähigen Zustand in der Schmelzzone oder-Kammer 52 zu überführen.
Die Verlängerungen 57 des Schmelzbehälters 52 werden mit den Zuführungsschienen mittels Klammern 58 in Eingriff gehalten.
Auf den Gliedern 26 des Rahmens 10 befindet sich ein Trichter oder Behälter 64, der eine Anzahl von Glaskugeln oder Glasstücken enthält. Der obere Bereich dieses Trichters hat einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt, wie man aus Fig. 3 erkennt. Der vergleichsweise grosse obere Bereich des Trichters endet in einem Teil 68 mit vermindertem Querschnitt, welcher mit dem oberen Teil durch konvergierend angeordnete Wandungspaare 69 und 70 verbunden ist (Fig. l-3). Durch diese Konstruktion wird ein grosser Teil der Kugellast von den Wandungen 69 und 70 aufgenommen. Unter dem Teil 68 erstreckt sich eine käfigartige Vorrichtung 72, deren Seitenwandungen 74 die Fortsetzung der Seitenwandungen 73 des Teiles 68 bilden.
Im unteren Endbereich jeder Wandung 75 des Teiles 68 ist eine Gruppe von im Querabstand angeordneten Stangen oder Schienen 78 vorgesehen. Die Gruppe der Schienen bildet mit den Wandungen 74 einen Kugelauslasskanal 80. Der Auslassbereich 80 fluchtet mit einem rechteckigen Durchlass 82 in der Kammer 83, die mit einem Hülsenteil versehen ist, der sich durch eine Öffnung in der Platte 50 erstreckt.
Das Glied 83 ist mit einem nach auswärts sich erstreckenden Flansch 85 versehen, welcher auf die Oberfläche der Platte 50 zur Einstellung des Gliedes 83 greift. Die Kugeln 88 bewegensich durch den Durchlass 82 infolge ihres Gewichtes in die Schmelzkammer 52.
Die Schienen 78 sind so eng aneinander angeordnet, dass die Abstände zwischen aufeinanderfolgenden Schienen kleiner als die Durchmesser der Mineralstücke sind, so dass ein Durchgang der Kugeln od. dgl. durch benachbarte Schienen verhindert wird. Die Abstände zwischen benachbarten Schienen ermöglichen jedoch den Austritt von flüchtigen Bestandteilen oder Gasen, welche aus dem Glas während seiner Überführung in den geschmolzenen oder erweichten Zustand innerhalb der Kammer 52 austreten können.
Quer über den Trichter 64 erstreckt sich ein zylindrisches Element 90, welches ein sich über die Trichterkammer erstreckendes Hindernis bildet und derart eine Brückenbildung der Kugeln über den Trichter verhindert, sowie die Bewegung der Kugeln in die Schmelzkammer verstärkt. Es ist selbstverständlich. dass auch andere Ausführungsformen von Prallblechen od. dgl. im Trichter für diesen Zweck Verwendung finden können.
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tung 34 zu erhalten, erstreckt sich ein metallener Heizstreifen 136, vorzugsweise in Längsrichtung der Zuführungsvorrichtung (Fig. 4 und 5), wobei seine Endbereiche 137 an die Endwandungen 138 der Zuführungsvorrichtung angeschweisst oder in anderer Weise angeschlossen sind.
Eine Vielzahl von quer verlaufenden Stangen oder Schienen 139 aus gegen hohe Temperatur widerstandsfähigem Metall sitzt zwischen den Seitenwandungen der Zuführungsvorrichtungen und nimmt den Heizstreifen 136 in der in den Fig. 4 und 5 dargestellten Weise auf. Der Heizstreifen 136 ist in das geschmolzene Glas, vorzugs- weise etwas unter dessen Normalspiegel in der Zuführungsvorrichtung 34 eingetaucht. Da der Streifen 136 eine direkte metallische Bahn von der einen Endwandung der Zuführungsvorrichtung zur andern liefert, wird der in der Nähe des Streifens liegende Bereich des Glases so stark erwärmt. dass die Temperatur des Glases im Eintrittsbereich von der Vorschmelzvorrichtung 52 in die Zuführungsvorrichtung 34 schnell auf die Temperatur gebracht wird, auf der das Glas in der Zuführungsvorrichtung gehalten wird.
Die Vorrichtungen zur Regelung der Stromzufuhr zu der Vorschmelzvorrichtung 52 und zur Zuführungsvorrichtung 34 und die Vorrichtungen zur Aufrechterhaltung eines im wesentlichen konstanten Spiegels oder Standes des Glases cd. dgl. in der Zuführungsvorrichtung 34 sind schematisch in Fig. 6 angedeutet. Bei dieser Anordnung ist der Stromzuführungskreis zur Zuführungsvorrichtung 34 vom Transformator 134 unabhängig vom Stromzuführungskreis zu der Vorschmelzvorrichtung 52. Der schematisch in Fig. 6 angedeutete Transformator 134 kann auf nicht gezeichneten Verlängerungen der Rahmenkonstruktion nach den Fig. l, 2 und 3 sitzen.
Der Heizstrom für die Zuführungsvorrichtung 34 wird dem Transformator 134 von einer Stromquelle mittels Leitern Ll und L zugeführt. Der Transformator 134 reduziert die Spannung von etwa 440V beispielsweise auf einen Wert in der Grössenordnung von 2 V und die Sekundärwicklung entwickelt einen Heizstrom in der Grössenordnung von einem oder mehreren kA.
Der Primärkreis des Transformators 134 enthält einen Widerstand 138 mit absättigbarem Kern, welcher als variable Impedanz zur Einstellung des Stromflusses durch die Zuführungsleitung 134 dient, um die gewünschte Temperatur des Materials in der Zuführungsvorrichtung aufrecht zu erhalten. Der Widerstand 138 ist mit einem Thermoelement 140 kombiniert, welches an einer Seitenwandung der Zuführungsvorrichtung 34 befestigt ist. wie schematisch aus Fig. 6 hervorgeht. Dieses Thermoelement 140 liefert ein elektrisches Signal, welches der Temperatur in der Zuführungsvorrichtung entspricht.
Das Thermoelement 140 liegtineinem Kreis mit einem Verstärker 142, welcher dasvomThermoelementkommende Temperatursignal einem Regulator 144 zuführt, der den Widerstand 138 mit Gleichstrom versorgt, welcher die Impedanz in der Primärwicklung des Transformators 134 ändert, so dass die festgelegte Zuführungsvorrichtungstemperatur automatisch aufrechterhaltenwird. Der Regulator 144 ist einstellbar, um die Auswahl der Temperatur, auf der die Zuführungsvorrichtung gehalten werden soll, zu erleichtern. Wenn die Temperatur der Zuführungsvorrichtung 34 über den vorgewählten Temperaturwert ansteigen will, dann wird der vom Regulator 142 zum Widerstand 138 gelieferte Gleichstrom herabgesetzt, so dass die Impedanz zunimmt und der Stromfluss im Sekundärkreis 132, der mit der Zuführungsvorrichtung verbunden ist, herabgesetzt wird.
Fällt die Temperatur in der Zuführungsvorrichtung unter den vorgewählten Temperaturwert, dann steigert der Regulator 144 die Stromzuführung zum Widerstand 138, wodurch die Widerstandimpedanz vermindert und der Stromzufluss im Sekundärkreis und damit die Temperatur in der Zuführungsvorrichtung gesteigert wird. Durch diese Anordnung wird die Temperatur des in der Zuführungsvorrichtung befindlichen Materials im wesentlichen konstant gehalten, ohne Rücksicht auf die Abzugsgeschwindigkeit des geschmolzenen Materials durch die Öffnungen 38 in der Bodenwandung der Zuführungsvorrichtung.
Die in Fig. 6 dargestellte Anordnung enthält elektrische Steuervorrichtungen, durch die die Zuführungsgeschwindigkeit des geschmolzenen Materials von der Schmelzkammer 52 in die Zuführungsvor-
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regelkreis, welcher den Stromzufluss zu der Schmelzkammer 52 und damit die Schmelzgeschwindigkeit der Kugeln in der Kammer 52 regelt.
DerSteuerkreisenthälteineSonde 148, welche isoliert an einem Element 105 gelagert ist, welches von der Platte 50 getragen wird (Fig. 4) und das in senkrechter Richtung auf eine gewünschte Stellung bezüglich des Spiegels des Glases oder Materials in der Zuführungsvorrichtung eingestellt werden kann. DieSonde 148 hateinkonischzulaufendesEnde 152, welches mit der Oberfläche des geschmolzenen Materials in der Zuführungsvorrichtung 134 in Berührung steht, wie man aus Fig. 4 erkennt. Zwischen der Sonde 148 und dem Material in der Zuführungsvorrichtung 34 wird durch elektrische Anschlüsse zu einem Transformator 154 über einen Spannungsteiler 156 eine Potentialdifferenz erzeugt.
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Der Transformator 154 ist an eine Stromzuführungsleitung Li, L 2 angeschlossen und bildet den Se- kundärkreis mit einer vergleichsweise niedrigen Spannung zum Spannungsteiler 156. Das einstellbare Glied 158 des Spannungsteilers erleichtert die Auswahl der Spannung an der Zuführungsvorrichtung und dem darin befindlichen Material über den Anschluss 122 und die Sonde 148. Ein im Kreis mit der Sonde 148 liegender Kupplungstransformator 160 drückt ein Stromsignal vom Sondenkreis auf einen Verstärker 162, welcher das verstärkte Stromsignal auf einen Regulator 164 überträgt.
Der Regulator 164 liegt in einem Kreis mit einem Widerstand 166 mit absättigbarem Kern im Primärkreis des Transformators 112, welcher der Vorschmelzvorrichtung 52 Strom zuführt. Die Verstärker 142 und 162 und die Regulatoren 144 und 164 sind von üblicher Bauart. Die Funktion des Verstärkers 162 und des Regulators 164 besteht darin, ein verstärktes Sondenstromsignal zu übertragen, welches den Stromfluss durch die Vorschmelzanlage 52 konstant reguliert, um das aus der Zuführungsvorrichtung 34 abgezogene geschmolzene Material zu ergänzen.
Es hat sich gezeigt, dass Änderungen der Eintauchtiefe einer Sonde vom Kontakt mit der Oberfläche des geschmolzenen Glases in der Zuführungsvorrichtung bis zu einer geringen Tiefe dazu Verwendung finden können, um ausreichende Änderungen des Kontaktwiderstandes und des Stromes im Sondenkreis zu er- zeugen, die den Änderungen im Glasspiegel in der Zuführungsvorrichtung entsprechen, so dass der Strom im Sondenkreis als Anzeige für den Glasspiegel und zur Einregelung des Glasspiegels Verwendung finden kann.
Die Ausstrittsspitzen 38 werden über die Länge und Breite des Bodens der Zuführungsvorrichtung infolge des Stromflusses durch den Zuführungsvorrichtungsboden im wesentlichen gleichförmig beheizt.
Somit hat das geschmolzene Glas im Öffnungsbereich im wesentlichen gleichförmige Viskosität. so dass die aus den Öffnungen austretenden Ströme 39 im wesentlichen gleichförmig sind. Es hat sich herausgestellt, dass es vorteilhaft ist, das geschmolzene Glas im Bodenbereich der Zuführungsvorrichtung auf niedrigerer Viskosität und daher in einem flüssigeren Zustand als die Ströme unter den Öffnungen zu halten, insbesondere, wenn die Ströme zu feinen kontinuierlichen Glasfäden ausgezogen werden sollen. Durch Aufrechterhaltung der Glasströmung durch die Öffnungen im hochflüssigen Zustand lassen sich gleichförmigere Ströme erzielen.
Wie man aus den Fig. l und 6 erkennt, besteht eine Verwendungsmöglichkeit der Zuführungsvorrichtung darin, feine Fäden durch mechanisches Ausziehen zu gewinnen. Die aus den Strömen ausgezogenen Fäden werden zu einem Band oder einer Lunte 170 mittels einer Sammelvorrichtung 172 gesammelt und die derart geschaffenen Lunten oder Stränge durch Aufwickeln auf eine Hülse 174 jeweils zu einer Spule geformt. Die Hülse sitzt drehbar auf einer Welle 176, diedurchgeeignete, jedochnicht gezeichnete Vorrichtungen angetrieben wird. Eine Querführungsvorrichtung 178, wie sie in Fig. 6 gezeigt ist, dient dazu, den Strang in Längsrichtung der Hülse 174 gleichmässig zu verteilen.
Bei der Herstellung von Fäden aus den Strömen 39 müssen die Viskositätseigenschaften des Glases aufrecht erhalten werden und deshalb ist es wünschenswert, die Viskosität der Ströme durch Herabsetzung der Temperatur im Bereich genau unterhalb der Zuführungsvorrichtung 34 etwas zu steigern, um ein zufriedenstellendes Ausziehen der Ströme zu erreichen. Um diesen Zweck zu erzielen, wird ein rohrförmiges Glied 180 im wesentlichen parallel zur Zuführungsvorrichtung 34 angeordnetund mit dünnen Metallrippen oder Vorsprüngen 182 ausgerüstet, die sich quer zur Zuführungsvorrichtung erstrecken, wobei sich eine Rippe vorzugsweise zwischen jeweils zwei Gruppen von quer in Flucht liegenden Öffnungen in der in Fig. 4 und 5 gezeigten Weise erstreckt.
DasRohr 180 istauf einer Schiene 184 montiert, die durch nicht gezeichnete Vorrichtungen abgestützt wird. Das Rohr 180 ist an seinen Enden mit Anschlüssen 186 und 188 für ein Kühlmittel, beispielsweise Wasser, ausgerüstet, das das Rohr 180 durchströmt. Von den Gasströmen 39 wird durch die Rippen 182 etwas Wärme auf das Glied 180 übertragen und von der zirkulierenden Flüssigkeit im Glied 180 abgeführt. Durch diese Anordnung lässt sich die Viskosität der Ströme 39 steigern.
Während das durch die Öffnungen in der Zuführungsvorrichtung austretende Glas geringe Viskosität aufweist, liefert die Wärmeabfuhr von den Strömen bei ihrer Abwärtsbewegung mittels der Rippen 182 stärker viskose Ströme, aus denen dann die Fäden abgezogen werden.
Die oben beschriebene Anordnung liefert ein Schmelzen der Glaskugeln in einer Glaskammer in der Nähe einer Zuführungsvorrichtung, bei dem die Zuführung der Kugeln 88 in der Schmelzvorrichtung die Temperatur und Viskosität des Schmelzglases in der Zuführungsvorrichtung 34 nicht beeinflussen.
Darüber hinaus wird die Wärme von der Vorschmelzkammer 52 und den erwärmten Kugeln durch Kon- vektion und Strahlung zum Glaskörper oder den Kugeln 88 unmittelbar oberhalb der Vorschmelzvorrichtung und im unteren Bereich der Trichter übertragen, wodurch die Temperatur der Kugeln fortschreitend
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gesteigert wird, wenn sich die Kugeln dem Bereich nähern. in dem sie in der Vorschmelzanlage 52 geschmolzen werden. Auf diese Weise wird eine hohe Wärmewirksamkeit bei der Überführung der Kugeln in den geschmolzenen Zustand mit geringsten Temperaturänderungen innerhalb der Schmelzkammer 52 erreicht.
Durch diese Anordnung wird eine konstante Wärme des Schmelzglases od. dgl in der Zuführungsvorrichtung 34 aufrecht erhalten und das geschmolzene Glas der Zuführungsvorrichtung von einer Schmelz- zone ohne thermischen Schock auf das Glas in der Zuführungsvorrichtung zugeführt, wobei gleichzeitig das Material durch die Öffnungen ausgezogen werden kann, in dem man automatisch die Schmelzgeschwindigkeit in der Schmelzkammer 52 steuert.
Die Fig. 7. 8 und 9 zeigen eine andere Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes mit kombinierter Schmelz-und Zuführungsvorrichtung 228. Eine der wichtigsten Eigenschaften dieses Ausführungsbeispieles der Erfindung besteht darin, dass Zuführungskammer und Schmelzkammer miteinander verbunden sind. Die Zuführungskammer 230 besitzt einen rechteckigen Querschnitt und besteht aus Seitenwandungen 270 und Abschlusswandungen 272, die jeweils mit einer Bodenwandung 242 verbunden sind. Die Wandungenunddieandern Metallbestandteileder Zuführungsvorrichtung 230 und der Schmelzvorrichtung 232 bestehen aus Platin-Rhodium oder einem andern Material, welches den hohen Temperaturen des geschmolzenen Glases od. dgl. zu widerstehen vermag.
Wie man aus Fig. 8erkennt, divergieren die Seitenwandungen 270 nach oben, wobei dieoberen Enden der Seitenwandungen mit seitlich vorstehenden Flanschen 274 versehen sind, an denen der Schmelz- behälterbefestigtist. Der Schmelzbehälter 232 ist mit Seitenwandungen 276 versehen, welche nach unten konvergieren und Verlängerungen der senkrecht angeordneten Seitenwandungsteile 277 bilden.
Die oberen Enden der Seitenwandungsteile 277 sind mit nach oben und seitlich verlaufenden Flanschen 278 versehen. Die Schmelzkammer 232 ist mit Abschlusswandungen 280 versehen, die nach unten etwas konvergieren, während die oberen Enden der Abschlusswandungen 280 mit seitlich vorstehenden Flanschen 282 versehen sind. An jeder Seite der Schmelzkammer 232 sitzen Blöcke 284 aus wärmebeständigem Material. Quer zu den Abschlusswandungen 280 und in der Nähe sind Blöcke aus wärmebeständigem
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vorgesehen, welche insgesamt eine Wärmeisolierung bilden, um die Wärmeverluste der Schmelz-Oberhalb der Zuführungskammer 230 befindet sich ein Metalldeckel 288 mit Flanschen 289, welche den Flanschen 274 gegenüberliegen und mit ihnen zur Bildung einer Abdichtung verschweisst sind.
Die nach unten verlaufenden Seitenwandungsteile 276 und Abschlusswandungen 280, welche die Schmelzkammer 232 bilden, sind mit Anschlussteilen 290 versehen, die mit der Kammer 288 durch Schweissung verbunden sind, so dass ein verengter Durchlass 292 entsteht, der die Schmelzkammer 232 mit der Zuführungskammer 230 verbindet. Das geschmolzene Glas oder ein ähnliches in der Schmelz-
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Die Breite des Durchlasses 292 ist vorzugsweise etwas geringer als die Durchmesser oder sonstige Abmessungen der aus dem Trichter 222 in die Schmelzkammer 232 zugeführten Kugeln 224 od. dgl., um deren Zutritt in die Zuführungsvorrichtung zu verhindern und die Querströmung elektrischer Energie zwischen Schmelzkammer und Zuführungsvorrichtung herabzusetzen.
Ein vorzugsweise V-förmige Gestalt aufweisendes, aus konvergierenden gelochten Wandungen 296 bestehendes Gitter erstreckt sich vorzugsweise in Längsrichtung der Zuführungsvorrichtung. Die das Gitter in den Wandungen 296 bildenden Öffnungen sind vergleichsweise klein, so dass der Durchgang von Schnüren oder unvollständig geschmolzenem Glas in die Zuführungskammer verhindert wird.
Der obere Bereich der Schmelzkammer 232 ist mit einer Auskleidung 298 von rechteckiger Form versehen, deren Wandungen innerhalb der oberen Teile der Seiten- und Abschlusswandungen der Schmelzvorrichtung 232 mit Abstand angeordnet sind. Die rechteckige Auskleidung 298 besteht aus PlatinRhodium oder einem ändern Material mit hoher Temperaturbeständigkeit.
Um die Auskleidung 298 ist ein Rohr 300 mit einem Einlass 301 und einem Auslass 302 vorgesehen. Das Rohr 300 dient zur Aufnahme eines zirkulierenden Kühlmediums, wie Wasser, Öl oder Luft, um die Auskleidung 298 unterhalb der Erweichungstemperatur der Glaskugel 224 zu halten.
Durch diese gekühlte Auskleidung 298 wird eine Entglasung an den Seiten-und Abschlussbereichen der Schmelzvorrichtung 232 verhindert, da die Glaskugeln im Eintrittsbereich der Schmelzvorrichtung nicht mit den oberen Bereichen der Wandungen der Schmelzvorrichtung in Berührung kommen können.
Das Überführen der Materialkugeln in den fliessfähigen oder geschmolzenen Zustand erfolgt in der
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Kammer 232 durch Wärme, welche durch die Strömung elektrischen Stromes durch die Wandungen der Kammer 232 erzeugt wird. An den Abschlusswandungen 280 der Schmelzkammer sind Anschlussklemmen 304 und 306 zur Aufnahme von Anschlussklemmen 307 und 308 angeschweisst oder in anderer Weise befestigt. Die Anschlussklemmen 307 und 308 werden von einem Leistungstransformator über einen später noch zu beschreibenden Kreis mit Strom versorgt. Der dem Stromfluss in den Wandungen der Schmelzkammer 232 entgegengesetzte Widerstand liefert die Wärme zum Erweichen oder Schmelzen der Materialkugeln 224 in der Schmelzkammer.
Das in der Zuführungskammer 230 vorhandene Glas oder sonstige geschmolzene Material wird durch Aufbringen von Wärme auf der richtigen Temperatur und Viskosität gehalten. Die Stromzuführung zu der Zuführungsvorrichtung 230 und dem darin befindlichen Material erfolgt durch Kreise, die im wesentlichen unabhängig von dem Kreis sind, der der Schmelzvorrichtung 232 den erforderlichen Strom zu- führt. An den Abschlusswandungen 272 der Zuführungskammer 230 sind Anschlussklemmen 312 und 314 angeschweisst oder in anderer Weise befestigt. Diese Klemmen 312 und 314 nehmen Klemmen 315 und 316 auf, über die der Strom durch denin Fig. 9 gezeichneten Kreis zugeführt wird.
Der der Zuführungsvorrichtung 230 zugeführte Strom fliesst durch die Wandungen der Zuführungsvorrichtung und durch das Gitter 294, wodurch die durch den Widerstand gegen den Stromfluss erzeugteWär- me im wesentlichen gleichmässig überdas in der Zuführungsvorrichtung befindliche Material verteilt wird.
Die Schaltkreise für die Regelung der Stromzufuhr zu der Schmelzkammer 232 und der Zuführungskammer 230 und die Vorrichtungen zur Aufrechterhaltung eines im wesentlichen gleichmässigen Spiegels des Glases oder eines ändern geschmolzenen Materials in der Zuführungsvorrichtung sind schematisch in Fig. 9 dargestellt. Die Stromzuführung zu der Zuführungsvorrichtung 230 erfolgt über den Transfor - mator 132 von einem Netz, dessen Leitungen mit LI und L2 bezeichnet sind.
Der Schaltkreis entspricht im allgemeinen demjenigen, der in Fig. 6 dargestellt ist und im Zusam-
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lich mit 200 oder 300 beginnen. Der Steuerkreis enthält eine Sonde 148, welche unter Isolation durch ein Glied 347 aus hitzebeständigem Auskleidungsmaterial getragen wird und im wesentlichen in senkrechter Richtung einstellbar ist. Die Sonde 348 besitzt ein konisches Ende 152, welches normalerweise mit der Oberfläche des in der Zuführungsvorrichtung 230. befindlichen Glases od. dgl. in Berührung steht.
Die infolge von Spiegeländerungen des Glasbades auftretenden Stromänderungen modifizieren über den Regulator 164 und den Widerstand 166 den Stromfluss zur Schmelzkammer 332.
Die erfindungsgemässe Anordnung besitzt gegenüber andern Schmelz-und Zuführungsanordnungen verschiedene Vorteile. Durch Ausbildung der Schmelzkammer und der Zuführungsvorrichtung als eine Einheit ohne offene Flächen zwischen Schmelzkammer und Zuführungsvorrichtung werden die Wärmeverluste auf ein Minimum herabgesetzt, so dass man ein wirkungsvolleres Schmelzen und Zuführen des Glases erhält und eine genauere Regelung des Glasspiegels in der Zuführungsvorrichtung erleichtert wird.
Die vorgeschlagene Anordnung schliesst Luft aus der Zuführungsvorrichtung und dem geschmolzenes Glas enthaltenden Bereich der Schmelzvorrichtung aus, wodurch weitere Wärmeverluste vermieden werden und der Austritt von flüchtigen Bestandteilen aus dem geschmolzenen Glas herabgesetzt wird.
Es hat sich herausgestellt, dass die Zuführung des Stromes zur Zuführungsvorrichtung gleichzeitig mit der Zuführung des Stromes zur Schmelzvorrichtung aus einem getrennten elektrischen Kreis, die Schmelzgeschwindigkeit der Kugeln in der Schmelzvorrichtung nicht beeinträchtigt, sondern einen Bereich mit einem hervorstechenden Temperaturdifferential an der Metallverbindung des Durchlasses 292 zwischen Schmelzvorrichtung und Zuführungsvorrichtung im wesentlichen beseitigt, so dass auf den Schmelzglasstrom, der von der Schmelzvorrichtung in die Zuführungsvorrichtung austritt, nur geringe oder praktisch keine Temperaturänderungen zur Einwirkung kommen.
Dadurch werden thermische Schläge auf das in der Zuführungsvorrichtung befindliche geschmolzene Glas vermieden, so dass die Verwendung besonderer Wärmebeschleunigungsvorrichtungen in der Zuführungsvorrichtung entfallen kann. Offenbar wirkt der durch die Wandungen 290 gebildete verengte Querschnitt am Durchlass 292 als Widerstandbarriere zwischen dem Stromfluss durch die Schmelzvorrichtung und dem Stromfluss durch die Zuführungsvorrichtung, so dass dort nur vernachlässigbare Querströme zwischen Zuführungsvorrichtung und Schmelzvorrichtung auftreten, auch wenn sie mechanisch und elektrisch verbunden sind.
Ferner sind Anzeigevorrichtungen zur Anzeige abnormaler oder übermässiger Änderungen des Glasspiegels in der Zuführungsvorrichtung 230 vorgesehen. Wie man aus Fig. 9 erkennt, erstreckt sich eine Si-
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gnalsonde von einem Isolierglied 347 in die Zuführungsvorrichtung. Das untere Ende der Sonde 370 befindet sich oberhalb des normalen Glasspiegels in der Zuführungsvorrichtung, so dass es normalerweise nichtmitihminberührungsteht. Die Signalsonde 370 steht mit einer Spule 372 eines normalerweise
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Die Signalvorrichtung kann eine Sichtvorrichtung, beispielsweise eine elektrische Lampe oder auch eine hörbare Vorrichtung, beispielsweise ein Summer oder eine Glocke sein. Die Leitung 377 über die Relaisspule 372 ist mit dem Kreis über die Klemme 314 verbunden. Liegt der Glasspiegel in der Zuführungsvorrichtung 230 unterhalb der Signalsonde 370, dann fliesst kein Strom durch die Relaisspule 372. Steigt der Glasspiegel und kommt mit der Sonde 370 in Berührung, dann fliesst Strom durch das Glas, die Sonde 370 und die Relaisspule 372, wodurch der Anker des Relais 373 erregt wird und die Kontakte schliesst, so dass die Signalvorrichtung 375 das abnormale Ansteigendes Glasspiegels in der Zuführungsvorrichtung anzeigt.
Im Isolierglied 347 sitzt eine zweite Signalsonde 379. die mit einer Spule 380 eines Relais 382 verbunden ist, welches durch den durch die Relaisspule 380 fliessenden Stromoffen gehalten wird.
Fällt der Spiegel des in der Zuführungsvorrichtung 230 befindlichen Glases unter die Spitze der Signalsonde 379, dann wird der Stromfluss durch die Spule 380 unterbrochen und der Kontakt des Relais 382 durch eine Feder geschlossen, so dass der Kreis zu einer zweiten Signalvorrichtung geschlossen wird. Die Kontakte des Relais und der Signalvorrichtung 384 liegen in einem die Anschlüsse L'und L2 enthaltenden Kreis. Auf diese Weise werden abnormale Anstiege oder Abfälle des Glasspiegels in der Zuführungsvorrichtung 230 angezeigt, so dass in den Steuerkreisen für die Zuführungsvorrichtung und die Schmelzvorrichtung entsprechende Korrektionen vorgenommen werden können.
Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die vorstehend im einzelnen beschriebenen und in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen beschränkt, sondern es sind demgegenüber zahlreiche Änderungen möglich, ohne von ihrem Grundgedanken abzuweichen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. VorrichtUng zur Herstellung von Fäden aus in der Wärme erweichbaren Mineralstoffen, insbesondere Glas, mit einer Ziehkammer, aus der das geschmolzene Material in Form von Strömen austritt,. die zu Fäden ausgezogen werden, einer oberhalb der Ziehkammer angeordneten Schmelzkammer zum Erwärmen und Schmelzen des zugeführten Materials. mit im Boden der Schmelzkammer vorgesehenen Öffnungen zur Zufuhr des geschmolzenen Materials zur Ziehkammer, dadurch gekennzeichnet, dass, wie an sich bekannt, oberhalb der Schmelzkammer ein das feste Material aufnehmender Trichter angeordnet ist zur Zuführung des zu schmelzenden Materials durch die eigene Schwere zur Schmelzkammer.
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