CH225959A - Verfahren und Vorrichtung zum Abziehen feinster Glasfäden aus einem Glasschmelzbad. - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Abziehen feinster Glasfäden aus einem Glasschmelzbad.

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CH225959A
CH225959A CH225959DA CH225959A CH 225959 A CH225959 A CH 225959A CH 225959D A CH225959D A CH 225959DA CH 225959 A CH225959 A CH 225959A
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Description


  Verfahren und     Vorrichtung    zum Abziehen feinster Glasfäden aus einem     Glasschmelzbad.       Zum Erzeugen feinster, spinnbarer Glas  fasern und Glasfäden werden kleine Schmelz  öfen benützt, deren Schmelzraum aus einem  Behälter aus Platin oder einer geeigneten  Platinlegierung besteht,     in    dessen Boden eine  Vielzahl von ebenfalls aus Platin bestehenden  Düsen oder     Glasaustrittsöffnungen    angeord  net ist. Zum     Speisen    dieser Öfen dienen  Glasscherben oder Glaskugeln.

   Neuerdings  werden zum gleichmässigen     Speisen    derartiger  Ofen Glasscheiben möglichst in der ganzen  Breite des Ofens verwendet, die in das  Schmelzbad eintauchen und     in    diesem ab  schmelzen. Dieses Verfahren setzt jedoch  hohe Schmelztemperaturen von zirka l400  C  und eine     gewisse    Höhe des Glasstandes über  der     Düsenplatte    im Boden des Schmelzbehäl  ters voraus, um die von der Auflösung der  eintauchenden Glasplatte herrührenden käl  teren Glasströmungen möglichst auszuglei  chen. Die durch die hohe Temperatur des  Schmelzbades erzielte geringe Zähflüssigkeit  der Glasschmelze bedingt sehr kleine Düsen  löcher von etwa 0,25 mm Durchmesser, um    feinste Fäden abziehen zu können.

   Bläschen  oder die     geringsten        Unreinigkeiten    im  Schmelzbad führen dann zur Verstopfung von  einzelnen Düsenlöchern     und    demgemäss zu  Fadenbrüchen. Das einzige Metall für den  Schmelzofen, der als elektrischer Wider  standsofen gebaut wird, das bisher derartig  hohen     Temperaturen    und dem Glasangriff  widersteht, ist Platin     bezw.    eine geeignete       Platinlegierung,    wodurch für das Verfahren  erhebliche Kosten     entstehen.    Alle Versuche,  einen Ersatz für     Platin    zu finden, sind bis  her gescheitert,

   da die hohen Temperaturen  und die     Konstruktion    des Schmelzofens in  der Art des Verfahrens bedingt sind.  



  Es bestehen auch Verfahren und Vorrich  tungen, bei denen spinnbare Glasfäden von  Glasstäben mit     unmittelbarer    oder     mittelbarer     Erwärmung jeden     Glasstabendes    abgezogen  werden.     Ein    einwandfreies fortlaufendes Ab  ziehen feinster Glasfäden unter     5,u    ohne Fa  denbruch, besonders für die Erzeugung von  Glasseide, ist jedoch kaum möglich. Das  gilt auch für ein älteres Verfahren, bei dem      ein Glasstab in ein     zylindriselies,    unten im  stumpfen Winkel zugespitztes Schamotte  stück gestellt und die     Fadenabzugsstelle     durch die Flamme eines Bunsenbrenners er  hitzt wird.

   Mit diesem Verfahren sind nur  ganz grobe Glasfäden herzustellen, da hier  der Übergang vom Glasstab zur Spinnspitze  zu kurz ist und weiter die Voraussetzung zur  Erzeugung feinster Fäden unter 5p, näm  lich das Vorhandensein und die Dünnflüssig  keit eines Schmelzbades, fehlt.  



  Zum Abziehen feinster Glasfäden dient  nach der Erfindung ein Verfahren, bei dem  in oben offene und im Boden mit Düsen ver  sehene einzelne kleine Schmelzbehälter Glas  körper,     mveckm.ässig    Glasstäbe oder Glasstan  gen, von solchem Querschnitt eingeschoben  werden und die Wände der Glasschmelz  behälter auf solcher Temperatur gehalten  werden, dass die Glaskörper durch Berührung  mit den Wänden der Glasbehälter abschmel  zen und die Behälter derart mit Glas an  füllen, dass die Glasschmelze nach oben aus  den     Schmelzkammern    herausquillt und eine  halbstarre Glasdichtung zwischen den Glas  körpern und den Wandungen der Glas  schmelzbehälter bildet,

   so dass der nachge  schobene Glaskörper eine Kolbenwirkung  auf die in dem Schmelzbehälter     befindliche     Glasschmelze ausüben kann.  



  Ein Beispiel dieses Verfahrens und einer       Vorrichtung    gemäss der Erfindung sind im  folgenden an Hand der Zeichnung näher er  läutert. Es zeigen:       Fig.    1 einen Schnitt durch einen Teil der  Vorrichtung in grösserem Massstab,       Fig.    2 einen Querschnitt durch die ge  samte Vorrichtung,       Fig.    3 einen Schnitt nach der Linie       III-III    der     Fig.    2.  



  In der Zeichnung stellen dar: 1 einen  Glasstab, 2 einen Schmelzbehälter, in den  der Glasstab in     Richtung    A eingeführt      -ira,     3 eine Heizkammer, die von     Sehamotteplatten     4 und 5 begrenzt ist, die gleichzeitig den  Schmelzbehälter 2 halten, 6 und 7     Isolier-          körper    und 8 ein Metallgehäuse, das die ganze  Vorrichtung umschliesst     bezw.    zusammenhält.

      Der Glasstab 1 wird     beispielsweise    durch  Spindel- oder     Walzenantrieb    automatisch in  Richtung     .1        vorgeschoben    und dabei gleich  mässig in den Schmelzbehälter 2 eingeführt,  der sich nach unten verjüngt und zweck  mässig die Form eines längeren Konus auf  weist. Sobald der Glasstab, der im Durch  messer so bemessen ist, dass er im wesent  lichen den     Schmelzbehälter    ausfüllt, mit der  hocherhitzten Wandung der Schmelzkammer  2 in Berührung kommt, schmilzt er ab, so  dass sich die Schmelzkammer füllt.

   Da diese  Kammer 2 nach oben offen ist, so wird     er-          weielites    Glas bei Arbeitsbeginn in Pfeilrich  tung ss nach oben gedrückt: diese Masse er  starrt in der kälteren Zone bei 9, so dass sich  dort. ein ring- und pilzförmiger, dichter     CTlas-          absclilitss    bildet. Das pilzförmige Erstarren  des Glases bei 9 wird durch Anordnung eines       Isollerkörpens    6, der zweckmässig eine koni  sche Aussparung 10 aufweist und den Glas  stab 1 beim Eintritt in die Kammer vor       St:i-ahlungswiii,nie        schützt,    begünstigt.

   Die  ser     pilzförmige    dichte Abschluss bleibt jedoch  noch so nachgiebig, dass der Nachschub des       C7lasstabes    1 nicht behindert wird. Der vor  beschriebene Glasstab, der durch den     pilz-          förinigen        Abschluss    9 abgedichtet ist, übt  jetzt einen Kolbendruck auf die unter dem  Glastab gebildete Glasschmelze 11 aus,

   so       dass    die     (llassehmelze    unabhängig von Mei  nen     Temperaturschwankungen        zwangläufig     durch die untere düsenartige     öffnung    12 des       5ehmelzbehä        lters    2 herausgedrückt wird, um       die        Spilinspitze    13 zu bilden, von der der       Glasfaden    14 abgezogen     wird.     



  Bei diesem     zwangläufigen    Herauspressen  der     CTlasschmelze    ist nicht mehr eine geringe       Z < ilifliissigkeit    der     CTlasschinelze    in     dei-          Scbmelzkammer        bezw.    die Anwendung hoher       Temperaturen    von     etwa.    l400  C erforderlich,       sondern    man kann mit wesentlich     niedrigeren          Erhitzungstemperaturen,    etwa zwischen 850  bis 1100" C,

   in     cler        Sehinelzkammer        auskoni-          inen.     



  Diese niedrigeren Temperaturen machen  es nun möglich, das teure Platin für die  Schmelzkammer     durch    andere Werkstoffe zu      ersetzen. Es     ist    daher möglich, den     in        Vig.    1  gezeigten Schmelzbehälter aus einem zweck  mässig geschliffenen konischen     Schamottekör-          per    15 herzustellen, der zur Sicherheit noch  von einem dünnen Metallmantel 16 aus hitze  beständigem Stahl, z. B.     Chromnickelstahl,     umschlossen wird.

   Da.     Chromnickelstähle     jedoch bei Berührung mit einer Glasschmelze       oxydieren,    was zu     Verstopfungen    des Düsen  austrittes 12 führen könnte, so besteht die  Düse 17 aus     einem        Platinring,    der in ge  eigneter Weise     auswechselbar        mit    dem Stahl  mantel     verbunden.,    z. B. verschraubt, ist.

   Im  Gegensatz zu den bekannten Verfahren, bei  denen ein grösserer     Schmelzbadbehälter    aus  Platin hergestellt werden musste, ist bei der  neuen     Vorrichtung    Platin , für die kleinen  Schmelzbehälter 2 nicht erforderlich, sondern  der Platinverbrauch beschränkt sich allein  auf einen kleinen Düsenring 17.  



  Da bei der neuen Vorrichtung die Glas  schmelze eine grosse Zähflüssigkeit hat, so  kann, wie bekannt, die Düse 12 eine verhält  nismässig grosse Öffnung von     beispielsweise     2 mm haben, so dass     einmal    Verstopfungen  seltener     sind    und     weiter    sich eine im Ver  hältnis zu den bekannten Platinöfen mit  zirka nur 0,25 mm grossen Düsenöffnungen  verhältnismässig dicke und lange Spinnspitze  13 ergibt, die beim Ausziehen ziemlich ela  stisch und unempfindlich ist, so dass Faden  brüche weitgehend, auch bei Unregelmässig  keiten in der Schmelze, vermieden werden.

    Die verhältnismässig grosse Düse 12 kann  durch Bläschen oder kleine     Unreinigkeiten     nicht verstopft werden und ein durch die  Düse     mitgenommenes    Bläschen verwandelt  sich beim Fadenausziehen in eine feinste Ka  pillare, ohne dass dadurch der Faden reisst.  Es hat sich gezeigt, dass mit der Vorrich  tung nach der Erfindung bei gleicher Düsen  öffnung von etwa 2 mm sich Glasfäden in  verschiedener Feinheit, z. B.     8,u,        5,u    oder       3,u    ausziehen lassen, wobei die Fadenfein  heit nur durch die Grösse des Nachschubes  des Glasstabes 1     bezw.    mit dem hierdurch  veränderten Druck in dem Schmelzbehälter  geregelt werden kann.

   Die eigenartige Ein-         führung    und     Durchführung    des Glases in  dem Schmelzbehälter gewährleistet     einen     gleichmässigen     Erhitzungsvorgang,    bei dem  der Glasstab 1 erweicht     und    abschmilzt, die  Schmelze     in    der     darunterliegenden    Zone wei  terhin nach dem Düsenaustritt 12 zu gleich  mässig erhitzt wird. wodurch sich eine nach  dem     Düsenaustritt    zu abnehmende Zähflüs  sigkeit ergibt, die an dem Düsenaustritt 12  ihren geringsten Grad erreicht.

   Durch die       trichterförmige        Ausbildung    des Schmelz  behälters und die Kolbenwirkung des     Stabes     können keine Unregelmässigkeiten im Schmelz  fluss entstehen,     sondern.    es wird ein zwangs  weise gesteuerter     Durchfluss    erzielt. Die Düse  12 kann     einen    runden, aber auch beliebigen  andern, z. B. ovalen, Querschnitt besitzen.  



  Wie aus     Fig.    2 und 3 hervorgeht, sind  mehrere     Schmelzbehälter    2 dicht nebenein  ander in einer Reihe angeordnet und in einer  gemeinsamen     Heizkammer    3     untergebracht,     so dass die Schmelzbehälter gleichmässig von  einem     Steinstrahlbrenner    11 oder aber auch  mit elektrisch beheizten     Sellitstäben,    elek  trischen Heizspiralen oder dergleichen er  hitzt werden können.  



  Bei der Herstellung von aus     einer    Viel  zahl von Fäden bestehenden Glasgarnen wird  der     abgezögene    Faden 14 fortlaufend mit den  Fäden der andern Schmelzbehälter zusam  mengeführt und aufgespult. Für diesen  Zweck ist es vorteilhaft, die einzelnen  Schmelzbehälter nicht wie in     Fig.    2 und 3  in einer Reihe     nebeneinander,    sondern viel  mehr ringförmig anzuordnen.  



  Wie aus der Zeichnung hervorgeht, ragt  der     Düsenring    17 (praktisch etwa 1 mm) in  den freien Luftraum. Die     Spinnspitze    13 ist,  wie bekannt, gegen Strahlungswärme durch  den Isolierkörper 7 geschützt. Ausserdem sind  an den unten an die Heizkammer 3 ange  brachten Isolierkörpern 7, und zwar an den  Austrittsöffnungen 12 der Schmelzbehälter       Aussparungen    20 von stark konischer oder  ähnlicher Form vorgesehen, die einen allseitig  freien Luftzutritt zu jeder Spinnspitze 13 er  möglichen.      Die neue Vorrichtung hat in betriebstech  nischer Hinsicht erhebliche Vorzüge.

   Bei  Verwendung von Glasstäben grösserer Stärke  von beispielsweise 10 mm Durchmesser und  darüber ist eine Erneuerung nur einmal in  einer Arbeitsschicht erforderlich, so dass hier  durch und bei selbsttätiger Regelung der  Wärmequellen die Wartung vereinfacht wird.  Die Kolbenwirkung des Glasstabes 1 ermög  licht ferner bei Fadenbruch die selbsttätige  Bildung eines aus der Düse 12     herausge-          pressten    Glastropfens, der durch seine  Schwere absinkt und mit geeigneten Mitteln  dem Fadenbündel wieder zugeführt werden  kann.  



  Das Verfahren und die Vorrichtung nach  der Erfindung eignen sich auch für einen  glasähnlichen Stoff, der in der Hitze pla  stisch und ziehbar wird.

Claims (1)

  1. <B>PATENTANSPRÜCHE:</B> I. Verfahren zum Abziehen feinster Glas fäden aus einem Glasschmelzbad, das durch Abschmelzen von festen, mit der Schmelze in Berührung gebrachten Glaskörpern gebildet wird, die eine wesentlich grössere Längsaus dehnung als Querschnitt aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass in die oben offenen und im Boden mit Düsen versehenen einzelnen kleinen Schmelzbehälter Glaskörper von sol chem Querschnitt eingeschoben und die Wände der einzelnen Glassehmelzbehälter auf solcher Temperatur gehalten werden, dass die Glaskörper durch Berührung mit den Wänden der Glasbehälter abschmelzen und die Behälter derart mit Glas füllen,
    dass die Glasschmelze nach oben aus den Schmelz behältern herausquillt und eine halbstarre Glasdichtung zwischen den Glaskörpern und den Wandungen der Schmelzbehälter bildet. so dass der nachgeschobene Glaskörper eine Kolbenwirkung auf die in den Schmelzbehäl- lern befindliche Glasschmelze ausüben kann. II. Vorrichtung zur Ausführung des Ver fahrens nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass eine Vielzahl von Schmelz behältern vorgesehen ist, die aus kleinen Kammern bestehen, von denen jede im Boden eine besondere Öffnung zum Austreten der Glasschmelze besitzt.
    UNTERANSPRÜCHE: 1. Vorrichtung nach Patentanspruch 11. dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Schmelzbehälter dicht nebeneinander ange ordnet und in einer gemeinsamen Heizkam- mer untergebracht sind. 2. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Schmelzbehälter sich nach der Abzugsstelle in Form eines längeren Konus verjüngen. 3.
    Vorrichtung nach Patentanspruch II und Unteranspruch 2, dadurch gekennzeieh- iiet, dass die Schmelzbehälter aus einem ge schliffenen Schamottekörper bestehen, der von einem dünnen Metallmantel aus hitzebestän digem Stahl umschlossen ist. 4. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass in einem unten an der Heizkammer angebrachten Isolier- körper an den Austrittsöffnungen der Schmelzbehälter Aussparungen von konischer Form vorgesehen sind, die einen allseitig freien Luftzutritt zu jeder Spinnspitze er möglichen. 5.
    Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die in die Schmelzbehälter eintretenden Glasstäbe durch Isolierkörper (6) gegen die Strahlungswärme der Heizkammer geschützt sind. 6. Vorrichtung nach Patentanspruch II und U nteransprueh 5, dadurch gekennzeich net, dass die Isolierkörper (6) der Heizkam iner an der obern Öffnung der Schmelzbehäl ter konisch ausgespart sind. 7. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass am untern Ende der Schmelzkammer eine Düse durch einen Platinring (17) gebildet ist. B.
    Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, da.ss die Schmelz behälter in ringförmiger Gesamtanordnung vorgesehen sind.
CH225959D 1941-09-30 1942-02-23 Verfahren und Vorrichtung zum Abziehen feinster Glasfäden aus einem Glasschmelzbad. CH225959A (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2476830A (en) * 1946-12-05 1949-07-19 Firestone Tire & Rubber Co Method of forming fine filaments

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US2476830A (en) * 1946-12-05 1949-07-19 Firestone Tire & Rubber Co Method of forming fine filaments

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CH227914A (de) 1943-07-15

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