DE1045606B - Verfahren zum duesenlosen, fortlaufenden und vollautomatischen Ausziehen von Glas zu feinsten Faeden und zur unmittelbaren Herstellung eines Garnes bzw. Vlieses aus diesen Faeden - Google Patents
Verfahren zum duesenlosen, fortlaufenden und vollautomatischen Ausziehen von Glas zu feinsten Faeden und zur unmittelbaren Herstellung eines Garnes bzw. Vlieses aus diesen FaedenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausziehen von Glas zu feinsten Fäden und zur Herstellung
eines Garnes bzw. Vlieses aus diesen Fäden.
Für das Ausziehen von Glas zu feinen Fäden sind verschiedene Verfahren bekanntgeworden, die im
wesentlichen darauf beruhen, daß ·—· meist mittels einer rotierenden Trommel — Fäden entweder von den
auf Spinntemperatur erwärmten Spitzen fertiger Stäbe oder vermittels Düsen aus der Schmelze abgezogen
werden. Die Fäden werden dann auf der Trommel entweder aufgewickelt und in gewissen Zeitabständen
bei stillgesetzter Trommel von dieser abgenommen oder aber vor Vollendung einer einmaligen Umdrehung
fortlaufend wieder abgehoben und in zerteiltem oder unzerteiltem Zustand garn- oder vliesbildend auf
eine bewegte Unterlage gebracht. Das Spinnverfahren durch Abziehen des Fadens von einem Stab besitzt
den Vorteil, daß sich, gleichbleibender Querschnitt des Stabes und konstante Vorschubgeschwindigkeit in die
Spinntemperaturzone sowie konstant gehaltene Fadenabzuggeschwindigkeit vorausgesetzt, konstante Fadenquerschnitte
erzielen lassen. Weiter bietet dieses Verfahren den Vorteil, daß der Spinnvorgang im Falle
eines Reißens des Fadens dadurch von selbst wieder eingeleitet wird, daß sich am fortlaufend in die Spinntemperaturzone
vorgeschobene Stabende ein Tropfen bildet, der nach kurzer Zeit abtropft und einen Faden
nach sich zieht, welcher an der sich drehenden Trommel anlegt und weiter versponnen wird. Andererseits
ist es bei diesem Verfahren unbedingt als nachteilig anzusehen, daß die Kontinuität des Verfahrens nicht
gewahrt werden kann, da die Stäbe nur in bestimmten Höchstlängen angefertigt werden können und daher
nach dem Fertigverspinnen eines Stabes bis zum Beginn des Verspinnens des nächstfolgenden Stabes unvermeidliche
Unterbrechungen eintreten. Es ist ferner darauf hinzuweisen, daß das Verfahren verhältnismäßig
teuer ist, da man als Ausgangsprodukt einen bereits fertigen Stab benötigt, dessen Herstellung
in anderen komplizierten Vorrichtungen erfolgt.
Weiter ist ein Verfahren zum Erzeugen von Glasfaden aus Glasstäben bekannt, bei dem eine Reihe von
Glasstäben je einer Führung für jeden Glasstab durchlaufen und an je einer Spinnstelle vom Stab in Fadenform
abgeschmolzen und abgezogen wird. Bei diesem bekannten Verfahren sind mehrere einzelne Führungsstellen übereinander für jeden Glasstab derart vorgesehen,
daß die obere Reihe der Glasstäbe mit der unteren Reihe in einer besonderen Schmelzvorrichtung
miteinander verschmolzen werden. Durch unmittelbares Aneinanderreihen der einzelnen Glasstäbe werden
an jeder Spinnstelle ohne Betriebspause endlose Fäden erzeugt.
Verfahren zum düsenlosen, fortlaufenden und vollautomatischen Ausziehen von
Glas zu feinsten Fäden und zur
unmittelbaren Herstellung eines Garnes bzw. Vlieses aus diesen Fäden
Anmelder:
Edeltraud Riedel, geb. Gobes,
Venedig (Italien)
Venedig (Italien)
X5 Vertreter: Dr.-Ing. Dr. jur. F. Lehmann, Patentanwalt,
München 5, Papa-Schmid-Str. 1
Beanspruchte Priorität:
Österreich, vom 7. November 1956
Österreich, vom 7. November 1956
Johannchristoph Riedel, Venedig (Italien),
ist als Erfinder genannt worden
ist als Erfinder genannt worden
Das zweite obenerwähnte Verfahren, nämlich das Abziehen von Fäden vermittels Düsen aus der
Schmelze, weist wohl gegenüber dem oben erläuterten Stabziehspinnverfahren den Vorteil auf, daß es wirtschaftlicher
ist, da als Ausgangsmaterial an Stelle der teueren Stäbe billige Scherben od. dgl. verwendet werden
können, doch ist es in bezug auf die Forderung nach konstanten Fadendurchmessern unverläßlich und
besitzt vor allem den schweren Nachteil, daß es für eine selbsttätige Produktion ungeeignet ist. Der Fadendurchmesser
wird beim Abziehen von der Düse auch bei gleichbleibender Abzugsgeschwindigkeit und unter
Voraussetzung konstanter Düsenöffnungen wesentlich von der Temperatur der Schmelze beeinflußt. Temperaturschwankungen
in der Schmelze sind aber im praktischen Betrieb fast unvermeidlich. So kann es vorkommen, daß beispielsweise durch das Einbringen
von neuem Material in die Schmelze eine Temperaturverminderung eintritt, die ausreicht, um den Durchmesser
des gesponnenen Fadens zu verringern, wobei es im Extremfall zu einem Reißen des Fadens kommen
kann. Nun bildet sich wohl auch bei diesem Verfahren an der Düsenöffnung ein Tropfen, dieser bleibt
jedoch entweder an der Düsenöffnung hängen, ohne abzutropfen, und verstopft damit die Öffnung; oder
wenn um die Düsenöffnung zusätzliche Heizelemente
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vorgesehen sind — was auch bereits vorgeschlagen : \vurde — kann es zu einem glatten Ausrinnen der
Schmelze kommen, ohne daß der Spinnvorgang von selbst wieder eintritt. Es ist somit ersichtlich, daß
es bei diesem Verfahren im Falle eines Reißens von Fäden jeweils erforderlich ist, den Spinnvorgang für
jeden Einzelfaden von Hand aus wieder einzuleiten.
Der Vollständigkeit halber ist auch noch auf einen Vorschlag hinzuweisen, der darauf abzielte, das normal
angewandte Verfahren zur Herstellung von Stäben aus der Schmelze mit dem obenerwähnten Stabziehspinnverfahren
zu kombinieren. Hierbei sollten aus der Schmelze mittels Abzugwalzen Stäbe abgezogen
werden, die dann fortlaufend in eine Spinntemperatur- zone
vorgeschoben und dort in bekannter Weise zu X5
Fäden versponnen werden sollten. Es sollte damit bezweckt werden, die Vorteile der beiden obengenannten
Verfahren zu vereinigen und ein kontinuierliches Herstellungsverfahren von Fäden aus der Schmelze,
wobei als Zwischenprodukt zunächst Stäbe erhalten werden, zu ermöglichen. Dabei wurde jedoch übersehen,
daß es beim Herstellen der Stäbe mittels Abzugorgane, die eine Verstreckung der aus den Austrittsöffnungen
des Schmelzbehälters austretenden Masse verursachen, auch wieder — ähnlich wie beim
Düsenspinnverfahren — zu Pendelungen im Strömungszustand der noch plastischen, gezogenen Flüssigkeit
kommt und daher ein Konstanthalten des Durchmessers der hergestellten Fäden unmöglich ist.
Weiter ist zu bemerken, daß das Verfahren einen kontinuierlichen und selbsttätig wieder einsetzenden
Arbeitsablauf nicht gewährleistet. Kommt es nämlich zu irgendwelchen Störungen und Unterbrechungen im
Strömungslauf zwischen den Austrittsöffnungen des Schmelzbehälters und den Abzugorganen, dann besteht
keinerlei Möglichkeit, daß der Arbeitsprozeß von selbst ohne Einwirkung von Hand aus wieder einsetzt.
Die Erfindung bezweckt nun, die angeführten Nachr teile sämtlicher bisher bekannten Spinnverfahren zu
beseitigen und ein Verfahren zu verwirklichen, das tatsächlich ein fortlaufendes, vollkommen selbsttätiges
Verspinnen von Glas zu feinen Fäden und in unmittelbarer Darauffolge deren Weiterverarbeitung zu fertigen
Garnen oder Vliesen gestattet.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das Ausgangsmaterial fortlaufend in einem Behälter
zum Schmelzen gebracht und in diesem Behälter ständig ein bestimmtes Niveau an geschmolzener Masse
bei Fließtemperatur aufrechterhalten wird, daß die geschmolzene Masse aus vom Behälterboden etwas
herausragenden kühlen Ausflußkanälen unter dem hydraulischen Druck der darüber befindlichen Schmelze
in stabähnlicher Form ausgeschoben wird, wobei die dermaßen fortlaufend ausgeschobenen Stäbe zum
Verspinnen in eine Zone gebracht werden, in der Spinntemperater aufrechterhalten wird und wo in
an sich bekannter Weise von der sich bildenden Spinnspitze eines jeden Stabes fortlaufend mittels- einer
sich drehenden Trommel ein Faden abgezogen und schließlich in an sieh bekannter Weise garn,- oder
vliesbildend fortlaufend weiterverarbeitet wird.
Es ist wesentlich für das erfindungsgemäße Verfahren, daß die aus dem Schmelzbehälter in Stabform
austretende Masse nicht abgezogen= wird* sondern einzig und allein durch den hydraulischen Druck der in
besagtem Behälter befindlichen Schmelze ausgeschoben wird. Um dies in einwandfreier Weise zu ermöglichen,
ist es erforderlich, daß die Masse in den Austrittsöffnungen aus dem Schmelzbehäiter bereits gekühlt.
ist und im Vergleich zur dünnflüssigen Schmelze selbst einen zäheren Viskositätsgrad besitzt. Die Ausflußkanäle
ragen daher aus dem Behälterboden unten etwas heraus, so daß sie natürlich gekühlt werden. Die aus
den Kanälen ausgeschobene Masse muß dabei an der Austrittsstelle bereits so starr sein, daß sie nicht mehr
plastisch verformbar ist. Die Ausschubgeschwindigkeit hängt dabei vom hydraulischen Druck der im Schmelzbehälter
enthaltenen dünnflüssigen Schmelze ab, welche bei Fließtemperatur auf konstantem Niveau gehalten
wird.
Um die Vorschubgeschwindigkeit der so erhaltenen Stäbe in die Spinntemperaturzone zusätzlich einregeln
zu können, kann es zweckmäßig sein, auf die Stäbe ~an einer Stelle zwischen-den Ausflußkanälen und der
Spinntemperaturzone Vorschubwalzen einwirken zu lassen, wobei jedoch jede Zugwirkung zu vermeiden
ist. Die lichte Durchtrittsweite zwischen diesen Vorschubwalzen entspricht dabei dem Durchmesser der
Ausflußkanäle, so daß von vornherein jegliche etwaige Verstreckung der Stäbe unmöglich gemacht ist.
Zur besseren Klarstellung der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
einige praktische Ausführungsbeispiele beschrieben, wobei rein beispielsweise die Herstellung von Glasfäden
bzw. Garnen oder Vliesen aus der Glasschmelze erörtert wird.
Die Zeichnungen veranschaulichen rein schematisch
<md ohne auf bauliche Einzelheiten näher einzugehen,
die Mittel zur Durchführung der verschiedenen Stufen des erfindungsgemäßen Verfahrens, und zwar zeigt
Fig. 1 eine Anordnung zur fortlaufenden Herstellung
eines Garnes nach dem erfindungsgemäßen Verfahren,
Fig. 2 eine Einzelheit betreffend die Weiterverafbeitung
der abgezogenen Fäden zu einem Vlies und
Fig. 3 und 4 eine Anordnung zur fortlaufenden Herstellung eines Garnes beliebiger Stärke durch Abheben
einer Vielzahl parallel liegender Fäden unmittelbar
von der sich drehenden Trommel in Seiten- und Vorderansicht.
Unter besonderer Bezugnahme auf Fig. 1, in der eine Spinnstelle dargestellt ist, deren in einer Maschine
für gewöhnlich mehrere (auch 100 und mehr) neben- bzw. übefeinanderlaufend angeordnet sind, ist
ersichtlich, daß das Ausgangsmaterial, beispielsweise Tafelglas 1, in an sich bekannter und nicht näher
erläuterter Weise selbsttätig und fortlaufend in einen Schmelzofen 2 eingebracht wird. In den Wänden des
Schmelzofens 2 sind Heizkörper 3 beliebiger Art untergebracht, die auf die Schmelz- und Läuterungstemperatur
des Glases erhitzen. Aus einer Bodenöffnung
4 des Bodens 2 fließt die Glasschmelze in einen darunter befindlichen Behälter 5, in dem ständig ein
bestimmtes Niveau an geschmolzener Masse bei Fließtemperatur
(ungefähr. 1000° C)aufrechterhalten wird,
Vom Boden des Behälters- 5 ragen Ausfiußkanäle 6 fmit
vorzugsweise kreisrundem Querschnitt etwas heraas, autebi welche unter dem hydraulischen Druck der darüber
befindliehen Schmelze je ein Glasstab 7 ausgeschoben
wird. Ee ist beachtenswert, daß der im
Ausftaßkaöal6 befindliche Glasposten durch die Wärmeableiteng
des heraussagenden Kanals einen Temperateräbfall
von etwa 10° C je 1 mm erfährt, so daß sieh durch natürliche Kühlung, längs des Kanals von
selbst der erforderliche T'termoviskösitätsgrad der
geschmolzenen. Masse einstellt. Unter diesen Umständen wird def Glasstab 7 etwa mit einer Geschwindigkeit
von 10mm pro Min'ute ausgeschoben und ist
beim Austreten- aus dem Kanal 6 so· weit erstarrt, daß
er nicht mehr plastisch verformbar ist.
Der Stab 7 wird weiter vorgeschoben und gelangt
sodann in eine Zone5 in der Stirch entsprechende Heizmittel
9 eine zum Spinnen erforderliche Temperatur (ungefähr 950° G) aufrechterhalten wird. Von der sich
in dieser Zone bildenden Spihrispitze kann nun fortlaufend
in an sich bekannter Weise ein Faden 11 abgezogen werden. Sollte der Faden 11 aus irgendeinem
Grunde reißen, so setzt der Spinnvorgang von selbst wieder ein, da sich an der Spinnspitze des Stabes 7
ein Tropfen bildet, der abtropft und einen neuen Faden nach sich zieht.
Der Faden 11 kann schließlich in an sich bekannter Weise garn- oder vliesbildend fortlaufend weiterverarbeitet
werden. Auf derartige Möglichkeiten wird im folgenden noch verwiesen.
Um die Vorschubgeschwindigkeit des Stabes 7 in die Spinntemperaturzone, welche vom hydraulischen
Druck der Schmelze im Behälter 5 und vom mehr oder weniger zähen Thermoviskositätsgrad des Glaspostens
im Ausfiußkanal 6 abhängt, zusätzlich auf einen ao absolut konstanten Wert einregeln zu können, können
gegebenenfalls an einer Stelle zwischen dem Ausflußkanal 6 und den Heizmitteln 9 der Spinntemperaturzone
Vorschubwalzen 8 angeordnet werden. Diese Walzen 8 werden jedoch so angetrieben, daß sie auf
den Stababschnitt zwischen dem Ausflußkanal und der Durchtrittsstelle zwischen den Walzen 8 keinerlei
Zug- und Streckwirkung ausüben. Die lichte Durchtrittsweite zwischen den Walzen 8 entspricht dem
Durchmesser des Kanals 6, wodurch schon jede etwaige VerStreckung des Stabes unmöglich gemacht ist.
Die Weiterverarbeitung der von den Spinnspitzen der Stäbe 7 in der Spinntemperaturzone abgezogenen
Fäden 11 kann auf verschiedene bekannte Art und Weise stets in kontinuierlichem Arbeitsvorgang erfolgen.
So werden gemäß Fig. 1 die Fäden, die am Umfang einer sich rasch drehenden Trommel 10 auflaufen, zu
einem Garn verarbeitet. Die Fäden werden dabei zur Vollendung einer vollen Umwindung fortlaufend in
an sich bekannter Weise wieder vom Trommelumfang abgehoben und vermittels Umlenk- und Förderwalzen
12, 13 als Garn auf einer Spule 14 aufgewickelt.
Gemäß Fig. 2 werden die ebenfalls vor Vollendung einer vollen Umwindung fortlaufend vom Trommelumfang
wieder abgehobenen Fäden beispielsweise zerteilt, indem die Walze 12 mit einer Schneidvorrichtung
versehen ist oder indem auf aerodynamischem Wege in bekannter Weise beispielsweise im Windkanal
15 eine Zerteilung herbeigeführt wird, auf eine netzartige, bewegte Unterlage 16 gebracht, so daß sich
kontinuierlich ein Vlies 17 bildet, das von einem Transportband 18 abbefördert wird.
Es erübrigt sich hier auf diese an sich bekannten Abzieh- und Weiterverarbeitungseinrichtungen näher
einzugehen, wichtig ist nur, darauf hinzuweisen, daß dieselben gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren
fortlaufend und selbsttätig arbeiten können und daher einen vollautomatischen Betrieb gestatten.
In Fig. 3 und 4 ist eine weitere Möglichkeit der Weiterverarbeitung der gesponnenen Fäden zu einem
Garn, bestehend aus einer beliebigen Vielzahl parallel verlaufender Fäden dargestellt. Hierbei werden die
abgesponnenen Fäden 11 auf der sich kontinuierlich drehenden Trommel 10 aufgewickelt, bis auf ihr ein
Belag 19 von einer gewissen Stärke entsteht. Mittels eines gegen die Trommeloberfläche gerichteten, sich
langsam in Richtung der Trommelachse bewegenden Werkzeuges 20 kann man nun ein Garn beliebiger
Stärke fortlaufend abheben, wobei das Werkzeug ahnlieh
wie eiii spanabhebendes Drehwerkzeug arbeitet
und, wenn es am Ende der Trommel 10 angelangt ist,
rasch zürückversehöbeh wird, um von neuem einen
Afbeitslauf zu beginnen. Es versteht sieh, daß die
Vorsehubgesehwindigkeit des Werkzeuges 20 und die
Aufwickelgeschwindigkeit der Fäden 11 entsprechend aufeinander abzustimmen sind und die Schnittiefe
wahlweise eingeregelt werden kann. Der abgehobene Strang paralleler Fäden wird sodann auf geeignete
Weise aufgefangen und schließlich als fortlaufendes Garn auf einer Spule od. dgl. aufgewickelt.
Dieses Verfahren der Weiterverarbeitung der Fäden zu einem Garn ist nur anwendbar, wenn das Spinnverfahren
entsprechend der Erfindung durchgeführt wird, da es ein kontinuierliches, selbsttätiges Spinnerv
der Fäden zur Voraussetzung hat, ohne das es unmöglich wäre, auf die angegebene Weise ein fortlaufendes
Garn zu erhalten.
Wie bereits ausgeführt, eignet sich als Ausgangsmaterial für das erfindungsgemäße Verfahren besonders gut Fensterglas- bzw. Tafelglasbruch, der dank
seiner chemischen Zusammensetzung den Anforderungen während des Spinnens sowie zur Verwendung als
Glasfaden sehr gut entspricht und in großen Mengen billig erhältlich ist. Es kann aber natürlich auch Glas
in beliebiger anderer Form und Zusammensetzung zur Verwendung kommen.
Die Produktionsleistung des Verfahrens, welche unter den geschilderten Umständen etwa in der Größenordnung
von 50 m Glasfaden je Spinnstelle in der Sekunde liegt, kann noch gesteigert werden, wenn man
die Glasmasse unter zusätzlichem Druck durch die Abflußkanäle 6 auspreßt.
Um ein sicheres Haften der Fäden auf der Abziehtrommel 10 zu erreichen, kann auch die piezoelektrische
Selbstaufladung der Glasfäden ausgenutzt werden oder aber können die Fäden mit einem zweckmäßigen
Kontaktmittel (Öl) versehen werden. Die erstgenannte Methode besitzt gegenüber der zweiten
den Vorteil, daß die Fäden nicht mit einer Appretur versehen zu werden brauchen und mit reiner Oberfläche
dem endgültigen Verwendungszweck zugeleitet werden können.
Claims (1)
1. Verfahren zum düsenlosen, fortlaufenden und vollautomatischen Ausziehen von Glas zu feinsten
Fäden und zur unmittelbaren Herstellung eines Garnes bzw. Vlieses aus diesen Fäden, dadurch
gekennzeichnet, daß das Ausgangsmaterial fortlaufend in einem Behälter (5) zum Schmelzen gebracht
und in diesem Behälter ständig ein bestimmtes Niveau an geschmolzener Masse bei Fließtemperatur aufrechterhalten wird, daß die
geschmolzene Masse aus vom Behälterboden etwas herausragenden, kühlen Ausflußkanälen (6) unter
dem hydraulischen Druck der darüber befindlichen Schmelze in stabähnlicher Form (7) ausgeschoben
wird, wobei die dermaßen fortlaufend ausgeschobenen Stäbe (7) zum Verspinnen in eine Zone
gebracht werden, in der Spinntemperatur aufrechterhalten wird und wo in an sich bekannter
Weise von der sich bildenden Spinnspitze eines jeden Stabes fortlaufend mittels einer sich drehenden
Trommel ein Faden (11) abgezogen und schließlich in an sich bekannter Weise garn- oder
vliesbildend fortlaufend weiterverarbeitet wird.
2, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Einregelung einer konstanten
Vorschubgeschwindigkeit der Stäbe (7) in die Spinntemperaturzone, auf die Stäbe (7) an einer
Stelle zwischen den Ausflußkanälen (6) und der Spinntemperaturzone Vorschubwalzen (8), deren
lichte D.urchtrittsweite dem Durchmesser der Aus"
flußkanäle (6) entspricht, unter Vermeidung einer Zugwirkung zur Einwirkung gebracht werden.
In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 744 973.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Applications Claiming Priority (1)
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AT845601X | 1956-11-07 |
Publications (1)
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ID=3682122
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