DE1142051B - Vorrichtung zum Herstellen von Fadenmatten aus Glas oder glasaehnlichen Stoffen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Spinnen verdichteter Fadenmatten und insbesondere eine automatische Beschickungsvorrichtung für hin- und hergehende Öfen nach dem deutschen Patent 1 073 696.

Das Spinnen verdichteter Glasfadenmatten und die anschließenden Arbeitsgänge bei der Herstellung eines entspannten Glasfasermaterials sind allgemein bekannt. Beim Spinnen verdichteter Fadenmatten wird ein Glasofen oberhalb einer Spinntrommel hin- und herbewegt, die während jeder Hin- oder Herbewegung des Ofens mehrmals umläuft, und es wird eine Mehrzahl von Fäden vom Ofen auf die Oberfläche der rotierenden Trommel geliefert, so daß sich auf dieser Trommel eine verdichtete Fadenmatte während aufeinanderfolgender Bewegungen des Ofens aufbaut. Bei den anschließenden Arbeitsgängen wird die Matte mit gewünschter Dicke von der Trommel abgenommen und auf eine vorbestimmte Länge gestreckt, wobei sie in der Breite aufnimmt und in der Dicke zunimmt, so daß eine Bahn aus entspanntem Glasfasermaterial entsteht, die dann in mehrere Einzelstücke vorbestimmter Abmessungen zerteilt wird.

Die Vorschriften verlangen, daß die entspannte Matte ein vorbestimmtes Glasgewicht enthält und daß das Glas verhältnismäßig gleichmäßig in der ganzen Matte verteilt ist, so daß die zerteilten Produkte innerhalb vorbestimmter Toleranzen ein gleichmäßiges Gewicht haben. Diese gewünschten Eigenschaften können nur erreicht werden, wenn verdichtete Matten in gleichmäßiger Form hergestellt werden, und dazu muß eine gleichmäßige Wärme im Ofen und eine ■ gleichmäßige Abzugsgeschwindigkeit der Glasfäden aus dem Ofen aufrechterhalten werden, wozu wiederum, unter anderem, das Niveau des schmelzflüssigen Glases innerhalb des Ofens auf gleicher Höhe gehalten werden muß und die Spinngeschwindigkeit überwacht oder geregelt werden muß.

In dem deutschen Patent 1 073 696 sind eine verbesserte Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung verdichteter Glasmatten mit besseren Eigenschaften beschrieben, wobei der hin- und hergehende Ofen an einer Waage aufgehängt ist, so daß das Gewicht leicht festgestellt und der Inhalt des Ofens fortlaufend überwacht werden kann, so daß die Bedienungsperson die Spinngeschwindigkeit und die Höhe des schmelzflüssigen, im Ofen enthaltenen Glases genau überwachen kann. Bei dieser Vorrichtung muß der Ofen jedoch periodisch mit Rohmaterial beschickt werden, damit das aus dem Ofen abgezogene Material ersetzt wird, was durch die Waage angezeigt wird.

Vorrichtung zum Herstellen
von Fadenmatten aus Glas
oder glasähnlichen Stoffen

Zusatz zum Patent 1 073 696

Anmelder:

American Air Filter Company, Inc.,
Louisville, Ky. (V. St. A.)

Vertreter: Dr. F. Zumstein,

Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. E. Assmann

und Dipl.-Chem. Dr. R. Koenigsberger,

Patentanwälte, München 2, Bräuhausstr. 4

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 13. Juli 1959 (Nr. 826 631)

John Copenhefer, Anchorage, Ky. (V. St. Α.),
ist als Erfinder genannt worden

Je genauer die Bedienungsperson das Gewicht des Ofens und seines Inhalts bei dem Taragewicht halten will, um so häufiger muß Rohglas zugegeben werden. Da die Öfen üblicherweise oberhalb der rotierenden Trommel angeordnet sind und da die Bedienungsperson sowohl auf den Ofen als auch auf die Trommel zu achten hat, so mußte die Bedienungsperson bei derartigen Herstellungsverfahren ihre Aufmerksamkeit teilen, um verdichtete Matten mit besseren Eigenschaften zu erhalten.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, mit der verdichtete Fadenmatten in kontrollierter Weise gesponnen werden können, wobei vorbestimmte Abweichungen des Gewichts des Ofens und seines Inhalts vom Taragewicht festgestellt und Mittel vorgesehen sind, durch welche automatisch Glas in einen hin- und hergehenden Ofen in Abhängigkeit von diesen vorbestimmten Gewichtsabweichungen während des Spinnvorganges eingefüllt wird.

209 750/43

Die erfindungsgemäße Vorrichtung bietet den Vorteil einer außerordentlich genauen Kontrolle der Höhe des schmelzflüssigen Glases im Ofen, ferner den Vorteil, daß der Spinnvorgang außerordentlich konstant gehalten werden kann und daß die in einer Matte enthaltene Glasmenge jederzeit in einfacher Weise kontrolliert werden kann, ferner, daß eine kritische Variable, durch welche die Eigenschaften des Endprodukts zum Teil festgelegt werden, durch die Be-

30 ist in Richtung der Bewegung des Ofens länger, und mit dieser Schnauze ist ein Betätigungsstab 38 verbunden.

Die Vorrichtung enthält auch einen Trichter 40 für das Glas bzw. für das Rohmaterial, und dieser Trichter ist so groß, daß er genügend Glas für einen ltägigen oder einen längeren Betrieb enthält. Der Trichter 40 hängt an der Lastschale 42 einer Waage

Stützglieder 32 enthält, die durch die Schale 22 der Waage 20 getragen werden. Bei dieser Anordnung können der Ofen 28 und sein Inhalt während des Spinnvorganges kontinuierlich im Gewichtsausgleich 5 gehalten werden.

Das freie Ende des Gewichtsarms 26 betätigt einen elektrischen Schalter 34, wenn das Gewicht des Ofens und seines Inhalts um einen vorbestimmten Betrag vom Taragewicht abweicht. Auf die Wirkung der

dienungsperson nicht mehr überwacht werden muß, io Tätigkeit des Schalters wird später eingegangen. Die die daher ihre Arbeitskraft und Erfahrung auf die offene Austragsschnauze.36 des Beschickungstrichters Überwachung anderer Variabler des Herstellungsverfahrens verwenden kann, wobei die erfindungsgemäße
Vorrichtung einfach und billig ist, wodurch ein merklicher Beitrag für die Herstellung verbesserter Pro- 15
dukte geleistet wird.

Ein Ziel der Erfindung betrifft eine verbesserte Vorrichtung für einen kontrollierten Spinnvorgang bei der Herstellung von verdichteten Fadenmatten.

Ein weiteres Ziel der Erfindung betrifft eine auto- 20 44, an der er vermittels eines Rahmens 46 befestigt matische Glasbeschickungseinrichtung für die hin- ist. Die Waage 44 ist an einer in der Zeichnung nicht und hergehenden Öfen, wie sie bei der Herstellung dargestellten zweckmäßigen Halterung gelagert. Der verdichteter Fadenmatten verwendet werden. Gewichtsarm 48 der Trichterwaage liegt zweckmäßig

Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfin- in Höhe der Spinntrommel, so daß er für die Bediedung wird im folgenden an Hand der Zeichnung er- 25 nungsperson gut sichtbar ist, und das freie Ende des läutert, wobei auf die grundsätzlichen Tatsachen und Gewichtsarms 48 wird, wie in der Zeichnung scheauf die wesentlichen Punkte einer zur Zeit bevorzug- matisch angedeutet ist, zur Betätigung eines Schalten Ausführungsform der Erfindung hingewiesen ters 50 verwendet. Das untere Ende des Trichters 40 wird. In dieser Zeichnung stellt ist, wie üblich, bei 52 konisch ausgebildet und endet

Fig. 1 in einer schematischen Seitenansicht die 30 in einer Pfanne 54, mit der ein druckluftbetätigter wesentlichen Elemente der erfindungsgemäßen Vor- Vibrator 56 verbunden ist. Die Pfanne 54 liefert in

eine Beschickungsrinne 58, an deren Ende eine Verschlußklappe 60 vorgesehen ist. Diese Klappe 60 ist bei 62 schwenkbar gelagert und wird durch eine 35 Feder 64 in Verschlußstellung gedrückt, und sie ist mit einem nach oben führenden Betätigungsarm 66 ausgestattet, der zum Öffnen der Klappe durch den Betätigungsarm 38 betätigt wird, der an dem hin- und hergehenden Ofen befestigt ist. Der Vibrator 56 wird

tel, durch welche die Zuführung von Glas oder ande- 40 zweckmäßig mit Druckluft betrieben, die durch rem Rohmaterial kontinuierlich gewogen werden eine Leitung 68 zugeführt wird, in der ein Magnetkann, sowie damit zusammenwirkende Mittel, die auf ventil 70 vorgesehen ist.

vorbestimmte Abweichungen des Gewichts des Ofens Wie oben angegeben, wird der Ofen auf Schienen

und seines Inhalts vom Taragewicht ansprechen und 14 in horizontaler Richtung hin- und hergeführt, so durch welche wahlweise Rohmaterial in den Ofen an 45 daß er an der Oberfläche der Spinntrommel vorbeieiner bestimmten Stelle seiner Bahn eingefüllt wird. bewegt wird, und während einer vorbestimmten Wie in Fig. 1 schematisch dargestellt ist, kann das Strecke seiner Bewegung liegt die Schnauze 36 des Gewicht des hin- und hergehenden Glasofens und Trichters 30 unter der Beschickungsrinne 58. Ein seines Inhalts leicht dadurch gewogen werden, daß elektrischer Schalter 72 ist so angeordnet, daß er wähein Arm einer Waage an der Laufkatze für den Ofen 50 rend der Zeit, während welcher der Trichter 30 unter angebracht und den Glasofen und der damit verbun- der Rinne 58 ist, betätigt wird, beispielsweise dadene Beschickungstrichter an der Lastschale der durch, daß er mit der Drucklufteinrichtung in Berüh-Waage aufgehängt werden. Bei einer zweckmäßigen rung kommt.

Anordnung ist eine etwa rechteckige, den Ofen tra- Fig. 2 ist ein Schaltschema einer geeigneten elek-

gende Laufkatze 10 vorgesehen, die mit Rädern 12 55 irischen Anordnung, durch welche eine wahlweise Beausgestattet ist, die auf horizontalen Schienen 14 Schickung des hin- und hergehenden Ofens nur dann laufen, wobei die Laufkatze durch einen in der Zeich- eingeleitet wird, wenn der Beschickungstrichter 30 an nung nicht dargestellten Antriebsmechanismus von einer geeigneten Stelle unterhalb der Beschickungsder Art, wie er in der oben beschriebenen Patent- rinne 58 ist. Wie aus diesem Schaltschema ersichtlich schrift von Jackson erläutert ist, auf einer vor- 60 ist, sind der Waageschalter 34, die Spulenanordnung bestimmten Bahn hin- und hergeführt wird. Das all- 74 für die Magnetspule des Luftdruckventils 70 und gemein mit 20 bezeichnete Grundgestell 16 der Waage der Anschlagschalter 72 für die Ofenanordnung in ist an der Laufkatze 10 befestigt und bewegt sich zu- Reihe mit einer geeigneten Stromquelle 76 versammen damit längs der Schienen 14. Die Waage 20 bunden. Mit dieser Stromquelle 76 ist auch der enthält die übliche Lastschale 22 sowie einen üblichen 65 Schalter 50 für die Waage des Trichters und in Reihe oberen Aufbau 24 für den Gewichtsarm 26. Der Ofen damit eine Meldeeinrichtung verbunden, z. B. ein 28 und der damit verbundene Beschickungstrichter 30 Summer oder eine Anzeigelampe 78. Der Schalter der sind an einem Traggerüst aufgehängt, das horizontale Trichterwaage ist so angeordnet, daß er geschlossen

richtung dar;

Fig. 2 zeigt das Schaltschema des elektrischen Regelsystems, das gemäß der Erfindung ausgebildet ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung enthält Mittel, durch die der hin- und herbewegte Glasofen und sein Inhalt während des Spinnvorganges kontinuierlich auf gleichem Gewicht gehalten werden kann, ferner Mit-

schlossen ist, dann wird auch der elektrische Stromkreis für die Magnetspule 74 für das Druckluftventil 70 jedesmal dann geschlossen, wenn der Schalter 72 geschlossen ist, d. h. wenn der Beschickungstrichter 30 5 unterhalb der Rinne 58 ist. Während der Zeit, in der die Schalter 34 und 72 geschlossen sind, wird das Magnetventil 70 betätigt, es wird Druckluft durch die Leitung 68 zu der Vibratoranlage 56 zugeführt, durch welche wiederum das Austreten des Rohglases

wird, wenn der Waagearm 48 in seiner Gleichgewichtsstellung ist, und daß er geöffnet wird, wenn der Waagearm 48 außerhalb der Gleichgewichtsstellung ist.

Der Betrieb und die Arbeitsweise der oben beschriebenen Vorrichtung werden am zweckmäßigsten an Hand der aufeinanderfolgenden Arbeitsgänge beschrieben, die erforderlich sind, wenn eine verdichtete Fadenglasmatte hergestellt wird.

Zunächst wird der Trichter 40 mit ausreichend io aus der Pfanne 54 bewirkt wird und das Einströmen Rohmaterial oder Glas gefüllt, so daß eine Mehrzahl dieses Rohglases in die Rinne 58 erfolgt. Damit das von Matten hergestellt werden kann. Als geeignete Glasmaterial, das in der Rinne 58 enthalten ist, mit Beschickung für die hier beschriebene Vorrichtung Sicherheit entfernt wird und in den Beschickungstrieherwiesen sich etwa 150 kg oder mehr Glas, und es trichter 30 gelangt, wird die Verschlußklappe 60 nur sollte wenigstens so viel eingefüllt werden, daß es für 15 durch eine Betätigung des Armes 38 geöffnet, wenn einen ltägigen Betrieb ausreicht. Die Bedienungsper- die Schnauze 36 des Beschickungstrichters unterhalb son wiegt zunächst den Trichter und seinen Inhalt, der Rinne 58 liegt. Das Rohglas aus dem Trichter und, wie oben angegeben, wird der Schalter 50 im wird so automatisch während eines oder mehrerer Gleichgewichtszustand der Waage geschlossen und Hin- und Hergänge in den Ofen eingeleitet, bis ausder Stromkreis zu der Meldeeinrichtung hergestellt. 20 reichend Glas in den Ofen eingeführt wurde, um das Zu Beginn des Betriebs soll der Ofen 28 ebenfalls Gewicht des Ofens und seines Inhalts wieder auf den eine vorbestimmte Menge schmelzflüssigen Glases Tarawert zu bringen, wobei dann der Waagearm 26 enthalten. Der Waagearm 26 der Waage 20, die an wieder in Gleichgewichtsstellung ist und der Schalter der hin- und hergehenden Ofeneinrichtung befestigt 34 wieder geöffnet wird. Die neuerliche Öffnung des wird, wird so eingestellt, daß Gleichgewicht herrscht. 25 Schalters 34 bewirkt, daß der Kreis für das Magnet-Der Schalter 34, der normalerweise geöffnet ist, wenn ventil 70 spannungslos wird, und der Betrieb kann so der Waagearm 26 in Gleichgewichtsstellung ist, wird lange weitergehen, bis wiederum eine vorbestimmte so eingestellt, daß er durch den Waagearm berührt Glasmenge aus dem Ofen 28 abgezogen worden ist. wird, wenn sich dieser infolge des Abzugs einer vor- Der Abzug des Glases aus dem Trichter 40 und die bestimmten Menge geschmolzenen Glases aus dem 30 periodische Wiederfüllung des Ofens wird so lange Ofen 28 aus der Gleichgewichtslage herausbewegt. fortgesetzt, bis die vorbestimmte Glasmenge aus dem Wie oben bereits angegeben, ist es in hohem Maße Trichter 40 abgezogen worden ist. In dem Beispiel wünschenswert, die Höhe des schmelzflüssigen Glases wird, beim Abzug von 20 Pfund Glas aus dem Trichinnerhalb des Ofens 28 konstant oder auf einem nahe- ter 40, der Waagearm 48 der Waage in seine Gleichzu konstanten Wert zu halten. Beim wirklichen Be- 35 gewichtsstellung zurückkehren, wodurch der elektrieb erwies es sich als ausreichend, den elektrischen irische Schalter 50 geschlossen wird und der Stromkreis für die Meldeeinrichtung 78 hergestellt wird. Durch die automatische Betätigung der Meldeeinrichtung wird die Bedienungsperson davon informiert, 40 daß die richtige Glasmenge auf die Trommel versponnen wurde, und es ist ein Zeichen dafür, daß der Be

trieb der Anlage unterbrochen werden muß, damit die fertige Matte von der Trommel abgenommen werden kann.

Nach dem Abnehmen der fertigen Matte von der Trommel stellt die Bedienungsperson wiederum den Waagearm 48 der Trichterwaage so ein, wie es für das Gewicht der nächsten herzustellenden Matte erforderlich ist, und der Betrieb geht, wie oben be- und es werden nacheinander

Schalter 34 derart einzustellen, daß er bei einer Verschiebung des Waagearms geschlossen wird, die durch Abzug eines Viertelpfundes Glas aus dem Ofen 28 bewirkt wird.

Wenn der Waagearm 26 und der Schalter 34 gemäß obiger Angabe eingestellt sind, dann stellt die
Bedienungsperson den Waagearm 48 an der Trichterwaage so ein, daß diese Einstellung der gewünschten
Glasmenge entspricht, die in der ersten, verdichteten 45
Fadenmatte enthalten sein soll, die gesponnen werden
soll, wenn also z. B. die erste Ablesung 900 Pfund
beträgt und die erste Matte 20 Pfund Glas enthalten
sollte, dann wird der Waagearm auf 880 Pfund eingestellt. Bei dieser Einstellung würde der Waagearm 50 schrieben, weiter, erstmalig verschoben und der Schalter 50 geöffnet und Matten hergestellt.

der Stromkreis zu der Meldeeinrichtung unter- Mit der oben beschriebenen Anlage kann eine

brochen. Der Spinnvorgang würde dann wieder auf- praktisch konstante Höhe des schmelzflüssigen Glases genommen und die Ofeneinrichtung längs der innerhalb sehr enger Toleranzen im Ofen aufrecht-Schienen 14 hin- und herbewegt. Jedesmal, wenn die 55 erhalten werden. Außerdem erhält man mit Sicher-Schnauze 36 des Trichters 30 unterhalb der Rinne 58 heit ein vorbestimmtes Glasgewicht in jeder herist, wird der Anschlagschalter 72 durch die Ofenein- gestellten Matte, und dadurch wird die Bedienungsrichtung geschlossen. Da der Waagearmschalter 34 je- person von der Überwachung einer kritischen doch offen bleibt, so bleibt auch der Stromkreis für Variablen entlastet, welche auf die Gleichmäßigkeit die Magnetspule des Ventils 17 offen, so daß die Ma- 60 der hergestellten Matten Einfluß hat. Durch die gnetspule 74 nicht erregt ist. Mit fortschreitendem oben beschriebene Vorrichtung können in kontrollier-Spinnvorgang wird schmelzflüssiges Glas kontinuier- ter Weise verdichtete Matten mit vorbestimmtem Gelich aus dem Ofen 28 abgezogen und in Form von wicht und mit gleichförmigen Eigenschaften her-Fäden auf die Spinntrommel aufgebracht. Wenn ein gestellt werden, was merklich zur Verminderung des vorbestimmtes Glasgewicht aus dem Ofen abgezogen 65 Ausschusses beiträgt, der den Anforderungen nicht wurde, z. B. ¹A Pfund, dann wird der Waagearm 26 entspricht, und dadurch wird merklich an Zeit und so weit verschoben, daß der Waagearmschalter 34 be- Kosten bei der Herstellung verdichteter Matten getätigt und geschlossen wird. Wenn der Schalter 34 ge- spart. Die hier beschriebene Vorrichtung ist außer-

dem sehr einfach und so ausgebildet, daß sie an bereits vorhandenen Glasspinnmaschinen in kurzer Zeit und mit geringen Kosten eingebaut werden kann.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Herstellen von Fadenmatten aus Glas oder glasähnlichen Stoffen nach Patent 1 073 696, gekennzeichnet durch einen Trichter (40) für einen Materialvorrat, durch einen Schalter (34), der auf eine vorbestimmte Abweichung des Gewichts des Ofens (28) und seines Inhalts vom Taragewicht anspricht, durch einen zweiten Schalter (72), der auf die Lage des hin- und hergehenden Ofens (28) relativ zum Trichter (40) anspricht, und durch eine elektrisch betätigte Materialbeförderungseinrichtung (70, 56), die bei gleichzeitiger Betätigung des ersten und zweiten Schalters (34, 72) ansprechen und eine Beförderung des Materials vom Vorrat aus diesem Trichter in den Ofen bewirken.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Waage einen Waagearm (20) enthält, der zusammen mit dem Ofen (28) hin- und herbewegt wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Waage (44) zum Wiegen dieses Trichters (40) und seines Inhalts.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine elektrisch betriebene Anzeigevorrichtung (78), die auf die Entfernung einer vorbestimmten Menge des Materialvorrats aus diesem Trichter (40) anspricht und durch die eine Anzeige bewirkt wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine an dem Trichter (40) angebrachte Verschlußklappe (60), welche durch die Lage des Ofens (28) relativ zu dem Trichter (40) betätigt wird und durch die die Zuführung eines Materialvorrates zum Ofen gesteuert wird.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ofen (28) mit einem langen Beschickungstrichter (30) ausgestattet ist, der Material von dem Vorratstrichter (40) während eines merklichen Teils der Bahn des hin- und hergehenden Ofens (28) aufnehmen kann.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Schalter (34) durch einen Anschlag des Waagearms (26) der Waage (20) betätigt wird, durch welche eine Abweichung des Gewichts des Ofens (28) und seines Inhalts von seinem Taragewicht angezeigt wird.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Laderinne (58) vorgesehen ist, die so angeordnet ist, daß sie Material aufnehmen kann, das aus dem Trichter (40) ausgetragen wird, und daß die Verschlußklappe (60), die an dieser Rinne angeordnet ist, eine Förderung des in dieser Rinne (58) vorhandenen Materials in diesen Ofen (28) bewirkt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

203 750/43 12.62