DE1421687B - Verfahren und Errichtung zur Isolierung und Halterung eines für die Herstellung von Fasern aus thermoplastischem Material bestimmten Sammlers - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine aus einer Platinlegierung bestehen und im Oberteil

Vorrichtung zur Isolierung und Halterung eines für Flansche aufweisen.

die Herstellung von Fasern aus thermoplastischem Vorzugsweise ist ein Kühlröhrchen im Hohlraum

Material bestimmten Sammlers. zwischen dem Sammler und dem Halterahmen in

Es sind bereits Sammler der vorstehenden Art be- 5 der Nähe der Flansche vorgesehen, das durch eine

kannt, deren Böden mit Ziehdüsen versehen sind. Öffnung in dem Halterahmen hindurchtritt.

Bekanntlich benutzt man elektrisch beheizte, aus Man kann ein Thermoelement an den Sammler

Metallegierungen bestehende Sammler in Vorrichtun- anschweißen, welches sich durch eine Öffnung in

gen für die fabrikationsmäßige Herstellung von Glas- dem Halterahmen erstreckt.

fasern. Diese Sammler haben eine Vielzahl von kreis- io Bisher setzte man in den Hohlraum zwischen den runden Ziehdüsen, durch die das geschmolzene Glas Sammler und den Trägerteil passend profilierte ausströmt. Diese Ströme werden anschließend zu Blöcke aus einem feuerfesten Material, die man verFasern verfeinert. Die Sammler sind aus einer Legie- kittete. Dies ist zeitraubend und verlangt die Gerung hergestellt, die gegenüber der Temperatur des schicklichkeit eines Maurers, um die feuerfesten geschmolzenen Glases beständig ist und die man auf 15 Blöcke in den Raum zwischen dem Sammler und Temperaturen, die sich der Faserbildungstemperatur dem Trägerteil richtig einzupassen und sie so volldes Glasmaterial nähern, unter Verwendung elek- kommen abzudichten, daß eine richtige Isolierung trischen Stromes erhitzen kann. Man erhitzt dabei vorhanden ist. Diese Methode ist auch deshalb undas Glas in dem Sammler durch Wärmeleitung von erwünscht, weil sie das Vorrätighalten von vielen dem Sammler aus. Eine zur Herstellung der Sammler 20 verschiedenen Größen von feuerfesten Blöcken für benutzte Legierung ist eine Platin-Rhodium-Legie- die Sammler verschiedener Abmessungen verlangt, rung, die etwa 87 bis 90 % Platin und 10 bis 13 % die bei den verschiedenen Arbeitsverfahren verwendet Rhodium enthält. werden. Wenn die Blöcke nicht fehlerlos in die rich-Die Sammler haben gewöhnlich die Form eines tige Lage gebracht und alle Ritzen und Spalten vollrechteckigen Troges mit Flanschen, die sich oben 25 kommen abgedichtet oder verschlossen sind, entvon den Seiten aus erstrecken, um den Sammler auf stehen Wärmeableitungen in der Isolierung, und örtdem umgebenden feuerfesten Isoliermaterial abzu- liehe kalte Stellen in dem Sammler erscheinen, die stützen. zu ungleichmäßiger Glastemperatur, Viskosität und

Eines der Probleme bei der Faserbildung besteht ungleichmäßigem Faserdurchmesser führen. Dies

in dem gleichmäßigen Aufrechterhalten der Tempe- 30 trifft besonders bezüglich der Anpassung der feuer-

ratur des Sammlers und der Temperatur des Glases, festen Materialien rund um die Kühlröhrchen und

welches durch die Austrittsöffnungen in dem Samm- die Thermoelementdrähte herum zu, die gewöhnlich,

ler hindurchgeht, und zwar über die gesamte Länge zu der Sammlereinheit gehören,

des Sammlers. Wenn sich die Temperatur des Samm- Die Erfindung ist nachfolgend an Hand der Zeich-

lers über ihre Länge verändert, wird die Temperatur 35 mangen im einzelnen beschrieben; in diesen ist

und Viskosität des durch die Düsenaustritte des F i g. 1 eine Ansicht einer Fadenziehanlage,

Sammlers laufenden Glases längs des Sammlers ver- F i g. 2 eine Draufsicht auf die gleiche Anlage,

schieden sein, und der Durchmesser der Fasern, die F i g, 3 eine Schnittansicht nach den Linien III-III

aus den durch die Austrittsöffnungen gehenden Strö- in F i g. 2 mit Teilen eines Glasofenvorherdes im

men gebildet werden, wird dann unterschiedlich sein. 40 Schnitt,

Dies ist aber unerwünscht, denn es macht die Rege- F i g. 4 eine Schnittansicht nach den Linien IV-IV

lung des Faserbildungsvorgangs schwierig. Besonders in F i g, 2,

unerwünscht ist dies bei dem Arbeitsverfahren zur F i g. 5 eine zur F i g. 4 umgekehrte Schnittansicht

Bildung von kurzen Stapelfasern, denn für die maxi- zur Erläuterung des Verfahrens zur Anfertigung einer

male Produktion bei einem solchen Verfahren müs- 45 Sammlereinheit erläutert.

sen die primären Endlosfäden, aus denen die kurzen F i g. 1 der Zeichnung zeigt einen Vorherd 10 eines

Stapelfasern gebildet werden, einen maximal gleich- Glasschmelzofens 12, der einen Aufgabevorrat von

mäßigen Durchmesser haben. Es ist auch unerwünscht geschmolzenem Glas 11 enthält und bei dem ein

bei bleibenden Endlosfäden, denn in diesem Fall ent- Sammler 13 am Boden des Vorherdes befestigt und

spricht das gebildete Garn nicht den Faserdurch- 50 unter einer Öffnung in der Mitte des Bodens des

messervorschriften. Vorher-des angeordnet ist. Der Sammler besteht aus

Zur Vermeidung dieser Nachteile liegt der Erfin- einer Platin-Rhodium-Legierung, welche, bezogen auf

dung die Aufgabe zugrunde, gegenüber den bekann- das Gewicht, annähernd 90 % Platin enthält. Der

ten Einrichtungen nicht nur eine richtige Isolierung, Sammler hat trogähnliche Form. Erhitzt wird der

sondern auch eine feste Verbindung zwischen dem 55 Sammler durch elektrischen Strom, der durch die

Sammler und dem Halterahmen zu schaffen. Anschlußklemmen 14 an den Enden des Sammlers

Nach der Erfindung besteht das Verfahren zur zugeführt wird. Die Bodenfläche des Sammlers ist

Isolierung und Halterung eines für die Herstellung mit mehreren in einer Anzahl von Reihen angeord-

von Fasern aus thermoplastischem Material bestimm- neten Ziehdrüsen 15 mit einer hohlen Spitze ver-

ten Sammlers, dessen Boden mit Ziehdüsen versehen 60 sehen, die sich nach unten erstrecken,

ist, darin, daß der Halterahmen des Sammlers in Aus den Glaskegeln 20, die von jeder Spitze her-

einem Abstand von diesem gehalten wird, so daß abhängen, werden endlose Glasseidenfäden abge-

zwischen ihm und dem Sammler kein unmittelbarer zogen. Diese Glasseidenfäden werden mit einer sehr

Kontakt besteht, sondern ein Hohlraum gebildet hohen Streckengeschwindigkeit, d. h. 1524 bis

wird, in den ein wässerige Aufschlämmung eines pul- 65 6096 m je Minute, abgezogen, zu einem Glasspinn-

verigen, vergießbaren, feuerfesten Materials einge- faden 24 über einen Sammelführer26 zusammengefaßt

bracht, getrocknet und verfestigt wird. und um eine rasch umlaufende Spule 22 gewickelt.

Der Sammler kann eine trogähnliche Form haben, Gewöhnlich bringt man auf den Glasfäden über eine

Walze 27, die in einem Behälter 28 eingebaut ist, eine Schlichte auf.

Den Sammler nach der Erfindung erkennt man im einzelnen weiterhin in den F i g. 2 bis 4. Der Sammler 13 hat einen Flansch 35, der von den oberen Enden des Sammlers aus in einer Horizontalebene verläuft.

Der Flansch ist durchgehend und erstreckt sich rund um den Sammler herum. Direkt unter dem Flansch ist in enger Berührung mit diesem ein aus rostfreiem Stahl bestehendes Kühlröhrchen 36 befestigt, das in den Sammler von der einen Seite aus durch eine öffnung 3 im Halterahmen 40 eintritt und um den Sammler läuft und aus der Einheit durch dieselbe Öffnung 37 herauskommt, in die es eintritt. Dies kühlt den Flansch des Sammlers so, daß dann, wenn die Anlage erstellt ist, das Glas, welches dazu neigt, zwischen den Vorherd und den Sammler zu sickern, gekühlt und etwa bei 39 zum Erstarren gebracht .wird. Auf diese Weise wird eine Glasabdichtung zwischen dem Glasschmelzofen 12 und dem Vorherd 10 gebildet.

Der Trägerteil für den Sammler ist ein aus einer Manganbronzelegierung bestehender Rahmen 40, der ebenfalls trogähnliche Form und größere Abmessung als der Sammler hat. Der Rahmen 40 ist am unteren Ende offen, um zu gestatten, daß der Boden des Sammlers 13 durch diese Öffnung hindurch freiliegt. Der Rahmen hat zwei sich von seinen Enden aus erstreckende Vorsprünge 42, die ausgebohrt sind, um das Ausrichten der Vorsprünge zu dem Ofenvorherdstütztei!43 mittels Dübeln zu sichern. Die Außenkanten des Flansches 35 sind im Abstand von den Innenwänden des Rahmens 40 gehalten. Ein Thermoelement 44 ist an die eine Seitenwand des Sammlers, etwa in der Mitte der Länge des Sammlers, angeschweißt und verläuft von dem Sammler aus durch die Öffnung 46 im Rahmen 40.

Zwischen den Rahmen 40 und den Sammler 13 läßt man ein vergießbares, feuerfestes Material 47 einlaufen, das sich dicht gegen alle Außenflächen des Sammlers 13, des Röhrchens 36, des Thermoelements 44 und der Innenflächen des Rahmens 40 anpaßt. Dieses Material ist ein feuerfestes Material, das gegenüber den Arbeitstemperaturen des Sammlers beständig ist. Ein solches geeignetes Gießmaterial ist ein Aluminiumsilikatpulver, das bei einer Temperatur von 1427° C beständig ist und das im Handel als gießbares, feuerfestes Material erhältlich ist. Das feuerfeste Material kann nachstehende chemische Analyse aufweisen: 36,7%, SiO₂, 52,6 °/o A1,O₃, 0,7% TiOo, 1,2% Fe₂O₃, 7,3% CaO, 0,2% MgO, 1,2% Alkalien und 0,1% Glühverlust.

Das vergießbare feuerfeste Material wird als wässeriger Brei oder Aufschlämmung in den Raum zwischen dem Sammler 13 und dem Rahmen 40 eingegossen und füllt diesen Raum vollkommen aus und umkleidet dicht das Thermoelement 44 und das Kühlröhrchen 36, so daß eine vollkommene und gleichmäßige Isolierung zwischen dem Sammler und dem Rahmen vorhanden ist. Wichtig ist, daß das Material sich dicht und eng um alle Teile des Sammlers anpaßt und anschmiegt, so daß keine Leerstellen oder unausgefüllte Räume vorhanden sind, die Wege für übermäßigen Wärmeabgang aus örtlich beschränkten Abschnitten des Sammlers bilden.

Das Verfahren zur Herstellung des Schmelzofens 12 sei im Zusammenhang mit F i g. 5 beschrieben.

Man legt eine Folie oder Platte aus Zinn 50 auf eine Planscheibe 52 oder eine andere flache Oberfläche. Dann wird der Sammler 13 umgekehrt (mit der Unterseite nach oben) und mit dem Flansch 35 auf die Oberfläche der Zinnplatte 50 gelegt. Ein Thermoelement 44 wurde zuvor an die Seite des Sammlers angeschweißt. Die inneren Flächen des Rahmens werden mit einem Überzug aus einem Silimanitzement mit einer annähernden Dicke von 1,5 mm versehen und der Rahmen dann so über den Sammler 13 gestülpt, daß er ihn auf der Zinnplatte 50 umgibt. Der Boden des Sammlers befindet sich dann in derselben Höhe mit dem unteren Ende des Rahmens 40. Der Boden des Sammlers wird, besonders der Spitzenabschnitt, außen mit einem Abdeckband überdeckt. Dann wird das Kühlröhrchen 36 auf dem Flansch 35 des Sammlers 13 in die richtige Lage gebracht, wo es durch Schwerkraft in seiner Anordnung hält. Das Kühlröhrchen 36 und das Thermo-

ao element 44 gehen durch die öffnung 37 bzw. 46 im Rahmen 40 hindurch.

Das vergießbare, feuerfeste Material wird dann mit einer geeigneten Menge Wasser bis zu einer mit einem Spatel oder einer Kelle verarbeitbaren Konsistenz angemischt. Der Raum zwischen dem Sammler und dem Rahmen wird durch Einschütten des Materials und durch Auftragen mit dem Spatel oder einer Kelle zwischen dem Boden des Sammlers und demjenigen des Rahmens ausgefüllt. Das vergießbare, feuerfeste Material fließt an alle Abschnitte und Flächen des Zwischenraums und füllt diesen völlig und gleichmäßig aus. Es verflacht sich, so daß es sich in der gleichen Höhe mit dem Boden des Sammlers und des Rahmens befindet.

Diesen Zusammenbau läßt man an der Luft etwa 1 Stunde trocknen. Dadurch wird das feuerfeste Material hart und verbindet fest alle Einzelbauteile der Einheit miteinander infolge der Klebeigenschaft des Materials. Dann wird die Einheit bei etwa 93° C getrocknet, bis alle Feuchtigkeit aus dem Material beseitigt ist. Dies nimmt etwa 4 Stunden in Anspruch. Das Trocknen oder Vorbrennen soll alles Wasser entfernen und ein Ausdämpfen und Zerspringen der Einheit verhindern, wenn sie der Wärme oder Hitze des faserbildenden Arbeitsvorganges ausgesetzt wird. Das Trocknen oder Vorbrennen verringert auch das Einschrumpfen des feuerfesten Materials auf ein Mindestmaß und ermöglicht einen dichten Paßsitz zwischen dem Sammler und dem Rahmen. So hergestellt, ist der Schmelzofen fertig für das Einsetzen unter einen Vorherd. Das feuerfeste Material erhärtet in dem Maße, wie der Schmelzofen der Schmelzwärme des Glases ausgesetzt wird, völlig.

Aus der vorhergehenden Beschreibung ist zu ersehen, daß die Erfindung ein einfaches Verfahren zur Herstellung eines Schmelzofens vorschlägt.

Dieses Arbeitsverfahren vermeidet auch die Notwendigkeit der Vorratshaltung vieler Größen von feuerfesten Blöcken und läßt die Schwierigkeiten entfallen, die auftreten, wenn die Blöcke von unpassender Größe und_ Abmessung sind und sich nicht ganz genau zwischen dem Sammler und dem Halterahmen einpassen. Es wird eine Verminderung im Wärmeverlust bewirkt, den man normalerweise bei Sammlern derselben Größe kennt, und es wird weniger elektrischer Strom für die Heizung auf die richtige Temperatur benötigt, wobei eine gleichförmigere Temperatur durch die ganze Länge des Sammlers

aufrechterhalten wird und bessere Fasern erzielt

werden. _ ...

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Isolierung und Halterung eines für die Herstellung von Fasern aus thermoplastischem Material bestimmten Sammlers, dessen Boden mit Ziehdüsen versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Halterahmen des Sammlers in einem Abstand von diesem gehalten wird, so daß zwischen ihm und dem Sammler kein unmittelbarer Kontakt besteht, sondern ein Hohlraum gebildet wird, in den eine wässerige Aufschlämmung eines pulverigen, vergießbaren, feuerfesten Materials eingebracht, getrocknet und verfestigt wird.

2. Nach Anspruch 1 hergestellte Vorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß der benutzte Sammler eine trogähnliche Form hat, aus einer Platinlegierung besteht und im Oberteil nach außen sich erstreckende Flansche aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kühlröhrchen um den Sammler in der Nähe der Flansche angeordnet und durch eine öffnung in dem Halterahmen geführt ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Thermoelement an den benutzten Sammler angeschweißt ist, welches sich durch eine öffnung in dem Halterahmen erstreckt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen