DE1457123C3 - Verfahren und Vorrichtung zur Homogenisierung von geschmolzenem Glas - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Homogenisierung von geschmolzenem GlasInfo
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Description
Λ, = i±l—
1,02-10-V-Q '
25
worin P die Dichte der Glasschmelze in g/cm:I,
L der zwischen 1,3 und 30,5 cm betragende Abstand in cm, μ die Viskosität in Poise und Q die
Volumgeschwindigkeit in cnvVSek. ist, eine Zahl Nm zwischen 2000 und 25 000 ergeben.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung der Volumgeschwindigkeit
der Flüssigkeit durch den Gasdruck des den Flüssigkeitsstrom umgebenden Milieus erfolgt.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einer oberen Vorschmelzkammer
mit am Boden befindlicher Öffnung zur Abgabe der Glasschmelze und einer im Abstand davon und unterhalb der Vorschmelzkammer
angeordneten beheizten Kammer mit einer Vielzahl zur Faserbildung ausgestatteter
Öffnungen am Boden dieser Kammer, gekennzeichnet durch ein über der öffnung der Vorschmelzkammer
befestigtes Durchlaßteil (17), das derart ausgebildet ist, daß es beim Betrieb in
die Flüssigkeit im unteren Behälter ragt und dabei einen Gasraum (46) einschließt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch Mittel zur Regelung des Gasdruckes
in dem geschlossenen Gasraum.
55
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Homogenisierung von geschmolzenem
Glas, insbesondere ohne Anwendung von mechanischen Rührwerken oder komplizierten
Durchflußkanälen. Bei bestimmten Ausführungen gemäß der Erfindung wird die Strömungsgeschwindigkeit
des flüssigen Glases durch die Vorrichtung automatisch geregelt.
Bei der Herstellung von Glasfasern ist es häufig üblich, das Glas durch Schmelzen von rohen Beschickungsmaterialien
in einem Vorschmelzverfahren herzustellen und anschließend dieses vorgcschmoizene
Glas zu kleinen Kugeln oder Murmeln zu verformen. Die Rohmaterialien werden zunächst geschmolzen
und gereinigt, bis das Glas ausreichend frei von Blasen, Knoten, Schlieren und anderen Verunreinigungen
ist, die die Qualität der fertigen Glasfasern beeinträchtigen wurden. Diese Kugeln oder
Murmeln werden erneut geschmolzen, um daraus die Textilfaden oder -stränge herzustellen. Das erneute
Schmelzen erfordert jedoch unerwünschte zusätzliche Kosten.
Es wurden auch verschiedene übliche Vergütungsmethoden bei und vor der Murmelherstellung angewendet.
So wurde versucht, das vergütete Glas während seiner Förderung zu der murmelformenden Vorrichtung
zu homogenisieren, siehe z. B. die USA.-Patentschrift 2 577 213. Bei diesem Verfahren fließt das
vergütete Glas aus einer Öffnung in Form eines gedämpften Stromes herunter in einen Vorofen. Die
Dämpfung des Stromes dient zur Verringerung der Bildung von Knoten und von anderen Unregelmäßigkeiten
im Glas und zur verstärkten Verteilung. Gemäß diesem bekannten Verfahren wird der gedämpfte
Strom zurückgefaltet und über sich selbst entlang rückgeführt, bis er in einem anderen Körper
aus geschmolzenem Glas niedergeschlagen wird. Dieses Falten erfordert die Verwendung einer Hilfsausrüstung,
die zusätzliche Kosten für Anschaffung und Instandhaltung der Faltvorrichtung bedeutet. Darüber
hinaus ist auch ein größerer Raum für die Glasherstellung erforderlich. Aus den USA.-Patentschriften
3 048 640 und 3 056 846 ist ebenfalls bekannt, zur Homogenisierung einer Glasschmelze zwei Kammern
übereinander anzuordnen und die Schmelze durch eine feststehende Öffnung in die untere Kammer
fließen zu lassen. Der Homogenisiereffekt dieser bekannten Vorrichtungen ist jed.och noch nicht voll
befriedigend.
Es wurde nun gefunden, daß bei solchem Arbeiten mit zwei Kammern durch geeignete Fallhöhe eines flüssigen
Glasstroms von bestimmter Viskosität und Strömungsgeschwindigkeit eine verstärkte Diffusion der
Unregelmäßigkeiten nach Ablagerung des Stromes in einer weiteren Masse aus geschmolzenem Glas erreicht
werden kann, dann nämlich, wenn die genannten Parameter so aufeinander abgestimmt sind, daß
die Glasschmelze sich auf der Oberfläche des unteren Schmelzbades in einem spiralförmigen Muster
ablagert. Die Entstehung des spiralförmigen Musters erfolgt dann von selbst als Ergebnis der natürlichen
Eigenschaften des frei fallenden Flüssigkeitsstroms. Es müssen keine weiteren Stufen durchgeführt oder
zusätzliche Vorrichtungen verwendet werden, um das gewünschte spiralförmige Muster beim Ablagern
zu entwickeln oder beizubehalten.
Gegenstand vorliegender Erfindung ist daher ein Verfahren zum Homogenisieren von geschmolzenem
Glas mit einer Viskosität zwischen 1 und 3000 cP unter Verwendung von zwei übereinander angeordneten
Kammern, wobei die Schmelze durch eine feststehende öffnung aus der oberen Kammer in die untere
Kammer fließt, das dadurch gekennzeichnet ist, daß der aus der oberen Kammer ausfließende Flüssigkeitsstrom
durch einen Gasraum in die untere Kammer gelangt und dort in einem spiralförmigen Muster
auf der Flüssigkeitsoberfläche abgelagert wird, indem man Dichte, Abstand zwischen der öffnung der
oberen Kammer und Flüssigkeitsoberfläche in der unteren Kammer, Viskosität und Volumgeschwindig-
keit der Flüssigkeit am Austritt durch die Öffnung innerhalb solcher Grenzen hält, daß sie in der Gleichung
1,02-10-
worin P die Dichte der Glasschmelze in g/cm3, L der
zwischen 1,3 und 30,5 cm betragende Abstand in cm, μ die Viskosität in Poise und Q die Volumgeschwindigkeit
in cm3/Sek. ist, eine Zahl Nn, zwischen 2000
und 25 000 ergeben. Die Erfindung betrifft ferner eine zur Durchführung dieses Verfahrens geeignete
Vorrichtung mit einer oberen Vorschmelzkammer mit am Boden befindlicher Öffnung zur Abgabe der
Glasschmelze und einer im Abstand davon und unterhalb der Vorschmelzkammer angeordneten beheizten
Kammer mit einer Vielzahl zur Faserbildung ausgestatteter Öffnungen am Boden dieser Kammer,
die gekennzeichnet ist durch ein über der Öffnung der Vorschmelzkammer.befestigtes Durchlaßteil (17),
das derart ausgebildet ist, daß es beim Betrieb in die Flüssigkeit im unteren Behälter ragt und; dabei einen
Gasraum (46) einschließt. .
Der Homogenisierungsvorgang gemäß der Erfindung verläuft theoretisch gemäß der nachfolgenden
Beschreibung. Während der Dauer des freien Falls wird der Glasstrom auf Grund der vereinten Wirkungen
von Schwerkraft und Oberflächenspannung gedämpft. Um einen kontinuierlichen Fluß bei steigender
Strömungsgeschwindigkeit zu erreichen, ist es erforderlich, daß der Querschnitt des Stromes gleichzeitig
abfällt. Dadurch wird erreicht, daß sich eine größere Oberfläche je Volumeinheit in dem Glasstrom
ausbildet. Der Strom behält seine verhältnismäßig große Oberfläche im Vergleich zum Volumen;
wenn. er in einem spiralförmigen Muster auf der Oberfläche eines weiteren Schmelzbades abgelagert
wird. Das sogar nach .Eindringen des Flüssigkeitsstromes
unter die Oberfläche des Schmelzbades aus viskoser ;.Flüssigkeit; aufrechterhaltene vergrößerte
Verhältnis von Oberflächezu Volumen ermöglicht die Aufrechterhaltung einer stärkeren Diffusion der Unregelmäßigkeiten
in dem weiteren Schmelzbad.
Gemäß der Erfindung kann man Glasschmelzen mit einer Reynoldschen Zahl unter 2000 und insbesondere
mit Reynoldschen Zahlen zwischen 0,001 und 10,0 homogenisieren. Typisch für viskose Flüssigkeiten
mit Laminarströmung ist Glas, dessen Reynoldsche Zahl immer unter 2000 und in den
meisten Fällen unter 1,0 liegt.
Die veränderlichen Bedingungen, die bei der praktischen Durchführung der Erfindung geregelt werden
müssen, sind Viskosität des Glases in einem oberen und einem unteren Behälter, die Größe, Länge und
Anzahl der Öffnungen, durch die das flüssige Material fließt, die Geschwindigkeit des Flüssigkeitsstromes,
die Höhe des freien Falls der Flüssigkeit, ehe sie die Oberfläche der Flüssigkeit in dem unteren
Behälter berührt, der wirksame Druck an den öffnungen und die Drücke in den verschiedenen Teilen
der Homogenisierungsvorrichtung auf Grund der verschiedenen Flüssigkeitsspiegel in den verschiedenen
Teilen der verwendeten Vorrichtung.
Das spiralförmige Mischmuster, das zu einer vergrößerten Homogenität der Flüssigkeit führt, wird
nicht bei jeder Kombination dieser veränderlichen Bedingungen gebildet. Wenn der Abstand, durch den
die viskose Flüssigkeit fallen gelassen wird, für eine gegebene Viskosität und Strömungsgeschwindigkeit
verhältnismäßig kurz ist, dringt der gedämpfte Strom der Flüssigkeit tief in den unteren Behälter ein, ohne
daß eine spiralförmige Ablagerung auf der Oberfläche erfolgt, wobei nur eine geringe oder überhaupt
keine Vermischung stattfindet. Vergrößert man den Abstand des freien Falls, so ergibt sich eine bessere
spiralförmige Ablagerung. Wenn dagegen der Abstand für den freien Fall für eine Flüssigkeit gegebener
Viskosität und Strömungsgeschwindigkeit zu groß ist, erfolgt eine Ubereinanderlagerung des viskosen
Materials auf der Flüssigkeitsoberfläche bei der Berührung in dem unteren Behälter, wodurch unerwünschte
Blasen in die Flüssigkeit eingeschlossen werden.
Bei bestimmten Ausführungen der Erfindung können der Flüssigkeitsspiegel in dem unteren Behälter
und die Strömungsgeschwindigkeit des Glases zum unteren Behälter automatisch geregelt werden. Dies
wird erreicht, indem man den Gasraum, durch den der Strom zwischen den Behältern fällt, mit einer
Wandung umgibt, die sich bis unter die Oberfläche der Flüssigkeit in dem unteren Behälter erstreckt.
Der eingeschlossene Raum zeigt veränderliches Volumen und Druck in Abhängigkeit von der Veränderung
des Flüssigkeitsspiegels in dem unteren Behälter,' wodurch der wirksame Druck an den Auslaßöffnungen
des oberen Behälters beeinflußt wird. Höhere Gasdrucke verringern die Strömungsgeschwindigkeit
durch die Öffnung oder Öffnungen, während niedrigere Gasdrucke sie erhöhen. Es handelt sich
somit um ein sich selbst regelndes System, das dazu dient, im wesentlichen konstante Strömungsgeschwindigkeit
und Flüssigkeitsspiegel aufrechtzuerhalten.
Die Erfindung und ihre verschiedenen Ausführungsformen werden nachstehend in Verbindung mit
einer Beschreibung der Figuren der beigefügten Zeichnungen erläutert.
In den Zeichnungen stellt dar
F i g. 1 einen Aufriß, der die Beziehungen zwischen dem Vorschmelzer, dem Durchlaß und unterer
Kammer, zeigt; ,
F i g. 2 ist ein Schnitt durch die Vorrichtung der F i g. 1 längs der Linie H-II der F i g. 1;
F i g. 3 ist ein Schnitt durch die Vorrichtung von F i g. 1 längs der Linie III-III von F i g. 2;
F i g. 4 ist eine Darstellung einer weiteren erfindungsgemäß verwendbaren Vorrichtung;
F i g. 5 ist ein Schnitt durch die Vorrichtung von F i g. 4 längs der Linie IV-IV von F i g. 4;
F i g. 6 ist ein Schnitt durch die Vorrichtung von F i g. 4 längs der Linie V-V von F i g. 5;
F i g. 7 zeigt den Homogenisator und die untere Kammer von F i g. 6 mit einem angeschnittenen Teil,
um die inneren Einzelheiten zu erläutern;
F i g. 8 ist eine Vorderansicht einer Vorrichtung zur Homogenisierung von Glas. Der Grad der Homogenisierung,
der bei einem Trennungsabstand von 18,75 mm erreicht wird, wird durch die Menge an
diffundiertem Farbstoff in dem unteren Behälter angezeigt:
F i g. 9 ist eine Vorderansicht der gleichen Vorrichtung von Fig. 8, die die Wirkung auf den Homogenisierungsgrad
zeigt, die durch Vergrößerung des Trennungsabstandes erreicht wird;
Fig. 10 ist eine Vorderansicht der gleichen Vor-
richtung von F i g. 8, die einen weiteren Anstieg der Homogenisierung zeigt, der durch Vergrößerung des
Trennungsabstandes auf 38,1 mm erreicht wird;
Fig. 11 ist eine Vorderansicht der gleichen Vorrichtung
von F i g. 8, die den optimalen Trennungsabstand von 63,5 mm hat, die zu einer guten Homogenisierung
ohne Einführung von unerwünschten Blasen führt.
In F i g. 1 ist eine typische Vorrichtung zur Glasfaserherstellung
gezeigt. Die Hauptbestandteile von F i g. 1 sind eine Quelle für die Glasmurmeln 15, ein
Vorschmelzer 16, ein Durchflußteil 17, eine untere Kammer 18 mit Faserdüsen 19, abgezogene Fasern
20.
Glasmurmeln einer geeigneten Glasfaserzusammensetzung werden aus einer Glasmurmelquelle zum
Schmelzen in den Vorschmelzer 16 eingeführt. Wenn die Glasmurmeln in dem Vorschmelzer geschmolzen
sind, gelangt das geschmolzene Glas durch den Durchlaß 17 herunter in die untere Kammer 18. Hier
wird die Temperatur des geschmolzenen Glases geregelt, um eine geeignete Glasviskosität für das Ziehen
der Glasfaden zu entwickeln. Das geschmolzene Glas wird durch die Faserdüsen 19 unter Bildung der
Glasfaden 20 abgezogen.
Die F i g. 2 und 3 zeigen Einzelheiten eines Teils des Verfahrens zur Glasfaserherstellung, das erfindungsgemäß
durchgeführt wird.
Der besonders interessierende Teil ist der Vorschmelzer 16, der Durchlaß 17 und die untere Kammer
18.
Der Vorschmelzer 16 besteht aus einer Legierung von 90 %>
Platin und 10 %> Rhodium und hat die in den F i g. 2 und 3 gezeigte Form. Der Vorschmelzer
ist 30,48 cm lang und hat oben eine Weite von 10,16 cm. Der untere Teil des Vorschmelzers ist
spitz zulaufend ausgebildet, um mit dem oberen Teil des Durchlaßteils 17 zusammenzupassen. Im unteren
Teil des Vorschmelzers, wo dieser mit dem Durchlaßteil verbunden ist, befindet sich eine einzige öffnung
31, die 6,34 mm Durchmesser hat und 1,16 mm lang ist. Im oberen Teil des Vorschmelzers sind zwei
kreisförmige Zufuhröffnungen 32, durch die die Glaskügelchen unter Ausnutzung der Schwerkraft in den
Vorschmelzer eingeführt werden. Die Größe der Zufuhröffnungen, durch die die Murmeln eingeführt
werden, beträgt 28,6 mm. Der Vorschmelzer wird über elektrische Kontakte 33 in der Art eines Widerstandsofens
erhitzt. Thermoelektrische Elemente 34 sind nahe der Durchflußöffnung des Vorschmelzers
angebracht, um Messungen als Mittel zur automatischen Temperaturregelung im Vorschmelzer durchführen
zu können.
Das Durchlaßteil ist in Form einer stumpfen regelmäßigen Pyramide von 7,6 zu 5,1 cm an der Basis
und von 2,5 zu 1,25 cm an der Spitze ausgebildet. Es besteht aus einer Legierung von 9O°/o Platin und
10°/o Rhodium. Seine Höhe beträgt 6,99 cm. Das Durchlaßteil ist am Vorschmelzer über der öffnung
im unteren Teil des Vorschmelzers befestigt. Die Anordnung des Durchlaßteils mit Bezug zum Vorschmelzer
und zur unteren Kammer läßt sich aus den F i g. 2 und 3 erkennen.
Die untere Kammer 18 besteht aus einer etwa rechtwinklig geformten Kammer 35 mit einer öffnung
am oberen Ende, durch die der untere Teil des Durchlaßteils in den Innenraum des Lagerteils eingeführt
werden kann. Die Größe der Öffnung im oberen Teil des Lagerteils beträgt 8,89 zu 6,35 cm. Der
untere Teil 36, der die Faserdüsen aufweist, ist 30,48 cm lang und 5,08 cm breit. An der Basis 36
sind 800 Faserdüsen 19 befestigt, die in 80 gleichmäßig angeordneten Reihen von jeweils 10 vorliegen.
Jede einzelne Düse hat 0,12 cm Durchmesser und
ίο ist etwa 0,37 cm lang. Die untere Kammer ist an
beiden Enden mit elektrischen Kontakten 37 versehen.
Zur Herstellung der Glasfäden gemäß der Erfindung wird der Vorschmelzer zu etwa drei Viertel
seines Gesamtvolumens mit Glasmurmeln gefüllt. Durch den Vorschmelzer wird dann elektrischer
Strom geschickt, um den Vorschmelzer zu erhitzen, damit dadurch die Glasmurmeln schmelzen. Die
Temperatur des Vorschmelzers wird auf etwa 1260° C erhöht. Wenn die Glasmurmeln zu schmelzen
beginnen, werden weitere Glasmurmeln durch die Schwerkraft in den Vorschmelzer eingeführt, um
einen Glasspiegel 39 von etwa 10,16 cm im Vorschmelzer aufrechtzuhalten. Wenn die Glasmurmein
schmelzen, tritt Glas durch die öffnung 31 am Boden des Vorschmelzers durch den Durchlaß 17 in
die untere Kammer 18, wo es gesammelt wird. Der Spiegel 40 des geschmolzenen Glases in der unteren
Kammer steigt. Es wird elektrischer Strom durch die untere Kammer geführt, um das geschmolzene Glas
auf einer geeigneten Temperatur und einer zur Faserbildung geeigneten Viskosität zu halten. Nach einiger
Zeit steigt der Glasspiegel 40 auf einen ausreichenden Punkt, um Luft im Durchlaß einzuschließen.
Die Kammer 46 mit der eingeschlossenen Luft wird gebildet, wenn der Glasspiegel etwa eine Höhe von
8,89 cm erreicht hat. Der Spiegel beginnt zu steigen, bis die Strömungsgeschwindigkeit aus der unteren
Kammer der Strömungsgeschwindigkeit aus dem Vorschmelzer entspricht. Der Abzug der Glasfasern,
die einen mittleren Fadendurchmesser von etwa 45,72· 10~5 cm haben, erfolgt mit einer Geschwindigkeit
von etwa 3,05 m/Min.
Der elektrische Strom wird zum Vorschmelzer geführt, um im Vorschmelzer eine Temperatur von
etwa 1260° C aufrechtzuhalten, wodurch eine Viskosität von etwa 440 Poise für die Glaszusammensetzung
entwickelt wird. Der Glasspiegel 40 in der unteren Kammer wird bei etwa 10,16 cm und die Temperatur
wird bei etwa 1260° C gehalten, wodurch für die Glaszusammensetzung eine Viskosität von
etwa 440 Poise entwickelt wird.
Nach kurzer Zeit hat sich ein Gleichgewicht eingestellt, bei dem die Strömungsgeschwindigkeit des geschmolzenen
Glases durch die öffnung 31 im unteren Teil des Vorschmelzers gleich der Glasabzugsgeschwindigkeit
durch die Düsen 19 ist. Unter diesen Gleichgewichtsbedingungen bleibt der Glasspiegel im
Vorschmelzer bei etwa 10,16 cm. Es müssen etwa 630 Murmeln mit einem Durchmesser von 1,87 cm
je Stunde eingeführt werden, um diesen Glasspiegel im Vorschmelzer bei einer Strömungsgeschwindigkeit
von 6,80 kg je Stunde aufrechtzuhalten. Im Gleichgewicht bleibt der Glasspiegel 40 in der unteren
Kammer bei etwa 10,16 cm.
Bei Betriebsunterbrechung der Vorrichtung muß die Zufuhr der Murmeln in den Vorschmelzer gestoppt
und die Regeltemperatur von Vorschmelzer
und unterer Kammer auf etwa 871° C verringert werden.
Um das Verfahren wieder in Gang zu setzen, muß die Temperatur von Vorschmelzer und unterer Kammer
erhöht werden und gleichzeitig Glaszufuhr zum Vorschmelzer beginnen. Es müssen weder untere
Kammer noch der Vorschmelzer vor dem neuen Betriebsbeginn entleert werden.
Unter Gleichgewichtsbedingungen beträgt die Fallhöhe 45 aus der Öffnung im unteren Teil des Vor-Schmelzers
durch den Durchlaß und auf die Oberfläche des Glases in der unteren Kammer 6,35 cm.
Die Strömungsgeschwindigkeit der Glaszusammensetzung durch die Öffnung beträgt bei 1260° C etwa
6,80 kg je Stunde im Gleichgewicht, was der Geschwindigkeit entspricht, mit der das Glas aus den
Düsen abgezogen wird.
Die Regelung der Strömungsgeschwindigkeit durch die Öffnung des Vorschmelzers wird durch Einstellung
folgender veränderlicher Bedingungen vollstän- ao dig: Höhe 39 des geschmolzenen Glases im Vorschmelzer
über der Öffnung 31, Glasspiegel 40 in der unteren Kammer, Temperatur des geschmolzenen
Glases im Vorschmelzer und Gasdruck in der Kammer 46 in dem Durchgangsteil 17. Die Geschwindigkeit
der Glasströmung durch die Öffnung des Vorschmelzers hängt vom wirksamen Druck an der Öffnung
und von der Viskosität des durch die öffnung fließenden geschmolzenen Glases ab. Der wirksame
Druck an der Öffnung ist der Unterschied zwischen dem durch den Glasspiegel 39 im Vorschmelzer auf
die Öffnung ausgeübten Druck und dem Gasdruck in der Kammer 46. Der Druck in der Kammer 46 des
Durchlaßteils hängt wiederum von der Glashöhe 40 in der unteren Kammer ab.
Der Strom des geschmolzenen Glases durch die Öffnung wird während des Verfahrens zur Faserherstellung
in folgender Weise automatisch geregelt: Wenn das geschmolzene Glas durch die Öffnung
fließt und die untere Kammer füllt, steigt der Glasspiegel 40. Dadurch wird der Gasdruck in der Kammer
46 erhöht, der den wirksamen Druck an der öffnung 31 verringert, der die Strömungsgeschwindigkeit
des geschmolzenen Glases durch die Öffnung verlangsamt. Wenn das Glas aus den Düsen 19 abgezogen
wird, fällt der Glasspiegel 40. Der Gasdruck in der Kammer 46 fällt ab und erhöht den wirksamen
Druck an der öffnung 31, wodurch eine größere Strömungsgeschwindigkeit des geschmolzenen Glases
durch die Öffnung zum Auffüllen der unteren Kammer erreicht wird.
Dieses Beispiel zeigt den besten Weg zur Durchführung der Erfindung.
F i g. 4 ist eine Ansicht einer zur Glasfaserherstellung in einem kontinuierlichen direkten Schmelzverfahren
verwendeten Vorrichtung. In F i g. 4 ist ein Glasschmelzbehälter 50 gezeigt, der einen langen
engen Vorofen 51 hat, der vom Vergütungsende des Behälters ausgeht. In aufeinanderfolgender Anordnung
längs des Vorofens sind mehrere Homogenisator- und elektrisch beheizte Lagerteile 52 und für
jeden Homogenisator und Lagerteilkomplex Randstücke 53 am unteren Teil jedes Lagerteils, Glasfäden
54, die aus jedem Lagerteil gezogen werden, ein Schlichte-Applikator 55, ein Fadenführer 56 zum Zusammenfassen
der Einzelfasern zu einem Strang 57, eine Umkehrvorrichtung 58, ein Formrohr 59 und
eine Aufwickelvorrichtung 60 zum Antreiben des Formrohres befestigt.
Der Ansatz wird im Behälter 50 durch Strahlungswärme aus üblichen Gasbrennern geschmolzen, und
das geschmolzene Glas fließt durch die Schwerkraft in den Vorofen 51. Das geschmolzene Glas fließt
durch die Homogenisator- und Lagerteilanordnung 52 und dann durch die Randstücke 53 zur Herstellung
der Glasfäden 54. Die einzelnen Fäden werden über eine Schlichtevorrichtung 55 gezogen, durch
einen Fadenführer 56 gesammelt und ein Strang 57 gebildet. Der Strang wird durch eine Umkehrvorrichtung
58 geführt, die den Strang umkehrt und rückführt, bis er auf ein Formrohr 59 aufgewickelt wird,
das durch die Aufwickelvorrichtung 60 angetrieben wird.
Die F i g. 5 und 6 zeigen die Teile der Vorrichtung zur Glasfaserherstellung, die zur praktischen
Durchführung der Erfindung von Interesse sind.
Die F i g. 5 und 6 zeigen im einzelnen den Homogenisator 65 und die Einzelheiten des Lagerteils 66,
durch das die Glasfasern oder -fäden gezogen werden. Die Gesamtabmessungen des Homogenisators
sind eine Länge von 40,64 cm und eine Breite von 10,16 cm am Flansch 68 sowie eine Höhe von
17,78 cm einschließlich des Abzugs 69. Der Homogenisator ist aus einer Legierung von 90% Platin
und 100 % Rhodium hergestellt und hat drei waagerecht angeordnete Kammern. Die mittlere Kammer
hat einen Abzug zur Atmosphäre des Vorofenfeuerraums, und die äußeren beiden Kammern haben jede
eine öffnung 67 in ihren obersten Teilen. Die inneren Einzelheiten des Aufbaus der drei waagerecht angeordneten
Kammern des Homogenisators sind in dem Abschnitt von F i g. 7 gezeigt. Die öffnung in
jeder der beiden äußeren Kammern hat einen Durchmesser von 0,91 cm und eine Länge von etwa 0,1 cm.
Die Abzugsöffnung zur Vorofenatmosphäre ist 1,87 zu 4,84 cm2 groß. Die Teilungen 70, die das Innenvolumen
des Homogenisators in drei getrennte Räume teilen, sind 5,08 cm hoch und am breitesten
Teil 4,13 cm breit sowie 0,1 cm dick.
Die öffnung im unteren Teil des Homogenisators ist 29,51 cm lang und 4,13 cm breit. Sie wird vom
Flansch 68 eingefaßt, der 40,64 cm lang, 10,16 cm breit und 0,024 cm dick ist.
Zwischen dem Homogenisator und dem Lagerteil befindet sich eine Dichtungsscheibe 71 aus keramischer
Aluminiumoxyd-Siliciumdioxyd-Faser, deren Gesamtmasse 10,16 cm Breite und 40,64 cm Länge
sind. Die Dichtungsscheibe enthält ein rechtwinkliges Loch von 4,41 cm Breite und 30,48 cm Länge. Die
Dichtungsscheibe ist vor Druckanwendung 3,2 mm dick. Durch die Dichtungsscheibe wird eine elektrische
Isolierung zwischen dem Lagerteil und dem Homogenisator hergestellt. Der Homogenisator ist
nicht mit irgendwelchen elektrischen Heizvorrichtungen ausgerüstet.
Das Lagerteil 66 der Vorrichtung besteht roh gesagt aus einem rechtwinklig geformten Behälter, der
im Deckel eine öffnung von 30,48 cm Länge und 4,41 cm Breite hat, durch die das geschmolzene Glas
aus dem Homogenisator in das Innere des Lagerteils gelangt. Die Lagerteilrandplatte 73 trägt die
800 Randstücke 74. Diese sind in 80 Reihen von jeweils 10 Randstücken in regelmäßigem Abstand angeordnet.
Die Größe jeder einzelnen Lagerrandstück-
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öffnung beträgt 0,117 cm Durchmesser und 0,38 cm in der Länge. Das Lagerteil ist mit elektrischen Kontakten
75 an jedem Ende ausgerüstet. Es wird durch Hindurchführen eines elektrischen Stroms durch sein
Gefüge nach Art eines Widerstandserhitzers erwärmt. In dem Lagerteil ist nahe dem obersten Teil ein Sieb
76 angebracht. Dieses Sieb erstreckt sich über die Gesamtlänge und -breite der öffnung, die in den Lagerteil
führt. Die öffnungen im Sieb haben einen Durchmesser von 0,14 cm, und je 6,45 cm2 liegen
100 Öffnungen vor. Das Sieb ist 0,05 cm dick. Die Seiten des Lagerteils sind nach unten hin spitz ausgebildet,
um die Lagerteilrandplatte anzuschließen, die 30,48 cm lang und 4,41 cm breit ist.
In den F i g. 5 und 6 sind der feuerfeste Lagerblockteil
80, der feuerfeste Einlaufblockteil 81 und der feuerfeste Seitenwandblockteil 82 Teile des feuerfesten
Vorofengefüges des direkten Glasschmelzofens. Der Oberflächenspiegel des geschmolzenen
Glases in dem Vorofen ist mit 83 bezeichnet und bestimmt den Druck über den öffnungen 67. Der Oberflächenspiegel
des geschmolzenen Glases im Homogenisator nach Durchtritt des geschmolzenen Glases
durch jede Öffnung 67, so wie es im Homogenisator gesammelt wird, ist mit 84 bezeichnet. Die äußeren
Kammern, die durch die Form des Homogenisators und den Spiegel des geschmolzenen Glases in den
verschiedenen Teilen des Homogenisators gebildet werden, sind mit 85 bezeichnet. Der Oberflächenspiegel
des geschmolzenen Glases in der Kammer, die zur Vorofenatmosphäre offen ist, ist mit 86 bezeichnet.
Der Spiegel des geschmolzenen Glases in der belüfteten Kammer des Homogenisators über dem
Spiegel des geschmolzenen Glases am Boden der beiden äußeren Kammern 85 ist mit 87 bezeichnet. Der
Kopf des durch die Lagerteilrandstücke fließenden Glases ist mit 88 bezeichnet. Die Temperatur des
Lagerteils wird durch ein Thermoelement gemessen und geregelt, das nahe dem Mittelpunkt der Lagerteilrandplatte
angeordnet ist.
Beim Betrieb der in den F i g. 5 und 6 gezeigten Vorrichtung fließt geschmolzenes Glas aus dem Vorofen
durch jede öffnung 67 herunter durch Kammer 85 und auf den Glasoberflächenspiegel 84. Das Glas
fließt durch jede öffnung durch den Druck, der vom Glasspiegel 83 im Vorofen ausgeübt wird. So wie sich
das Lagerteil und der Homogenisator mit geschmolzenem Glas füllen, steigt der Druck entsprechend
dem Spiegel des geschmolzenen Glases. Der Anstieg des Glasspiegels 86 bewirkt, daß auch der Gasdruck
in der Kammer 85 ansteigt. Der Anstieg des Gasdrucks in der Kammer 85 verringert automatisch den
Fluß des geschmolzenen Glases durch die öffnung 67 in den Homogenisator und das Lagerteil.
Nach Verfahrensbeginn fließt das Glas ständig durch die öffnungen 67 des Homogenisators herunter
zum Sieb und in das Lagerteil. Das Glas wird ebenfalls konstant durch die Lagerteilrandstücke 74
abgezogen. Wenn der Glasanteil im Homogenisator abfällt, verringert sich auch der Druck auf Grund des
Glasspiegels 87, der wiederum eine Verringerung des Gasdrucks in der Kammer 85 bewirkt. Dies erlaubt
den Durchfluß einer erhöhten Glasmenge durch jede öffnung 67. Wenn die Glasmenge im Homogenisator
steigt, steigt auch der Druck auf Grund des Glasspiegels 86, der wiederum eine Erhöhung des Gasdrucks
in der Kammer 85 bewirkt. Dies kann zu einer Verringerung der Gesamtglasmenge führen, die durch
jede Öffnung 67 fließt. Dieser Mechanismus entwikkelt
eine kontinuierliche, sich selbst regelnde Glasabgabe und Homogenisierungsverfahren.
Wenn der Glasfluß durch die Lagerteilrandstücke 74 gestoppt wird, steigt der Spiegel des geschmolzenen
Glases 86 im Homogenisator in den Raum, der mit der Vorofenatmosphäre in Verbindung steht, bis
der Glasspiegel 86 in diesem Raum dem Glasspiegel 83 im Vorofen entspricht. Wenn sich die Glasspiegel
ίο entsprechen, ist der wirksame Druck an den Öffnungen
67, durch die das geschmolzene Glas in den Homogenisator fließt, Null, und das Glas hört auf, durch
die Öffnungen zu fließen.
Um das Verfahren wieder in Gang zu bringen, ist nur erforderlich, daß der Glasfluß durch die Lagerteilrandstücke
wieder beginnt. Der Glasfluß durch die Lagerteilrandstücke bewirkt einen Abfall des
Spiegels des geschmolzenen Glases, der mit 86 bezeichnet ist, in dem zum Vorofen offenen Teil des
Homogenisators, was wiederum zu einem Abfall des Gasdrucks in der Kammer 85 führt. Der wirksame
Druck an jeder der Öffnungen des Homogenisators ist dann nicht Null, und der Glasfluß durch die öffnungen
beginnt und bewirkt die Glaszufuhr in den Homogenisator und das Lagerteil.
Wenn eine konstante Glasmenge zur Herstellung von Fäden abgezogen wird, besteht auch ein Gleichgewichtszustand
im Homogenisator und dem Lagerteilkomplex, wobei die Gesamtmenge an Glas, die durch die Öffnungen des Homogenisators fließt, der
Glasmenge entspricht, die durch die Lagerteilrandstücke abgezogen wird.
Es besteht kein wesentlicher Unterschied zwischen der Vorrichtung, die in Verbindung mit einem Glasofen
vom direkten Schmelztyp verwendet wird, und der Vorrichtung, bei der Glasmurmeln das rohe Ansatzmaterial
sind, mit Ausnahme der Einzelheiten der Beschreibung. Der Mechanismus und die Prinzipien
bei der Homogenisation und der Regelung der Strömungsgeschwindigkeit durch die Öffnungen, die die
homogenisierenden Ströme der beiden Vorrichtungstypen bilden, sind gleich.
Es wurde festgestellt, daß die Vorrichtung des Beispiels 2 einen größeren Anteil von brauchbaren
Glasfäden liefert, als bisher unter Verwendung von älteren Typen von Glasfasern bildenden Vorrichtungen
erhalten wurden. Bei geregelten Vergleichsversuchen unter Verwendung einer E-Glaszusammensetzung
ergibt ein übliches Glasfädenherstellungsverfahren 3,27 kg Glasfäden je Lagerteilstunde im Wochenmittel.
Die bevorzugte Vorrichtung von Beispiel 2 liefert 5,2 kg Glasfäden je Lagerteilstunde im
Wochenmittel. Bei beiden Ansätzen unter Verwendung der E-Glaszusammensetzung waren die Lagerteile
gleich ausgebildet. Die Teile enthielten 800 Fäden, und die in beiden Durchgängen gebildeten Glasfäden
hatten einen Durchmesser von 45,72· 10 ~5 cm. Die erhöhte Homogenisierung mit der erfindungsgemäßen
Vorrichtung erhöht die Gesamtwirksamkeit des Verfahrens und ermöglicht die Herstellung eines
größeren Volumens von brauchbaren Glasfäden in der gleichen Zeit.
Zur weiteren Erläuterung der Grundsätze und des erfindungsgemäßen Homogenisationsgrades dient die
Vorrichtung der F i g. 8. Diese Vorrichtung wurde aus 6,35 mm dicken Polymethylmethacrylatfolien
hergestellt. Die Vorrichtung besteht aus zwei Behältern. Der größere der beiden Behälter 95 hat etwa die
Form eines rechtwinkligen Kastens, und die Gesamtform von Homogenisator und Lagerteilkomplex ähnelt
der im Beispiel 2 beschriebenen. Der größere Behälter war 30,48 cm lang und 7,62 cm breit im oberen
Teil und war nach unten spitz ausgebildet und dort 30,48 cm lang und 2,54 cm breit. Das obere
Kastenteil wurde offen gelassen und die Bodenfläche mit einer Vielzahl von kleinen öffnungen 107 durchbohrt,
die den Lagerteilrandstücken des Lagerteils in einer Vorrichtung zur Glasfaserherstellung entsprechen.
Es wurden 100 öffnungen in 24 Reihen von je vier Öffnungen angeordnet. Jede öffnung hatte einen
Durchmesser von 0,23 cm und eine Länge von 0,318 cm.
Der kleinere der beiden Behälter 96 war in Form eines regelmäßigen stumpfen Prismas ausgebildet,
das einen quadratischen waagerechten Querschnitt von 10,16-10,16 cm an der Basis und von
2,54 · 2,54 cm am Scheitel hatte. Eine runde Öffnung 97 mit einem Durchmesser von 1 cm und einer
Länge von 0,64 cm war in den Scheitelpunkt des stampfen Prismas gebohrt.
Die Vorrichtung enthält den kleineren Behälter 96 über dem größeren Behälter 95 gelagert und wurde
mit Hilfe eines einstellbaren Trägers 98 gehalten, wie in F i g. 8 gezeigt ist. Der gesamte obere Behälter
und die Hälfte des unteren Behälters wurden dann aus einer Quelle 99 mit einer Mischung von Polyisobutylen
und einem Mineralöl mit einer Viskosität bei Raumtemperatur, die etwa der Viskosität der verwendeten
E-Glaszusammensetzung in den Beispielen 1 und 2 bei der typischen Faserziehtemperatur
entspricht, gefüllt. Die das geschmolzene Glas vortäuschende viskose Flüssigkeit wurde durch Mischen
von 25 Teilen Polyisobutylen mit 75 Teilen Mineralöl erhalten. Die Viskosität der so hergestellten Mischung
entsprach etwa 160 Poise bei Raumtemperatur, und die Strömungsgeschwindigkeit durch die öffnung 97
betrug etwa 4,76 kg je Stunde.
In F i g. 8 wurde das Modell so gelagert, das ein Trennungsabstand von 9,7 mm (als 100 a bezeichnet)
zwischen der öffnung 97 im Scheitel des oberen Behälters und der Oberfläche 101 des viskosen Materials
in dem unteren Behälter bestand. Was als schwarze Linie 102 dargestellt ist, die vom oberen
Teil des oberen Behälters durch den Boden des oberen Behälters und dann durch die Kolonne aus viskosem
Material durch die öffnung herunter und durch den mittleren inneren Teil des viskosen Materials
zum unteren Teil des unteren Behälters verläuft, ist ein Farbstoff, der eine Unregelmäßigkeit vom Knotentyp
in der viskosen Flüssigkeit bezeichnet. F i g. 8 zeigt deutlich, wie die Unregelmäßigkeit 103 vom
Knotentyp, die in dem viskosen Material vorliegt, durch die gesamte Vorrichtung fließt und durch die
öffnungen im unteren Teil des unteren Behälters bei nur sehr geringer Dispersion austritt, was wiederum
ein Zeichen dafür ist, daß durch den Durchgang durch die Vorrichtung nur eine sehr geringe Homogenisierung
des viskosen Materials stattfindet.
F i g. 9 erläutert den Anstieg der Menge 104 der Farbstoffdispersion, der eintritt, wenn die Höhe 100 b
des Falls des viskosen Flüssigkeitsstromes auf 2,54 cm vergrößert wird, was ein Zeichen für eine verbesserte
Homogenisation ist. Die F i g. 10 zeigt den weiteren Anstieg 105 der Homogenisation, der eintritt, wenn
die Fallhöhe 100 c auf 3,81 cm vergrößert wird. Fig. 11 zeigt schließlich die optimale Fallhöhe
100 d für den Flüssigkeitsstrom bei der ausgewählten Viskosität und Strömungsgeschwindigkeit durch die
verwendete öffnung und den ausgezeichneten erreichten Homogenisationsgrad 106. Ein weiterer
Anstieg der Fallhöhe des viskosen Stroms weit über die in Fig. 11 gezeigte optimale Fallhöhe
bewirkt eine Übereinanderlagerung der viskosen
ίο Flüssigkeit über sich selbst, da eine Berührung
zwischen dem fallenden Strom und der Oberfläche der viskosen Flüssigkeit in dem unteren
Behälter stattfindet, durch die Blasen gebildet und dadurch neue Unregelmäßigkeiten in das viskose
Material eingeführt werden.
Beispiel 3 zeigt, daß man gemäß der Erfindung sowohl organische als auch anorganische Flüssigkeiten
homogenisieren kann und daß bei Raumtemperatur oder auch bei höheren Temperaturen gearbeitet
werden kann.
Beim Entwerfen einer Vorrichtung zur Homogenisation einer viskosen Flüssigkeit mit einer Viskosität
zwischen 1,0 und 3000 Poises kann der Fallabstand des viskosen Stroms von 1,17 cm bis 30,48 cm in
Abhängigkeit von der Strömungsgeschwindigkeit durch die öffnung betragen. Am häufigsten liegen
die Verfahrensgrenzen gemäß der Erfindung bei Verwendung eines Materials mit einer der von geschmolzenem
Glas entsprechenden Viskosität zwischen 5,08 und 10,16 cm bei einer optimalen Fallhöhe von
etwa 6,35 cm.
Um die geeignete Öffnungsgröße bei der Entwicklung einer zur Homogenisierung von Glas verwendeten
Vorrichtung zu berechnen, wurde folgende empirische Formel ermittelt, die über einen Bereich von
l/D-Verhältnissen von 0 bis 4,0 anwendbar ist:
/0,6 μ
In dieser Formel bedeutet / die Länge der Öffnung in cm, D den Durchmesser der runden öffnung in
cm, Ap den Druckkopf der viskosen Flüssigkeit in
cm viskoser Flüssigkeit über der öffnung, ρ die Dichte der viskosen Flüssigkeit in g je cm3, μ die Viskosität
in Poise, QA die Strömungsgeschwindigkeit in g je Minute, und 1,081 · 103 ist die Konstante, um QA
in der geeigneten Einheit zu erhalten.
Diese Formel ist geeignet, wenn die Glasviskosität, die Öffnungslänge und der hydrostatische Druck über
der öffnung bekannt sind und wenn die zum Füllen der unteren Kammer erforderliche Strömungsgeschwindigkeit
gesucht ist. Der Wert für QA ist immer etwas größer als für die Glasfaserformung erforderlieh.
Wenn die untere Kammer 6,80 kg Glas je Stunde abgeben soll, um einen gewünschten Strang zu erhalten,
wird die öffnung so bemessen, daß etwa 9,07 kg Glas je Stunde bei Atmosphärendruck im
Fließraum abgegeben werden können. Wenn mehr als eine öffnung vorgesehen ist, wird QA zunächst
durch die Anzahl der verwendeten öffnungen dividiert, ehe der Wert zur Bestimmung von D ermittelt
wird.
Innerhalb gegebener Grenzen (von 1 bis 100) ist die Anzahl der öffnungen nicht kritisch. Es kann eine
Vorrichtung mit nur einer öffnung oder Vorrichtungen mit mehreren öffnungen vorgesehen werden,
vorausgesetzt, daß die Viskosität und Fallhöhe so
ausgewählt werden, daß sie der Größe der ausgewählten öffnung oder Öffnungen entsprechen. Auch
die Form der Öffnung hat keine wesentliche Bedeutung, da der fallende Strom dazu neigt, durch die
vereinten Wirkungen von Schwerkraft und Oberflächenspannung einen runden Querschnitt beim
Fallen auszubilden.
Die Variablen, die die geeignete Fallhöhe des Flüssigkeitsstromes zur Entwicklung einer guten Homogenisierung
ohne Einschluß von Blasen bestimmen, sind die Viskosität des Flüssigkeitsstromes, die
Öffnungsgröße und die Strömungsgeschwindigkeit. Die Variablen bestimmten die Ablagerungsgeschwindigkeit
in Umdrehungen je Minute (UpM) in dem erfindungsgemäßen charakteristischen spiralförmigen
Muster.
Es wurde festgestellt, daß gemäß der Erfindung, je größer die Fallhöhe des viskosen Stromes für eine
gegebene Strömungsgeschwindigkeit und Viskosität ist, desto schneller die Geschwindigkeit der spiralförmigen
Ablagerung des Stromes auf der Oberfläche des Aufnahmeschmelzbades wird. Die Geschwindigkeit
der spiralförmigen Ablagerung für eine Flüssigkeit mit einer Viskosität von 54 Poise, einer Dichte
von 0,89 je cm3, einer Strömungsgeschwindigkeit von 7,2 kg je Stunde und einer Fallhöhe von 2,54 cm
wurde mit 95 Umdrehungen je Minute (UpM) gemessen. Verändert man nur die Fallhöhe für diese
Flüssigkeit auf 5,04 cm, dann erhält man eine spiralförmige Ablagerungsgeschwindigkeit von 490 UpM.
Eine weitere Vergrößerung der Fallhöhe auf 10,16 cm ergab eine Ablagerungsgeschwindigkeit von
1700 UpM.
Die Ablagerungsgeschwindigkeit (UpM), die Viskosität und die Strömungsgeschwindigkeit der abzulagernden
Flüssigkeit und die Viskosität der Flüssigkeit, auf der der viskose Strom abgelagert wird,
bestimmen, ob ein oder kein Blaseneinschluß erfolgt. Ein Anstieg der Viskosität der Flüssigkeit in dem
Ablagerungsschmelzbad neigt dazu, die zu erreichende Gesamthomogenisierung zu verringern.
Eine erhöhte Ablagerungsgeschwindigkeit neigt zu einer Vergrößerung des Homogenisationsgrades, jedoch
führt eine zu hohe Ablagerungsgeschwindigkeit auch zu einem Einschluß von Blasen. Diese Variablen
werden innerhalb des erfindungsgemäß geeigneten Bereichs geregelt, wenn die ZahliVm zwischen 2000
und 25 000 liegt und wenn die Viskosität der Flüssigkeiten von Strom und Ablagerungsschmelzbad
etwa gleich sind.
ίο Die Strömungsgeschwindigkeit der viskosen Flüssigkeit
durch die Öffnung hängt natürlich von der Öffnungsgröße ab, jedoch außerdem auch noch von
dem durch die Höhe des Schmelzbades aus viskoser Flüssigkeit über der öffnung ausgeübten Druck. Insbesondere
hängt die Strömungsgeschwindigkeit von dem wirksamen Druck an der Öffnung ab, der der
Unterschied zwischen dem Druck auf Grund der Höhe der viskosen Flüssigkeit und dem Gasdruck
in dem Strömungsraum ist. Je größer der Unterschied dieser beiden Drücke ist, desto größer ist die Strömungsgeschwindigkeit
durch die Öffnung. Die Länge der Öffnung beeinflußt ebenfalls die Geschwindigkeit
des viskosen Flüssigkeitsstromes.
Für gegebene statische Verfahrensbedingungen bei Verwendung einer festgelegten Flüssigkeitsviskosität, einer bestimmten Fallhöhe für den Strom, einer bestimmten Öffnungsgröße, einem festgelegten Spiegel für die viskose Flüssigkeit über der öffnung und einem bestimmten Gasdruck im Gasraum unter der Öffnung, durch die der viskose Strom fließt, kann die Strömungsgeschwindigkeit durch die öffnung noch durch Veränderung des Gasdruckes über der Oberfläche des Schmelzbades aus der viskosen Flüssigkeit über der Öffnung geregelt werden.
Für gegebene statische Verfahrensbedingungen bei Verwendung einer festgelegten Flüssigkeitsviskosität, einer bestimmten Fallhöhe für den Strom, einer bestimmten Öffnungsgröße, einem festgelegten Spiegel für die viskose Flüssigkeit über der öffnung und einem bestimmten Gasdruck im Gasraum unter der Öffnung, durch die der viskose Strom fließt, kann die Strömungsgeschwindigkeit durch die öffnung noch durch Veränderung des Gasdruckes über der Oberfläche des Schmelzbades aus der viskosen Flüssigkeit über der Öffnung geregelt werden.
Gemäß der Erfindung ist es nicht erforderlich, daß mechanische Rührwerke vorliegen und Vorschmelzverfahren
angewendet werden, jedoch bestehen noch ausreichende Möglichkeiten, solche Mittel in
Verbindung mit dem Verfahren und der Vorrichtung gemäß der Erfindung einzusetzen, falls das erwünscht
ist.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
1. Verfahren zum Homogenisieren von geschmolzenem Glas mit einer Viskosität zwischen
1 und 3000 cP unter Verwendung von zwei übereinander angeordneten Kammern, wobei die
Schmelze durch eine feststehende Öffnung aus der oberen Kammer in die untere Kammer fließt,
dadurch gekennzeichnet, daß der aus der oberen Kammer ausfließende Flüssigkeitsstrom
durch einen Gasraum in die untere Kammer gelangt und dort in einem spiralförmigen
Muster auf der Flüssigkeitsoberfläche abgelagert wird, indem man Dichte, Abstand zwischen der
öffnung der oberen Kammer und Flüssigkeitsoberfläche in der unteren Kammer, Viskosität
und Volumgeschwindigkeit der Flüssigkeit am Austritt durch die öffnung innerhalb solcher
Grenzen hält, daß sie in der Gleichung
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