DE1596553C3 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung mineralischer Fäden oder Fasern nach dem Direktschmelzverfahren - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung mineralischer Fäden oder Fasern, insbesondere Glasfäden oder -fasern, nach dem Direktschmelzverfahren, bei dem mineralisches Material in einem Schmelzofen geschmolzen und geläutert wird, und bei dem die entstehende Schmelze durch einen horizontalen, mit dem Schmelzofen verbundenen Vorkammerofenkanal bei einer unter der des Schmelzofens liegenden Temperatur in eine oder mehrere elektrisch beheizbare Düsen fließt.

Eine ein solches Verfahren benutzende Vorrichtung zum Ziehen von Glasfaden, bei der aus einem kanalförmigen Vorherd in Reihe geschaltete Düsen gespeist werden, ist bekannt aus der DT-AS 11 58 671. Bei der bekannten Vorrichtung für das Direktschmelzverfahren ist ein einziger Schmelzofen vorgesehen, in welehern das Glas aus Rohmaterialien aufgeschmolzen, auf eine maximale Temperatur gebracht und, soweit möglich, dabei auch geläutert wird. Das geschmolzene und in etwa geläuterte Glas fließt dann über einen Vorherd, bzw. genauer gesagt über einen diesem Vorherd zugeordneten Vorkammerkanal direkt zu einer Anzahl von Düsen, die dem Kanal zugeordnet sind. Diese Düsen des Vorkammerkanals sind im Verhältnis zur Anlage winzig und verhältnismäßig flach ausgebildet. Die Glastemperaturen im Vorkammerkanal und in den flachen Düsenwannen sind wesentlich niedriger als die Temperatur der Schmelze im Schmelzofen, außerdem ist besonders nachteilig der Umstand, daß das schmelzflüssige Glas in den Düsenwannen nur eine sehr geringe Verweilzeit aufweist, so daß auf das Glas kein Einfluß mehr ausgeübt werden kann, bevor es schließlich an den unteren Düsenöffnungen der Düsen zu möglichst feinen Fäden ausgezogen wird. Der Fluß des zunächst vom Schmelzofen kommenden, relativ heißen Glases durch den Vorkammerkanal verursacht thermische, physikalische und chemische Inhomogenitäten und Störungen der Glasschmelze; einmal weil sich das Glas an den feuerfesten Seitenwänden und am Boden des Vorkammerkanals abkühlt und zum anderen, weil auf Grund der zunächst recht hohen Temperatur Fäden des feuerfesten Materials mitgezogen werden, die zu einer Verunreinigung des Glases führen. Durch den Fluß des Glases aus dem Schmelzofen über den Vorkammerkanal in die einzelnen flachen Düsen ergibt sich eine erhebliche Turbulenz, auch ist das schließlich in den Düsen angekommene Glas hinsichtlich seiner Temperaturverteilung entsprechend inhomogen.

Es ist zwar bekannt, die Düsen durch Zuführung elektrischer Energie in der Weise zu heizen, daß sich die Wände der flachen Düsen erwärmen. Es handelt sich hier also um eine Wandheizung. Dies führt jedoch zu weiteren Nachteilen, da durch die Wandheizung dem schmelzflüssigen Glas in der Düse kein einheitliches Temperaturprofil verliehen werden kann. Tatsächlich ist die Wandheizung eher geeignet, zusätzliche Turbulenzen und Strömungen in das Glas einzuführen, so daß eine angestrebte laminare Verteilung nicht erzielt werden kann. Die Folge dieser Temperaturänderungen und Inhomogenitäten des Glases sind häufige Fadenbrüche, die Bildung ungleicher Fäden und weitere Schwierigkeiten, die bei zu häufigen Fadenbrüchen bis zu einem Stillegen des gesamten Ausziehbetriebs führen können. Von besonderem Nachteil ist auch die Notwendigkeit, bei einem solchen bekannten Direktschmelzverfahren im Schmelzofen beim Aufschmelzen und beabsichtigten Läutern des Glases auf eine verhältnismäßig sehr hohe Temperatur gehen zu müssen, damit eine ausreiche Läuterung erzielt wird, und damit dem Glas ein solcher Wärmegehalt verliehen werden kann, daß die erforderliche Beförderung des Glases vom Schmelzofen über den Vorkammerkanal zu den einzelnen Düsen keine zu große Temperaturabsenkung bewirkt. Die hohe Temperatur des Glases im Schmelzofen führt aber auch zu einem teilweisen Abbau der feuerfesten Verkleidung des Schmelzofens und zu einem Mitführen entsprechender, nicht zum Glas gehörender Bestandteile. Dadurch ergeben sich die schon erwähnten chemischen Inhomogenitäten des Glases. Bei den physikalischen Inhomogenitäten handelt es sich um starke Turbulenzen und Strömungen des Glases, die im Ausziehbereich außerordentlich unerwünscht sind. Die thermischen Inhomogenitäten sind ungleichmäßige Temperaturen des Glaskörpers in der Düse, was eine ungleichmäßige Viskositätsverteilung und daher ungleichmäßige Fäden nach sich zieht.

Als weiteres bekanntes Herstellungsverfahren zum Ausziehen von Glasfaden sei das Kugelschmelzverfahren genannt, welches sich beispielsweise dem US-PS 3048 640 entnehmen läßt. Bei diesem Kugelschmelzverfahren werden zunächst einmal die Ausgangsmaterialien für das Glas in einem Schmelzofen aufgeschmol-

zen und in Behältern entsprechend geläutert; aus diesem so geläuterten Glas werden schließlich Glaskugeln, nämlich sogenannte Marbels, hergestellt, die dann abgekühlt und, wenn gewünscht, beliebig lange gelagert werden können. Zum Herstellen von Glasfäden werden diese geläutertes Glas enthaltenden Glaskugeln dann einer einheitlichen Anordnung aus Schmelzvorrichtung und Düsenwanne zugeführt, die insgesamt als Speiser bezeichnet wird. Der aus der US-PS 30 48 640 bekannte Speiser hat einen Vorschmelzbereich und einen nachgeschalteten Behälterbereich mit einem dort angeordneten Heizstreifen. Die geläuterten Glaskugeln werden der Schmelzkammer zugeführt, in dieser aufgeschmolzen und fließen dann als geschmolzenes Glas durch eine Endstelle in die Speiserkammer. In dieser befindet sich ein als Heizelement ausgebildeter, V-förmiger Schirm mit kleinen Durchbrüchen, so daß ein Durchfließen von Fäden oder unvollständig aufgeschmolzenem Glas in die Speiserkammer verhindert wird. Das Heizelement in der Speiserkammer sorgt neben dem Aufschmelzen der Glaskugelreststücke auch für eine gleichmäßige Viskosität des schon von vornherein geläuterten Glases. Das Kugelschmelzverfahren erfordert zur Glasverarbeitung beträchtliche Energiemengen, denn die Ausgangsmaterialien werden in einem ersten Schmelzverfahren aufgeschmolzen, geläuteft>^u Kugeln verarbeitet und abgekühlt, anschließend nochmals aufgeschmolzen und unter Einstellung der richtigen Viskosität durch die Düse als Spinnfäden abgegeben.

In einem solchen, Glaskugeln verarbeitenden Speiser erfolgt die Konditionierung des Glases insgesamt in dem das schmelzflüssige Glas aufnehmenden Behälter, in welchem auch die von elektrischem Strom druchflossene Heizeinrichtung angeordnet ist, die sich im wesentlichen unterhalb des Spiegels aus schmelzflüssigem Glas befindet. Die Temperaturen bei dem Kugelschmelzverfahren sind insgesamt geringer, schon deshalb, weil eine Läuterung des Glases nicht mehr erforderlich ist. Die Speiserheizung ist dazu bestimmt, nach völliger Schmelzung des Glases diesem eine solche Viskosität zu verleihen, daß sich die Glasströme an den Düsenspitzen des Speisers in geeigneter Weise ausziehen lassen. Eine Temperaturerhöhung auf einen bestimmten Wert findet bei dem Kugelschmelzverfahren nicht statt.

Eine ebenfalls nach dem Kugelschmelzverfahren arbeitende Vorrichtung läßt sich schließlich noch der US-PS 31 04 761 entnehmen, die sich hauptsächlich auf die Dosierung und Zuführung der Kugeln zum Speiser beschränkt Der Speiser verfügt hier lediglich über einen größeren Behälter, der auch die Heizeinrichtung für das Aufschmelzen der Kugeln aufweist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das bekannte Direktschmelzverfahren in der Weise zu verbessern, daß dieses sich auch zum Ausziehen sehr feiner textiler Glasfäden eignet, wobei aus dem Glas die in ihm enthaltenen Gase ausgetrieben, eine Keimbildung im Glas verhindert wird und eine laminare Strömung desselben bis zu dem Ausziehbereich sichergestellt ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von dem eingangs als bekannt vorausgesetzten Verfahren und besteht erfindungsgemäß darin, daß eine vertikal langgestreckte Düse verwendet wird, die im oberen Bereich eine den Glasstrom durchsetzende, zusätzliche Heizeinrichtung aufweist, an der die Schmelze auf eine Temperatur nahe oberhalb der Temperatur im Schmelzofen erhitzt wird.

Der Erfindung gelingt es daher, das schmelzflüssige Glas beim Direktschmelzverfahren einer kontrollierten Wärmebehandlung zur Konditionierung und Homogenisierung zu unterwerfen, so daß die aus den Glasströmen der verschiedenen, an den Vorkammerkanal austretenden Düsen austretenden Fäden gleichmäßig sind und wesentlich bessere Festigkeitseigenschaften aufweisen; insbesondere gelingt auf diese Weise die Herabsetzung der Fadenbrüche in erheblichem Maße.

Die Erfindung geht hierbei so vor, daß am Vorkammerkanal Düsen mit erheblicher Tiefe verwendet werden, in denen auf das schmelzflüssige Glas nochmals im Sinne einer Läuterung eingewirkt werden kann. Hierzu ist eine den Glasstrom durchsetzende und daher homogen beeinflussende Heizeinrichtung im oberen Bereich der Düse vorgesehen. Durch die auf diese Weise nochmals mögliche Erhitzung des Glases in der Düse auf eine die Temperatur im Vorkammerkanal wesentlich übersteigende und sich der Temperatur im Schmelzofen annähernde Temperatur gelingt eine einwandfreie Konditionierung und Läuterung des Glases beim Direktschmelzverfahren, so daß sich nunmehr textile Glasseidenfäden herstellen lassen, die in ihrer Qualität mit den Fäden des Kugelschmelzverfahrens vergleichbar sind, ohne daß dessen erhebliche Nachteile, insbesondere die extrem hohen Energiekosten, in Kauf genommen werden müssen.

Vorteilhaft ist bei der Erfindung außerdem, daß über den gesamten Bereich Temperaturspitzen abgebaut werden können, so daß, abgesehen von einer Energieeinsparung, auch die hohe Maximaltemperatur im Schmelzofen, die früher für die einzige Läuterung des Glases erforderlich war, verringert werden kann. Dadurch wird sowohl eine schnelle Beschädigung desselben als auch ein Abbau der feuerfesten Verkleidung im Schmelzofen und im Vorkammerkanal verhindert Durch die starke Erhitzung des Glases oberhalb des mittleren Bereiches der Düse wird dieses thermisch konditioniert und erhält den gewünschten progressiven Temperaturverlauf bis zur Ausziehzone; insgesamt erhält man eine idealere Glasschmelze sowohl in physikalischer als auch in chemischer Hinsicht.

Die Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens geht aus von über einen Vörkammerofenkanal mit einem Schmelzofen verbundenen, elektrisch heizbaren Düsen und besteht darin, daß die Tiefe der Düsen größer als deren Breite ist und im vorderen Teil der Düsen ein mit beiden Stirnwänden verbundenes Heizelement vorgesehen ist, das elektrisch mit einem senkrecht angeordneten und über die gesamte Höhe der Stirnwand laufenden Stirnansatzstück verbunden ist, das mit einer in ihrer Position längs des Stirnansatzstückes zur Veränderung der Temperaturverteilung verschiebbaren Stromschiene verbunden ist Durch die Wahl einer eine erhebliche Tiefe aufweisenden, jedoch verhältnismäßig engen Düse und durch die Verschiebbarkeit der Stromanschlußschiene wird eine bessere Wärmeübertragung und eine einwandfreie Einstellung eines gewünschten Temperaturprofils des Glases gewährleistet, so daß man insgesamt eine laminare Glasströmung erzielt Durch die in der Düse stehende vergrößerte Glassäule können auch die Ausströmöffnungen infolge des höheren Drucks verkleinert werden, so daß dünnere Glasströme hergestellt und das Ausziehen dieser Glasströme zu feineren Fäden erleichtert wird.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche und in diesen niedergelegt

Im folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren sowie Aufbau und Wirkungsweise einer Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens an Hand der Figuren im einzelnen näher erläutert Dabei zeigt

F i g. 1 eine schematische Seitenansicht eines Vorkammerkanals mit mehreren angeschlossenen Düsen,
-.Fig.2 einen vertikalen Schnitt durch die Vorrichtung gemäß der Linie 2-2 in F i g. 1 und

F i g. 3 eine Teildarstellung einer längsgeschnittenen Düse mit Angabe der Stirnzuführungen.

Obwohl das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung bei der Herstellung von Glasfäden oder -fasern aus konditioniertem Glas besonders vorteilhaft sind, läßt sich die Erfindindung auch auf die Konditionierung von durch Erwärmen schmelzbare andere Stoffe anwenden.

Die in F i g. 1 dargestellte Vorrichtung ist zur Durchführung des Direktschmelzverfahrens vorgesehen, um geschmolzenes Glas einer Vielzahl von Düsen zuzuführen, die mit einem Vorkammerofen verbunden sind. Die Glascharge wird in einen Schmelzofen 10 eingeführt, und zwar an dem dem Vorkammerofen 12 gegenüberliegenden Ende des Schmelzofens, der mit dem Vorkammerofen 12 verbunden ist

Die Glascharge wird im Schmelzofen 10 geschmolzen und durch diesen hindurchbewegt, um den Glasfluß t"^ zu läutern; dann wird das geläuterte schmelzflüssige 'Glas 14 einem sich in Längsrichtung des Vorkammerofens 12 erstreckenden Vorkammerkanal 16 zugeführt. Längs des Vorkammerkanals 16 sind im Abstand voneinander Düsen 18 angeordnet Das Bodenteil einer jeden Düsenwanne ist mit Düsenöffnungen versehen, durch die Glasströme 19 fließen; diese werden dann zu Fäden 20 ausgezogen, indem ein Strang 22 von Glasfäden auf eine Aufwickeltrommel 24 einer Wickelmaschine 26 üblicher Bauart aufgewickelt wird. Für jede Düse ist eine gesondere Wickelmaschine vorgesehen. Die Glasströme können aber auch mit Hilfe anderer Ausziehmethoden zu Fasern oder Fäden ausgezogen werden.

Das Glas wird im Vorkammerofen durch Erhitzen mittels Brennern 34 im flüssigen Zustand gehalten; die Brenner 34 sind am Oberteil des Vorkammerofens 12 angeordnet und sie werden mit einer. Mischung aus Gas oder öl mit Luft durch Zufuhrrohre 36 beschickt, die mit einer nicht dargestellten Mischvorrichtung verbunden sind; an jedem Brenner ist ein Ventil 38 vorgesehen, um die Brennstoffzufuhr zum Brenner zu regulieren. Die Brenner sind vorzugsweise vom Strahlungstyp, doch kann auch jede andere Brennerart dazu verwendet werden, den Vorkammerkanal 16 zu erhitzen, um so die Temperatur des Glasflusses 14 im Vorkammerkanal zu steuern.

Wie in F i g. 2 dargestellt ist weist jede Düse 18 im wesentlichen vertikale Seitenwände 40 und Stirnwände 41 auf, die aus einer Legierung von Platin und Rhodium oder aus einem anderen geeigneten metallischen Material bestehen, das gegenüber den hohen Temperaturen geschmolzenen Glases beständig ist und nicht korrodiert Jede Düse ist mit einer feuerfesten Isolierung 44 umgeben, die von einem metallischen Gehäuse 46 getragen wird. Das Gehäuse 46 kann in beliebiger Weise am Vorkammerofen 12 befestigt sein. Ein Bodenteil 48 der Düse ist mit einer Gruppe von nach unten gerichteten Düsenöffnungen 50 versehen, durch die jeweils ein Glasstrom 19 fließt

Eine von den Seitenwänden 40 und den Stirnwänden 41 der Düse gebildete Kammer 52 weist eine größere Tiefe als die bisher benutzten Düsen auf. Dabei ist die Tiefe erheblich größer als die Breite der Kammer. Die Kammer 52 bildet einen verhältnismäßig tiefen und engen Schacht, in dem das Glas einer Temperaturbehandlung unterzogen werden kann, die im folgenden noch beschrieben wird. Im oberen Teil der Kammer 52 einer jeden Düse, vorzugsweise über den mittleren Bereich der Düse, ist eine Heizeinrichtung 56 angeordnet, die vorzugsweise die Form eines mit öffnungen.58 versehenen Siebes hat, durch die das Glas hindurchfließt.

Bei dem in den F i g. 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispielen ist die Heizeinrichtung 56 aus einem Streifen gebildet, der aus einer Legierung aus Platin und Rhodium-ist und eine ungefähr V-förmige Gestalt

¹S hat; der Streifen ist an seinen oberen Kanten mit Flanschen 60 versehen, die mit den Seitenwänden 40 der Düse verbunden sind. Die Enden des Streifens sind an den Stirnwänden 41 befestigt Obwohl die V-förmige Ausbildung der Heizeinrichtung 56 bevorzugt wird, da _auf diese Weise eine erhebliche Oberfläche der Heizeinrichtung in direktem Kontakt mit dem Glas gebracht wird und infolgedessen ein guter Wärmeübergang stattfinden kann, kann die Heizeinrichtung auch eine andere Gestalt haben, falls dies erwünscht ist.

²S Einstückig mit jeder Stirnwand der Düse ist jeweils ein Stirnansatzstück 62 von vorzugsweise rechteckigem Querschnitt und gleichbleibender Dicke über die ganze Höhe vorgesehen, wie dies in F i g. 2 mit gestrichelten Linien dargestellt ist. Jedem Stirnansatzstück wird elektrischer Strom durch eine Stromschiene 64 zugeführt, die mit einer Stromquelle hoher Stromabgabe, aber niederer Spannung verbunden ist. Jede Stromschiene hat eine Klemme 66 zum Direktanschluß an das Stirnansatzstück 62, wozu die Klemme 66 mit Klemmschrauben 67 versehen ist, die das Einstellen der vertikalen Lage der Klemme bezüglich des Stirnansatzstükkes 62 und somit eine Beeinflussung der Stromverteilung durch die Wände der Düse und durch die Heizeinrichtung 56 ermöglichen.

Die Erfindung gestattet die Kontrolle und Überwachung der Erhitzung sowie der Temperatur des Glases . vom Schmelzen im Schmelzofen bis zum Herausströmen der Glasströme 19 aus dem tiefen Schacht der Düse 18. Ein wesentliches Merkmal besteht in der erheblichen Wiedererhitzung des Glases in jeder Düse sowie der damit verbundenen Wärmebehandlung, die zu einer höheren Zugfestigkeit der Fasern oder Fäden sowie zu anderen Vorteilen führt Beim Schmelzen und Läutern der Glascharge im Schmelzofen 10 wird die Schmelze auf eine verhältnismäßig hohe Temperatur gebracht die wesentlich über der Schmelztemperatur liegt wodurch die Homogenität des Glases verbessert wird.

Das geschmolzene Glas gibt bei hohen Temperaturen im Schmelzofen Gase und flüchtige Bestandteile sowie Verunreinigungen ab, die im Glas gelöst waren. Das Ausmaß, in dem das geschmolzene Glas diese Gase, flüchtige Bestandteile und Verunreinigungen abgibt, hängt zum Teil von der maximalen Temperatur ab,

bei der das Glas im Schmelzofen verarbeitet wird.

Wenn das geschmolzene Glas über die maximale Schmelztemperatur erhitzt wird, so fördert die höhere Temperatur eine weitere Abgabe von Gasen und flüchtigen Bestandteilen, was als Aufkochen bezeichnet

wird. Infolgedessen werden um so mehr Gase und flüchtige Bestandteile aus dem Glas ausgetrieben, je höher die Temperatur der Schmelze im Schmelzofen ist.

Ein hoher Grad an Homogenität eines nicht verunreinigten Glases ist beim Verarbeiten von Glas in feine textile Fäden oder Fasern unumgänglich notwendig. Jedoch machen es praktische Überlegungen unwirtschaftlich, die Temperatur des Glases im Schmelzofen zu stark zu erhöhen, da dazu erhebliche zusätzliche Energiemengen erforderlich sind und außerdem bei den extrem hohen Temperaturen die feuerfeste Auskleidung des Schmelzofens leicht zerstört wird, so daß Teilchen des feuerfesten Materials ins Glas gelangen und dieses verunreinigen, was eine Verschlechterung seiner Eigenschaften hinsichtlich des Ausziehens in feine Fäden zur Folge hat Infolgedessen ist es auf Grund wirtschaftlicher Überlegungen ratsam, die maximale Schmelztemperatur auf etwa 1593° C oder weniger zu begrenzen.

Bei dem-bisher bekannten, weiter vorn schon geschilderten Verfahren zur Herstellung ausgezogener Fäden oder Fasern aus geschmolzenem Glas erniedrigt sich dessen Temperatur infolge Wärmeverlusten im Vorkammerofen erheblich, es bleibt jedoch in geschmolzenem Zustand und wird dann in den flachen, schalenähn-Iichen Düsen, die längs des Vorkammerofens angeordnet sind, ausgezogen.

Durch die Zuführung von elektrischer Heizenergie mittels einer Heizeinrichtung eines Heizelements im ,oberen Teil der einen tiefen Schacht bildenden Düse Wird eine erhebliche Erhöhung der Temperatur des Glases im oberen Bereich der Düse vorgenommen und das Glas einer Wärmebehandlung unterzogen, wodurch erhebliche Vorteile gegenüber den vorbekannten Verfahren erzielt werden. Die Glastemperatur im Vorkammerkanal ist wesentlich niedriger als diejenige der Schmelze im Schmelzofen; beispielsweise beträgt die •Temperatur im Vorkammerkanal ungefähr 1204 bis 1260⁰C, die durch die von den Brennern 34 zugeführte Wärme aufrechterhalten wird.

Üblicherweise existiert über den Querschnitt des Vorkammerkanals im Glas ein thermisches Gefälle. Die von den Brennern 34 zugeführte Wärme führt im mittleren Bereich zu einer höheren Temperatur als sie im Glas längs der mit feuerfestem Material verkleideten Seitenwände und am Boden des Vorkammerkanals herrscht, wo die üblichen Wärmeverluste auftreten. So ergibt sich eine Tendenz zur Bildung feuerfester Fäden im Glas, das sich längs der feuerfesten Auskleidung des Vorkammerkanals bewegt, wodurch die physikalischen und chemischen Eigenschaften des Glases verschlechtert werden. Bei der Erfindung wird das Glas im Bereich der Heizeinrichtung auf eine Temperatur erhitzt, die wesentlich über der Temperatur des Glases im Vorkammerkanal liegt; vorzugsweise wird die Glastemperatur so erhöht, daß sie sich der maximalen Temperatur der Schmelze im Schmelzofen 10 nähert, diese jedoch nicht übersteigt Durch diese Wärmebehandlung des Glases wird eine vollständigere Lösung des Glases erreicht und die physikalischen und chemischen Eigenschaften verbessert Es wurde festgestellt, daß eine weitere Temperaturerhöhung über die maximale Schmelztemperatur im Schmelzofen hinaus keine weiteren Vorteile bringt

Vorteilhafterweise ist das Heizelement 56 über einem mittleren Bereich der Düsenwanne angeordnet wobei das Erhitzen des Glases so gesteuert wird, daß die Glastemperatur im Bereich des Heizelements 56 die ursprüngliche Schmelztemperatur nicht übersteigt Das infolge des Ausfließens der Glasströme 19 aus den Düsen der Düsenwanne innerhalb dieser nach unten fließende Glas kühlt sich nach und nach ab. Dabei wird eine laminare Strömung aufrecht erhalten, so daß das Glas im Bereich des Bodenteils 48 der Düsenwanne eine Temperatur hat, die für das Ausfließen aus den. Düsen 50 sowie das Ausziehen geeignet ist.

Die Wärmebehandlung des Glases im oberen Bereich der einen tiefen Schacht bildenden Düse sowie die Ausbildung dieser Düse selbst, die eine verhältnismäßig geringe Breite aufweist, führt zu verschiedenen Vorteilen beim Ausziehen der Glasfaden. Die erhebliche Tiefe der Düsenwannen führt zu einer höheren Glassäule in den Düsenwannen, weshalb der Düseninnendurchmesser verringert werden kann, was wiederum zu feineren Glasströmen und somit zum leichteren Ausziehen zu feineren Fäden führt

Dabei kann auch wegen der größeren Höhe der Glassäule im Zusammenhang mit der Wärmebehandlung die Ausziehzugkraft an den Fäden 20 vermindert werden, wodurch die Zahl der Fadenbrüche herabgesetzt wird.

Die verhältnismäßig engen und tiefen Düsen ergeben ferner eine größere Verweilzeit des Glases fn den Düsen, wodurch die Gleichmäßigkeit der Temperatur in horizontalen Ebenen gefördert wird und ferner ein gleichmäßiger Temperaturabfall vom Bereich der Wärmebehandlung zum Bodenteil der Düse gewährleistet ist Die Düsen 18 sind aus Metall, beispielsweise aus einer Legierung von Platin' und Rhodium, so daß das Glas in den Düsenwannen bei den erhöhten Temperaturen nicht durch eine Erosion des feuerfesten Werkstoffes verunreinigt wird.

Die Klemmen 66 können in vertikaler Richtung bezüglich der Stirnsatzstücke 62 an jeder Düsenwanne justiert werden, um so die Wärmeverteilung durch Kontrolle der Stromverteilung in den Heizkörpern 56 und den Seitenwänden der Düsenwannen zu beeinflussen.

Durch ein derartiges Einjustieren kann die Glastemperatur im Bereich des Heizelements reguliert werden, wodurch sich auch die Temperatur des Glases in der Nähe des Bodenteils 48 steuern und eine geeignete Glasviskosität in diesem Bereich erzielen läßt Es wurde festgestellt, daß bei einer Düse mit einer durchschnittlichen Kapazität zur Herstellung textiler Fäden eine Tiefe von ungefähr 15,2 cm und eine Breite von ungefähr der Hälfte bis zwei Dritteln der Tiefe zur Wärmebehandlung im oberen Bereich der Düse besonders geeignet ist

Die Erfindung kompensiert Temperaturschwankungen oder Temperaturstürze des Glases im Vorkammerkanal; außerdem lassen sich negative Einflüsse infolge Temperaturdifferenzen des den verschiedenen, längs des Vorkammerofens angeordneten Düsen zugeführten Glases beseitigen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

609514/344

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung mineralischer Fäden oder Fasern, insbesondere Glasfaden oder -fasern nach dem Direktschmelzverfahren, bei dem mineralisches Material in einem Schmelzofen geschmolzen und geläutert wird, und bei dem die entstehende Schmelze durch einen horizontalen, mit dem Schmelzofen verbundenen Vorkammer-Ofenkanal bei einer unter der des Schmelzofens liegenden Temperatur in eine oder mehrere elektrisch beheizbare Düsen fließt, dadurch gekennzeichnet, daß eine vertikal langgestreckte Düse verwendet wird, die im oberen Bereich eine den Glasstrom durchsetzende, zusätzliche Heizeinrichtung aufweist, an der die Schmelze auf eine Temperatur nahe oberhalb der Temperatur im Schmelzofen erhitzt wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit über einen Vorkammerofenkanal mit einem Schmelzofen verbundenen, elektrisch heizbaren Düsen, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der Düsen (18) größer als deren Breite ist und im oberen Teil der Düsen (18) ein mit beiden Stirnwänden (41) verbundenes Heizelement (56) vorgesehen ist, das elektrisch mit einem senkrecht an-' geordneten und über die gesamte Höhe der Stirnwand laufenden Stirnansatzstück (62) verbunden ist, das mit einer in ihrer Position längs des Stirnansatz-Stückes (62) zur Veränderung der Temperaturverteilung verschiebbaren Stromschiene (64) verbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizelement ein V-förmiger, hochtemperaturbeständiger, perforierter Blechstreifen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der Düsenwanne 15 cm und ihre Breite 7'/2 bis 10 cm beträgt.