DE1596583B2 - Ziehvorrichtung zur herstellung von glasfaern mit einer waermeuebertragungsvorrichtung - Google Patents

Description

löst, daß wenigstens Teile der Wärmeübertragungs- Wie insbesondere in Fig. 1 dargestellt, ist eine

vorrichtung aus Silber oder Kupfer als gut wärme- Schmelzwanne 10 mit einer die durch Wärme geleitendem Werkstoff hergestellt sind, welcher Werk- schmolzene Glasschmelze enthaltenden Kammer 12 stoff mit einer Schicht aus Nickel als Werkstoff, der vorgesehen. Über rohrförmige Körper 14 kann das mit dem die Wanne bildenden Werkstoff besser ver- 5 Glas vorzugsweise in Form von Kugeln in die von träglich ist und diese nicht beschädigt, wenn er mit der Wanne gebildete Kammer eingespeist werden, ihr in Berührung kommt, überzogen ist. Die Wanne ist mit Kontakten 16 ausgestattet, welche

Bei der erfindungsgemäßen Sehvorrichtung findet mit elektrischen Leitern oder Stäben 18 in leitender eine Erosion der Wanne auch dann nicht mehr statt, Verbindung stehen, die an eine elektrische Stromwenn einer der Kühlflügel mit der Wanne in Be- io quelle angeschlossen sind, so daß der Strom durch rührung kommen sollte. Es ist daher nicht mehr er- die Wanne fließt und das Glas in einem zum Ausforderlich, bei der Montage der Kühlflügel höchste fließen ausreichend flüssigen Zustand gehalten wird. Präzision walten zu lassen. Es ist daher möglich, Der Boden der Wanne ist mit einer gewissen An-

die Kühlflügel sehr viel dichter aneinander und an zahl von Ansätzen 20 ausgestattet, welche jeweils dem Wannenboden anzuordnen, so daß von vorn- 15 einen Durchtritt 22 aufweisen, durch die hindurch herein auch die Austrittsöffnungen an dem Boden das Glas ausfließt und Glasströme bildet. Wie in dichter aneinander vorgesehen werden können, was Fig.2 dargestellt, weist jeder Ansatz20 eine Ausinsbesondere zum Ausziehen von sehr fernen Fasern nehmung 24 auf, welche eine Austrittsöffnung 26 für von großem Vorteil ist. Auch die Reinigung der das Glas bildet. Der Glasstrom weist im Bereich der Kühlflügel ist infolge der Unempfindlichkeit der er- 20 Austnttsöffnung der Ansätze eine kegelige Form 28 findungsgemäßen Einrichtung sehr viel rascher als auf.

bei bekannten Einrichtungen durchzuführen. Damit Das Glas wird aus den Kegeln 28 in Form von

entfallen bei der erfindungsgemäßen Einrichtung un- kontinuierlichen Fäden 30 abgezogen, die dann durch wirtschaftliche Totzeiten nahezu vollständig. Der einen Sammelschuh 34 zu einem Strang 32 zuBetrieb der Einrichtung muß zur Reinigung der 25 sammenlaufen. Oberhalb des Sammelschuhes 34 be-Kühlflügel nicht mehr unterbrochen werden. Ins- findet sich eine Auftragsvorrichtung 36 mit einem gesamt gesehen, ist die erfindungsgemäße Einrichtung Vorratsbehälter 37, der eine Appretur enthält, und daHer störungsfrei, wirtschaftlich und einfach zu mit einem Auftragselement 40.
handhaben. Es sei noch darauf hingewiesen, daß das Die an sich bekannte Aufspuleinrichtung 42 weist

Problem der Unverträglichkeit von Werkstoffen 30 einen von einem nicht dargestellten Motor aus angeeinzelner Teile von Ziehvorrichtungen nicht dadurch triebenen Drehkörper 44 auf. Ein dünnwandiges gelöst werden könnte, daß die mit Öffnungen ver- Spulrohr 46 ist auf den Drehkörper aufgesetzt, und sehenen Ansätze am Boden der Wanne aus einer der Faden 32 rollt sich unter Bildung einer Spule 48 Nickel-Platin-Legierung hergestellt wurden. In einem auf das Spulrohr auf, wobei durch dieses Aufspulen solchen Falle wäre nämlich der Benetzungswinkel, 35 auf das Spulrohr die Glasströme fadenförmig abgeden das Glas mit der Oberfläche einer Nickel-Platin- zogen werden. Ein sich drehender Fadenführer 50 ist Legierung einnimmt, so gering, daß die gesamte vorgesehen, um die Wicklungen des Fadens beim untere Fläche des Wannenbodens von dem Glas Aufspulen auf der Spule zu kreuzen,
überflutet wäre, so daß eine solche Konstruktion Die Vorrichtung zum Übertragen der Wärme, d. h.

nicht verwendet werden könnte, um individuelle 40 zum Abführen der Wärme aus Glaskegeln 28, ist in Glasströme in dichten Abständen voneinander aus F i g. 2, 3 und 4 näher dargestellt. Die Ansätze 20 der Wanne austreten zu lassen und die individuellen sind in Reihen quer zu der Wanne 10 angeordnet. Glasströme dann in Fasern oder Stränge auszuziehen. Die Vorrichtung umfaßt einen Wärmeaustauscher 52, Die Verwendung derartiger Legierungen als Material der hohl ist und eine Kammer 54 für den Durchtritt für die Wanne scheidet daher von vornherein aus. 45 eines Kühlmittels aufweist. Der Wärmeaustauscher Die erfindungsgemäße Ausbildung einer Ziehvorrich- 52 ist seitlich von und parallel zu der Wanne angetung ermöglicht im Gegensatz dazu eine Beseitigung ordnet. Er weist in vorzugsweise regelmäßigen Aballer bisher aufgetretenen Schwierigkeiten, insbeson- ständen Einschnitte zur Aufnahme der Enden von dere hinsichtlich der Unverträglichkeit von Werk- scheibenförmigen Flügeln 56 auf. Die Flügel 56 sind stoffen und Teilen der Vorrichtung. 50 in den Einschnitten des Körpers 52 verlötet oder auf

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der beliebige andere Weise befestigt.
Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung be- Die aus den Flügeln einerseits und dem

schrieben. Es zeigt Wärmeaustauscher andererseits gebildete Wärme-

Fig. 1 in schematischer Gesamtansicht eme übertragungsvorrichtung ist insbesondere in Fig.3 Schmelzwanne in Verbindung mit einer Aufspul- 55 dargestellt. Zwischen zwei benachbarten Flügeln sind einrichtung, jeweils zwei Reihen von öffnungen in Querrichtung

Fig. 2 eine Teilschnittansicht in vergrößertem angeordnet. Die Kammer 54 weist eine Einlauf-Maßstab eines Teils der Schmelzwanne mit ihren öffnung 58 und einen Ablauf 59 auf, durch die Flügeln, Wasser oder eine andere Kühlflüssigkeit eingespeist

Fig. 3 eine raumbildliche Darstellung der 60 und abgezogen wird.
Schmelzwanne und der Flügel, Die Flügel 56 sind so dünnwandig wie eben mög-

Fig. 4 raumbildlich in vergrößertem Maßstab lieh, so daß die Öffnungsreihen so nahe wie eben einen Hügel und eine Vorrichtung zur Wärme- möglich beieinander liegen. Sie können z. -B. eme absorption, Stärke von ¹Zz mm bis 2,5 cm maximal aufweisen,

F i g. 5 eine stark vergrößerte Schnittansicht eines 65 und zwar in Abhängigkeit von dem Abstand der aus Flügels; den Ansätzen 20 austretenden Glasströme.

F i g. 6 und 7 zeigen in Seitenansicht jeweils andere Gemäß der Erfindung ist das Metall 62 der Kühl-

Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung. flügel 56 oder der Kühlflügel 56 und des Körpers 52

Kupfer oder Silber. Dieses Metall 62 ist gemäß der Erfindung beschichtet, bewalzt oder überzogen mit einem anderen Metall, welches bei der Berührung der Platinlegierung der Wanne oder der Ansätze diese Platinlegierung weder angreift noch zersetzt.

Es hat sich herausgestellt, daß eine Schicht oder ein Überzug aus Nickel über einen Kupfer- oder Silberflügel die gewünschten Vorteile bietet. Bei der Berührung mit einem selbst sehr heißen Ansatz wird das Platin in keiner Weise zersetzt noch kommt es zu einer Verbindung mit diesem. Ferner hat sich herausgestellt, daß die Akkumulationsgeschwindigkeit von flüchtigen Stoffen auf der Nickeloberfläche wesentlich geringer ist als die Akkumulationsgeschwindigkeit derselben flüchtigen Stoffe oder Fremdkörper auf Flügeln mit einer Oberfläche aus Kupfer oder Silber. Ferner kann der durch diese Fremdkörper auf der Nickelbeschichtung oder -aufwalzung gebildete Belag leicht und schnell durch Wasser abgewaschen werden, welches unmittelbar gegen die Flügel gespritzt wird, ohne daß deshalb diese Flügel abgenommen werden müssen und ohne daß die Wanne oder die Nickeloberfläche selbst beschädigt oder verändert wird.

Da die von dem Glas herkommenden flüchtigen Stoffe sich mit einer sehr viel geringeren Geschwin-„digkeit an der Nickeloberfläche niederschlagen als * ^n Kupfer- oder Silberflächen, bleiben die Flügel während einer viel längeren Zeit sauber und verwendbar und bedürfen keines häufigen Waschens. Da die Nickeloberfläche der Flügel mit einem Wasserstrahl, gereinigt werden kann, ohne die Flügel von den'Ansätzen zu entfernen, sind die Berührungsmöglichkeiten der Flügel mit den Ansätzen während eines Reinigungsvorganges praktisch ausgeschlossen. Sollte es dennoch zu einer Berührung kommen, so wird die Wanne' nicht beschädigt. Schließlich wird die Nickeloberfläche durch die hohe Temperatur des Glases nicht beeinflußt, weil Nickel eine sehr viel höhere Schmelztemperatur aufweist als Kupfer oder Silber.

Die Nickelschicht oder der Nickelüberzug 60 kann relativ dünn sein, z. B. ²/ioo bis ^lo/ioo mm; die Hauptbedingung ist, daß er auf dem- Grundmetall eine durchgehende Fläche bildet. Die Nickelschicht kann '45 in an sich bekannter Weise, durch Elektrolyse auf- . gebracht sein oder durch ein nichtelektrisches Verfahren zum Überziehen von Metallen mit Nickel, wie z. B. durch Eintauchen, wobei dann ein chemisches Reduktionsmittel eine Umwandlung der Metallionen in Metall gewährleistet.

■ Das elektrolytische Auftragen scheint jedoch geeigneter zu sein, eine reine Nickelschicht auf dem Kupfer oder Silber herzustellen. Es ist vorteilhaft, die Flügel und den Körper 52 als Einheit zu beschichten, so daß die Verbindungsstelle zwischen den Flügeln und dem Körper 52 ebenfalls beschichtet wird.

Wegen der Nickelbeschichtung des Grundmetalls (Kupfer oder Silber) können die Ansätze 20 an der Wanne 10 viel näher aneinander angeordnet sein als bisher, da ein ungewollter Kontakt der Nickeloberfläche mit einem Ansatz nicht zur Beschädigung des Ansatzes führt.

Die nickelbeschichteten Flügel können leicht dadurch gereinigt werden, daß man gegen die Flügel einen Wasserstrahl richtet, ohne die Temperatur der Wanne und die Stellung der von den Flügeln und dem Wärmeaustauscher 52 gebildeten Einheit zu verändern. Auf diese Weise werden die Totzeiten oder Unterbrechungen beim Betrieb der Anlage vermindert, und die Reinigung der nickelbeschichteten Flügel mit einem Wasserstrahl kann in einer minimal kurzen Zeit durchgeführt werden.

Die Wärmeleitfähigkeit des Nickels ist geringer als die von Kupfer oder Silber, aber die Nickelschicht ist vergleichsweise sehr dünn und verzögert also nicht erheblich die Wärmeabsorption oder die Wärmeübertragung von dem Glas auf das Grundmetall (Kupfer oder Silber) der Flügel.

In Fig. 6 ist eine andere Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei der die Flügel 66 von zwei beiderseits der Wanne angeordneten Wärmeaustauschern 67 und 68 getragen sind. Durch Absenken der Wärmeaustauscher 67 und 68 derart, daß sie die Vielzahl von Flügeln 66 mit ihrer Oberseite tragen, erhält man einen freien Einblick unter die Wanne, so daß die Flügel richtig in bezug auf jede Reihe eingestellt werden können, nachdem die Wärmeübertragungseinheit eingesetzt worden ist. Darüber hinaus kann ein Luftstrom an den beiden Enden des von der Vorrichtung nach Fig.6 gebildeten freien Durchtritts fließen.

Wie in Fig.7 dargestellt, ist bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung nur ein einziger Wärmeaustauscher 77 vorgesehen, der mehrere Flügel 76 trägt In diesem Fall können die Flügel 76 in Einschnitten im unteren Teil des Wärmeaustauschers 77 angeordnet sein. Auf diese Weise bilden die Flügel noch Luftdurchtritte, wie oben schon erwähnt.

Die Erfindung ist nicht auf die ausgeführten Beispiele beschränkt. Sie ist insbesondere nicht auf die Verwendung von Silber oder Kupfer als gut wärmeleitender Werkstoff für Teile der Wärmeübertragungsvorrichtung beschränkt An Stelle von Silber oder Kupfer kann auch ein anderer gut wärmeleitender Werkstoff Verwendung finden, beispielsweise Gold. Dieser gut wärmeleitende Werkstoff wird mit einer Nickelschicht überzogen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1 2 worden, um die Wärme von den von den Glas-Patentansprüche: strömen gebildeten Kegeln im Bereich der Austrittsöffnungen abzuführen, so daß dadurch die Viskosität

1. Ziehvorrichtung zur Herstellung von Glas- des Glases heraufgesetzt wird und das Glas richtig fasern mit einer vorzugsweise aus Platin oder 5 ausgezogen werden kann. Um dies zu erreichen, ist einer Platin-Rhodium-Legierung oder einer es üblich,' Metallflügel vorzusehen, welche mit Platin-Iridium-Legierung bestehenden Wanne zur Wärmeaustauschern in Verbindung stehen, um die Einspeisung der Glasschmelze, die eine Fläche Wärme von den Glaskegeln abzuziehen und das mit in Reihen angeordneten Ziehöffnungen, Vor- Glas schnell abzukühlen und um die Umgebung zu · richtungen zum Ausziehen der Glasströme zu io stabilisieren, indem die Kegel von den Strömen der dünnen, kontinuierlichen Fasern sowie eine aus atmosphärischen Luft isoliert werden, dies alles im einer Anzahl von Kühlflügeln im Bereich der Hinblick auf ein richtiges Ausziehen der Glasströme. Glasstromreihen und einem Wärmetauscher be- Die gebräuchlichsten Metalle für diese Flügel sind stehenden Wärmeübertragungsvorrichtung um- Kupfer und Silber, da sie eine gute Wärmeleitfähigfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß 15 keit haben. Bei Einrichtungen mit einer relativ gewenigstens Teile der aus Silber oder Kupfer als ringen Anzahl von aus einer Wanne austretenden gut wärmeleitendem Werkstoff (62) bestehenden Glasströmen können die mit den Austrittsöffnungen Wärmeübertragungsvorachtung (52,56) mit einer versehenen Ansätze in ausreichendem Abstand unter-Schicht (60) aus Nickel als Werkstoff, der mit einander sein, damit die Flügel derart angeordnet dem die Wanne (10) bildenden Werkstoff besser 20 werden können, daß die Möglichkeit einer Berührung verträglich ist und diese nicht beschädigt, wenn der Flügel mit den Ansätzen gering ist. Bei der Herer mit ihr in Berührung kommt, überzogen ist. stellung von textlien Fasern geht die Tendenz aber

2. Ziehvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch dahin, die Anzahl der Fasern in einem Faden wesentgekennzeichnet, daß die Nickelschicht (60) elek- lieh zu erhöhen und feinere Fasern zu verwenden, trolytisch aufgetragen ist. 25 Die zunehmende Anzahl der Fasern hat eine ent-

3. Ziehvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, sprechende Zunahme der aus der Wanne austreten- t\ dadurch gekennzeichnet, daß die Nickelschicht den Glasströme zur Folge. Dadurch müssen die An-

" (60) durch Tauchen aufgetragen ist. sätze näher aneinandergerückt werden, wodurch

4. Ziehvorrichtung nach mindestens einem der wiederum der verfügbare Raum für die Anordnung Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß 30 der zwischen den Reihen der Glasströme liegenden die Nickelschicht (60) eine Dicke in der Größen- Flügel verringert wird. Dadurch kommt es zu einer Ordnung von ²/ioo bis ^io/ioo mm aufweist. wesentlichen Zunahme der Berührungsmöglichkeiten

zwischen den Flügeln und den Ansätzen. Nun ist aber die Wanne meistens aus einer Legierung von

35 Platin und von Rhodium hergestellt, um der Glastemperatur zu widerstehen, und jeglicher Kontakt des Kupfers oder des Silbers mit dem extrem heißen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ziehvorrich- Platin führt zu einer Zersetzung oder Erosion des rung zur Herstellung von Glasfasern mit einer vor- Platins.

zugsweise aus Platin oder einer Platin-Rhodium- 40 Eine andere bei der Verwendung von Flügeln aufLegierung oder einer Platin-Iridium-Legierung be- tretende Schwierigkeit besteht darin, daß die von stehenden Wanne zur Einspeisung der Glasschmelze, dem warmen Glas der Glasströme austretenden die eine Fläche mit in Reihen angeordneten Zieh- flüchtigen Stoffe sich auf das Kupfer oder Silber der öffnungen, Vorrichtungen zum Ausziehen der Glas- Flügel niederschlagen und sich dort sehr stark festströme zu dünnen, kontinuierlichen Fasern sowie 45 setzen, und zwar insbesondere deshalb, weil die eine aus einer Anzahl von Kühlflügeln im Bereich ■ Kupfer- oder Silberoberfläche bei hohen Temperader Glasstromreihen und einem Wärmetauscher be- türen oxydiert. Dadurch ist ein häufiges Reinigen der stehenden Wärmeübertragungsvorrichtung umfaßt. Flügel nötig. Bei einer Reinigung entfernt der Bei der Herstellung von Glasfasern oder -von Arbeiter alle Flügel und setzt die Temperatur der durchgehenden Glasfaden ist es bekannt, Glasströme 50 Wanne herab, bis die Glasströme durch Schwerkraft zu bilden, welche aus mit Austrittsöffnungen ver- mit verminderter Geschwindigkeit weiterfließen. Der sehenen Ansätzen einer Wanne, enhaltend einen Arbeiter reinigt dann die Flügel und die Wärme-Vorrat -von durch Wärme geschmolzenem Glas, - übertragungsmittel durch Waschen und Bürsten, was austreten, und dann diese Glasströme auszuziehen, ein schwieriger und langwieriger Vorgang ist. Dann um relativ dünne, durchgehende Fasern bzw. Fäden 55 setzt der Arbeiter die Flügel wieder im Bereich der zu erzielen, die insbesondere in der Textilindustrie wannen Wanne ein. Dies ist eine sehr kritische verwendet werden. Das in der Wanne enthaltene Arbeit, die die größte Aufmerksamkeit verlangt, weil Glas wird elektrisch erhitzt, und seine Temperatur unbedingt jeglicher Kontakt zwischen den Flügeln wird so gesteuert, daß seine Zähflüssigkeit im Be- und den warmen Ansätzen der Wanne vermieden reich der Austrittsöffnungen relativ gering ist, um 60 werden muß.

Glasströme praktisch gleichmäßiger Form und somit Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein

nach dem Ausziehen Fasern von praktisch gleich- Gerät der eingangs erläuterten Art zu schaffen, mäßiger Form zu erzielen. Ein Glas mit relativ ge- welches einfach aufgebaut ist, bei dem eine Erosion ringer Zähflüssigkeit ist jedoch beim Ausfließen aus der Wanne infolge eines Kontakts mit den Kühlden Austrittsöffnungen zu dünnflüssig, um an- 65 flügeln ausgeschlossen ist, das einfach und rasch zu schließend zu einer gleichmäßigen dünnen Faser ver- reinigen und zu warten ist und im Betrieb wirtschaftstreckt werden zu können. lieh und zuverlässig ist. Aus diesem Grund sind schon Mittel vorgeschlagen Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge-