DE1696038A1 - Fadenerzeugungsvorrichtung zur Erzeugung von Fasern aus geschmolzenem mineralischem Material,insbesondere Glas - Google Patents

Description

Patentanwälte _

Dipt.-Irg. Λ. Οπ-r.ecker Ζϋ·ΓθΟ, 1968

Dr.-irj.-H.Z;r.:^'i3Y ·

Dr.-!.;a. IV. btückmair München 22, l.laximilianstr. 43 ' 1696038

P 1867

OWENS-COKliliiG· FIBERGLAS COEPOBATIOfl 608 Madiaon Avenue, P.O. Box 901 ¹SOIEDO (Ohio 43601), Ü.SoA.

!"adenarseiigongsvorrichtung zur Erzeugung von lasern aus geschmolzenem mineralischem Material, insbesondere Glas ο

Sie Erfindung bezieht sich auf eine Faden» erzeugungsvorrichtung mit einer Bodenwand mit Öffnungen zum Abfließen von Strömungsfäden eines geschmolzenen Materials zum Zwecke des Ausziehens der Fäden zu Fasern, mit von der Bodenwand abstehenden Stirn- und 6eitenwänden sowie mit an jeder Stirnwand angeordneten Anschlüssen zur Einleitung elektrischer Energie in die Fadeneraeugungsvorrichtung zur Beheizung der Wände derselben.

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In neuester Zeit sind Fortschritte erzielt worden bei den Verfahren zur Verarbeitung von Glas zur Ausbildung von Fasern, Verfahren, bei denen eine gewisse Glasmasse in einem Ofen geschmolzen und geläutert (äffinee) wird und das geschmolzene Glas durch den Kanal eines Vorherdes (avant-creuset) in Richtung von an diesem entlang angeordneten Fadanerzeugungsvorrichtungen (filiere) ausfließt, wobei aus den Öffnungen der Fadenerzeugungsvorrichtungen Glasfäden ausfliegen und ausgezogen werden, indera Bio so zusammengerollt werden, daß sie auf einer drehbaren Sammelvorrichtung einen Faden bilden* Dieses Verfahren ist unter -isr Be se leimung "Direktachmelzverfahren-' bekannt. Bei die:)2m Verfahren bringt man das geschmolzene Glas auf eine relativ hohe Temperatur, na es zu

läutern. Während dieser Läuterung werden Gase und Fiüchtlg-

/oder keitsstoffe aus der Schmelze verdampft ausgetrieben» Diese Behandlung bsi hohen Temperaturen macht das Glas praktisch, stabil für alle Temperaturen unter der maximalen Temperatur des in dem Ofen befindlichen Schmelzbadee. Bisher war die Temperatur des Glases in dem Kanal des Vorherdes und in den Fadenerzeugungsvorrichtungen beträchtlich niedriger als die Temperatur der Glasschmelze in dem Ofen. Thermische, physikalische und chemische Homogenitätsfehler können jedoch während des Transportes des Glases in den Kanälen des Vorherdes auf-

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treten durch Särmeverluate au den Wänden aus feuerfestem Material und durch. Berührung mit dies en Wänden, die das Glas mit Schnüren (Fahnen; cordons) des feuerfesten Mate«' rials verunreinigen. Häufig trifft man auf Fadenrisse, auf die Ausbildung von ungleichmäßigen Fäden sowie auf andere Schwierigkeiten,' die man mindestens teilweise auf diese Inhomogenitäten in den entlang dem Vorherd angeordneten Fadenerzeugungsvorrichtungen zurückführt, welche mit Glas von dem Kanal des Vorherdes her gespeist werden. Bei den bisher \ entlang einem Kanal des Vorherdes verwendeten Fadenerzeugungsvorrichtungen können Temperaturabweichungen und Inhomogenitäten des Glases nicht richtig während der relativ kurzen Verweilzeit des Glases in der Fadenerzeugungevorrichtung korrigiert oder herabgemindert werden* Um dieser Schwierigkeit zu bsgegnen, hat man relativ tiefe Fadenerzeugungsvorrichtungen hergestellt, und man hat das in diesen Fädenerzeugungsvorrichtungen befindliche Glas auf eine Temperatur wiedererwärmt, die zwar im Bereich_f aber nicht über der ur~ sprungliciien Schmelztemperatur liegt, ua das Glas aufzubereiten (rsconditionner)» Fortschritte in letzter Zeit haben zur Entwicklung einer neuen Art von Fadenerzeugungsvorrichtungen mit einem sehr viel größeren öffnungsgjserschnitt geführt, um die Produktion von Fasern oder Fäden pro Station

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au erhöhen. Diese Fadenerzeugungovorriclitungen haben sich ' nach oben erstreckende und konvergierende Seitenwände, welche •ine obere Öffnung begrenzen, deren Abmessungen im wesentlichen dieselben sind wie die des Austrittskanals des Vorherdea. Um das Glas in diesen Fadenerzeugungovorrichtungen noch besser aufzubereiten, ist eine Konditioniervorricbtung, wie B.B. ein Heizgitter, im oberen Teil der Fadenerzeugungevorrichtung angeordnet. Bei dieser neuen Art von Fadeneraeugungsvorrichtungen mit dem vorstehend beschriebenen besonderen Aufbau macht die korrekte VorteäLung der elektrischen Energie Schwierigkeiten im Hinblick darauf, gewünschte Heiawirkungen in gewissen Bereichen zu erhalten.

Andere Portschritte sind ebenfalls erzielt worden, die die Erhöhung der Produktion von Fasern durch die Faden-« eraeugungavorrichtungen betreffen und die eine allgemeine Vergrößerung der Fläche des mit Öffnungen versehenen Abschnittes beinhalten. Zur Erhöhung der Produktion hat es sich als vorteilhaft erwiesen,, den Boden der Fadenerzeugungsvorriohtung mit einer gewissen Anzahl von Abschnitten mit Öffnungen auszustatten» di© getrennt mi,nü durch !'lachen, welch® meefeaaiseh abstützbar slnci_s um ©ta BurohMe«f©s der zn ^rmeldtn. Dadureh nlnü scr*?.© Jiei8px@bl@ae auf-

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getaucht wegen der i£<mperaturaehwankungen, die durch die Berührung der mechanischen Abstützung mit der Bodenwand der Fadönerze-ugungsvorriclituög eitstehen·

Selbst οL-Mi3 die durch die mechanische Abstützung

bedingten guBGtaliolion Heizprobleme hat die einfache Vor« λ größerung der 3'lächö des Abschnittes mit öffnungen das bereits bestehende Problem der kalten Ecken der Bodenwand von rechteckigen FadeneraeugUBgswrriehtungen noch verschärft. Diese Ecken waren kalt im Vergleich sum Best der Fläche des Bodens der ffßdenerzeugimgavorrlchtune, weil stan einen praktiflch vertikalen elektrischen Anschluß verwendet hat* der in der Mitte der Stirnwand befestigt war und eine im wesentlichen punktförmige Qeriüirungsf lache nahe bei oder an der Verbindungsstelle zwischen der Stirnwand und der Bodenwand bildete. Die an die vertikalen Anschlüsse angelegte eltktri- * sehe Energie ging durch die Bodenwand in einer Weise» die die elektrische Energie nicht ausreichen! in den Ecken des rechteckigen Bodens verteilte, um diese Ecken auf eine gleichmäßige Temperatur bezüglich des rostlichen Abschnittes mit Öffnungen aufzuheizen. Wenn die Fläche dieser Abschnitte größer wird, und zwar selbst wenn man sich bemüht, das Verhältnis Breite/Länge günstig zuhalten, wird

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selbstverständlich das Prcblec de? kalten Ecken, weees&lioh schwieriger, wenn aan iselterhln. die elektrische Energie der ffadenerseuguagsvorriehtung über vertikale Anschlüsse oder "Ohren" suliefert, die an Jeder Stirnwand der Fadenerseu gungsvorrlohtung angeordnet sind.

Der Srfliidung liegt die Aufgabe zugrunde» diese Schwierigkeiten uaä die daraus e&tstehtsden Probleme au löeen.

Säe« exfolgt egfiadisiig3ges&& daäureli«

• I ! "... daß jeder dieser Anschlüsse eisen einer Stirnwand benaeh« harten und ait dieser verbundenen inneren feil aufweist ₉ sur Brseugung einer l^ulpotentiallij£iie_t die sich über diese Stirnwand parallel au einer Sersden era treckt, welche definiert ist durch die Verbindungslinie zwischen der Bodenwand und der betreffenden Stirnwand· Bei einer solchen Anordnung durchdringt dieselbe elektrische Energie alle Flächen der Sodenwaad,und das Problem der kalten Seicen ist gelöst*

Ss kann somit eine praktisch gleichmäßige '!temperatur in einea sehr viel größeren, ait Öffnungen versehenes Abschnitt erseugt werden» wodurch die Produktion rzn Fasern, oder fäden aus Glas gesteigert und gleichseitig die öleiohmäßigkeit ihrer Qualität aufrechterhalten oder gar gesteigert werden. Vorteilhaft ist es, wenn die erfiitäuagügettifi* Vorrichtung so ausgebildet ist« daS jeder Anschluß einen

äußeren, eich vertikal erstreckenden Seil aufweist» der 8ur Here teilung einer Verbindung mit einer Stromquelle dient.

Eine Weiterbildung der Erfindung 1st dadurch gegeben« daß der innere Stell des Anschlusses mindestens zwei Elemente aufweist, die voneinander beanstandete Punktkontakte auf der betreffenden Stirnwand bilden und so die Iqulpotentiellinie " definieren. Es ist aber auch möglich, daß der innere fill des Anschlusses ein Element oder mehrere Elemente aufweist, das oder die einen, linearen Eontakt erzeugt oder erzeugen» der die Äquipotentiallinie definiert*

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen« daß der innere Teil mindestens eines der Anschlüsse die Form eines umgekehrten T mit einem vertikalen Schenkel und swel unteren divergierenden Armen aufweist, wobei die Enden dieser Arme voneinander auf der Stirnwand ' beabetandete Punktkontakte bilden und die Äquipotentiallinie definieren.

Eine günstige Ausgestaltung der Erfindung ist auch dadurch gegeben, daß der innere feil mindestens zwei beabstandete äußere flanechartige Ohren (orellles) aufweist« die mit der Stirnwand verbunden sind und deren äußere durch ein Querelement verbunden, sind»

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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben * eich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung» Ss zeigen:

Fig« 1 eine schemati&che Seitenansicht einer Vorfc richtungen der die Erfindung zur Anwendung

- - ' kommt s

Fig« 2a und 2b ßchematischa Draufsichten auf 2wei

FadanörzeugiiEtgBvorriclxtungen gemäß dem bisher bekannten Stand der iechnik» aus welchen die Probleme ersichtlich aind_s auf welche man auf diesem GeMete stößt,

Figo 5 eine StirnaDsieht sines ersten Ausführungebeispiels der erfindungsgeaiäßen Vorrichtung,

Fig* 4 eine Seitenansicht; des in Pig. 3 äargestell-

" ' ten AusführuBgsbeispiels»

Fig. 5 eine Draufsicht auf das in Flg. 3 dargestellt

Aueführungebaispiel,
Fig., 6 eine Seitenansicht eines anderen Aiisführungs-

beispiels der Erfindung,
Fig. 7a eine Draufsieht auf das in Fig. 6gezeigte

Ausführungsbsispiei_t .
Fig. 7b eins Draufsicht eines Ausführungebeispiele,

welches von dem in Fig. 6 und 7a gezeigten

Beißpiel abweicht _s ■

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it

BAD GFHGINÄL

Fig« 7c sine Draufsicht auf ein nochmals abgewandeltes Ausführungebeispiel dee in Jig. 6 ucd ?a dargestellten Beispiels,

3¹Ig* 8 eine Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung, _?

Fig. 9 oine Draufsicht auf das in ffig. 8 dargestellte Auaführungsbeispiel,

Fig. 10 eine Stixnansicht des in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiels.. .·;. .

Aus Fig. 1 ist eine schematische Darstellung ersichtlich^ welche den Aufbau des Vorherdes eines Direkt- schiaelzsystems zur Anlieferung von durch Wärme erweichtem Glas an eine diesem zugeordnete Anzahl von Fadenerzeugungsvorrichtungen zeigt* Das Glas wird in einen Schmelz- und Läuterungßofen 10 eingeführt _t und zwar an dessen dem Anschluß des Vorherdes 12 entgegenaetsem Ende.

Das Glas wird in dem Ofen 10 flüssig gemacht, und die Glasschmelze fließt durch diesen hindurch, um eine Lau·· terung zu erfahren* Das geläuterte Glas 14 wird in einen Kanal 16 eingespeist, der sich über die Länge des Vorherdee erstreckt..Das Glas wird derart behandelt, daß es für ein Ausziehen zu Fäden oder Fasern geeignet ist· Entlang des Vorherdee 12 sind voneinander beabataftdets Fadenerzeugungsvorriohtungen 18 angeordn*1;.

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BAD ORIGINAL

Der Boden jeder Fadenerzeugungavorrichtung ist mit einen Offnungen aufweisenden Element versehen, durch welches hindurch zu Fasern SO verdünnte Glasströme abfließen» indes dann ein aus diesen einzelnen Fasern 20 gebildeter Faden 22 auf eine Haspel 24 einer Spulvorrichtung 26 herkömmlicher Bauart aufgespult wird, wobei eine Spulvorrichtung für die Faßern jeder Fadenerzeugungsvorriohtung vorgesehen ist.

könnten auch durch andere Verfahren . zu Fasern oder Fäden ausgezogen werden. Eine Benet zunge vorrichtung 28; kann für jede Gruppe von Fasern vorgesehen sein, um ein Bindemittel oder ein anderes Beschichtungematerial auf diese auf zutragen. Die einzelnen Fasern 20 jeder Gruppe werden durch eine Vereinigungevorrichtung 30 zu einem Faden zusammengefaßt. Während des Aufspulens des Fadens 22 auf die Haspel 24 liegt gegen diese ein sich hin- und herbewegendes Führungselement 32 an und verteilt den Faden In Längsrichtung derart Über die Haspel 24, daß eine Spule gebildet wird» Während des Aufspulens bewirkt die Umdrehung des FÜhrungselementes 32 eine Hin- und Herbewegung des.. Fadens derart, daß eine an sich bekannte Kreuzspule gebildet wird.

Das in dem Vorherd 12 befindliche Glas wird durch Brenner 34 in flüssigem Zustand gehalten, welche in der Ab-

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BADORlGlNAt.

decfcung dee Vorherdee 12 angeordnet sind und mit eines Gemisch aue Brennstoff uad Luft über Leitungen 36 beschickt werden, die an eine Besehiokungsquelle angeschlossen sind· Die Beschickung jedes Brenners ist einstellbar durch eine jedem Brenner zugeordnete Eine te 11 vor richtung (z.B. Ventil) 38« Die Brenner sind vorzugsweise von einen Strahlungswärme er» f zeugenden Typ, es kann jedoch jeder beliebige andere Brenner verwendet werden, der für die Beheizung des Kanals 16 zur Hegelung der Temperatur des Glases 14 in dem Kanal 16 des Vorherd« geeignet ist.

Die Fig. 3t **■ und 5 zeigen ein Ausführungsbeispiel der neuen, hiernach beschriebenen Art von Fadenerzeugungavorriohtungen. Jede Yadenerseugungevorrlchtung 18 umfaßt eine Bodenwand 48 mit durchlöcherten Spitzen oder Warzen 50« Seitenwänden 40 und Stirnwänden 41. Sie Fadenerseugungsvorrichtung ist vorzugsweise aus einer Legierung aus Platin und Hhodium gebildet oder aus jedem anderen Uetellwerkstoff, der die Temperatur der Glasschmelze ertragen kann und korrosionsfest ist. Die Warzen oder senkrechten Spitzen 50 sind im wesentlichen rohrförmig und haben eine Öffnung, durch welche ein Glasstromfaden 19 ausfließt. Bei diesem Auaftihrungsbe !spiel ist die von den Seitenwänden 40 und den Stirnwänden 41 der Fadenerzeugungevorriohtung begrenzte

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Ktaatr vorzugsweise tiefer als breit, obwohl die Anordnung . der Beheixungavorrichtung und /oder die Bauweise der Seiten« wände in Hinblick auf eine Vergrößerung des Fassungsvermögens die !Nützlichkeit des Aufrechterhaltene eines besonderen Verhältnisses Breite/Tiefe verringern können. In allen Fällen auB die Fadenerzeugungsvorrichtung ein so großes Faseungsvermögen haben» daß das Glas die gewünschte thermische Behandlung erfährt« nachdem es aus dem Kanal des Vorherdes ausgetreten ist und bevor es die Bodenwand 48 erreicht· Über die Länge dee oberen Bereiches der Kammer der Fadenerzeugungs-Torrichtung erstreckt sich ein Element 56 zum Aufheizen des in dieser Kammer vorhandenen Glases. Bas Heizelement 56 ist vorzugsweise als Gitter oder als mit Löchern 58 versehener Streifen ausgebildet, der das Glas durchtreten läßt. Pas Gitter 56 kann über seine Aufgabe hinaus, das Glas zu erwärmen, um es aufzubereiten und um die von dem Vorherd kommenden ungewünschten Ungleichmäßigkeiten auszuräumen, ebenfalls dazu dienen, wahlweise verschiedene Bereich oder Abschnitte des durch die Padenerzeugungevorrichtung 18 herabfließenden Glasstromes zu erwärmen, um somit die Viskosität derart zu erhöhen oder zu verringern, daß man knapp über der Bodenwand der Fadenerzeugungsvorrichtung einen im wesentlichen gleichen Geschwindigkeitsgradienten erzielt. Das Gitter 56 kann ebenfalls dazu dienen, den Glaestrom in der Faäenerzeugungsvor-

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richtung mechanisch abzulenken, um gleiche gewünscht« Geschwindigkeiten su erzielen. Bas Gitter 56 und dl« konvergierenden Seitenwäade 40 wirken susamnan, um die in der radenerseugungsvorrichtung bei deren erster Füllung mit Glas enthaltenen Luft in möglichst ununterbrochener Weise abzuführen und somit die Gefahr von Luftblaaenbildung su verhindern, wie dies bei Fadenerseugungsvorriehtungen alt senkrechten oder divergierenden Seitenwinden der Fall ist· Pie konvergierenden Seitenwände 40 schließen jede Möglichkeit aus, daß ruhende Bereiche oder Hassen von Glas wlhrend einer Seitepanne übermäßig erhitat werden und ungewünsohte Eigenschaften annehmen» Bas Heizelement 56 ist V-förmig ausgebildet dargestellt, aber es handelt sich hier selbstverständlich nur um ein die Erfindung nicht beschränkendes Beispiel.

Entsprechend den eingangs dargelegten neueren Entwicklungen auf diesem Gebiet der Technik ist der Auslaufkanal des Vorherdes eng im Vergleich su der Breite der flieh· der Bodenwand der Fadenerseugungsvorrichtung und *ur Breite der Durohtritte der bisher in den FadenereeugungeYorriohtungen verwendeten Blöcken. Dadurch kommt es su einer Erosion der

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die Seiten des Ausgangsäurchlaeses des Torherdes bildenden feuerfesten Stoff·» und swar insbesondere entlang dessen unteren Bandes. Diese und andere oben schon erwähnte Schwierigkeiten «erden mit der neuen Art von fadenerseugungsvorrlchtungen gemäß der Erfindung dadurch ausgeräumt» daß die Seitenwinde und die Stirnwände der Fadenereeugungevorrichtung 18 eine obere Öffnung begrensen, die im weeentlichen dieselben Ausna0e hat wie der Ausgangedixcohlaes des Torher· des· Bank dieser Ausbildung hat jede iadenerseugungsTorriehtung eine gewisse theraisehe Autonomie, dank der die Oharakteristika des Olaeee und der iadenerzeugungBTorrichtung is wesentlichen unabhängig sind von den Qharakteristika desj in dem Torherd· befindlichen Glases. Diee erlaubt eine genaue Xontrolle der Eigenschaften des Glases in jeder ladener· seugungSTorriohtunsdurch die hler dargestellten Mittel« und !•ar unabhängig von den anderen fadenerseugung^vorrichtungen·

Aufgrund des Aufbaus dieser neuen Art von fadenerseugungsvorrichtungen, die eine relativ große Bodenwand aufweisen und eine kleine obere öffnung* welche begrenst ist durch die konvergierenden Seitenwinde 40 und die Stirnwände 41, wird ein schwieriges Problem für die Verteilung der elektri« sohen Energie aufgeworfen. Parttrhlnaus hat die einfache

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BADOfflGINAL

Vergrößerung der Fläche der Bodenwand der vorliegenden Fadenerzeugungsvorrichtung gegenüber der der bekannten Fadenerzeugungsvorrichtungen wesentlich das Problem der kalten Ecken erschwert, das auch schon bei den bislang bekannten Fadenerzeugungevorrichtungen bestand. Dies ist in Figo 2a und 2b erläutert, die graphisch diejenigen "

Probleme darstellen, welche aufgeworfen werden durch die Vergrößerung der Querschnittt;fläche des Spitzen aufweisenden Abschnittes, wenn man mit den Stirnflächen einer Fadenerzeugungsvorrichtung verbundene vertikale Kleaakauschen (cosses) verwendet. Es ist zu bemerken, daß die zentralen Klemmkauschen der kleinen, in Fig. 2a dargestellten, Fadenerzeugungsvorrichtung nach, dem Stand der Technik einen Punktkontakt erzeugen, der die elektrische Energie in einer Weise verteilt, die bereits die Ecken der Boden- Λ wand kalt läßt gegenüber dessen verbleibendem Teil.Da jedoch der Boden im Yr Ieich su seiner Breite nicht sehr lang ist, sind die kalten Ecken relativ Icle in und haben nur in geringem Maße Einfluß auf die Fehler in der Gleichmäßig-

keit der erzeugten Fasern oder- Fäden. ^Venn man jedoch, wie in Flg. 2b dargestellt, wesentlich die Länge oder Breite des Bodens erhöht, wird das Problem der kalten Ecken schneller größer als die Länge oder Breite 2SULtInLHt. Sie vorteilhafteste

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Lösung sur Erhöhung der Produktion besteht in der Vergrös- · ••rang der Breitet aber das Problem der kalten Ecken wird

dadurch nur größer, wie in Pig· 2b dargestellt. Daher erfordert die Vergrößerung der Fläche des mit Spitzen versehenen Abschnittes oder des Bodens der Fadenerzeugungsvor-P richtung sowie die besondere konstruktive Ausgestaltung der in Fig· 3»4- und 5 dargestellten neuen Art von Fadersrzeugungsvorriehtungen eine neue Lösung für die Verteilung der elektrischen Energie in einer der Stirnwände der Fadenerzeugungsvorriohtung.

Der in seiner Gesamtheit in Fig. 3» 4 und 5 mit 60 bezeichnete elektrische Anschluß umfaßt einen mit der Stirnwand 41 benachbarten inneren Teil, welcher an diese angeschlossen ist» um eine ÄquipotentialliEle aufzubauen, die parallel zu P einer Geraden verläuft« welche definiert ist durch die Verbindung der Bodenwand mit den Stirnwänden. Dieser Anschluß weist die Form eines umgekehrten X auf« umfassend einen vertikalen Schenkel 61 und zwei unter© divergierende Arme 62 und 63· Die Enden der Arme 62 und 63 bilden voneinander beabstan» dete Kontaktpunkte auf den Stirnwänden 41, um zwischen sich die gewünschte Äquipotentialgerade zu begrenzen. Obwohl es in gewissen Fällen vorteilhaft sein kann, wenn die Arme 62 und derart vollkommen divergieren, daß sie eine im wesentlichen

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horizontale Linie senkrecht zu dem Schenkel 61 bilden, 1st es im vorliegenden Fall mit tier dargestellten Fadenerzeugungsvorrichtung vorzuziehen, das umgekehrte T so anzuordnen, dnß eine geeignete Verteilung der elektrischen Energie in* Bichtung auf die Seitenwände 40 der Fadenerzeugungsvorriehtung und die Bodenwand 48 erzielt wird. Darübexbinaus kann ™ es in manchen Fällen vorteilhaft sein, die Arme 62 und 63 bis zu den Bändern der Stirnwand 41 zu verlängern, um eomit eine Äquipotentiallinie zu bilden, die sich quer Über dl· gesamte Stirnwand 41 erstreckt. Jedoch ist es bei der in Fig. 3,4 und 5 dargestellten Ausfiihrungsform der Fadenerzeugungsvorrichtung vorzuziehen, die Äquipotentiallinie etwas vor den Bändern der Stirnwand 41 zu beenden, und zwar wegen der Ausbildung der Bänder der Bodenwand, die derart ist, daß sich warme Funkte an den Schweißstellen und Abknickungen ^ der seitlichen Bänder des Bodens bilden könnten. Dies kann dadurch kompensiert werden, daß man die Arme 62 und 63 etwas vor den Bändern der Stirnwand 41 enden läßt, Wegen der Bauweise der in Fig. 3, 4 und :> gezeigten Fadenerzeugungevorrichtung mit einer zentralen Abstützung 67 aus feuerfesten Material zur Verhinderung eines mechanischen Absenkens der Bodenwand 48 und weil diese zentrale Abstützung 67 durch eine Umwälzleitung 68 gekühlt wird, ist es ferner vorzuziehen,

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_BAD

daß dl· Arme 62 und 63 alt dem gezeigten Winkel divergier tn, um die thermische Abweichung zu kompensieren, die erzeugt wird durch die Anordnung der mechanischen Abstützung 67 en der Bodenwand 48.

fc Sie in Fig. 3» * und 5 dargestellte Bauweise ist besondere vorteilhaft wegen der Form des umgestülpten Φ oder Y, die die notwendige elektrische Energie -verteilt, um die Wandungen der Fadenerzeugungsvorrichtung korrekt zu heizen, und die auch vom mechanischen Standpunkt die stabilste Bauext ist. Ferner ist es möglich, den Anschluß 60 so auszubilden, daß man zwei Platten 61a und 61h so nebeneinander anordnet, daß ein vertikaler Schenkel 61 gebildet wird, und daß man die verbleibenden Teile dieser Platten 61a und 61b in entgegengesetzter Richtung umbiegt, um die Arme 62

* und 63 auszubilden.

Wenn es sich um Metalle handelt, wie z.B. um Legierungen aus Platin und Bhodium, welche vorzuziehen sind, dann ist es vorteilhaft, gewalzte oder stangenformige Werkstoffe zu verwenden, um die größtmögliche Festigkeit su erzielen· Wenn möglich, 1st es ebenfalls vorteilhaft, Profilteile mit solchen Legierungen auszubilden, indem man eine Platte oder einen gewalzten Werkstoff biegt, anstatt Elemente oder

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einzelne Abschnitte anelnanderzueohusißen, denn die Schweißstellen können schwache Punkte in den Fadenerzeugungsvorrichtungen bilden. Diese sehwachen Punkte treten nicht in den Schweißstellen selbst in Erscheinung, sondern in dem angrenzenden Metall, wenn die Fadenerseugungsvorrlchtungen bei den überaus hohen Temperaturen, um die es sich hier bandelt, arbeiten. Ferner wird auf diese Weise die elektrische Energieverteilung beeinflußt, weil die warmen Punkte sich im allgemeinen entlang der geschweißten Bereiche entwickeln· Bo kann ein stabiler mechanischer Anschluß in der beschriebenen Weise so ausgebildet sein, daß der Anschluß 60 eine Iquipotentiallinie oder eine praktisch gleichmäßige Energieverteilung in der Bodenwand einer Fadensrzeugungsvorriohtung gewährleistet« wobei gleichseitig eine gewünschte Beheizung der Stirn- und Seitenwinde siehergestellt ist. Aufgrund der heute -fttr die Torherde und die zugeordneten Fadenerzeugungsvorriehtungen notwendigen mechanischen Bauweise ist es vorteilhaft, für den Anschluß von regelbaren Kleamelementen zur Anlieferung der elektrischen Energie von einer Spei se quelle an die Abschluss» Über eine Fläche zu verfügen, die sich senkrecht Über den äußeren Seil des Anschlusses erstreckt. Ferner ist •s vorteilhaft, wenn die vorgesehene Fläche zur Aufnahme der regelbaren Hemmelemente vertikal angeordnet ist, damit man

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wfhrend deren Einstellung die Änderung bestimmen kann, die notwendig ist, in die gesuchte Variation der elektrischen Energieverteilung su erzielen» Bei dem gezeigten Aueführungebeispiel wird jeder Anschluß mit Strom über eine Verteilerschiene 6* eingespeist, welche angeschlossen ist an «ine Speieequelle mit einer relativ hohen Stromstärke und einer niedrigen Spannung.

Der vertikale Schenkel 61 des Anschlusses 60 ist bei der geeeigten, relativ tiefen Fadenerzeugungsvorrichtung notwendig, um die gewünschte Verteilung der elektrischen Energie au erzielen und un die Stirn« und Seitenwände zu beheisen. Torteilhaft ist er nächst des mittleren Teiles des Heisgitters 56 angeordnet, um diesem den für die Bearbeitung des in der ?adener*eugungevorrichtung vorhandenen Glases notwendiges. Strom Buzufuhren* Auf diese Weise kann die Temperatur des in einer tiefen FadenerzeugungsvorrichtuBg befindlichen Glases bisher getrieben werden als die Glastemperatur ia Vorherd, aber dl·«· Temperatur darf nicht die maximale Temperatur der Scheelze in dem Ofen 10 Übersteigen« ira ein "Wiederaufkoohen" au verhindern.

Ein weiteres Merkmal des in Fig. 3_f 4 und 5 gezeigten Ausführmigsbeispiels besteht darin» SaB der vertikale Schenkel und die Aiwa des Anschlusses mit der umgestülpten T-Form von

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ORJOtNAt

der Stirnwand über öine vorbesfcimmte Länge isoliert sein können, ausgehend von der Verbindungsstelle zwischen dem Schenkel und den Arsen, um eine gewünschte Verteilung der elektrischen Energie in äev Stirnwand zu erzielen» Dies kann, wie in Figo 4 und 5 ersichtlich» dadurch erzielt wer- ^ den, daß man am inneren /Teil des 'Anschlusses 60 im Bereich der Verbindungessteil© zwischen den.Araen und dem vertikalen Schenkel 61 einen Ausschnitt 65 vorsieht. Der Ausschnitt isoliert die Stirnwaiisl dsr Fadunerzeugungsvorrichtiäng in diesem Kreuzungsbereiiih derart« daß d©r Anschluß 60 eine unterschiedliche Verteilung der elektrischen Energie vornehmen kann:« Man ka:an öi®s© Verteilung in dem vertikalen Schenkel 51 und in jedem d@r Asm® 62 tjnd 63 g-egeniib&r der gesamten 5^ladenerzeugU2igsvoriichtua.g"verändem₉ indem man den Ausschnitt 65 i.i clio gspnsQh^-5Je Eichtung vergrößert ο i

In Figo 6 \rad ?a ist" ©in .Ausführuag-sbeispicjl dar« gestellt ₉ bei dem der iiiaero Soil ©ines in. seiner Gesamtheit mit 70 bezeichneten AibiehXuMses eine gewisse Anzahl von untereinander b-3aTbstand©t?en 0>?.ren ?1 s 72 und 73 aufweist. Die Basisberaiete aller dieser Ohren.71, 72 und 73 haben praktisch di© gleichen Abstände zu der Verbindungsstelle zwischen Stirnwand und Bodc-nwand d@i* dargestellten i"ad@nerssttgungsvorrl.ciitung_fl und eine Iqupotentiallinie wird

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«omit parallel zu dieser Verbindungsstelle aufgebaut;· Auf dies· Weise erzielt man eine praktisch gleichmäßige Verteilung der elektrischen Energie über die Bodenwand der Fadenerzeugungsvorrichtung nach Fig· 6 und 7° Die Ohren 71» 72 und 73 können an ihren äußeren Enden durch ein Quer- ^ element 74- verbunden sein. In Abänderung der dargestellten Ausführungsforia können die äußeren Ohren 7*1 und 73 zueinander geneigt angeordnet sein und zusammen mit der vertikalen Klemmfläche 75 eine T-Konfiguration bilden. Bei beiden AusfÜhrungsformen ist m ausreichend,wenn die beiden, äußeren Ohren 71 und 73 derart an clie Stirnwand angeschlosfsn sind, daß eine luipotentiallinie praktisch über der Verbindungalinie zwischen Bodenwand und Stirnwand erzeugt wirä und daß sie einen gewünschten Abstand von den Seitenwänden habenα Das vertikale Element 75 ist mit dem Querelement 7²J- verbunden, um eine Fläche zur Aufnahme eines regelbaren Anschlußelementes in vertikaler Richtung au bilden.

Das in-Fig-. 6 und 7a gezeigte Ausführungsbeispiel ist besonders für eine relativ vrsnig tiefe Fadenerzeugungsvorriehtung geeignet?» bsi der man eine praktisch gleichmäßige Beheizung dar Stirnwand oder dea mit Warzen versehenen Abschnittes ersielsn wlll₉ daren Tiefe Jedoch nicht ausreichend tat» die ifarweMiang der in Fig. 5« 4 und $ dargestellten An-

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BAD ORiGlNAI.

echlüBse zu gestatten. Dabei let zu bemerken, daß das Ohr ?2 in Fortfall kommsn kann oder daß mehrere Ohren ähnlich, dem Ohr 72 zwischen den äußeren Ohren eingeschaltet sein können, um mehrere Kontaktflächen au bilden und die gewünschte Äquipotentiallinie zu definieren.

Die Fig. 7b und 7c zeigen gegenüber der in Figo 6 und 7a abgeänderte Aus£ührungsö®ispie3,e. In Fig. 7b umfaßt der innere (Peil des in seiner Gesamtheit mit ?Ob bezeichneten Anschlusses zwei voneinander ■ beabstandete äußere Ohicen Jib und 75b ο Diese Ohren sine! aa ihren äußeren Enden durch ein Querelement 7^b verbunden. Man stellt fest, daß keia zentrales, dem Ohr 72 nach Fig. 7a entsprechendes Ohr vorgesehen ist. Dadurch kann das Querel&aient 7^b nach innen in Richtung auf die Mitte der Stirnwand &gr Fääanerzeugungsvorriclttung hin eingebuchtet oder gewölbt ßsin_r so daß bei eine:? Befesti gung einer vertikalen Hippe 75b aa dem Querelement fk-b die gesamte Bauweise weniger sperrig ist. Dies ist bei gewissen Anlagen von großer Bedeutung hinsichtlich des Platzbedarfs und der Befestigung ein©ß Klammslementes an der vertikalen Rippe 75b. Ferner ist zu bemerken, daß die äußeren Ohren nach Fig. ?& und ψα in gewissen Fällen verkürzt werden können, um den verfügbaren -Plats zu y$:egrö*ßerzu

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BAP

In Fig«. 7c sind nur zwei äußere Ohreu 71c und 73c vorgesehen* Eine Anschlußvorriehtung 77» umfassend Klemmteile 78 und 79 zur Aufnahme der Ohren 71 ο und 73o, kommt mit diesen zur Anwendung» Der Körper der Vorrichtung 77 oient P als gemeinsamer Anschluß »ur Anlieferung der elektrischen Energie an jedes Ohr. In Abänderung könnte äedes Ohr auch einzeln eingespeist werden_c

Wie bei dem Ausführungsbaiapiel nach Figo 7a sind die Ohren 71b, 73b und 71c, 7?e an die Stirnwand derart angeschlossen, daß einsIquipotentlallinie praktisch über der Verbindungslinie zwischen Bodsnwand und Stirnwand und parallel zu dieser gebildet wird« die von den Seitenwänden den gewünschten Abstand hat. Durch Versetzen der Ohreii auf der * Stirnwand nach oben von der Bodenwand weg kann der in Figo 2a und 2b gezeigte Strahlungseffekt in der Stirnwand nutzbar gemacht werden, und zwar tibex* dein Boden, um die Wirkung dar elektrischen Energie zu vergrößern» Mit anderen Worten müssen die ,Ohren nicht an die Stirnwand uad auch nicht an die Seitenwände angeschlossen werden, um in der Bodenwand eine gleichmäßige Temperatur zu erzeugen, weil sich ein Strahlungeeffekt an ijedöm Ende der &juipot©ntiallinie einstallt» Wegen der entlang der Bodenwand und der Seitenwände liegenden

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Schweißstellen ist es darüberhinaus vorteilhaft« die Ohren an der Stirnwand mehr zur Mitte hin anzuordnen, indem man sie von den Seitenwänden entfernt, um die zusätzliche von den Schweißstellen zwischen den Seitenwänden und der Sodenwand entwickelte Wärme au kompensieren·

In Pig« 8_f 9 und TO ist ein weiteres Ausfuhrungebeispiel gemäß der Erfindung dargestellt,/bei dem dine gewisse Anzahl von Kontakfcpunkten dadurch verbunden sind, daß ein einziger linearer Kontakt am Inneren Teil des Anschluss θ ε 80 hergestellt wird. Mit anderen Worten: der innere feil 81 bildet einen elektrischen Eontakt über die gesamte Länge der gewünschten Äquipotentiallinie, weil dieser Teil 81 gebildet ist von einem horizontalen Element,■ welches mit der Stirnwand über die Länge der Äquipotential-, linie verbunden ist. Zur Ausbildung einer praktisch verti- ' kalen Klemm- und Anschlußfläche 82 ist die an den inneren horizontalen Teil 81 nach außen anschließende Verlängerung gegenüber dem inneren Teil 81 um 90° verdreht. Auch hler ist es vorteilhaft, einen gewalzten oder plattenförmigen Werkstoff für den Anschluß 80 zu verwenden« In manchen Fällen könnte jedoch ein Anschluß mit der in B¹Ig. 8 gezeigten speziellen Form auch im Gußverfahren hergestellt

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Wie aus dem Vorstehenden ersichtlich, bringt die Erfindung eine Verbesserung in der Behandlung und Vorbereitung des Glases im Einblick auf die Auebildung, von feines, kontinuierlichen, auegezogenen Fasern, indem sie das Anliefern von Glasfaden mit sehr viel gleichmäßigeren Ausmaßen durch eine oder mehrere Fad anerseugungs vorrichtungen ermöglicht, und zwar aufgrund des hohen Wärmestabilit&tsgradee, der im Boden dieser Fadenerzeugungsvorrichtungen erzeugt worden ist, um das Ausziehen von feineren Fasern zu ermöglichen, welche praktisch gleichmäßige Durchmesser und Festigkeiten aufweisen....

Sie Erfindung 1st nicht auf die ausgeführten Beispiele beschränkt. Es sind zahlreiche Modifikationen möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Sämtliche aus der vorliegenden Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen, einschließlich deren konstruktiven Einzelheiten, hervorgehenden Merkmale können auch in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.

- Patentansprüche -

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Claims (1)

1. Pat ent ans prü che

   1. Fadenerzeugungevorrichtung mit einer Bodenwand alt Offnungen zum Abfließen von Strömungsfäden elnea geschmolzenen Materials zum Zwecke des Ausziehens der Fäden zu Fasern, mit von der Bodenwand abstehenden Stirn- und Seitenwänden sowie mit an jeder Stirnwand angeordneten Anschlüssen zur Einleitung elektrischer Energie in die Fadenerzeugungsvorrichtung zur Beheizung der Wände derselben, dadurch gekennzeichnet, daß jeder dieser Anschlüsse (60; 70; 80;) einen einer Stirnwand (4-1) benachbarten und mit dieser verbundenen Inneren Teil (61*, ''■'■■ 71;81) aufweist, zur Erzeugung einer Iquipotentlalllnie, . die sich über diese Stirnwand (4-1) parallel zu einer Geraden erstreckt, welche definiert 1st durch die Verbindungslinie zwischen der Bodenwand (48) und der betreffenden Stirnwand

   -Zo Fadenexzeugungevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß jeder Anschluß (60;70;80;) «inen äußeren Teil (z.b. 75;82) mit

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   einer im wesentlichen vertikalen Fläche zur Aufnahme eines elektrischen Anschlusses (64·,77) aufweist.

   5. Fadenerzeugungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Seil (z.B. 71) des Anschlusses (70) mindestens zwei Elemente (71,73) aufweist, die voneinander beabstandete Funkt· kontakte auf der betreffenden Stirnwand bilden und so die £auipotentl&llinle definieren.

   4_O Fac erzeugungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Innere Teil des Anschlusses ein Element oder mehrere Elemente aufweist, das oder die einen linearen Kontakt erzeugt oder erzeugen, der die Äquipotentiallinie definierte

   5„ leäenersöugungsvorriahtung nach. Anspruch 1 oder 2, d a d u r" e h gekennzeichnet, daß der innere Teil (61) mindestens.,«ines der Anschlüsse (60)' die Fona eines ■ umge&skr-t®n. X mit ein©© vertikalen Schenkel (61) ■und-, zwei unteren divergierenden "Armen (62,65) aufweist, wobei diss Baden-di@©©r Arme (.62,63) voneinander auf der

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   Stirnwand (41) beanstandete Punktkontakte bilden und di· Xguipotentiallinle definieren.

   6. ffadenarzeugungsvorrichtung nach Anspruch 5* alt einer Vorrichtung zur Behandlung (Konditionierung} oondltionnament) der Schmelze im oberen Teil des erz«ugungßvorriohtuDg» dadurch gikf αα· zeichnet , daß der vertikale Schenkel (61) de· Anschlusses(60) nahe bei dieser Konditlonierungsvorrichtung (56) angeordnet ist und ihr elektrisch· Energie *aführt.

   7· Fadenersseugungsvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6« dadurch gekennzeichnet, daß der vertikale Schenkel (61) und did Arme (62,63) des umgekehrten X von der Stirnwand (41) Über eine bestimmte Länge, aufgehend von der Verbindungsstelle des Schenkels und der Ars«, isoliert sind (65) zur Erzielung einer gewünschten Verteilung der elektrischen Energie über die Stirnwand

   8« Fadenerzeugungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dafi der innere

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   Sell (61) eine einen Eontakt sit der Stirnwand (41) vexatsidende fora rut Erzielung einer Isolierung aufweist·

   9* fadenerfieugungsvorrichtung nach sindestens eines * der Ansprüche 3 bie 8» dadurch gekennzeichnet, daß einer der Anschlüsse (60) aus swel Platten (61a,61b) gebildet ist, welche über eine bestiiBSte Lange zur Ausbildung des vertikalen Schenkels (61) aneinanderliegen und über den Rest ihrer Läng© divergieren» um die Arne (62,62) des uogeetülpten Y zu bilden.

   10· Fadenerseugungsvorriehtung nach Anspruch 1 oder 2» dadurch gekennse lohnet , daß der innere Seil sindestens swel beabstandete äußere flanschartige & Ohren (oreilles) (71»72,73s 71b,73bi71c,73c) aufweist, die

   alt der Stirnwand (41) verbunden sind und deren äußere Enden durch ein Querelement (74 baw. 74b) verbunden sind.

   11. ffadenerseugungsvor richtung nach Anspruch 10, dadurch gekenn zeichne t, daß das Quereleaent (74b) nach innen hin eingebuchtet ist.

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   12. !"adanerZeugungSVorrichtung nach Anspruch. 10 oder dadurch. gekennzeichnet, daß der äußere Seil (75l75b»82) ein vertikales Element (75i75b) aufweist, das mit dem Querelement (74 bzw. 74b) verbunden 1st.

   13» Fadanerzeugungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, ^daß der innere Teil (81) ein horizontales Element .aufweist, welches mit der Stirnwand (41) entlang der Äquipotentiallinie verbunden ist·

   14«, Fadenerzeugungsvorrlchtung nach Anspruch 13* dadurch gekennzeichnet, daß der äußere £eil (82) al3 um. 90° verwuaöene Verlängerung des horizontalen inneren !Seils (81) nach außen ausgebildet iet.

   S^d ^erzeugungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet» öaß der innere Seil ein erstes und ein zwaitö© Ohr (?1c, 75c) auf 7/PiSt₉ öii sicJi an der Außenseite ei&ar BtirnwaiM (41) erstrecken und daß diese Ohrsa (71c,75'e) ®it dieser Ή&Άά (41) in einem gewissen Abstand üb@r Äer

   stelle zwischen der Stirnwand (41) und der Bodenwand (48) verbunden sind«

   16· FadenerseugungSvorrichtung nach Anspruch dadurch gekennzeichnet, daß sie für Jedes Ohr (71c,75o) eine Klemmvorrichtung (78,79) auf« weist und einen gemeinsamen Anschluß (77) £ur Zuleitung der Energie an jede dieser Klemmvorrichtungen«

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