DE2042631A1 - Ofen fur die Herstellung von Glasfasern - Google Patents

Description

PATEN	TANWALTE	Dipl.-lng. Dipl.-lng.	H. Tiedtke R. Kinne	2042631
Dipl.-Chem. Dipl.-Chem.	Dr. D. Thomsen G. Bühling			MÜNCHEN 2 TAL 33 TEL. «11/226894 295051 CABLES: THOPATENT TELEX: FOLGT
Dipl.-lng.	W.Weinkauff		FRANKFURT(MAIN)So FUCHSHOHL 71 TEL. «11/514««

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8000 München 2 27. August 1970 T 380'» / case 1731b

Aktiebolaget Kanthai
Hallstahammar / Schweden

Ofen für die Herstellung von Glasfasern

Die Erfindung bezieht sich auf einen Ofen zur Herstellung von Glasfasern.

Bei einem bekannten Verfahren zur Herstellung von Glasfasern wird ein Platintrog verwendet, der mit Glas gefüllt wird, aus dem die Glasfasern herzustellen sind. Der Roden des Trogs ist mit einer Vielzahl von Löchern mit einem Durchmesser in Größenordnung von 2mm versehen, wobei das Glas durch die Löcher fließt, wenn der Trog auf hohe

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Temperatur erhitzt wird. Der Trog wird vorzugsweise mittels Hindurchführung eines elektrischen Stromes erhitzt.Es ist
zu berücksichtigen, daß der Trog« der eine Länge von 30 bis 60cm (2 oder 3engl.Fuß), eine. Breite von etwa lOcni (Hengl.Zoll) und eine Vertikalabmessung von etwa 10cm (Hengl.Zoll; hat oder etwas mehr sehr teuer ist< Obwohl der Trog aus Platin besteht» unterliegt er Korrosion, so daß seine Lebensdauer be-P · grenzt ist. Daher muß der Trog gewöhnlich in Intervallen von etwa 6 Monaten ersetzt oder eingeschmolzen werden.

Es ist vorgeschlagen worden, wenigstens den Boden des Trogs aus einer Platte oder Tafel aus ^oiybdandisilicid herzustellen, die sine -M&hrEah! ν:αί Jurchgangslöchern zur
Bildung von Auslassen für das geschmolzene Glas besitzt.
Es ist jedoch äußerst schwer_s eine derartige Tafel aus Molybdilndisilicid herzustellen, wobei es beim Erhitzen der Tafel fc infolge Durchführung eines Stroms praktisch unmöglich ist,

den Stromdurchgang durch unterschiedliche Abschnitte zu steuern, Darüberhinaus muß aus technischen Gründen eine derartige Tafel relativ dick sein» so daß sehr hohe Ströme für das Erhitzen notwendig sind« Ein weiteres schwieriges Problem, das mit den hohen Erhitzungssti'ÖYaen verbunden ist, liegt in den elektrischen Anschlüssen* da die Stromdichte so hoch ist,
daß die elektrotechnischen P^gIjIain«3 nahezu nicht überwunden werden können. Außerdem kann das Material kaum die unvermeidlichen Temperaturgradierten durchhalten*

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Aufgabe der Erfindung ist es, einen Ofen zu schaffen, bei dem die vorgenannten Nachteile vermieden sind.

Die Erfindung ist gelöst durch einen Ofen mit einem Abteil für geschmolzenes Glas mit einer Bodenwand, die eine Mehrzahl von Auslaßbohrungen für die Abgabe oder' den Durchgang von geschmolzenem Glas aus dem Abteil in Form von feinen Strahlen oder Strömen besitzt, wobei wenigstens der Bereich um die Auslaßbohrungen im wesentlichen aus Molybdändisilicid besteht; die Erfindung ist bei diesem Ofen dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenwand einen oder mehrere Stäbe besitzt, die im wesentlichen aus Molybdändisilicid bestehen, und -eine Mehrzahl von Durchgangslöchern aufweisen,die die Auslaßlöcher für geschmolzenes Glas bilden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an einem '- Ausführungsbeispiel :. nähet» erläutert:

Fig. 1 zeigt einen Vertikalschnitt durch eine f Ausführungsform eines erfindungsgemäßen

Ofens;

Fig. 2 ist eine Vertikalschnittansicht längs der

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Linie H-II in Fig. 1;·

Fig. 3 ist eine Draufsicht auf die Bodenwand des

Ofens in einem Teilschnitt entlang der Linie IH-III in Fig.l;

Fig. M- zeigt eine vergrößerte Teilschnittdarstellung

des unteren Teils der Fig. 1.

In den Zeichnungen ist ein Ofen gezeigt, der Seitenwände 10, 11 und Fndwände 12, 13 besitzt, die ein Abteil für Glas begrenzen. Die inneren. Oberflächen der Wände sind mit einem Material ausgekleidet, das mit Bezug auf die Ofenatmosphäre und das geschmolzene Glas in dem Abteil wiederstandsfähig ist. Die Auskleidung kann aus Zirkonsilikat oder Zirkonaluminosilikat bestehen. Von der Oberseite des Ofens hängen Heizelemente 15 derjenigen Art herab, die unter dem eingetragenen Warenzeichen "Kanthai Super" vertrieben werden und im wesentlichen aus Holybdändisilxcid be-' stehen. Die Heizelemente sind U-förmig und sitzen vorzugsweise austauschbar in der oberen Wand des Ofenabteils.

Die Bodenwand des Ofenabteils ist allgemein mit 16 bezeichnet und besteht aus einer Anordnung von vorzugsweise profilierten Haltestäben 17, die zum Beispiel aus

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Zirkonsilicat oder Zirkonaluminosilikat bestehen, sowie aus Standen 18, die durch die Stäbe 17 getragen v/erden. Die Stangen 18 haben bei der gezeigten Ausführungsfora Kreisquerschnitt und bestehen im wesentlichen aus Molybdändisilicid, MoSi«. Jede Stange 18 ist mit einer oder mit mehrere)-» durchgehenden Querlöchern versehen, die einen Durchmesser in der Größenordnung von zwei Millimetern haben. Diese Löcher bilden Auslässe für das geschmolzene Glas im Of.enabteil. Das Profil der Haltestäbe 17 ist derart gewählt, daß sie die unteren Öffnungen der Löcher unverdeckt lassen. Bei der gezeigten Ausführungsform ist die Bodenwand an verschiedenen Stellen entlang der Länge der Stäbe 17 und Stangen 18 durch Stützstäbe 19 aus hitzebeständigem Material, vorzugsweise aus Silikonkarbid gestützt. Wie man am besten aus der Fig, 3 ersieht, sind die Stangen 18, die durch Hindurchführen von elektrischem Strom erhitzt werden sollen, mit geeigneten Änschlußgliedern 20 für Stromzufuhr versehen. In der Mitte des Ofenabteils ist ein Zufuhrrohr 21 für Rohmaterial vorgesehen, das aus Glasperlen oder Glaskugeln bestehen kann. Vorzugsweise besteht das Rohr 21 aus demselben Material wie die Auskleidung des Ofcnabteils.

Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, daß man den elektrischen Strom durch die Stangen der Bodenwand schickt« Diese Stangen können auf.verschieden-

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ste Weise ohne Abweichung von der Erfindung elektrisch und physikalisch voneinander getrennt werden.

Ein Hauptvorteil der Erfindung liegt in der Möglichkeit, in einfacher Weise die einzelnen Stangen 18 im Bezug auf ihre Temperatur zu steuern. So können die - Stangen einzeln gesteuert werden, wodurch die Temperatur · neben den die Auslässe für 'das geschmolzene Glas liegenden kochern nach Wunsch gesteuert werden kann. Die Steuerung kann z.B. in Abhängigkeit vom Durchmesser der feinen Strahlen oder Ströme bewirkt werden, die die Löcher der Stange oder der Stangen verlassen.

Bei der gezeigten Ausführungsform haben die Stangen Kreisquerschnitte, selbstverständlich können andere Querschnittsformen Anwendung finden. Insbesondere für den Fall von Stangen 18 mit Kreisquerschnitt können die Stangen mit zwei oder mehr Lochreihen in unterschiedlichen Längsebenen versehen, werden, die im Winkel zueinander versetzt sind. Ist die relative WinkeIverSetzung der Längsebenen 90 z.B., wird die theoretische Lebensdauer der Stangen 18 verdoppelt, da die Stangen für die Lieferung einer, neuen Lochreihe für das geschmolzene Glas um 90° gedreht werden können, wenn die erste Reihe für fortgesetzten Gebrauch unbrauchbar geworden ist. üine relative WinkelverSetzung um 120° würde eine Verdreifachung der theoretischen Lebensdauer

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der Stangen. 18 bedeuten.

Normalerweise sollte der Hauptanteil der Energie, die für das Schmelzen des Glases in dem Ofenabteil notwendig ist» mit Hilfe von Überkopf angeordneten Strahlungserhitzern geliefert werden, wie es in den Zeichnungen dar gestellt worden ist..Bei bestimmten Anwendungen kann es jedoch alternativ oder zusätzlich .erwünscht sein, einen Teil der Energie mit Hilfe von Elektroden, vorzugsweise aus Molybdändisiliair* zuzuführen, die vollständig in das geschmolzene Glas eingetaucht sein sollten Jn diesem Zusammenhang sollte festgehalten werden, daß die Stangen 18 alternativ als Widerstandserhitzungselemente und als Elektroden wirken können. Im ersteren Falle wird Wärme innerhalb der Stangen erzeugt, während im zweiten Fall Wärme im Glas erzeugt wird. · Die erforderlichen elektrischen Sehaltvorgänge können mit Hilfe äußerer Einrichtungen bewirkt werden, die automatisch gesteuert werden können. - , .

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Claims (1)

1. 20Λ2631

   Patentansprüche

   .lOfen für die Herstellung von Glasfasern mit einem Abteil für geschmolzenes Glas mit einer Bodenwand, die eine Mehrzahl von Auslaßöffnungen für den Durchgang von geschmolzenem Glas aus dem Abteil in Form von feinen Strah-

   len oder Strömen aufweist, wobei wenigstens der Bereich um ^ die Auslaßöffnungen im wesentlichen aus Molybdändisllicid besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenwand (16) eine oder mehrere Stangen (18) aufweist, die im wesentlichen aus Molybdändisilicid bestehen und eine Mehrzahl von durchgehenden Löchern haben, die die Auslaßöffnungen für das geschmolzene Glas bilden.

   2. Ofen nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (20) für den Stromdurchgang durch die Stangen (18).

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   3. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

   daß die Stange oder die Stangen (18) als Elektroden einsetzbar ist bzw. sind.

   k. Ofen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die St'ange oder die Stangen alternativ als Elektroden und als Widerstanderhitzungselemente einsetzbar sind.

   5. Ofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher oder Bohrungen der Stange (18) oder.jeder Stange (18) in drei oder mehr im Winkel gegeneinander versetzten Längsebenen durch die Achse der Stange angeordnet sind.

   ' 6. Ofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß nebeneinander eine Mehrzahl solcher Stangen (18) angeordnet ist, die durch · profilierte Stäbe aus elektrisch isolierendem Material elektrisch voneinander getrennt sind.

   7. Ofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis G, gekennzeichnet durch elektrische Heizelemente oder Elektroden für die Lieferung des Hauptanteils der für das Schmelzen des Glases erforderlichen Energie.

   '^09S"""·

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   8. Ofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß unter der Bodenwand
   (16) querliegende Stützstäbe (19) aus hitzebeständingen Material, vorzugsweise aus Silikonkarbid angeordnet sind.

   9. Verfahren zum Betreiben eines Ofens nach den

   ψ Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des geschmolzenen Glases in an sich bekannter Weise im wesentlichen konstant gehalten wird, während die Temperatur des Materials um ein Loch oder um mehrere Löcher der
   Stangen oder wenigstens einer Stange in Abhängigkeit vom
   Durchmesser der Strahlen oder der Ströme aus Glas gesteuert wird, das. die Löcher in der Stcinge oder den Stangen verläßt. . .

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   ORIGINAL INSPECTED