DE2542712A1

DE2542712A1 - Verfahren und vorrichtung zur verarbeitung von schmelzfluessigem material, insbesondere glas

Info

Publication number: DE2542712A1
Application number: DE19752542712
Authority: DE
Inventors: Ralph Mckelvy Stream
Original assignee: Owens Corning Fiberglas Corp
Current assignee: Owens Corning
Priority date: 1974-10-03
Filing date: 1975-09-25
Publication date: 1976-04-08
Also published as: DE2542712B2; DE2542712C3; SE7510990L; US4153438A; FR2286799B1; LU73506A1; JPS5935848B2; CA1086058A; JPS5163813A; NL7511329A; IT1043062B; FR2286799A1; BE833970A; SE417421B; GB1479119A

Description

OR.-ING. DIPL.-ING- M. SC DIFl Ρ.4.Ί.. DR. DIPL. PHYS.

HÖGER - STELLRECHT - GRIESSDACH - HAECKER

PATENTANWÄLTE IN STUTTGART

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19. September 1975

Owens-Corning Fiberglas Corporation Toledo, Ohio 43 659 / USA

Verfahren und Vorrichtung zur Verarbeitung von schmelzflüssigem Material, insbesondere Glas

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verarbeitung von schmelzflüssigem Material, insbesondere Glas, wobei Ströme des in einem Speiser enthaltenden Materials durch öffnungen im Speiser zum Ausfluss gebracht werden.

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Allgemein bezieht sich vorliegende Erfindung auf Verbesserung bei der Konditionierung von eine sehr hohe Temperatur aufweisenden Glasströiien auf eine Viskosität, bei welcher diese Glasströme mit sehr hohen Ausziehgeschv/indigkeiten und Ausziehraten zu Fasern oder Fäden verarbeitet werden können.

Es ist bekannt, aus Öffnungen in einem Speiser Ströme von in Wärme erweichtem Glas fliessen zu lassen und diese Ströme zu Fasern oder Fäden auszuziehen, und zwar dadurch, dass eine Fadengruppe oder ein Strang solcher Fäden oder Fasern zu einer Packung aufgewickelt wird. Hierbei können die Fäden beispielsweise dadurch zu einem Strang zusammengefasst und ausgezogen werden, dass sie in Wirkverbindung mit einer sich drehenden Ausziehwalze geraten; die Wirkung des Aufv/ickelns des Stranges oder die Wirkung, die die Ausziehwalze auf den so gebildeten Strang hat, führt dazu, dass aus den Glasströmen an der Speiserunterseite kontinuierliche Glasfäden ausgezogen v/erden, die jeweils den aufzuwickelnden Strang bilden. Aus solchen ausgezogenen Fasern oder Fäden hergestellte Stränge können zu Garnen, Korden, Rovings, fibrösen Matten oder sonstigen Erzeugnissen verarbeitet werden.

üblicherv/eise sind mehrere solcher Speiser oder Düsen längs eines Vorherds angeordnet, der einem glasschmelzenden und das Glas läuternden Schmelzofen zugeordnet ist; jedem Speiser wird dabei das in Wärme erweichte Glas von dem Vorherd zugeführt. Ein anderes Verfahren zur Herstellung von zu Fäden ausziehbaren Glasströmen besteht darin, dass Glaskugeln oder Stücke aus vorgeläutertem Glas in dem Speiser wieder aufgeschmolzen werden. Bei beiden Verfahren wird der Speiser, die Büchse oder die Düse elektrisch geheizt, um das in Wärme erweichte Glas in einem Zustand zu halten, der es zum AusfHessen aus dem Speiser in

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Form von Glasströmen geeignet macht. Die die ausfliessenden Glasströme erzeugenden Öffnungen des Speisers sind bevorzugt in Vorsprüngen oder an Spitzen angeordnet, die sich ausgehend von dem Speiserboden nach unten erstrecken.

Die Bereiche der Glasströme an den Vorsprüngen oder Spitzen haben eine kegelförmige Konfiguration; aus diesen kegelförmigen Glasströmen werden die Fäden ausgezogen. Die kohäsiven Kräfte, die die Ausziehkraft von den Fäden auf die Glaskegel übertragen, stehen in enger Beziehung zu der Viskosität des Glases in den Strömen und der Oberflächenspannung des Glases; beide Umstände sind bei der Bildung und Formung der Ströme in eine Kegelform von Einfluss. Dort, wo das Glas eine sehr hohe Temperatur und daher nur eine sehr niedrige Viskosität aufweist, kann dieses nicht mehr ausgezogen oder, wie man auch sagen kann, zu Fäden verdünnt werden.

Es ist daher zwingend erforderlich, dass das Glas der gebildeten Kegel abgekühlt oder in seiner Temperatur in der Weise reduziert wird, dass sich eine Viskosität ergibt, bei welcher das Glas erfolgreich zu Fäden ausgezogen werden kann. Arbeitet man auf der flüssigeren Seite des Viskositätsbereichs, dann erzeugt man in dem hochflüssigen, eine niedrige Viskosität auf v/eisenden Glas eine Art Pumpwirkung innerhalb des Kegels, was zu einer verstärkten Instabilität des Kegels führt. Ist dagegen die Viskosität des Glases extrem niedrig, dann wirkt sich die Oberflächenspannung in der Weise aus, dass das Glas zu diskontinuierliche n, separierten Tröpfchen zusammengezogen wird. Der Viskositätsbereich für das Glas der Kegel ist daher vergleichsweise schmal, innerhalb welchen eine erfolgreiche Faserbildung der aus dem Speiser ausströmenden Glasströme durchgeführt v/erden kann.

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Beim Ausziehen von Fasern oder Fäden aus geschmolzenem Glas war bisher die Temperatur und damit auch die Viskosität des Glases in de» Speiser beschränkt und auf die Rate bezogen, mit v/elcher das Glas in den Kegeln auf die faserbildende Viskosität abgekühlt werden konnte. Es ist hierbei übliche bekannte Praxis, metallene Abschirmungen, Rippen oder Schilde vorzusehen angrenzend zu den faserbildenden Kegeln, um von diesen Kegeln Wärme abzuführen, so dass in erfolgreicher Weise ein Ausziehen zu Glasfaden durchgeführt werden kann. Diese bekannten Metallschilde sind in Reihen längs einer Verteileranordnung positioniert, durch welche Wasser oder ein sonstiges Kühlmittel fliesst, um schliesslich die von den Glaskegeln auf die Abschirmungen übertragene Wärme abzuführen. Eine solche bekannte Vorrichtung zum Herabkühlen der Glaskegel auf einen ausziehbaren Zustand lässt sich entnehmen dem US-Patent 2,908,036.

Nachteilig bei den bekannten Kühlsystemen ist jedoch, dass die Wärmeabführung von den Glaskegeln nicht schnell genug erfolgen kann, so dass schon durch eine entsprechende Viskositätseinstellung der aus den Speiseröffnungen austretenden geschmolzenen Glasmenge dafür gesorgt werden muss, dass das Glas nicht zu dünnflüssig und daher zum Ausziehen ungeeignet ist. Dies bedeutet jedoch andererseits wieder, dass die Menge des pro Zeiteinheit ausziehbaren Glases durch die nicht unterschreitenden Viskositätsbereiche bisher praktisch kaum gesteigert werden konnte.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, hier Abhilfe zu schaffen und Möglichkeiten anzugeben, die es erlauben bei Beibehaltung gleicher Speiser und gleicher Speiserabraessungen den Glasdurchsatz und damit die pro Zeiteinheit

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erzielbare Fasermenge beträchtlich zu erhöhen.

Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von dem eingangs genannten Verfahren und beste'ht erfindungsgemäss darin, dass der Umgebungsbereich der aus den Öffnungen des Speisers austretenden Materialströme einer Temperaturregelung unterworfen wird, wobei durch die aus dem Bereich der Ströme absorbierte Wärme eine verdampfungsfähige Flüssigkeit verdampft, der gebildete Dampf in einen Kondensationsbereich bewegt und dort kondensiert wird.

Die Erfindung umfasst des v/eiteren eine Vorrichtung zur Verarbeitung von in Wärme schmelzenden Materialien, insbesondere zur Verarbeitung von in einem Speiser enthaltendem schmelzflüssigem Glas, wobei der Speiser zur Bildung von Glasströmen Austrittsöffnungen auf v/eist. Diese Vorrichtung ist erf indungsgemäss so ausgebildet, dass eine Umgebungstemperaturkontrolle zur Steigerung der Viskosität der Glasströme vorgesehen ist, bestehend aus einem einen hohlen Körper umfassenden Aufbau mit einem Abschnitt in wärmeabsorbierender Beziehung den Glasströmen und aus einem Kondensationsabschnitt, wobei der Aufbau eine geringe Menge an verdampfungsfähiger Flüssigkeit enthält, die durch die von den Glasströmen absorbierte Wärme verdampft und deren Dampf in dem Kondensationsabschnitt kondensiert wird und dass eine Anordnung vorgesehen ist, in welcher in wärmeübertragender Beziehung zum Kondensationsabschnitt eine Kühlflüssigkeit zirkuliert, die von dem Kondensationsabschnitt Wärme abführt.

Die Erfindung besteht daher darin ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, mit welchem sich die Viskosität der aus den Öffnun-

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gen eines Speisers ausströmenden Glasströme kontrollieren lässt_/ so dass ein Ausziehen der Ströme zu Fasern möglich wird; dabei wird entsprechend einem erfindungsgemässen Merkmal von den Glasströmen stammende Wärme schnell von einer geschlossenen, hohlen Wärmetauscheranordnung absorbiert; diese Wärmetauscheranordnung enthält ein Arbeitsfluidum, dabei wird die hierdurch absorbierte Wärme aus dem Bereich der Ströme abgeführt, so dass sich die Viskosität der ausströmenden Glasströme auf einen zufriedenstellenden Ausziehzustand erhöhen lässt.

Besonders vorteilhaft ist bei vorliegender Erfindung, dass die Viskosität des zunächst relativ dünnflüssig und daher schnell aus den Speiseröffnungen ausfliessenden Glases sich in wirksamer Weise und äusserst schnell einstellen lässt, da die das Arbeitsfluidum enthaltende Wärmeübertragungsanordnung so ausgebildet ist, dass durch schnelle Wärmeabführung der gewünschte Viskositätsbereich zum Ausziehen eingestellt v/erden kann. Von besonderer Bedeutung ist hierbei weiterhin, dass es mit vorliegender Erfindung gelingt, im wesentlichen stets die gleiche Wärmemenge von jedem Glaskegel abzuführen, so dass sich die Viskosität jedes der Ströme im wesentlichen gleichförmig erhöhen lässt. Auch dadurch wird eine beträchtliche Verbesserung bisheriger Verfahren erzielt. Der Erfindung gelingt es in praktisch identischer Weise die Viskosität der einzelnen Glasströme auf den gleichen Wert einzustellen, so dass es auch möglich ist, Fäden von annähernd den gleichen Abmessungen aus jedem Glaskegel auszuziehen.

Die Erfindung ermöglicht die Verarbeitung von Glas zu Fasern in der Weise, dass zunächst durch die Öffnungen im Speiser äusserst heisses Glas mit sehr niedriger Viskosität fliesst,

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wodurch ein grösserer Glasdurchsatz pro Zeiteinheit {und damit letztendlich eine grossere_r gesponnene Fasermeiige} erzielt werden kann; die sich dabei entwickelnde Wärme wird von der Wärmeübertragungsanordnung schnell mit einer solchen Rate abgeführt, dass die Viskosität der Glasströme bis auf einen faserbildenden, ausziehungsfähigen Zustand angehoben wird, so dass man eine v/esentlich grössere Produktion an Glasfäden erzielt.

Von Bedeutung ist hierbei, dass die von den aus dem Speiser austretenden .Glasströmen entwickelte Hitze sehr schnell auf abgedichtete hohle Bauelemente übertragen wird, die ein Arbeitsfluidum enthalten, dadurch lässt sich die Viskosität der austretenden Glasströme in einer bisher nicht möglichen Weise steigern. In einer wärmeübertragenden Beziehung zu dem abgedichteten, hohlen System befindet sich dann noch ein strömendes Kühlfluidum, welches die von den Glasströmen entwickelte und absorbierte Wärme abführt. Die sich innerhalb des geschlossenen Systems befindende Arbeitsflüssigkeit besteht aus einer verdampfungsfähigen Flüssigkeit, die von der absorbierten Wärme der Wärmeübertragungsanordnung in einem ihrer Bereiche verdampft und deren Dampf in einem anderen Bereich der Wärmeübertragungsanordnung unter dem Einfluss der zirkulierenden Kühlflüssigkeit wieder kondensiert wird, die, wie schon gesagt, in wärmeübertragender Beziehung mit der Wärmeübertragungseinheit steht.

Die Wärmeübertragungseinheit umfasst dabei eine Vielzahl von hohlen, wärmeabsorbierenden Einzelelementen, die sich in einer angrenzenden, wärmeübertragenden Beziehung zu Gruppen von Glasströmen befinden. Die Einzelelemente, die zunächst durch das

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Verdampfen der in ihnen befindlichen Arbeitsflüssigkeit Wärme von den Glaskegeln abführen, stehen in einer abgedichteten Verbindung mit einem kondensierenden Hauptteil. Insgesamt enthält das so gebildete System nur eine geringe Menge an verdampfungsfähiger Flüssigkeit, die zyklisch verdampft und in der Kondensationszone wieder kondensiert wird, wobei es gelingt, die Viskosität der aus dem Speiser austretenden Glasströme erheblich zu vergrössern, so dass mit hohem Durchsatz und wirksamer, absolut gleichmässiger Kühlung gearbeitet werden kann.

Der gesamte Zyklus der ablaufenden Verdampfung und Wiederkondensierung in der Wärmeübertragungseinheit ist kontinuierlich und führt dazu, dass sämtliche austretenden Glaskegel gleichmassig abgekühlt werden können.

Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung beziehen sich etwa auf die Anordnung, den Betrieb und die Funktion zugeordneter Teilelemente, die aus der nachfolgenden Beschreibung hervorgehen, in welcher anhand der Figuren das erfindungsgemässe Verfahren sowie Aufbau und Wirkungsweise von Ausführung? beispielen der Erfindung im einzelnen näher erläutert werden. Dabei zeigen:

Fig. 1 in einer schematischen Seitenansicht eine Möglichkeit zur Herstellung von kontinuierlichen Glasfasern durch Ausziehen an einem Speiserboden,

Fig. 2 eine vergrösserte, teilweise Schnittdarstellung entlang der Linie 2-2 der Fig. 1, der sich auch

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die Anordnung eines Wärmetauscher-Einzelelementes in Verbindung mit, dem Speiser entnehmen lässt,

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung des Gesamtsystems zur Wärmetauschung,

Fig. 4 eine vergrösserte ausschnittsxi/eise Schnittdarstellung entlang der Linie 4-4 der Fig. 3 zur Darstellung des Übergangsbereichs zwischen Einzelelement und zugeordneter Gesamtkondensa~ tionszone,

Fig. 5 eine vergrösserte Schnittdarstellung durch ein Einzelelement entlang der Linie 5-5 der Fig. 3,

Fig. 6 zeigt in erheblicher Vergrösserung eine geschnittene Teildarstellung des Systems der Fig. 4,

Fig. 7 zeigt einen Schnitt entlang der Linie 7-7 der Fig. 6 in einer geschnittenen Darstellung von oben, wobei Teilbereiche weggebrochen sind und

Fig. 8 zeigt in perspektivischer Darstellung ein modifiziertes Ausführungsbeispiel eines Speisers mit zugeordneter Wärmetauscheranordnung.

In den Figuren und insbesondere in Fig. 1 ist ein Speiser oder Feeder oder auch eine Düse 10 dargestellt (im folgenden wird lediglich noch von einem Speiser gesprochen), der aus einer geschmolzenes Glas 14 enthaltenden Kammer 12 besteht. Der

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Speiser i* an dem Vorherd 16 eines nicht dargestellten Glasoferis angeschlossen und empfängt von ihm sch'melzflüssiges Glas. An seinen Enden Weist-der Speiser 10 Anschlußstücke -18-auf, an denen Anschlusskleinmen 19 befestigt sind, die ihrerseits an Stromzuf uhren oder Stromschienen 20 liegen. Diesen Stromschienen 20 wird zur Aufrechterhaltung des Glases in dem Speiser 10 auf einer vergleichweisen hohen Temperatur und niedrigen Viskosität ein elektrischer Strom zugeführt.

Der Speiser 10 kann im übrigen auch, anstelle dass ihm das geschnolzene Glas über einen Vorherd zugeführt wird, mit vorgeformten Stücken oder Kugeln, sogenannten Marbeln, aus vorgeläutertem Glas versorgt werden, die dann durch die Zufuhr elektrischer Energie zum Speiser in diesem in den geschmolzenen Zustand überführt werden.

Bei dem dargestellten Speiser 10 weist der Speiserboden 22 Querreihen von sich nach unten erstreckenden Vorsprüngen oder Verlängerungen 24 auf; jede dieser Vorsprünge oder Spitzen verfügt über einen Durchlass bzw. eine öffnung 25, durch die ein Strom 26 aus geschmolzenem Glas mit sehr hoher Temperatur und niedriger Viskosität aus dem Speiser ausfliesst.

Jeder Glasstrom befindet sich im oder angrenzend zu seinem Austrittsbereich aus dem Durchlass 25 des Vorsprungs in der Form eines Kegels 28. Das diese Kegel bildende Glas wird durch die im folgenden genauer zu beschreibende Methode und Vorrichtung sehr viel schneller und mit sehr höherer Rate abgekühlt, als dies bisher mit üblichen rippenförmigen oder flügelartigen Abschirmungen möglich war. Das erfindungsgemasse Verfahren und eine zu seiner Durchführung geeignete Vorrichtung

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umfassen einen Wärmetauscher oder eine Wärmeübertraguhgseinheit, insgesamt ein System, welches im folgenden genauer erläutert wird und welches dazu bestimmt ist, die Viskosität des Glases in den aus den Vorsprüngen austretenden Kegeln in solcher Weise und bis zu einem solchen Zustand zu steigern, dass ein erfolgreiches Ausziehen und Verdünnen der Glaskegel zu Fasern oder Fäden 30 in schneller Abfolge möglich ist.

Die ausgezogenen oder verdünnten Fasern oder Fäden 30 werden zu einer linearen Gruppe oder einen Strang 32 zusammengeführt, indem sie von einem Sammelschuh 34 zusammengefasst werden, der bevorzugt an einem Gehäuse 36 gelagert ist. Das Gehäuse 36 bildet ein Reservoir, welches eine Schlichte oder eine Beschichtung für die Fasern enthält. An dem Gehäuse 36 angeordnet und teilweise in der Schlichte untergetaucht befindet sich ein Applikatororgan oder eine Walze 38, die als drehende Rolle oder als endloser Riemen ausgebildet sein kann und die in das Schlichtematerial oder in die Beschichtung untertaucht; die den Applikator dann kontaktierenden Fasern 30 werden auf diese Weise mit einem Schlichtefilm überzogen, wobei die Übertragung der Schlichte durch einen Wischkontakt erfolgt.

Der so gebildete Faserstrang 32 wird zu einer Wickelpackung 40 auf eine dünnwandige Spule 41 aufgewickelt, die teleskopartig auf einen sich drehenden Dorn 42 einer üblichen Wickelmaschine 43 aufgeschoben ist; der Dorn 42 wird von einem nicht dargestellten Motor gedreht. Während des Aufwickeins des Stranges zu einer Packung wird der Strang in Längsrichtung zur Packung von einer Traversieranordnung 45 üblichen Aufbaues hin- und hergeführt. Der Wärmetauscher bzw. die Wärmeübertra-

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gungseinheit 50, die von den Glasströmen ausgehende Wärme absorbiert und abführt, ins insbesondere in den Fig. 2 bis 7 dargestellt. Das erfindungsgemässe Verfahren und die Vorrichtung zur schnellen Absorption von Wärme aus den Glasströmen arbeitet allgemein nach dem Prinzip eines Kühlrohrs und absorbiert Wärme aus den Glasströmen und führt diese mit wesentlich vergrösserter Rate ab, verglichen mit dem bekannten Verfahren und Vorrichtungen zum Kühlen von Glasströmen; dabei gelingt es, das stark fliessfähige, eine niedrige Viskosität aufweisende Glas der Glasströme so schnell zu konditionieren und auf eine grössere Viskosität, die zum Ausziehen der Glasströme zu Fasern oder Fäden geeignet ist, zu überführen, dass man eine wesentliche Steigerung bei der Herstellung von Glasfasern oder Fäden erzielen kann.

Die Wärmeübertragungseinheit 50 umfasst allgemein einen Körper oder einen Konstruktionsaufbau dahingehend, dass eine oder mehrere wärmeabsorbierende oder verdampfende Zonen und eine oder mehrere Kondensationszonen oder Kammern vorgesehen sind, die ein Arbeitsfluidum oder ein Arbeitsmedium enthalten, des weiteren ist eine Kühlkammer vorgesehen, die einem zirkulierendem Fluidum angepasst ist und die in der Kondensationszone eine reduzierte Temperatur aufrechterhält; das zirkulierende Fluidum führt aus den Glasströmen absorbierte Wärme ab. Der Konstruktionsaufbau des Wärmetauschers oder der Wärmeübertragungseinheit besteht aus einem oder mehreren rohrförmigen oder hohlen Körpern, Körperabschnitten oder wärmeabsorbierenden Komponenten 52, die eine oder mehrere Verdampfungszonen bilden; die hohlen Körperabschnitte 52 sind an Teilen oder Hauptelementen 54 befestigt. Bei diesem Hauptelement 54 handelt es sich um eine Verteileranordnung, die durch eine Unterteilung

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oder eine Trennwand in eine Kondensationszone und in eine Zirkulationszone für ein Kühlmittel unterteilt ist. Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 3 erstreckt sich die Verteileranordnung 54 in Längsrichtung zu dem Speiser 10. Die hohlen Einzelelemente 52, wie sie im folgenden genannt werden, sind zueinander im Abstand angeordnet, so dass jeweils eine Querreihe aus Glasströmen 26 zwischen einem Paar der Einzelelemente 52 passt.

Falls es erwünscht ist, können die Einzelelemente 52 auch in einem solchen Abstand angeordnet werden, dass jeweils zwei Querreihen von Glasströmen zwischen einem Paar Einzelelementen 52 angeordnet sind. Der Darstellung der Fig. 2 lässt sich entnehmen, dass die warmeabsorbierenden Einzelelemente 52 bevorzugt angrenzend zu den kegelförmigen Bereichen 28 der Glasströme 26 angeordnet sind, so dass von den kegelförmigen Bereichen der Glasströme Wärme schnell absorbiert wird, was zu einer Vergrösserung der Viskosität der Glasströme führt.

Die Verteileranordnung 54 umfasst einen sich nach unten erstreckenden Teil 56, der mit einem Lagerelement 57 verbunden ist, welches in üblicher Weise an einer angrenzenden, nicht dargestellten Rahmenstruktur montiert ist. Bei dem in den Fig. 1 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiel sind dreizehn wärmeabsorbierende Einzelelemente 52 vorgesehen, um von zwölf aus Glasströmen 26 gebildeten Querreihen Wärme zu absorbieren; es versteht sich jedoch, dass die Wärmeübertragungseinheit insgesamt auch mit einer grösseren oder geringeren Anzahl von Einzelelementen 52 ausgestattet sein kann, was jeweils von der Anzahl der aus Glasströmen gebildeten Ouerreihen abhängt; die Glasströme fHessen dabei, wie weiter vorn schon erwähnt, aus den Öffnungen in dem Bodenteil des Speisers.

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Die Verteileranordnung 54 umfasst Seitenwände 59 und 60, eine obere Wand 61 und eine untere Wand 6 3 sowie Endwände, d.h. Vor- und Rückwände 65 und 66. Der Darstellung der Fig. 4 lässt sich am besten entnehmen, dass sich in Längsrichtung und im Inneren der Verteileranordnung 54 eine Trennwand 68 erstreckt diese Trennwand unterteilt die Verteileranordnung 54 in eine Kammer 70, die ein zirkulierendes Fluidum aufnimmt und in eine Kammer 72, die als Kondensationszone ausgebildet ist.

Jedes der Einzelelemente 52 ist zur Wärmeabsorption von hohlem oder rohrförmigem Aufbau, wie dies genauer in Fig. 5 dargestellt ist; das Innere jedes Einzelelements 52 bildet eine Verdampfungskammer oder Verdampfungszone 74. Wie der Fig. 5 entnommen werden kann, ist jedes Einzelelement von einem flachen, rechteckförmigen Querschnitt, wobei die Seitenwände 76 und 78 im wesentlichen planare, ebene Bereiche bilden, die Wärme von den Glasströmen abführen.

Die wärmeabsorbierenden Einzelelemente 52 sind so dünn wie praktisch vertretbar ausgebildet, so dass sie in engster Nähe zu den Reihen von Glasströmen angeordnet werden können, um auf diese Weise v/irksam Wärme von den Glasströmen zu absorbieren. Hergestellt und ausgebildet können diese Einzelelemente 52 aus Beryllium-Kupfer oder einem anderen geeigneten Material sein, welches ein hohes Wärmeübertragungsvermögen oder gute Absorptionseigenschaften aufweist. Das äussere oder entfernte Ende 80 jedes Einzelelementes 52 ist wie in Fig. 3 dargestellt abgeschlossen und abgedichtet.

Die entgegengesetzten Endbereiche jedes wärmeabsorbierenden Körpers bzw. jedes Einzelelementes 52 sind offen und stehen in

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Verbindung mit dem Kondensationsbereich der Kammer 72. Die Wandendbereiche, die die Öffnung der Einzelabschnitte 52 bilden, sind an die Viand 60 der Verteileranordnung, wie bei 82 in den Fig. 3,4,6 und 7 dargestellt, angelötet oder angeschweisst, so dass eine abgedichtete und abgeschlossene Verbindung jedes Einzelelements 52 mit der Wand der Verteileranordnung zustande kommt- Auf diese Weise bilden die wärmeabsorbierenden Einzelelemente 52 und die Kammer 72 eine abgeschlossene und abgedichtete Einheit in Form einer Wärmeübertragungsanordnung.

Wie weiter vorn schon darauf hingewiesen, funktioniert die erfindungsgemässe Wärmeabsorptionsanlage auf dem Prinzip des Wärmerohrs, wobei ein Arbeitsfluidum in einer Wärmeabsorptionszone verdampft und der Dampf in einer Kondensationszone kondensiert wird; das Kondensat kehrt dann kontinuierlich in die Wärmeabsorptionszone zurück. Es hat sich herausgestellt, dass innerhalb der bei der Übertragung und Absorption von Wärme von den Glasströmen in Betracht zu ziehenden Arbeitstemperaturbereichen Wasser als zufriedenstellendes Arbeitsfluidum verwendet werden kann, es versteht sich jedoch, dass auch jedes andere verdampfungsfähige Arbeitsfluidum anstelledessen verwendet werden kann, um als Wärmeübertragungsmedium zu arbeiten, welches Verdampfungs- und Kondensationscharakteristiken aufweist, die für ein Arbeiten in dem ins Auge zu fassenden Temperaturbereich der Glasströme geeignet sind.

Die Wärmeübertragungsfunktion des Arbeitsfluidums, beispielsweise Wasser, ist eine kontinuierliche Wirkung oder ein Zyklus, wobei die flüssige Phase in den wärmeabsorbierenden Körper oder

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in den Einzelelementen zur Dampfphase wird; die Dampfphase wird dann in der Kondensationszone oder in der Kondensationskammer wieder zur flüssigen Phase reduziert. Das Arbeitsmedium in der flüssigen Phase wird aus der Kondensationszone in die Verdampfungszone durch Mittel bewegt, zum Fliessen gebracht oder übertragen, die eine Kapillarwirkung vorsehen.

Mit besonderem Bezug auf die Fig. 4 bis 7 wird darauf hingewiesen, dass das Innere jedes Einzelelementes 52 mit einer Auskleidung oder einer Schicht 86 eines feinen Schirm- oder Gittermaterials, beispielsweise eines feinmaschigen Kupferschirms ausgestattet ist, der etwa über 100 Maschen oder Sieböffnungen auf den linearen Zoll, d.h. auf 2,54 cm aufweist. Der Darstellung der Fig. 5 lässt sich entnehmen, dass die Kupfernetzschicht 86 eine U-förmige Konfiguration aufweist, wobei die oberen Enden des U-förmigen Bereiches aneinander anliegen oder in einer angrenzenden Beziehung zueinander in dem mit 88 gekennzeichneten Bereich stehen. Der feinmaschige Schirm 86 steht in ununterbrochenem Kontakt mit der inneren Wandoberfläche des wärmeabsorbierenden Einzelelementes 52.

Der Schirm oder das Netz 86 ist an den inneren Endbereichen 53 des Einzelelements 52, d.h. an den an die Verteileranordnung angrenzenden Endbereichen, eingeschlitzt oder in Querrichtung abgeschnitten, wobei Teile 90 aus der U-förmigen Konfiguration herausgefaltöt sind und sich, wie besonders gut der Fig. 7 entnommen werden kann, in entgegengesetzten Richtungen ausgehend von dem Einzelelement in das Innere der Verteileranordnung erstrecken. DiO Endbereiche 91 der so flach gelegten ebenen Teile 90 des Netzes befinden sich dann in einer angrenzenden Beziehung zu anderen flach gelegten Endbereichen angrenzender Einzelelemente. Auch dies lässt sich besonders gut

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der Darstellung der Fig. 7 entnehmen.

Die abgeflachten ebenen Bereiche 90 sämtlicher Netze oder Schirme in der Kammer 72 der Verteileranordnung sind von U-förmig abgebogenen Bereichen 94 eines Kupfergeflechts oder einer Kupferlitze umfasst, wie besonders gut der Darstellung der Fig. 6 entnommen werden kann, dabei umschliessen die parallelen Wände 95 und 96 des Kupfergeflechts die ebenen Bereiche 90 der Schirme oder Netze 86, so dass sich die sandwichartige Konfiguration der Fig. 6 ergibt; die Wände des U-förmigen Geflechts 94 sind von einem abgebogenen oder schleifenförmigen Teil 94 verbunden. In einer angrenzenden wirkungsmässig verbundenen Beziehung mit der oberen Wand 9 5 des U-förmigen Geflechts 95 befindet sich eine Schicht 97 eines Kupferfilzes; zwischen der unteren Wand 96 des Geflechts 94 und dem angrenzenden Bereich der unteren Wand 6 3 des Verteilerabschnitts ist ebenfalls eine Schicht 98 eines Kupferfilzes angeordnet, diese Schicht 98 ist in einer ununterbrochenen anliegenden kontaktmässigen Wirkverbindung mit dem zugeordneten Bereich der Wand 63.

Der Zusammenbau und die Wirkungsanordnung der in den Fig. 6 und 7 dargestellten Verlängerungen oder ebenen Bereiche 90 des Netzes 86, der U-förmigen Kupfergeflechte 94 und der Schichten 97 und 98 aus Kupferfilz oder Kupfergewebe bilden eine Masse, eine Matte oder einen Körper 101, der über Eigenschaften verfügt, die den Fluss der Flüssigkeit durch Kapillarwirkung vereinfacht und begünstigt, so dass sich eine beschleunigte Verteilung und eine verbesserte Verteilung der Flüssigkeit aus der Masse, der Matte 101 zu den feinmaschigen Netzen oder Schirmen 86 ergibt, die dann wiederum die Flüssigkeit über die

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gesamten inneren Oberflächenbereiche der Einzelelemente 52 verteilen.

Die in jedem der Netze oder Schirme 86 durch die Kapillarwirkung festgehaltene Flüssigkeit wird verdampft oder verflüchtigt sich durch die aus den Glasströmen 26 absorbierte Wärme oder Hitze, der Dampf bewegt sich in Richtung auf die Kondensationszone 72 und in diese hinein. Die Kammer 70 der Verteileranordnung ist so ausgebildet, dass sie ein zirkulierendes Kühlmedium, beispielsweise TTasser aufnehmen kann. Ein Endbereich der Kammer 70 ist mit einem Einlassrohr 99 verbunden (siehe die Darstellung der Fig. 3), das seinerseits mit einem nicht dargestellten Vorrat von Kühlwasser verbunden ist. Der andere Endbereich der Kammer 70 v/eist eine Auslassröhre 100 auf. Durch die Kammer 70 der Verteileranordnung zirkuliert ein Kühlmittel, beispielsweise Wasser und führt so die von den Glasströmen und den Einzelelementen 52 absorbierte Wärme ab. Das sich durch die Kammer 70 bewegende Kühlmittel hält die Trennwand 68 auf einer geringeren oder kühleren Temperatur aufrecht, die sich im v/esentlichen unterhalb der Temperatur der verdampften Arb eitsflüssigkeit in den Einzelelementen und der Kammer 72 befindet. An die Trennwand 68 ist angrenzend an diese eine gerippte, geriffelte oder gewellte poröse Kondensator-Dochtanordnung 102 ausgebildet, die aus gesintertem Kupferpulver besteht. Diese Dochtanordnung 102 hat eine wellenförmige Konfiguration, wobei die Wellen oder Rippen 103 sich, wie in Fig. 6 und 7 gezeigt ist, in vertikaler Richtung erstrecken parallel zur vertikalen Trennwand 6 8 in der Verteileranordnung 54 und damit auch parallel zu den aus dem Speiser austretenden oder ausfliessenden Glasströmen. Die sich abwechselnden Rippen- oder Spitzenbereiche 104 der Wellenformen

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103 aus gesintertem Kupferdocht sind mit der Trennwand 68 verbunden oder an dieser angesintert.

Diese wellenförmige poröse Dochtanordnung 102, von welcher abwechselnde Wellentäler oder Wellenberge an der gekühlten Trennwand 68 angeklebt, angeordnet oder aufgeschnolzen sind, sorgt für eine reduzierte Temperatur dieser Dochtanordnung. Daher bildet die wellenförmig geformte Dochtanordnung 102 zusätzlich zu dem Oberflächenbereich der Trennwand 68 gekühlte Oberflächenbereiche reduzierte Temperatur aus, so dass eine vergleichsweise schnelle Kondensation des Dampfes an den eine niedrige Temperatur aufweisenden Oberflächen der Trennwand 68 und der porösen Dochtanordnung 102 stattfindet und erleichtert wird.

Die Flüssigkeit oder das Kondensat, welches sich an der Oberfläche der Trennwand 68 und an den Oberflächen der Dochtanordnung 102 ansammelt, fliesst nach unten in die Masse oder Matte 101 aus Kupfernetzen, Kupfergeflecht und Kupferfilz am Boden 63 der Kondesationskammer 72. In der gesamten Wärmeübertragungsanordnung _, die aus dieser Kondensationszone 72 und den hohlen, wärmeabsorbierenden Einzelelementen 52 besteht, wird ein verhältnismässig geringer Anteil an Wasser 107 als Arbeitsfluidum festgehalten und ist in diesem Bereich abgedichtet und gegenüber der TJmweltabgeschlossen.

Bei der Herstellung einer solchen Wärmetauschereinheit 50 ist es wesentlich, zunächst in den abgeschlossenen und abgedichteter Bereichen der Wärmetauschereinheit ein hohes Vakuum zu errichten und anschliessend in die Einheit das Arbeitsfluidum, beispielsweise Wasser einzuführen. Zu diesem Zweck sind mit der Kammer 72, wie die Darstellung der Fig. 3 zeigt, Röhren 110

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und 112 verbunden. Die Röhre 110 ist so ausgebildet, dass sie mit einer nicht dargestellten Vakuumpumpe verbunden werden kann.

Die Röhre 112 ist mit einem Vorrat der Arbeitsflüssigkeit, beispielsweise mit Wasser verbunden, wobei dieser Röhre 112 nicht dargestellte Ventilanordnungen zugeordnet sind, die während der Herstellung des Vakuums oder des Unterdrucks in der Wärmeübertragungseinheit geschlossen sind. Bei geschlossenem Ventil in der Verbindungsleitung 112 wird dann eine Vakuumpumpe oder eine sonstige, ein Vakuum erzeugende Anordnung mit der Röhre 110 verbunden und in der Weise für längere Zeit betätigt, dass ein Vakuum in der Wärmeübertragungseinheit errichtet wird, welches 90% und bevorzugt 95% übersteigt.

Die Verbindungsleitung 110 wird dann abgeschlossen oder, wie in gestrichelten Linien 115 dargestellt ist, dicht zusammengepresst. Das der Verbindungsleitung 112 zugeordnete Ventil wird dann geöffnet und in den abgedichteten Bereich der Wärmeübertragungseinheit 50 wird ein geringer Anteil an /arbeitsmedium, beispielsweise Wasser eingeführt. Nachdem die gewünschte Wassermenge in die Wärmeübertragungseinheit eingeführt worden ist, wird die Verbindungsleitung 112 verschlossen oder ebenfalls zugeklemmt, v/ie dies in gestrichelten Linien 11C dargestellt ist. Die Röhren können dann beide in einem kurzen Abstand·von den abgeklemmten Bereichen 115 und 116 abgeschnitten werden und die in der so abgedichteten Kärmeübertragungseinheit enthaltende Arbeitsflüssigkeit steht unter der Einwirkung eines hohen Vakuums.

Bei der Verwendung der Wärmeübertragungseinheit in Verbindung mit einem Speiser geht man so vor, dass die Wärmeübertragungs-

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einheit, wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt, am Speiser derart montiert wird, dass sich die Verteileranordnung 54 im wesentlichen parallel zu und in Längsrichtung zum Speiser 10 erstreckt, so dass die den Wärmeübergang effektiv bewirkenden Einzelelemente oder Flügel 52 horizontal und quer zum Speiser verlaufen und jeweils angrenzend und zwischen Ouerreihen verlaufen, die aus den Glasströmen 26 gebildet sind. Von den Glasströmen 26 stammende und von den Einzelabschnitten 52 absorbierte Wärme verdampft die Flüssigkeit, beispielsweise Wasser, die durch die Kapillarwirkung über den gesamten Verdampfungsraum 74 jedes Einzelabschnitts 52 der feinmaschigen Schirme 86 gehalten ist.

Der Dampf fliesst aufgrund des sich entwickelnden Dampfdrucks in Richtung auf den Kondensor- oder Kondensatorabschnitt 72 und gelangt in Kontakt mit den kühlen, eine reduzierte Temperatur auf v/eisenden Oberflächen der Trennwand 6 8 und des gesinterten Kupferdochtes 102, wodurch es zu einer Kondensation des Dampfes an diesen Oberflächen kommt. Die sich so entwickelnde Flüssigkeit oder das Kondensat fliesst unter Schwerkrafteinfluss nach unten in die Komponenten, die die kapillare Masse 101 bilden; von dort bev/egt sich das Kondensat in der Masse oder Matte dann aufgrund der Kapillarwirkung längs der Bereiche der Netze oder Schirme 86 an den Bodenteilen der Einzelabschnitte oder Einzelelemente 52.

Durch Kapillarwirkung wird die Flüssigkeit oder das Kondensat über das gesamte Netz 86 in jedem der Einzelelemente 52 verteilt und fliesst in diesen. Die von dem Netz oder Schirm gehaltene Flüssigkeit verdampft durch die von den Glasströmen absorbierte Wärme und der Dampf kehrt, wie soeben schon erwähnt,

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zur Kondensationskammer 72 zurück, wo er wieder verflüssigt wird.

Das bedeutet, dass die Wärmeabsorption und der übertragungszyklus kontinuierlich verläuft, wobei eine solche Anordnung Wärme von den Glasströmen mit wesentlich schnellerer Rate abführt, als dies mit üblichen Flügeln oder Rippen, die aus Kupferstangen bestehen, der Fall sein könnte. Da die Wärmeübertragungsrate wesentlich schneller als bei bekannten Verfahren und Vorrichtungen vor sich geht, kann auch das Glas in dem Speiser 14 auf eine höhere Temperatur erhitzt v/erden, so dass sich das Glas in den austretenden Strömen auf einem wesentlich niedrigeren Viskositätspegel befindet, daher ist auch der Durchsatz oder die Flussrate des Glases durch die Öffnungen im Speiser höher als bei üblichen Speisern.

Aufgrund dieser angestiegenen Rate in der Wärmeübertragung können dann diese Glasströme niedriger Vsikosität sehr schnell auf eine Viskosität abgekühlt v/erden, bei v/elcher das Glas der Glasströme erfolgreich zu feinen Fasern oder Fäden abgezogen wird, und zwar mit Hilfe beispielsweise der in Fig. 1 dargestellten Anordnung oder sonstiger üblicher Auszieh- und Verdünnungssysterne. Es lässt sich daher der Durchsatz an Glas durch die Öffnungen des Speisers vergrössern und dieser gesteigerte Glasdurchfluss wird dann zu Fäden ausgezogen, so dass man auch zu einer beträchtlichen Steigerung der pro vorgegebener Zeiteinheit ausgezogenen Fäden oder Fasern gelangt. Insgesamt stellt die Erfindung daher ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verfügung, die eine wesentlich höhere Produktionsrate an ausgezogenen Fasern und Fäden ermöglicht, und zwar auf einer

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ausserordentlich wirtschaftlichen Basis, was bisher noch nicht möglich gev/esen ist.

Der Erfindung liegt daher insbesondere auch die Erkenntnis zugrunde, dass es überhaupt möglich ist, einen Glasdurchsatz durch einen Speiser und damit die pro Zeiteinheit hergestellten ausgezogenen Spinnfäden dadurch zu vergrössern, dass man die Viskosität des Glases im Speiser höher einstellt und einen schnelleren Durchfluss durch die Bodendüsen erzielen kann, wobei durch die Intensivierung der Kühlsysteme in diesem Bereich dann dennoch in einwandfreier Weise Fäden gewünschter Menge und gewünschten Durchmessers ausgezogen werden können.

Im folgenden wird noch ein besonderes Ausführungsbeispiel einer Wärmeübertragungseinheit nach erfindungsgemässen Merkmalen angegeben.

Die Verteileranordnung 54 v/eist bevorzugt einen Querschnitt

von 3/4 Quadratzoll entsprechend 4,84 cm auf; die Verteileranordnung ist durch die vertikale Wand 68 in die Kondensationskammer 72 und in die Kammer 70 unterteilt, in welcher Kühlwasser zirkuliert. Jedes der v/ärmeabsorbierenden Einzelelemente 52 kann eine Länge von etwa 2-1/2 Zoll (6,35 cm) aufweisen, wenn das Einzelelement in Verbindung mit einer Querreihe verwendet wird, die fünf aus dem Speiser ausströmende Glasströme umfasst; es versteht sich jedoch, dass die Länge jedes Einzelelementes 52 von der Anzahl der Ströme in einer Querreihe abhängt.

Die Höhe jedes Einzelelementes 52 beträgt 5/8 Zoll (1,59 cm), dabei weist das Einzelelement bei einem Ausführungsbeispiel

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eine äussere Breite von 1/10 Zoll (0,25 cm) auf. Der Abstand der Einzelelemente 52 untereinander beträgt 0,35 Zoll (0,89 cm) ; zwischen den Einzelelementen befindet sich jeweils eine Ouerreihe aus Glasströmen. Die hohlen Einzelelemente 52 bestehen bevorzugt aus Beryllium-Kupfer und verfügen über eine Wanddicke von 0,020 Zoll (0,051 cm) . Sind etwa zwanzig wärmeübertragende Einzelelemente 52 mit den oben genannten Dimensionen zusammengebaut, dann beläuft sich die Wassermenge in der Anordnung, die die hohlen Einzelelemente 52 und die Kondensationskammer 72 umfasst, auf 18 Gramm als Arbeitsflüssigkeit.

Durch die Verteilerkammer 70 zirkuliert Kühlwasser oder ein sonstiges Fluidum mit einer Rate, wie sie erforderlich ist, um von der Trennwand 68 und der wellenförmigen Dochtanordnung 102 Wärme abzuführen. Indem die Flussrate oder die Temperatur des Kühlmittels durch die Kammer 70 reguliert wird, lässt sich auch die Kondensationsrate des Dampfes in der Kondensationskammer 72 variieren und damit auch die Geschwindigkeit des Verdampfungzyklus - die Kondensationsphasen des Wärmeübertragungssystems - ; innerhalb eines begrenzten Ausmasses lässt sich auf diese Weise auch die Wärmeabsorption und die Viskosität der Glasströme beeinflussen und variieren.

Ein Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens und einer hierzu gehörenden Vorrichtung besteht darin, dass von den Einzelelementen 52 von den Glasströmen stammende Wärme über im wesentlichen den gesamten Oberflächenbereich jedes Einzelelementes absorbiert wird. Ein solches Wärmeübertragungsverfahren begünstigt daher die Bildung von Strömen gleichförmiger Viskosität, was zu ausgezogenen Fäden oder Fasern von im wp.sentlichei' gleichen Abmessungen führt.

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In Fig. 8 ist ein modifiziertes Ausführungsbeispiel einer einem Speiser zugeordneten Wärmeübertragungseinheit dargestellt. Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 8 verfügt der Speiser 120 über einen Bodenteil 122, der in Längsrichtung angeordnete Reihen von sich nach unten erstreckenden Vorsprüngen 124 auf v/eist, jeder Vorsprung verfügt dabei über einen Durchlass 126, durch den ein Strom von in Wärme erweichtem Glas fliesst, das in dem Speiser 120 enthalten ist. Diesem Speiser 120 ist eine Wärmeübertragungseinheit 123 zugeordnet, die eine Verteileranordnung 130 umfasst, die an einem Ende des Speisers 120 angeordnet ist und sich quer zum Speiser erstreckt.

In Längsrichtung zum Speiser erstrecken sich die hohlen, wärmeübertragenden Einzelabschnitte 132, wobei jeweils einer der Einzelelemente 132 zwischen jeder sich in Längsrichtung erstreckenden Reihe von Vorsprüngen 124 angeordnet ist; ein Einzelelement 132 befindet sich dann noch an der Aussenseite jeder äusseren Reihe. Die hohlen Einzelelemente 132 sind mit einer Seitenwand 134 der Verteileranordnung 130 in der gleichen Weise verbunden, wie dies weiter vorn schon ausführlich mit Bezug auf die Einzelelemente 52 und ihre Verbindung mit der Wand 60, entsprechend den Fig. 6 und 7, beschrieben worden ist.

Die sich in Querrichtung erstreckende Verteileranordnung ist in ihrem Querschnitt im wesentlichen viereckig ausgebildet und weist eine vertikale Trennwand 138 auf, die die hohle Verteileranordnung 130 in eine Kammer oder in einen Durchlass unterteilt, in welchem ein Kühlmittel zirkuliert, und in eine Kondensationskammer, die in der Weise ausgebildet ist, wie das in den Fig. 6 und 7 gezeigt ist. Die das Kühlmittel aufnehmende

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Kammer ist mit einer Einlassröhre 140 und einer Auslassröhre 141 verbunden; die Einlassröhre 140 v/eist eine Verbindung mit einem Vorrat an Kühlflüssigkeit auf, beispielsv/eise Wasser, welches durch die Kühlkammer zirkuliert, um die Trennwand in der gleichen Weise zu kühlen, wie dies mit dem zirkulierenden Wasser bei der Trennwand 68 der Kammer 70 in den Fig. 6 und 7 geschieht.

Die hohlen, wärmeübertragenden Einzelelemente 132 erstrecken sich im wesentlichen über die gesamte Länge des Speisers 120 in Längsrichtung zu diesem; dabei v/eist jeder der hohlen Einzelelemente 132 ein feines Maschengitter der Art auf, wie es für das Netz 52 der Fig. 5 zutrifft. Die Kondensationszone der Verteileranordnung 130 ist mit einer Masse kapillaren Materials der Art ausgestattet, wie dies ebenfalls in den Fig. 6 und 7 weiter vorn schon erläutert ist. Auch weist die Trennwand 138 der Kondensationskammer eine wellenförmig in ihrer Form ausgebildete gesinterte Kupfer-Dochtanordnung auf, entsprechend dem System 102 der Fig. 6 und .7.

Bei der Herstellung der Wärmeübertragungseinheit, die die hohlen Einzelelemente 132 und die Kondensationskammer umfasst, wird eine Vakuumpumpe über ein Verbindungsrohr 143 angeschlossen, während ein nicht dargestelltes Ventil in' einer Wassereinlassröhre 145 geschlossen wird; anschliessend wird in dem Inneren der Wärmeübertragungseinheit, soweit beschrieben, ein hohes Vakuum errichtet. Nach Errichtung des Vakuums wird die Röhre 143 abgeklemmt oder abgeschlossen entsprechend dem Vorgehen bei der Röhre 110 der Fig. 3. Eine geringe Wassermenge wird dann durch die Röhre 145 in die Einheit eingeführt und die Röhre ebenfalls durch Abklemmen oder Zudrücken dicht ge-

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macht, wie dies ebenfalls mit der Röhre 112 der Fig. 3, wie weiter vorn schon beschrieben, geschehen ist.

Die sich in Längsrichtung des Speisers 120 erstreckenden, wärmeabsorbierenden Einzelelemente 132 führen von den durch die öffnungen 126 fliessenden Glasströmen Wärme ab und absorbieren diese. Der Zyklus der Verdampfung des VJansers in den wärmeabsorbierenden Einzelelementen und die Kondensation des Dampfes in der Kondensationskammer der Verteileranordnung 130 ist die gleiche wie bei den weiter vorn schon erläuterten Absorptionsund Kondensationszyklus entsprechend den Fig. 1 bis 7.

Da die Wärmeabsorptionseigenschaften bezüglich der Glasströme über die gesamten Oberflächenbereiche der wärmeübertragenden Einzelelemente 132 die gleiche ist, und zwar aufgrund der Verdampfung des Wassers oder der Arbeitsflüssigkeit in der Einheit, v/ird auch im wesentlichen gleichförmig von sämtlichen Glasströmen Wärme in einheitlicher Weise abgeführt, so dass diese auf die gleiche Viskosität und auf den gleichen, geeigneten Ausziehzustand abgekühlt werden.

Es ist offensichtlich, dass die vorliegende Erfindung entsprechende Modifikationen und Ausbildungen gestattet, insbesondere hinsichtlich der die Arbeitsflüssigkeit befördernden Medien, wobei, wie sich versteht, auch andere Netze, Systeme mit Kapillarwirkungen, beispielsweise aus Kunststoff und dergleichen verwendet werden können.

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Claims

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Patentansprüche :

1. Verfahren zur Verarbeitung von in Wärme erweichendem Material, insbesondere Glas, wobei Ströme des in einem Speiser enthaltenden Materials durch Öffnungen im Speisei zum Ausfluss gebracht werden, dadurch gekennzeichnet, dass der Umgebungsbereich der aus den Öffnungen des Speisers austretenden Materialströme einer Temperaturregelung unterworfen wird, wobei durch die aus dem Bereich der Ströme absorbierte Wärme eine verdampfungsfähige Flüssigkeit verdampft, der gebildete Dampf in einen Kondensationsbereich bewegt und dort kondensiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das aus dem Dampf gebildete Kondensat wieder zum Verdampfungsbereich zurückgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

dass die Verdampfungszone eine geringe Menge einer vereiner
dampfungsfähigen, in/Warme übertragenden Beziehung mit den Glasströmen stehenden Flüssigkeit aufweist, die durch die von den aus den Speiseröffnungen austretenden Glasströmen absorbierte Hitze verdampft wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Wärmeabfuhr von den aus dem Speiserboden austretenden und zu Glasfäden ausgezogenen Glasströmen mindestens ein hohler, abgedichteter Körper verwendet wird, der die geringe Menge verdampfungsfähiger Flüssigkeit enthält und in wärmeübertragender Be-

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Ziehung zu den Glasströmen eine Verdampfungszone vermittelt, in welcher die Flüssigkeit verdampft und dass die verdampfte Flüssigkeit in einer Kondensationszone, die mit der Verdampfungszone in Verbindung steht, wieder kondensiert wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass von der Kondensationszone Wärme abgeführt wird.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Kondensat längs der inneren Oberfläche des hohlen Körpers durch eine Kapillarwirkung zur Verdampfungszone rückgeführt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass man in wärmeübertragender Beziehung zur Kondensationszone zur Aufrechterhaltung der Temperatur in der Kondensationszone unterhalb der Verdampfungstemperatur der Flüssigkeit eine Kühlflüssigkeit zirkulieren lässt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl hohler, eine geringe Menge verdampfungsfähiger Flüssigkeit enthaltende F,inzelelemente am Speiserboden vorgesehen sind.

9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis

8, dadurch gekennzeichnet, dass das aus der Kondensation: zone stammende Kondensat über die inneren Flächen der Einzelelemente durch Kapillarwirkung verteilt wird.

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10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis

9, dadurch gekennzeichnet, dass das Kondensat in der Kondensatzone von eine Kapillarwirkung entfaltenden Materialien aufgefangen und anschliessend längs der inneren Oberflächen der einzelnen Elemente verteilt v/ird.

11. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis

10, dadurch gekennzeichnet, dass die geringen Mengen

an verdampfungsfähigem Material, nämlich Wasser enthaltenden Einzelelemente zusammen mit dem zugeordneten Kondensationsbereich unter reduziertem Druck gehalten werden.

12. Vorrichtung zur Verarbeitung von in Wärme schmelzenden Materialien, insbesondere zur Verarbeitung von in einem Speiser enthaltendem schmelzflüssigem Glas, wobei der Speiser zur Bildung von Glasströmen Austrittsöffnungen aufweist, zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeicl net, dass eine Umgebungstemperaturkontrolle zur Steigerung der Viskosität der Glasströme vorgesehen ist, bestehend aus einem einen hohlen Körper umfassenden Aufbau mit einem Abschnitt (52) in wärmeabsorbierender Beziehung zu den Glasströmen und aus einem Kondensationsabschnitt (72), wobei der Aufbau eine geringe Menge an verdampfungsfähiger Flüssigkeit enthält, die durch die von den Glasströmen absorbierte Wärme verdampft und deren Dampf in dem Kondensationsabschnitt (72) kondensiert wird' und dass eine Anordnung (70) vorgesehen ist,

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in welcher in wärmeübertragender Beziehung zum Kondensationsabschnitt (72) eine Kühlflüssigkeit zirkuliert, die von dem Kondensationsabschnitt Wärme abführt.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass in der Wärmeübertragungseinheit ein Ilaterialkörper (86,90,94,95,96) mit kapillaren Eigenschaften angeordnet ist, der Kondensat aus dem Kondensationsabschnitt

(72) in die wärmeabsorbierenden Abschnitte (52) durch Kapillarwirkung überführt.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeübertragungseinheit (5O) über eine Vielzahl hohler Einzelelemente (52) verfügt, die in wärmeabsorbierender Beziehung zu den Glasströmen (26) stehen, sowie über einen Kondensationsabschnitt (70), der mit den Einzelelementen (52) verbunden ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das kapillare Material (86,90,94, 95,96) sowohl in den Einzelelementen (52) als auch in der Kondensationskammer (72) angeordnet ist.

16. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verteileranordnung (54, 130) angrenzend, jedoch nicht in Verbindung mit dem Speiser (10, 120) vorgesehen ist, dass in der Verteileranordnung in Längsrichtung eine Trennwand (68, 138) angeordnet ist, die einerseits eine Kammer (70) für die zirkulierende Kühlflüssigkeit und

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andererseits eine hierzu unabhängige Kondensationskammer (72) bildet, dass eine Vielzahl wärmeaustauschender, röhrenförmiger Einzelelemente (52) , deren Äusserenden abgeschlossen und deren innere Enden offen sind, in Verbindung mit der Kondensationskammer (72) stehen, dass die Einzelelemente und die Kondensationskammer unter Vakuumeinfluss stehen und eine vergleichsweise geringe Flüssigkeitsmenge enthalten, die durch die von den Einzelelementen aufgenommene Wärme verdampft wird und dass angrenzend zu den inneren Oberflächen der röhrenförmigen Wärmetauscher-Einzelelementen (52) und in wärmeübertragender Beziehung mit diesen Transportmittel (86) vorgesehen sind, die die Flüssigkeit durch Kapillarwirkung verteilen.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die röhrenförmigen Wärmetauscher-Einzelelemente (52) einen im wesentlichen rechteckförmigen Querschnitt aufweisen und an ihren Innenwandflächen ein netz- oder maschengitterförmiges Material (86) zur Verteilung der verdampfungsfähigen Flüssigkeit aufweisen.

18. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass sich das kapillare Material (86} angrenzend zu der inneren Oberfläche jedes der Einzelelemente (52) erstreckt.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das kapillare Material ein metallisches Maschengitter ist.

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20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Maschengitter (.86) aus Kupfer besteht.

21. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass kapillares Material (90,94,95,96) im Bodenbereich der Kondensationskammer (72) angeordnet ist und in flüssigkeitaustauschender Beziehung mit dem kapillaren Material (86) der wärmeaustauschenden Einzelelemente (52) steht.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil des die inneren Wände der Einzelelemente

(52) auskleidenden kapillaren Maschenmaterials den Bodenbereich der Kondensationskammer (72) bedeckt, dass im Bodenbereich darüber hinaus weiteres kapillares Material, vorzugsweise in Form von Kupferfilzen und Kupfergeflecht (94, 101) angeordnet ist, derart, dass das von diesem Material aufgenommene Kondensat durch Kapillarwirkung auf die maschengitterförmige Auskleidung

(86) der Einzelelemente abgebbar ist.

23. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass angrenzend an die Trennwand (68) eine von dieser gekühlte, eine beschleunigte Kondensation der verdampften Flüssigkeit herbeiführende Anordnung (102) vorgesehen ist.

24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass an der Trennwand (68) eine wellenförmig ausgebildet' poröse Kondensator-Dochtanordnung (102) aus gesintertem Kupferpulver zur schnellen Kondensation des gebildeten Dampfes angeordnet ist.

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