DE2555899C2 - Verfahren zur Herstellung von Hohlfasern aus anorganischen schmelzfähigen Materialien sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Hohlfasern aus anorganischen schmelzfähigen Materialien sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Hohlfasern aus anorganischen, schmelzfähigen Materialien, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, beispielsweise aus Glas bestehende Hohlfasern der vorstehenden Art mit kleinem Außendurchmesser und mit einem kleinen Verhältnis von Wandstärke zu Außendurchmesser zu erzeugen. Solche Hohlfasern besitzen für bestimmte Anwendungen, wie z. B. die Herstellung von Verbundstoffen hoher Festigkeit und Steifigkeit, vor allem dann wertvolle Eigenschaften, wenn das genannte Verhältnis von Wandstärke zu Außendurchmesser kleiner als 1 : 6 und der Außendurchmesser kleiner als 300 µm ist.
  • Gemäß der Erfindung wird die gestellte Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst. Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung, worin im folgenden anhand der Zeichnung einige Ausführungsbeispiele erörtert sind. Es zeigen
  • Fig. 1 einen Schnitt durch eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
  • Fig. 2 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Spinndüse,
  • Fig. 3 einen Schnitt durch eine andere Spinndüse,
  • Fig. 4 einen Schnitt durch die Spinndüse gemäß Fig. 3 entlang der Linie IV-IV in Fig. 3,
  • Fig. 5 einen Schnitt durch eine weitere erfindungsgemäße Spinndüse,
  • Fig. 6 die Anordnung mehrerer Spinndüsen in einem gemeinsamen Düsenkörper, und
  • Fig. 7 die kreisförmige Anordnung mehrerer Spinndüsen.
  • Gemäß Fig. 1 wird aus einem Vorratsraum 1, der sich im kalten Bereich oberhalb einer Aufschmelzzone befindet und in dem nicht aufgeschmolzenes Spinnmaterial 2 in Form von Kugeln gestapelt ist, das Material laufend entnommen und in einem Schmelzenraum 3 dosiert eingegeben. An einem Stutzen 4 ist Druckgas angeschlossen, welches auf die Spinnschmelze wirkt. Der Vorratsraum 1 ist in diesem Falle gasdicht abgeschlossen.
  • Die Dosierung geschieht durch das wechselseitige Arbeiten von zwei Hubmagneten 5 und 5', deren Finger 6 und 6' so gesteuert sind, daß jeweils einzelne Kugeln des Materials in den Schmelzenraum 3 fallen können. Auch die Hubmagnete sind gasdicht an der Apparatur befestigt.
  • Durch die Infrarotstrahler 7 wird die Apparatur erhitzt, welche sich in einem (nicht gezeichneten) wärmeisolierenden Raum befindet. Dabei ist der Vorratsraum mit Zuführungseinrichtung für das Spinnmaterial vorzugsweise außerhalb des wärmeisolierenden Raumes angeordnet.
  • Das geschmolzene Material wird durch das angelegte Druckgas von dem Schmelzenraum 3 in einen Zuführungsraum 8 gefördert und fließt der Spinndüse 9 zu. Im Düsenkörper 10 verteilt sich die Spinnschmelze um einen Verdrängungskörper 11, um durch den Spinnspalt 12 aus der Apparatur als Schlauch auszutreten. Der Verdrängungskörper 11 stützt sich im Bereich der Berührungslinie 13 am Düsenkörper ab und ist dort mit diesem dichtend verbunden.
  • Der Schmelzenraum 3 kann eine wesentliche Höhe aufweisen, um einen hydrostatischen Druck des Schmelzgutes auf die Düse zu erzielen
  • Der Verdrängungskörper besitzt an seinem oberen Ende einen Stutzen 14, an welchem die Zuführungsleitung 15 für das Füllgas angebracht ist, das in Richtung des Pfeiles 16 einströmt. Das andere Ende des Verdrängungskörpers bildet die innere Wand 12&min; des Spinnspaltes 12. Die äußere Wand 12&min;&min; des Spinnspaltes wird gebildet durch eine Bohrung im Spinndüsenkörper.
  • Die Bohrung 17 im Verdrängungskörper 11 bewirkt eine relativ hohe Druckdifferenz für das Füllgas zwischen Füllgaszuführung im Stutzen 14 und Füllgasaustritt am Spinndüsenende. Der aus der Düse austretende Spinnschmelzenschlauch 18 wird dort durch das Füllgas in seiner Form stabil gehalten und vorzugsweise aufgeblasen.
  • Die in einem (nicht gezeichneten) wärmeisolierenden Raum befindlichen Teile der Apparatur stehen vorteilhafterweise unter Schutzgas.
  • Die gesponnene Kapillare kann durch eine in der Figur nur angedeutete Abzugsvorrichtung 19 abgezogen und dabei unter Verjüngung des Schlauchdurchmessers und der Schlauchwandstärke verstreckt werden, so daß eine Hohlfaser 20 entsteht. Die Abzugsvorrichtung 19 kann als Speichertrommel arbeiten, auf der die Hohlfaser zu einem Ringwickel gestapelt wird.
  • Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt durch eine Spinndüse. Im Spinndüsenkörper 1 ist der Verdrängungskörper 2 befestigt, wobei seine Basis an der Berührungslinie 3 gasdicht abgeschlossen ist. Die Dichtung wird von einem konischen Schliff der Berührungsflächen zwischen Verdrängungskörper und Düsenkörper gebildet. Der konische Sitz zwischen den beiden Teilen kann zur besseren Dichtwirkung durch eine Kraft in Richtung der Achse (Pfeile 4) des Verdrängungskörpers unterstützt werden. Am oberen Ende der Bohrung im Verdrängungskörper 2 strömt das Füllgas in Richtung des Pfeiles 5 ein. Am Stutzen 6 im Düsenkörper fließt die Schmelze in Richtung des Pfeiles 7 zu. Im Verteilerraum 8 wird der Verdrängungskörper vor der Spinnschmelze umflossen, um am Spinnspalt 9 dann als Schlauch an der Düse austreten zu können
  • In Fig. 3 ist ein Längsschnitt durch die Düse und in Fig. 4 ein Querschnitt durch den Spinndüsenkörper 1 entlang der Linie IV-IV in Fig. 3 gezeichnet. Im Gegensatz zur Fig. 2 ist hier der Verdrängungskörper 2 an seiner Basis im Bereich der Berührungszone 3 über eine Dichtung 3&min; mit dem Düsenkörper 1 dichtend verbunden. Die dazu notwendige Kraft, welche ein exaktes Anliegen der Dichtung gewährleistet, verläuft in Richtung der Pfeile 4. Diese Kraft kann durch nicht dargestellte Schrauben erzielt werden. Es ist ferner auch möglich, an dieser Stelle eine Verlötung oder Verschweißung vorzusehen. Durch die Bohrung 6 fließt die Schmelze in Richtung des Pfeiles 7 dem Verteilerraum 8 zu. In der Bohrung des Verdrängungskörpers ist zur Erhöhung des Druckgefälles für das Füllgas ein drahtförmiger Widerstandskörper 10 a eingebaut
  • Der Querschnitt durch den Düsenkörper zeigt eine zentrische Anordnung des Verteilerraumes 8 um den Verdrängungskörper 2. Auch der kreisförmige Spinnspalt ist zu erkennen, welcher durch eine Bohrung im Spinndüsenkörper 1 und dem darin zentrisch angeordneten, zylindrischen Ende des Verdrängungskörpers gebildet wird. Die Länge der Spinnspaltlinie ist gleich dem mittleren Umfang des Spinnspaltkreises. Die Länge der Berührungslinie zwischen Düsenkörper und Verdrängungskörper ist in den Figuren 3 und 5 gleich dem Umfang der Bohrung im Spinndüsenkörper 1, in welcher der Verdrängungskörper geführt ist.
  • Im Falle der Fig. 2 entspricht diese Länge dem Umfang des unteren Durchmessers der konischen Bohrung 3 im Spinndüsenkörper 1. Die Spinnspaltlänge in Spinnrichtung ist in den Fig. 2 bis 5 klar ersichtlich und gleich der Länge der unteren Bohrung im Spinndüsenkörper 1.
  • Anstelle der durch die Pfeile 4 in Fig. 3 dargestellten Kraft kann auch eine Verschraubung zwischen Düsenkörper und Verdrängungskörper als dichtende Maßnahme vorgenommen werden.
  • In der Fig. 5 wird eine weitere Variante gezeigt. Hier erfolgt die Befestigung des Verdrängungskörpers 2 an seiner Basis durch einen langen zylindrischen Sitz. Im hinteren Bereich der Berührungszone 3 ist der Verdrängungskörper mit dem Düsenkörper 1 durch eine Schweißnaht 3" dichtend verbunden. Die Figur zeigt auch eine etwas andere Form für den Verteilerraum der Spinnschmelze und deren Zuführung. In Richtung des Pfeiles 7 fließt die Schmelze durch die Bohrung 6 dem Verteilerraum 8 zu.
  • In der Fig. 6 ist eine Anordnung mehrerer Spinndüsen dargestellt, und zwar im Schnitt durch die Spinndüsenspalte. Es ist hier eine lineare, gestaffelte Anordnung gewählt. Dabei befinden sich in einem gemeinsamen Düsenkörper 1 mehrere Verdrängungskörper 2, welche durch einen nicht dargestellten gemeinsamen Verteilerraum die Spinnschmelze zugeführt bekommen.
  • Fig. 7 stellt eine kreisförmige Anordnung von Spinndüsen dar. Wie in Fig. 6 sind auch hier die Querschnitte der einzelnen Spinnspalte gezeichnet. Diese werden gebildet durch Bohrungen im gemeinsamen Düsenkörper 1 und von den darin angeordneten Verdrängungskörpern 2.
  • Jedem der vorstehend beschriebenen Verdrängungskörper ist individuell ein rohrförmiger Füllgasstutzen zugeordnet, welcher an seinem der Düsenöffnung abgewandten Ende an einer Verteilerleitung oder an einem Verteilerraum angeschlossen ist. Durch diese Stutzen wird der Bohrung des Verdrängungskörpers ein unter Druck stehendes Füllgas zugeliefert.
  • Der Förderdruck auf der Spinnschmelze kann durch ein in den Schmelzenraum eingeführtes Druckgas und/oder durch eine entsprechend große Füllhöhe der Spinnschmelze in ihrem Zuführungsraum, wodurch ein hydrostatischer Druck erzielt wird, hervorgerufen werden.
  • Die Erhitzung der Düsen und der zu ihnen gehörenden Speiseräume für Spinnschmelze und gegebenenfalls des Füllgases wird in bekannter Weise, z. B. durch Infrarot-Bestrahlung, innerhalb eines wärmeisolierenden Raumes ausgeführt.
  • Der Werkstoff von Düse, Verdrängungskörper und Füllgaszuführung kann Metall sein (Chrom-Nickel-Stahl, Platinlegierungen usw.), er kann aber auch aus Keramik (beispielsweise Metalloxide) bestehen. Es ist auch möglich, eine Kombination von mehreren Werkstoffarten auszuführen. Z. B. kann man Oxidkeramik- Werkstoffe mit Edelmetallschichten ausmanteln.
  • Ein wesentliches Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, das die Spinnschmelze während der Verspinnung eine sehr hohe Viskosität aufweist. Dies wird dadurch erreicht, daß man mit sehr niedrigen Spinntemperaturen bei sehr hohen Spinndrucken arbeitet. Vorzugsweise wird bei E-Glas in einem Temperaturintervall von 1020°C bis 1080°C an der Spinndüsenöffnung gearbeitet.
  • Im Bereich der Vorrats- und Zuführungskammer für die Spinnschmelze, d. h. in dem Teil, welcher unmittelbar unterhalb der Aufschmelzzone für den Kapillarenwerkstoff liegt, können noch tiefere Temperaturen als die Temperaturen im Bereich der Düse selbst angewendet werden. Diese Vorrats- und Zuführungskammern weisen einen größeren Durchmesser als die Räume in der Düse auf, so daß in diesen Kammern noch wesentlich höhere Viskositäten für die Spinnschmelze als im Düsenbereich ohne wesentliche Verringerung der Förderungsgeschwindigkeit anwendbar sind.
  • Ein besonderes Merkmal des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens besteht weiterhin darin, daß das unter Druck stehende Füllgas für die Erzeugung des Lumens der Hohlfaser nicht nur gegen die Oberflächenspannung des kurz nach der Düse noch flüssigen Materialschlauches Arbeit leistet, sondern zusätzlich Energie auf die Hohlfaser dadurch überträgt, daß die Kapillarenwand während des Verspinnungsvorganges ausgeweitet und radial verstreckt wird. Das Verhältnis Durchmesserverjüngung : Wandstärkeverjüngung soll dabei gleich oder kleiner als 1 : 2 sein.
  • In einem Beispiel soll das verdeutlicht werden:
    Ringspaltabmessung der Düse:
    Außendurchmesser 3 mm,
    Innendurchmesser 2 mm,

    Querschnittsabmessung der fertigen Hohlfaser:
    Außendurchmesser 0,100 mm,
    Innendurchmesser 0,086 mm.

  • Die Außendurchmesser beider verhalten sich also wie 3 : 0,1=30 und die Wandstärken wie 0,5 : 0,007=71,4.
    Daraus ergibt sich
    Durchmesserverjüngung : Wandstärkeverjüngung = 30 : 71,4=1 : 2,38.
  • Die von der Glasschmelze nicht oder zeitweilig nicht bedeckten Flächen der Werkstoffe des Düsenkörpers, Verdrängungskörpers, Aufschmelzraumes und Zuführungsrohres für Füllgas können mit Schutzgas gegenüber Oxydation geschützt werden. Als Schutzgas kommen z. B. Stickstoff, Argon, Wasserstoff u. dgl. in Frage
  • Das Schutzgas im Aufschmelzraum kann gleichzeitig den für die Glasschmelze erforderlichen Druck ausüben.
  • Der Gasschutz im Füllgasraum wird vom Füllgas selbst ausgeführt, für welches ebenfalls Stickstoff, Argon, Wasserstoff u. dgl. eingesetzt werden kann
  • Die Zuführung von aufzuschmelzendem Werkstoff, beispielsweise Glas, in die Aufschmelzzone der Spinnvorrichtung kann in Form von Kugeln, Stabstücken usw. erfolgen, wobei bei Verwendung von Druckgas auf die Spinnschmelze die Zuführung über eine Schleuse in vollautomatischer Weise durchgeführt werden kann. Es ist auch möglich, im kalten Bereich oberhalb der Aufschmelzzone eine große Menge von nichtaufgeschmolzenem Rohmaterial zu stapeln, aus welchem laufend entnommen und in den Aufschmelzraum dosiert eingegeben wird
  • Um einen gleichmäßigen Querschnitt der gesponnenen Hohlfasern zu erzielen, ist es erforderlich, daß das innere Füllgas in der Bohrung des Verdrängungskörpers eine relativ hohe Druckdifferenz durchläuft, wobei diese Druckdifferenz vorzugsweise mindestens die Hälfte des vom flüssigen Materialschlauch kurz unterhalb der Düse bewirkten Rückdruckes auf das Füllgas ist. Durch diese Maßnahmen werden Pulsationen des Querschnittes der Hohlfasern während des Spinnprozesses vermieden. Die geforderte Druckdifferenz innerhalb der Bohrung des Verdrängungskörpers kann dadurch erzielt werden, daß diese Bohrung für das Füllgas einen relativ engen Querschnitt aufweist oder mit röhrchen- oder drahtförmigen Widerstandskörpern ausgefüllt ist.
  • Weiterhin hat sich als positiv erwiesen, daß die Spinnspaltlänge, welche durch die Düsenbohrung und den Verdrängungskörper gebildet wird, in Spinnrichtung in der Größenordnung des Durchmessers der Düsenbohrung liegt.
  • Abmessungen und Betriebsbedingungen für die Durchführung des Spinnprozesses sind beispielsweise:
    Spinnspalt-Außendurchmesser: 3 mm
    Spinnspalt-Innendurchmesser: 2 mm
    Spinnspalt-Länge: 3 mm

    Druckbeaufschlagung auf die Glasschmelze: 300 000 Pascal
    Druckbeaufschlagung auf das Füllgas: 1 500 Pascal
    Abzugsgeschwindigkeit für die fertige Glashohlfaser: 10 m/s

  • Vorteilhafter wird die gesamte Spinnvorrichtung während des Spinnprozesses in einer erhitzten Schutzgasatmosphäre angeordnet. Aus diesem Grunde wird insbesondere der die Spinnvorrichtung umgebende Isolationsraum gasdicht ausgestaltet und nur am untersten Ende für den Austritt der Spinnfäden mit kleinen Öffnungen versehen. Zu diesem Zwecke steht das untere Ende der Düse innerhalb des Schutzgasraumes.
  • Der Schutzgasraum wird mit einem unter Überdruck stehenden Schutzgas ständig beliefert, so daß geringe Mengen dieses Schutzgases mit den Spinnfäden aus den für sie angebrachten Öffnungen abfließen.
  • Vorzugsweise ist ferner die unterste Öffnung der Spinndüse soweit innerhalb der Heizungskammer angeordnet, daß der aus der Düse austretende Spinnfaden auf einer Länge von mindestens 1 cm von außen erwärmt wird.

Claims (15)

1. Verfahren zur Herstellung von Hohlfasern aus anorganischen, schmelzfähigen Materialien, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialien in geschmolzenem Zustand durch eine Spinndüse (9), in deren Spinnöffnung ein mit einer Bohrung (17) versehener Verdrängungskörper (11) ragt, gefördert werden, während gleichzeitig durch die Bohrung (17) des Verdrängungskörpers (11) Füllgas in das Innere der aus dem ringförmigen Spinnspalt (12) austretenden Hohlfaser gedrückt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennnzeichnet, daß die Schmelze mit einem Druck ≤100 000 Pascal bei einem Druck des Füllgases von mehr als 1000 Pascal durch den Spinnspalt (12) gefördert wird
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennnzeichnet, daß das Verspinnen mit hochviskosen Schmelzen bei entsprechend hohem Druck vorgenommen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennnzeichnet, daß beim Verspinnen von E-Glas in einem Temperaturintervall von 1020°C bis 1080°C an der Spinndüsenöffnung gearbeitet wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich zwischen Schmelzzone und Spinndüse niedrigere Temperaturen als im eigentlichen Düsenbereich angewendet werden.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllgas mit einem Druck, der den vom Materialschlauch kurz unterhalb der Düse bewirkten Rückdruck um mindestens die Hälfte seines Wertes überschreitet, eingedrückt wird.
7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Düsenkörper (10) mindestens eine Düsenöffnung (9) angeordnet ist, in welche das eine Ende eines mit seinem anderen Ende in einer Berührungszone dichtend mit dem Düsenkörper (10) verbundenen Verdrängungskörpers (11) ragt, daß der Verdrängungskörper (11) mit der Düsenöffnung einen ringförmigen Spinnspalt (12) bildet, durch welchen die Spinnschmelze austritt, und daß der Verdrängungskörper (2, 11) mit einer Bohrung (17) versehen ist, welche an ein Zuführrohr für Füllgas angeschlossen ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennnzeichnet, daß der Verdrängungskörper (11) mit der inneren Wandung des Düsenkörpers (10) einen Verteilerraum für die vor dem ringförmigen Spinnspalt (12) befindliche Spinnschmelze bildet
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Berührungslinie zwischen dem Düsenkörper (10) und dem Verdrängungskörper (11) an seiner dem Verteilerstrom zugewandten Seite größer als die zweieinhalbfache Länge des ringförmigen Spinnspaltes (12) ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Berührungslinie gleich oder größer dem mittleren Abstand zwischen der Berührungslinie und dem Spinnspalt (12) ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdrängungskörper (11) eine kegelförmige Gestalt aufweist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß in einem gemeinsamen Düsenkörper (1) mehrere Düsenöffnungen mit entsprechenden Verdrängungskörpern (2) angeordnet sind, welche durch einen gemeinsamen Verteilerraum die Schmelze zugeführt bekommen.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß dem Düsenkörper ein gasdicht abgeschlossener Vorratsraum (1) vorgeschaltet ist, welcher an einer Zuführleitung für Füllgas angeschlossen ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzenraum (3) mit einer Einführschleuse für den aufzuschmelzenden Werkstoff ausgestattet ist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die in Fließrichtung der Schmelze gelegene Länge des Spinnspaltes (12) dem Spinnspaltdurchmesser entspricht.
DE2555899A 1975-12-12 1975-12-12 Verfahren zur Herstellung von Hohlfasern aus anorganischen schmelzfähigen Materialien sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Expired DE2555899C2 (de)

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DE2555899A DE2555899C2 (de) 1975-12-12 1975-12-12 Verfahren zur Herstellung von Hohlfasern aus anorganischen schmelzfähigen Materialien sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
US05/749,068 US4078909A (en) 1975-12-12 1976-12-09 Method for the production of thread-like capillaries
FR7637231A FR2334638A1 (fr) 1975-12-12 1976-12-10 Procede et dispositif de fabrication de capillaires en forme de fils
GB51710/76A GB1532321A (en) 1975-12-12 1976-12-10 Method of and apparatus for producing thread-like capillaries
BE6045791A BE849324A (fr) 1975-12-12 1976-12-10 Procede et dispositif de fabrication de capillaires en forme de fils
NL7613740A NL7613740A (nl) 1975-12-12 1976-12-10 Werkwijze en inrichting voor het vervaardigen van draadvormige capillairen.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108249743A (zh) * 2018-03-28 2018-07-06 河北省沙河玻璃技术研究院 一种适合柔性玻璃拉制的定型方法

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2904705A1 (de) * 1979-02-08 1981-01-29 Helmut Dipl Phys Nussbaum Abschottung von hohlglasfasern mittels eingeschmolzener materialien
US4372771A (en) * 1981-04-02 1983-02-08 Western Electric Company, Inc. Methods and apparatus for extruding articles
WO1983001943A1 (en) * 1981-11-27 1983-06-09 Torobin, Leonard, B. Method and apparatus for producing microfilaments
US4526597A (en) * 1984-08-23 1985-07-02 Owens-Corning Fiberglas Corporation Gas injection in fiber forming
US4704149A (en) * 1986-01-13 1987-11-03 Ppg Industries, Inc. Hollow fiber bushing tip
US4758259A (en) * 1986-10-02 1988-07-19 Ppg Industries, Inc. Hollow glass fiber bushing, method of making hollow fibers and the hollow glass fibers made by that method
RO111697B1 (ro) * 1993-06-11 1996-12-30 Matache Savel Piatra Neamt Fire tehnice superusoare, de mare rezistenta mecanica, procedeu si instalatie de producere a acestora
US5529594A (en) * 1994-04-28 1996-06-25 Stir-Melter, Inc. Method for producing mineral fibers having gaseous occlusions
US5647883A (en) * 1994-09-21 1997-07-15 Owens Corning Fiberglas Technology Inc. Apparatus for making hollow multi-component insulation fibers
US6739155B1 (en) * 2000-08-10 2004-05-25 General Electric Company Quartz making an elongated fused quartz article using a furnace with metal-lined walls
DE10127154C1 (de) * 2001-06-02 2002-11-28 Schott Glas Verfahren zur Herstellung von außenprofilierten Rohren und Verwendung des Verfahrens
US20030205065A1 (en) * 2002-05-06 2003-11-06 Yuji Matsuura Method for making hollow glass optical waveguide
EP1720804A1 (de) * 2004-03-04 2006-11-15 Quantum Quartz, Llc Verfahren und vorrichtung zum kontinuierlichen formen von lichtleitfaserverbinderglas und anderen eng tolerierten bauteilen
DE102009030852B3 (de) * 2009-06-26 2010-07-08 Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg Verfahren und Vorrichtung zum Ziehen eines Quarzglaszylinders aus einem Schmelztiegel
US9827591B2 (en) * 2014-05-01 2017-11-28 Crayola, Llc Melting and spinning device
JP6610228B2 (ja) * 2015-12-10 2019-11-27 日本電気硝子株式会社 ガラス管成形用スリーブ
DE202020005512U1 (de) * 2020-11-17 2021-09-15 Sikora Aktiengesellschaft Vorrichtung zum Ermitteln eines Absackens von Schmelze eines in einer Extrusionsvorrichtung extrudierten Rohrs

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR578504A (fr) * 1924-03-12 1924-09-29 Machine à fabriquer les tubes de verre
DE526900C (de) * 1928-03-25 1932-04-04 Walter Roessler Verfahren zum Spinnen von Faeden aus Glas
DE657512C (de) * 1933-12-29 1938-03-07 Kretschmer & Co F G Formplatten zur Herstellung roehrenfoermiger Koerper aus explosiven und anderen durch Druck verformbaren Stoffen
US2174589A (en) * 1936-10-09 1939-10-03 Grosvenor D Marcy Process and machine for trimming uppers
NL126668C (de) * 1957-12-14
US3268313A (en) * 1962-10-01 1966-08-23 Pittsburgh Plate Glass Co Method and apparatus for forming hollow glass fibers
US3510393A (en) * 1962-10-01 1970-05-05 Ppg Industries Inc Hollow glass article
US3303011A (en) * 1966-03-30 1967-02-07 Obra Kogaku Garasu Seizosho Kk Process and apparatus for manufacturing elongated glass products
CH501794A (de) * 1968-09-05 1971-01-15 Dietzsch Gmbh Hans Joachim Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Blöcken aus aneinandergereihten Kapillaren
US3686377A (en) * 1971-03-01 1972-08-22 Du Pont Method and apparatus for melt-spinning hollow fibers
US3764286A (en) * 1971-04-22 1973-10-09 Gen Electric Manufacture of elongated fused quartz member
US3701642A (en) * 1971-05-21 1972-10-31 Owens Corning Fiberglass Corp Apparatus for making continuous glass fibers
NL7214796A (de) * 1972-11-02 1974-05-06

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
NICHTS-ERMITTELT

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108249743A (zh) * 2018-03-28 2018-07-06 河北省沙河玻璃技术研究院 一种适合柔性玻璃拉制的定型方法
CN108249743B (zh) * 2018-03-28 2021-02-23 河北省沙河玻璃技术研究院 一种适合柔性玻璃拉制的定型方法

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FR2334638A1 (fr) 1977-07-08
NL7613740A (nl) 1977-06-14
BE849324A (fr) 1977-04-01
JPS5272715A (en) 1977-06-17
US4078909A (en) 1978-03-14
DE2555899A1 (de) 1977-06-23
FR2334638B1 (de) 1980-10-17

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