DE2634281B2

DE2634281B2 - Düsenplatte zum Ziehen von Glasfasern

Info

Publication number: DE2634281B2
Application number: DE2634281A
Authority: DE
Inventors: Charles Haley Glendora Calif. Coggin Jun. (V.St.A.)
Original assignee: Kaiser Glass Fiber Corp Oakland Calif (vsta)
Current assignee: Kaiser Glass Fiber Corp Oakland Calif (vsta)
Priority date: 1975-07-28
Filing date: 1976-07-28
Publication date: 1979-05-10
Also published as: IN148692B; DE2634281A1; FR2327968B1; NL7608130A; SE8103103L; FR2335459A1; ZA764196B; BR7604033A; FR2335459B1; FR2327968A1; SU1072798A3; BE844554A; US3988135A; FR2335460B1; SE423532B; SE8103102L; NZ181569A; JPS5215631A; AU1629276A; JPS5514072B2

Description

Zum Ziehen von Glasfasern werden mit Düsenöffnungen versehene Düsenplatten verwendet, die an der Unterseite eines die Glasschmelze enthaltenden Behälters angeordnet sind und durch elektrische Beheizung auf der erforderlichen Betriebstemperatur gehalten werden. Das geschmolzene Glas tritt durch die Düsenöffnungen hindurch nach unten aus und verformt sich unterhalb jeder Düsenöffnung zu einem Glaskonus, aus dem dann eine Glasfaser abgezogen wird. Dabei ist es erforderlich, die Glaskonen in der Abzugszone zu kühlen. Nach dem Abziehen werden die Glasfasern im allgemeinen noch mit Schmälze gehandelt und anschließend aufgewickelt

Es sind bereits Düsenplatten mit einfachen Düsenlöchern in Form vorsprungfrcier Durchgangsbohrungen bekannt. Diese haben gegenüber den ebenfalls bekann-Un Düsenplatten mit Spitzendüsen den Vorteil, daß sie wesentlich einfacher, billiger und auch robuster sind, und daß die Düsenlöcher in größerer Flächendichte angeordnet werden können, aber andererseits ist es bei ihnen auch schwieriger, unterhalb der einzelnen Durchgangsbohrungen stabile Glaskonen aufrechtzuerhalten, denn das geschmolzene Glas neigt bei einer vorsprungfreien Düsenplatte dazu, die Plattenunterseite zu überfluten.

Die DE-OS 25 01 216 lehrt, bei einer mil vorsprungfreien Durchgangsbohrungen versehener. Düsenplatte von unten gegen die Plattenunterseite e>nen kühlenden Gasstrom (normalerweise Luft) zu richten. Diese Maßnahme hat der vorsprungfreien Düsenplatte zum großtechnischen Durchbruch verholfen, denn sie ermöglicht es, auch bei sehr engständigen Durchgangsbohrungen separate Glaskonen stabil zu halten, d. h. einer Überflutung der Plattenunterseite wirksam entgegenzuwirken. Damit werden alle einer solchen Düsenplatte vom Prinzip her innewohnenden Vorteile voll nutzbar gemacht, und überdies stellt sich auch noch, als Folge der starken Kühlwirkung des Gasstromes, eine verbesserte Qualität der abgezogenen Fasern ein.

Die hohe Flächendichte der Düsenlöcher hat allerdings den Nachteil, daß eine ». jlrhe Düsenplatte weniger formstabil ist und sich unter Betriebsbedingungen (hohe Temperatur plus Druck des Glases) verhältnismäßig leicht durchbiegen oder auch sonstwie verformen kann und dann unbrauchbar wird. Das ist wegen der hohen Kosten der Düsenplatte (sie besteht aus Platin oder einer Platin-Legierung) und wegen der mit einer Betriebsunterbrechung einhergehenden Probleme höchst unerwünscht. Demgemäß sieht bereits die DE-OS 25 01 216 vor, die Oberseite der Düsenplatte (also die nach innen zum Glas hinweisenden Seite) mit nebeneinanderliegenden, im Querschnitt T-förmigen Versteifungsrippen oder alternativ mit sich bienenwabenförmig kreuzenden Versteifungsrippen zu verbinden. Es hat sich jedoch gezeigt, daß mit derartigen Versteifungsrippen, insbesondere bei größeren Belastungen eine Deformation der Düsenplatte nicht mit ausreichender Sicherheit vermieden werden kann. Auch eine aus der US-PS 34 92 104 bekannte V-förmige Versteifung der Düsenplatte reicht nicht aus, um diese bei größeren Belastungen deformationsfrei zu halten.

Ausgehend davon ist es die Aufgabe der Erfindung, eine Düsenplatte zum Ziehen von Glasfasern insbesondere der aus der DE-OS 25 01 216 bekannten Art dahin zu verbessern, daß sie auch bei größter Wärme- und Druckbeanspruchung weitgehend deformationsfrei bleibt, also die Dicke der Düsenplatte klein und/oder die Flächendichte der Düsenlöcher groß gehalten werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst,

daß auf den Versteifungsrippen oberhalb des die Düsenlöcher aufweisenden Bereichs der Düsenplatte eine mit einer Vielzahl von öffnungen versehene Versteifungsplatte befestigt ist, deren Gesamtströmungswiderstand geringer ist als der der Düsenlöcher. -5 Zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 — 7.

Die erfindungsgemäße Düsenplatte ist gegenüber Deformationsemcheinungen auch bei größten Belastungen außerordentlich betriebssicher. Dies liegt daran, daß in sich durch die Verbindung der Düsenplatte mit den Versteifungsrippen und der zusätzlichen Versteifungsplatte eine Kastenstruktur ergibt, die eine erhebliche Formstabilität besitzt. Diese Kastenstniktur hat aber noch weitere wesentliche Vorteile. So läßt sie sich in ι > einfacher Weise derart ausbilden, daß die Öffnungen in der Versteifungsplatte als eine Art Sieb wirken, welches irgendwelche von dem geschmolzenen Glas mitgeführte Blasen, Klumpen oder sonstige Fremdkörper an einem Eindringen in die Düsenlöcher der Düsenplatte hindert. iu Weiterhin ergibt sich innerhalb der Kasicrsstrukiur ein Kammersystem, das mit einer elektrische:.- Widerstands-Beheizung verbunden und zur Konditionierung sowie gleichmäßigen Erwärmung des geschmolzenen Glases unmittelbar vor dessen Eintritt in die Düsenlö- ?■> eher nutzbar gemacht werden kann. Außerdem läßt sich die Kastenstruktur in einem sehr einfachen und kleinen Düsenblock anordnen, der mit einem engen Zuflußkanai bei der das geschmolzene Glas liefernden Vorrichtung auskommt und bequem abnehmbar unterhalb dieses jn Zuflußkanals angebracht werden kann, wodurch er leicht und schnell zur Reinigung und Inspektion zugänglich ist.

Die Erfindung und ihre Vorteile werden nachfolgend anhand einiger in den Zeichnungen dargestellter r> Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Es bedeuten

Fig. 1 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, einer Ziehanlage mit einer erfindungsgemäßen Düsenplatte,

Fig. IA eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt,eines Details (Glasuüsenstock) der F i g. 1,

Fig. 2 eine Frontansicht der Ziehanlage (um 90° gegenüber F i g. 1 gedreht),

F i g. 3 im vergrößerten Maßslab eine Querschnittsansicht des Düsenblocks und des zugehörigen Zuflußkanals bei der Ziehanlage gemäß F i g. 1, -n

Fig.4 eine Schnittansicht entlang der Linie 4-4 in Fig. 3,

Fig. 5 eine Schnittansicht entlang der Linie 5-5 in Fig.4.

Fig.6 im vergrößerteil Maßstab eine Querschnitts- >o ansicht des Düsenblockes und des zugehörigen Zuflußkanals bei der Ziehanlage gemäß F i g. 2,

F i g. 7 eine Draufsicht auf die Unterseite des Düsenblockes, teilweise im Schnitt, entlang der Linie 7-7 in Fig. I, ;-,

Fig. 8 eine Querschnittsansicht ähnlich Fig.4 eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung,

Fig.9 eine Schnittansicht entlang der Linie 9-9 in Fig. 8 und

Fig. 10 eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels m> der Erfindung im Zusammenhang mit einem herkömmlichen Glas-Vorherd.

Die in Fig. 1 dargestellte Anlage zum Ziehen von Glasfasern enthält eine das geschmolzene Glas 10 liefernde Einrichtung (z. B. einen Vorherd), dessen »,■-, Unterseite t2 zweischichtig ausgebildet ist. Die mit dem geschmolzenen Glas in Kontakt stehende Innenschicht 14 besteht dabei im wesentlichen aus einem hochgradig hitze- und glasbeständigem Material, wie z, B. Zirkon, während die Außenschicht 16 aus einem Material mit großer Unempfindlichkeit gegenüber schroffen Temperaturänderungen hergestellt ist, wie z. B. Mullii. Durch diese beiden Schichten hindurch verläuft ein Zuflußkanal 18, der in einen Düsenblock 26 mündet und mit einem Belag 20 aus Platinfolie ausgekleidet ist. Der Platinbelag 20 bedeckt den Zuflußkanai 18 vollständig und erstreckt sich auch über die peripheren Randzonen 22 und 24 (Fig.3) am oberen und unteren Ende des Zuflußkanals. Dadurch wird der Zuflußkanai 18 vor Erosion und anderen Zerstörungen geschützt, die anderenfalls durch das durchfließende heiße Glas verursacht werden können. Dies gilt insbesondere für die der Außenschicht 16 aus Mullit (oder einem entsprechenden Material) zugeordneten Bereich des Zuflußkanals 18.

Wegen der hohen Düsendichte innerhalb des (weiter unten noch näher erläuterten) Düsenblockes 26 braucht der Zuflußkanai 18 nur sehr geringe Abmessungen zu haben. Dies begünstigt die Verwendung c'ncs so teueren Materials wie Platin vom wirtschaftlichen Standpunkt her. Darauf hingewiesen sei in diesem Zusammenhang, daß der Begriff »Platin«, der zur Spezifizierung des Belags ?0 benutzt ist und nachfolgend auch noch für andere Teile der Vorrichtung benutzt wird, allgemein zu verstehen ist und reines Platin ebenso umfaßt wie Legierungen aus Platin (z.B. eine Platin-Rhodium-Legierung, die gegebenenfalls durch Zir'conerdegranulat stabiliser! ist).

Durch die geringe Abmessung hat das geschmolzene Glas in dem Zuflußkanai 18 eine höhere Fließgeschwindigkeit als bei den größeren öffnungen für die Düseneinrichtung in herkömmlichen Anlagen. Dadurch wird die Bildung von stehendem oder nur langsam fließendem Glas, welches zur Kristallisation neigt, vermieden. Außerdem bleibt das Glas dadurch thermisch homogener als bei den größeren Ö^ffnun-»en in herkömmlichen Anlagen. Beispielsweise beträgt der Durchmesser des Zuflußkanals 18 ungefähr 5 cm. was eine Querschnittsfläche von ca. 19 cm² entspricht, wohingegen ein typischer Kanal herkömmlicher Art eine Durchtrittsöffnung von 5 χ 36 cm aufweist, was einer Querschnittsfläche von ungefähr 180 cm² entspricht.

Ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel, das von einem Vorherd ausgeht, der für eine herkömmliche Düseneinrichtung vorgesehen ist, zeigt die Fig. 10. Es ist zu erkennen, daß der übliche untere Block des Vorherdes entfernt und durch eine spezielle, mit dem Glas in Kontakt stehende Schicht 16a ersetzt ist. In dieser Schicht 16a befindet sich ein relativ kleiner Zuflußkanal 18a, der mit einem Platinbelag 20a ausgekleidet ist. Die Innensicht Ka der Unterseite des Vorherdes weist die übliche, große Durchtrittsöffnung auf, durch die das Glas zu dem wesentlich kleineren, platinbelegten Zuflußkanal 18a in der unteren Schicht 16a und dann weiter zum Düscnblock 26 (Fig. 1) gelangt. Die Schid.i 16a deckt somit die relativ große Durchtrittsöffnung in der Innenschicht 14a ab. Sie besteht, ebenso wie die Außenschicht 16 in Fi ρ I, aus einem gegen schroffe Temperatufänderuagen unempfindlichen Material, wie z. B. Mullit.

Der Düsenblock 26 ist lösbar unter der Vorherd-Unterseite 12 befestigt, und zwar unmittelbar an die Außenschicht 16 (bzw. die Schicht 16a) angrenzend. Das geschieht mit Hilfe eines Winkelrahmens 28, der die Seitenflächen und die Unterseite des Düsenbloikcs 26

umfaßt und diesen ausgerichtet /.u dem Zuflußkanal 18 hält. Gebildet ist der Düscnblock 26 aus dem einen Blockkörper 30, in dem sich eine Fließkammer 32 befindet, die an der Oberseite und an der Unterseite des Blockes geöffnet ist. Diese Fließkammer 32 ist mit dem Zuflußkanal 18 ausgerichtet, wenn der Düsenblock 26 sich in seiner funktionsgemäßen Lage befindet. Die Suilenwände der Kammer verlaufen in der Blickrichtung gemäß den Fig. I und 3 in Richtung von der Oberseite zur Unterseite des Blockkörpers 30 divergierend, während sie in der Blickrichtung gemäß den F i g. 2 und b (um 40 gegenüber der Blickrichtung gemäß den F i g I und 3 gedreht) in Richtung von der Oberseite zur Unterseite des Blockkörpers 30 konvergierend verlaufen. Das Innere der Fließkammer 32 ist mit einem Belag 34 aus Pkitinfolic ausgekleidet, der über das obere, offene Fnde der Kammer hinausreicht und insbesondere die Oberseite des Blockkörpers 30 teilweise in Form eines Kragens W> bedeckt. Rri drr fiinklinnsjjpni;ilii"n Lage des Duscnblockcs 26 unter der Vorhcrd-llnterscite 12 wirkt der Kragen 36 als flach aufliegende Dichtung mit der unteren, peripheren Randzone 24 des Belages 20 (Fig. 3) zusammen. Das offene untere linde der Kammer 32 wird durch die erfindungsgemäße Düsenplatte 38 abgedeckt, die aus Platin besteht und am unteren Rand des Belages 34 ringsherum flüssigkeitsdicht und elektrisch leitend befestigt ist.

Die Düsenplatte 38 weist eine ebene Form auf. die dem offenen, unteren Ende der Fließkammer 32 entspricht, und ist innerhalb eines Ziehbereichs 40 mit zahlreichen Düsenlöchern in Form vorsprungfreier. engständiger Durchgangsbohrungen versehen. Der Zichbereieh 40 erstreckt sich dabei annähernd über die gesamte Breite der Düsenplatte. wie in F i g. 2 und b gezeigt, und über den größten Teil der Länge der Düsenplatte. gezeigt in den F i g. I und 3. Wie am besten aus F i g. 3 zu erkennen ist. besitzt die Düsenplatte an den Seiten des Ziehbereiches 40 noch einen von Düsenlöchern freien Bereich 42. der nachfolgend auch als Sammelbereich bezeichnet wird.

Zur Versteifung ist die Düsenplatte 38 an ihrer Innenseite mit einer kastenförmigen Versteifungsstruktur fest verbunden. Diese Struktur besteht im dargestellten Beispiel aus durchbohrten Versteifungsrippen 44. die sich quer über die gesamte Düsenplatte erstrecken. und einer durchlöcherten Versteifungsplatte 46. die mit dem Ziehbereich 30 deckungsgleich ist und auf den Versteifungsrippen 44 parallel zur Oberfläche der Düsenplatte liegt. Die Versteifungsrippen 33 und die Versteifungsplatte 46 sind aus demselben Material wie die Düsenpiatte 38 (also Platin) gefertigt und alle Teile sind an ihren Beruhrungsstellen durch Schweißen oder ein anderes Verbindungsverfahren so miteinander verbunden, daß die Düsenplatte mit der Versteifungsstruktur einer Fertigung aus einem Stück gleicht. Deshalb sind in der Fig. 5 die Düsenplatte 38, die Versteifungsrippen 44 und die Versteifungsplatte 46 als eine integrale Einheit ohne Verbindungsstellen gezeigt. Der F i g. 4 ist zu entnehmen, daß die Versteifungsrippen 44 in derselben Weise auch noch an dem Platinbelag 34 befestigt sind, der die Seitenwande der Fließkammer 32 bedeckt. Das ergibt insgesamt eine außerordentlich steife Konstruktion, die darüber hinaus elektrisch leitend ist. so daß eine Widerstandsheizung der Düsenplatte und der Versteifungsplatte möglich ist wie im folgenden noch näher ausgeführt wird.

In Fig. 5 ist die Düsenpfatte 38 mit ihrer Versteifungsstruktur in größeren Einzelheiten gezeigt, um den Fluß des geschmolzenen Glases zu veranschaulichen. F.! ist zu erkennen, daß zahlreiche Düsenlöcher 48 in dei Diiscnplatie 38, ebenfalls zahlreiche öffnungen 50 in dci Versteifungsplatte 46 und schließlich wenige, abei

■> relativ große Durchbrüche 52 in den Versteifungsripper 44 angeordnet sind. Weiterhin ist schematisch angedeu tet. wie sich das Glas beim Ziehen durch die Düsenlöcher48 zu Konen bildet und als feine Glasfaserr 10a abgezogen wird. Die Düsenlöcher 48 in dei

κι Düsenplatte 38 und die öffnungen 50 in det Versteifungsplatte 46 sind dabei so ausgelegt. daC sichergestellt ist, daß das geschmolzene Glas ir mindestens so großer Menge durch die Versteifungsplatte hindurchfließt wie durch die Düsenplatte

ι < fintsprechend der Durchsatz-Formel

Q =r

NKIT¹H
17.

in flpr

" Q den Durchsatz an geschmolzenem Glas.

N die Anzahl der Öffnungen bzw. Düsenlöcher.

K eine Konstante,

D den Durchmesser der Öffnungen bzw. Düsenlöcher.

// die Höhe zur Glasoberflächc.
' V die Viskosität des geschmolzenen Glases und

/. die Länge der öffnungen bzw. Düsenlöcher (also die Plattcndicke)

bedeuten, kann dies sehr einfach durch entsprechende

in Abstimmung der Werte für /V und D (Anzahl und Durchmesser der Öffnungen 50 bzw. der Düsenlöcher 48) unter Berücksichtigung des jeweiligen Wertes für /. (also der Dicke der Versteifungsplatte 46 bzw. der Düsenplatte 38)geschehen, denn die Werte für K. //und

r> Vkönnen als konstant außer Betracht bleiben.

Die Durchbrüche 52 gestatten ein realtiv ungehindertes Fließen des geschmolzenen Glases durch die Versteifungsrippen 44. Dadurch ist sichergestellt, daß alle zwischen den Versteifungsrippen 44 gebildeten

■in Einzelabschnitte des Ziehbereichs 40 der Düsenplatte 38 ausreichend selbst dann mit geschmolzenem Glas versorgt werden, wenn einer der entsprechenden Einzelabschnitte der Versteifungsplatte 46 sich zugesetzt haben sollte. Es ist dabei zweckmäßig, die

4-, Durchbrüche52 etwas kleiner zu bemessen als die Höhe der Versteifungsrippen 44. so daß die Rippen nicht unterbrochene Kanten behalten und mit einer stetig durchgehenden Verbindungsnaht an der Düsenplatte 38 sowie der Versteifungsplatte 46 befestigt werden

Vi können, wie wenn es sich um ein einziges Teil handelt. Damit wirken die Rippen als Träger und erzeugen .ine beträchtliche Versteifung der Düsenplatte gegen Verformung. Weiterhin ist es zweckmäßig, die Düsenplatte 38 und die Versteifungsplatte 46 an den Stellen, an denen sie mit den Rippen verbunden sind, nicht zu perforieren. Dadurch wird die Versteifungswirkung der Rippen zusätzlich erhöht.

Die vorangehend beschriebene Versteifungsstruktur dient auch zum Abschirmen der Düsenplatte 38 gegen ein Eindringen von Blasen, Knoten, abgelösten Belägen und anderen Fremdkörpern in die Düsenlöcher 48. Das ist besonders vorteilhaft, da solche in die Düsenlöcher eingedrungenen Fremdkörper mit Sicherheit zu einem Abriß der aus diesen Düsenlöchern gezogenen Fasern und dann zum Überfluten der Unterseite der Düsenplatte führen. Die Yersteifungsstruktiir hat außerdem der. Vorteil, daß sie oberhalb der Düsenplatte 38 eine Aufbereitungskammer bildet, die das geschmolzene

Glas unmittelbar vor seinem Eintritt in die Dosenlocher 48 konditioniert. Diese Aufbereitungskammer wirkt der Tendenz des Glases entgegen, innerhalb des Düsenblokkes ungleichmäßige Slromfäden zu bilden. Außerdem stellt sie eine Art Erwärmungskammer in unmittelbarer Nachbarschaft /um Ziehbereich 40 dar, weil an die Düsenplatte 38 über Elektrodenanschlüsse 54 ein elektrii.-..ier Heizstrom angelegt wird. Insgesamt sorgt die Aufbereitungskammer also dafür, das das in die Düsenlöcher 48 der Düsenplatte 38 eintretende Glas verglcichmäBigt und auf eine genau kontmlicrte Temperatur gebracht wird.

Der /iigeführte Heizstrom durchfließt nicht nur die DUsenplalte 38. sondern auch die Versteifungsrippen 44 und die Versteifungsplatte 46. Er bewirkt, daß diese Teile in erster Linie durch Widerstands-Heizung erwärmt werden. Das Maß der Erwärmung der Düscnplatic und der Versteifungsplatte kann durch Waiil uei Dii/ke der beireiieiiiieM Planen an die Erfordernisse angepaßt werden.

Die Elcktrodenanschlüssc 54 sind direkt auf beiden Seiten der Düsenplattc 38 so angebracht, daß der Heizstrom die Düsenplattc in deren Längsrichtung durchfließt, jeder Elektrodenanschluß ist dabei in Wirklichkeit sogar eine Verlängerung der Düsenplatte 38. Der Zweck dieser Maßnahme besteht darin, den größeren Anteil des Heizstromes durch die Düsenplattc 38 und die Versteifungsplatte 46, aber nur einen kleineren Teil durch den Platinbelag 34 auf den Seitenwänden der Fließkammer 32 zu schicken. Bei den herkon.,nlichen Düseneinrichtungen sind die Elektrodenanschlüsse dagegen in der Mitte der Stirnseiten angebracht, so daß der größere Teil des Heizstromes durch den oberen Bereich der Fließkammer geleitet wird, und manchmal sind sogar auch in dem oberen Kammerbereich Heizstränge angeordnet, um das Glas dort und nicht so sehr im Bereich der Düsenplatte zu erwärmen. Der hier beschriebene Düsenblock mit einer ebenen Düsenplatte 38 erfordert jedoch die größere Hitze in der Nähe der Düsenplatte, um die Wärmeverluste auszugleichen, die durch den Kühleffekt des auf die Düsenplatten-Temperatur sehr schnell auf Temperaturverstellungen während des Anfahrens reagieren können.

In ^rig. 8 und 9 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Versteifungsstruktur für die Düsenplatte dargestellt. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem vorhergehend beschriebenen darin, daß sich eine zusätzliche Versteifungsrippe 44a in Längsrichtung über den Ziehbereich der Düsenplatte erstreckt. Die Rippe 44a ist von ähnlichem Aufbau wie die Versteifungsrippen 44, und sie weist auch Durchbrüche 32a auf, die ein ziemlich ungehindertes Fließen des Glases durch die Rippe hindurch gestatten. Diese Durchbrüche 52a erstrecken sich ebenso wie die Durchbrüche 52 zweckmäßig nicht in den Kantenbereich der Rippe hinein. Im übrigen sind bei der Düsenplatte 38 und der Versteifungsplatte 46 auch diejenigen Bereiche, die mit der Versteifungsrippe 44a fest verbunden sind, zweckmäßig ohne jegliche Öffnungen.

Innerhalb des Düsenblockes 26 ist ein Abweiser 56 vorgesehen, der vor dem Eintritt in die Fließkammer 32 liegt und sich etwas unterhalb des unteren Endes des Zuflußkanals 18 befindet Dieser Abweiser 56, der durch den Platinbelag 34 auf den Seitenwänden der Kammer 32 gehalten ist, ist durchlöchert und leicht dachförmig ausgebildet Wegen seiner Dachform leitet er das in die Kammer 32 eintretende Glas seitlich in Richtung der

Sammelbereiche 42. Damit sorgt er dafür, daß weniger Glas beim Eintritt in die Kammer direkt auf die Versteifungsplatte 46 aufprallt und daß mitgeführtc Fremdkörper bevorzugt in den Raum oberhalb der Sammelbereiche 42 gelangen. Dazu sind zweckmäßig diejenigen Rippen der Verstcifungsstruktur, die unmittelbar neben den Sammelbereichen 42 liegen und mit dem Bezugszeichen 45 bezeichnet sind, ohne jegliche Durchbrüche. Auf diese Weise werden Fremdkörper, die sich in dem Raum oberhalb der Sammelbereiche angesammelt haben, von dem Zichbcreich der Düsen platte ferngehalten.

Der Aufbau des Diisenblockes 26 wird durch Wärmeaustauschleitungen 58 (Fig. 7) vervollständigt, die sich durch den Blockkörper 30 um den oberen Abschnitt der Fließkammer 32 herumziehen. Diese Leitungen weisen eine weitgehend konventionelle Konstruktion auf und dienen dazu, das Auslaufen von '"•ras zwischen der Vorhcrd-iJnicrscitc \i und dem dar,in anliegenden Düsenblock 26 zu verhindern.

Ein besonderer Vorteil des vorangehend beschriebenen Diisenblockes 26 besteht noch darin, daß er für Überholungsarbeiten und Inspektionen sehr leicht abgebaut werden kann. Zum Abbau ist es lediglich notwendig, das Glas innerhalb des Zuflußkanals 18 erstarren zu lassen, /.. B. durch Spülen der Unterseite des Düsenblockcs mit einem Kühlmedium, wie z. B. Wasser, und dann den Düsenblock abzubrechen. Das Abbrechen bereitet keine besonderen Probleme, weil die Fläche des abzubrechenden Glases relativ klein ist und kein Bauteil des Düsenblockes in den Zuflußkanal 18 hineinragt. Das Kühlmedium, mit dem das Glas zum Erstarren gebracht wird, hat auch keinen schädlichen Einfluß auf die Anlage, da alle diejenigen Bereiche, die dem Kühlmedium ausgesetzt sind, aus einem Material hergestellt sind, das gegen schroffe Temperaturänderungen unempfindlich ist. In diesem Zusammenhang sei noch darauf hingewiesen, daß die Innenschicht 14 der Vorherd-Unterseite durch die Außenschicht 16 vor dem Kühlmedium geschützt ist.

Die Betriebsweise einer mit der erfindungsgemäßen Düsenplatte versehenen Anlage ergibt sich am besten aus den F i g. 1 und 2. Die unter den Düsenlöchern 48 der Düsenplatte 38 gebildeten Glasfasern 10a (vgl. auch Fig. 5) werden durch eine Vorrichtung 60 zum Aufbringen von Schmälze und Binder gegeben, von wo sie über einen Sammelschuh 62 gezogen und dann zu einer Wickeleinrichtung 64 gelenkt werden. Eine Traverse 66 führt die Fasern hin- und hergehend über die Breite der Wickeleinrichtung 64. Hinsichtlich der Vorrichtung 60, des Sammelschuhs 62, der Wickeleinrichtung 64 und der Traverse 66 werden konventionelle Wegß beschritten.

Während des Ziehvorganges wird ein Gasstrom von unten gegen die ebene Unterseite der Düsenplatte 38 gelenkt und zwar mit Hilfe eines Gasdüsenstockes 68. Wie aus der DE-OS 25 01 216 bekannt ist, dient der Gasstrom dazu, die Fasern zu kühlen und einzuschnüren. Der hier vorgesehene Gasdüsenstock ist jedoch insofern von besonderer Konstruktion, als er eine Lenkung des Gasstromes vorsieht Er besteht wie sich aus F i g. 1A ergibt aus einem Düsenkörper mit einem länglichen Auslaßkanal 70 und einer Vielzahl von individuellen Einlassen 72, die in den Ausiaßkanal münden. Innerhalb des Gasdüsenstockes 68 sind Führungselemente 74 angeordnet die eine divergierende Öffnung von jedem der Einlasse 72 aus zu dem Auslaßkanal 70 bilden. Zu dem Gasdüsenstock 68

gelangt das Gas über einen Verteiler 76, der seinerseits das Gas durch eine Zuleitung 78 erhalt und über Rohre 80 den entsprechenden Einlassen 72 zuführt. |edes Rohr 80 ist an dem Verteiler 76 mit Hilfe eines einstellbaren Ventils 82 befestigt. Auf diese Weise kann jedes Ventil 82 einzeln zur Regulierung des Gasstromes zu den entsprechenden Einlassen 72 verwendet werden. Ein Manometer 84 ist mit dem Innenraum des Verteilers verbunden und zeigt den darin vorherrschenden Druck an.

Mit llilfc eines derartigen Gasdüscnstockcs mit Verteiler kann der Gasstrom auf die Unterseite der Düsenplatte 38 wahlweise über der Breite der Platte so verändert werden, daß die erforderliche Vereinzelung der von der Düsenplatte abgezogenen Glaskonen erhalten bleibt. Außerdem kann die Wirkung des auf die Unterseite der Düsenplatte aufprallenden Gasstromes mit Hilfe einer Befestigung beeinflußt werden, mit der

10

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der Platte auftrifft, verstellbar ist. Diese Befestigung besteht aus zwei an den beiden Seiten des Gasdüsenstockes 68 angeordneten, etwa halbkreisförmigen Platten 86, an denen der Gasdüsenstock 68 um eine Achse 88 schwenkbar gelagert und mit Hilfe von Klemmschrauben 92 in stufenlos wählbaren Winkelpositionen festgeklemmt ist. Die Klemmschrauben 92 greifen jeweils in Gewinde an den Seiten des Düsenkörpers ein und erstrecken sich durch bogenförmige Schlitze 90 in den Platten 86 hindurch. Zur Finstellung des Neigungswinkels des Düsenstockes ist es lediglich nötig, die Klemmschrauben 92 zu lösen und den Düsenkörper um die Schwenkachse 88 in die gewünschte Position zu schwenken. Nach [irreichen der gewünschten Position werden die Klemmschrauben 92 wieder gegen die Platten 86 geschraubt, wodurch di"· Winkelposition des Düsenstockes fixiert ist.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einiger

Beispiel Λ

Beispiel B Beispiel C

1. Legierung für die
Düsenplatte

für alles übrige

2. Düsenplatte
Durchmesser der
Düsenlöcher

Mittenabstand der
Düsenlöcher

Plattendicke

Anordnung der
Düsenlöcher

Ziehbereich
Plattenabmessung

3. Versteifungsplatte

Durchmesser der
Öffnungen

Plattendicke
Rippen

Mittenabstand der
Rippen

4. Leistung
eingestellte Temperatur
Durchsatz

90% Platin. 10% Rhodium

dto.

795 Düsenlöcher
0,119 cm

0,178 cm
0,152 cm

80% Platin, 20% Rhodium

20% Platin, 10% Rhodium

798 Düsenlöcher 0,119 cm

0.190 cm 0,152 cm

80% Platin, 20% Rhodium

90% Platin, 10% Rhodium

810 Üüsenlöcher
0,119 cm

0,203 cm
0,152 cm

5 Abschnitte mit je II Reihen 6 Abschnitte mit 15x9 Düsen- 6 Abschnitte mit 15 x 9 Düsen-

mit wechselweise 14 und 15 löchern abzüglich 12 Ecken, löchern, Quadratmuster

Düsenlöchern, insgesamt 159 Quadratmuster Düsen pro Abschnitt

2,61 cm x 8,89 cm 2,84 cm x 10,79 cm

3,81 cm x 15,24 cm 3,81 cm x 16,51 cm

1200 Öffnungen

1130 Öffnungen
0,119 cm

0,119 cm 3,05 cm x 11,43 cm
3,81 cm x 16,51 cm
1200 Öffnungen
0,119 cm

0,038 cm O,O38cm 0,381cm

0,102 cm x 0,787 cm x 3,81 cm 0,102 cm x 0,635 cm x 3,81 cm 0,102 cm x 0,635 cm x 3,81 cm

1,78 cm 1,80 cm 1,90 cm

1210 C bis 1260 C
14,5 kg/h bis 23,4 kg/h

C bis 1266 C
kg/h bis 25,8 kg/h

1221 C bis 1293 C
12,2 kg/h bis 22,2 kg/h

Bei allen Beispielen A-C betrug die Dicke des Platinbelages 34 auf den längsseitigen Seitenwänden der Fließkammer 32 (im Querschnitt gezeigt in Fig.2) 0,051 cm und auf den stirnseitigen Seitenwänden der Fließkammer 32 (im Querschnitt gezeigt in Fig. 1) 0,102 cm. Die Elektrodenanschlüsse 54 waren 0318 cm dick und die periphere Randzone 24 wies eine Dicke von 0,038 cm auf.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Düsenplatte zum Ziehen von Glasfasern, die Düsenlöcher in Form vorsprungsfreier Durchgangsbohrungen aufweist und an ihrer Oberseite mit Versteifungsrippen verbunden ist, dadurch gelee anzeichnet, daß auf den Versteifungsrippen (44,* 44a, 45) oberhalb des die Düsenlöcher (48) aufweisenden Bereichs (4Oi der Düsenplatte (38) eine in mit einer Vielzahl von öffnungen (50) versehene Versteifungsplatte (46) befestigt ist, deren Gesamtströmungswiderstand geringer ist als der der Düsenlöcher.

2. Düsenplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Versteifungsplatte (46) mehr öffnungen (50) angeordnet sind als Düsenlöcher (48)

in der Düsenplatte (38), wobei der Öffnungsquerschnitt der einzelnen öffnungen nicht größer isx als der der einzelnen Düsenlöcher. in

3. Düsenpiatte nach Ansprach 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß einzelne Versteifungsrippen (45) einen den Bereich (40) der Düsenlöcher (48) in der Düsenplatte (38) umgebenden Rahmen bilden und die übrigen Versteifungsrippen (44, 44a) innerhalb dieses Rahmens quer oder längs und quer in einander kreuzenden Richtungen verlaufend angeordnet sind, wobei alle Versteifungsrippen an ihren Stoßstellen und Kreuzungspunkten fest miteinander verbunden sind, il)

4. Düsenpiai'^ nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß einige oder alle der innerhalb des Rahmens angeordneten Versteifungsrippen (44,44a) mit Durchbrochen (52) zum freien Durchtritt der Glasschmelze versehen sind. r>

5. Düsenplatte nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die den Rahmen bildenden Versteifungsrippen (45) ganz oder teilweise ersetzt sind durch die seitliche Auskleidung (34) einer nach unten durch die Düsenplatte (38) abgeschlossenen w Fließkammer (32), die in einem lösbar an der Unterseite (12) einer die Glasschmelze liefernden Vorrichtung befestigten Düsenblock (26) gebildet ist.

6. Düsenplatte nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der die Düsenlöcher (48) aufweisende 4^r> Bereich (40) der Düsenplatte (38) kleiner ist als die durch die Düsenplatte abgeschlossene untere öffnung der Fließkammer (32) und auf mindestens einer Seite in einen keine Düsenlöcher aufweisenden Bereich (42) der Düsenplatte übergeht, wobei in der Fließkammer oberhalb der Versteifungsplatte (46) ein Abweiser (56) angeordnet ist, der die in die Fließkammer einströmende Glasschmelze in Richtung auf den keine Düsenlöcher aufweisenden Bereich der Düsenplatte ablenkt.

7. Düsenplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenplatte (38), die Versteifungsrippen (44, 44a, 45), die Versteifungsplatte (46) sowie die Auskleidung (34) der Fließkammer (32) aus Platin oder einer bo Platin-Legierung bestehen und die Verbindung dieser Teile elektrisch leitend ausgebildet ist.