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Vorrichtung zur Herstellung von Glasfäden
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Stand der Technik Die Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung
zur Herstellung von Glasfäden, bestehend aus einer von einem Herd mit flüssigem
Glas versorgten und dieses an mehrere aus einem in feuerfestes Material eingebetteten
Düsenkörper bestehenden Muffeln abgebenden Speisekanal, an dem die Muffeln auswechselbar
befestigt sind.
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Die Muffeln bekannter Vorrichtungen sind in der Regel aus einer feuerfesten
Umkleidung und aus dem aus einem Edelmetall oder einer Edelmetallegierung bestehenden
Düsenkörper zusammengesetzt, der aus der Zulaufwanne und der Düsenwanne besteht.
Die obere, meist kastenförmige Zulaufwanne ist oben offen, so daß das Glas in ganzer
Länge und Breite einströmen und von hier aus absnkend in die darunterliegende Düsenwanne
gelangen kann.
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Die Verbindung der Muffel mit dem Kanal geschieht meist in der Weise,
daß in dem Boden des Kanals Felder ausgespart sind, durch die das Glas in die Wanne
fließt. Neben diesen Feldern verbleibt dann nur noch eine verhältnismäßig geringe
Dichtfläche zwischen Muffel und Kanal, weshalb für das Auswechseln einer Muffel
diese meist so stark gekühlt wird - man spricht vom "Einfrieren" - daTJ die Glasmasse
in ihr erstarrt und selbst dichtend wirkt. Ein solches großflächiges Einfrieren
wirkt sich aber negativ auf die benachbarten produzierenden Muffeln aus.
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Das "Einfrieren" einer auszuwechselnden Muffel ist meist auch deshalb
erforderlich, weil die in dem Boden des Speisekanals befindlichen Durchbrüche, durch
die das Glas in die Muffeln fließt, schwer abzusperren sind, was aber vor dem Auswechseln
einer Muffel geschehen muß. Meist ist es jedenfalls unmöglich, das betreffende Feld
des Kanals vom Glasnachschub abzusperren, ohne die in Glasflußrichtung dahinterliegenden
Muffeln für die Zeit des Auswechselns ebenfalls vom Nachschub abzutrennen. Damit
wird das Auswechseln einer abgenutzten oder sonstwie beschädigten Muffel gegen eine
neue schwierig und zeitraubend.
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lurch die DE-AS 1596 552 ist es zwar bekannt, Muffeln derart mit
der Unterseite eines Kanalkörpers zu verbinden, daß ein die gesamte Muffelbreite
und -länge der Zulaufwanne einnehmender Block in die im Kanalboden befindliche,
der Muffel zugeordnete Ausnehmung eingesetzt wird, der für den Glaszufluß einen
Durchströmschlitz
aufweist, der zwar fast ebenso lang wie die Muffel ist, aber nur einen Teil der
Breite derselben einnimmt. Durch den dadurch gebildeten engeren Glasdurchlaß in
den Düsenkörper soll das angrenzende feuerfeste Material des gleichzeitig das Bett
des Kanals bildenden Blockes eine thermische Isolierung oder Abdeckung des Düsenkörpers
gegenüber dem Speisekanal bewirken. Da dieser Block mit Ausnahme des Glasdurchlasses
den Düsenkörper abdeckt, soll die Zustrahlung von Energie von einem Düsenkörper
zum Speisekanal und infolgedessen auch zu benachbarten Düsen körpern verhindert
werden.
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Auf diese Weise wird also der Zuflußquerschnitt zwar bereits verkleinert,
aber nicht so konsequent, daß dadurch eine ringsum großflächige Dichtfläche entsteht,
und ungelöst bleibt auch das Problem der Absperrung des Glaszuflusses für den Fall
des Auswechselns. Auch ist bei dieser Art der Verbindung von Muffel und Speisekanal
ein u.U. Vorteile bringendes Anflanschen an den Seitenwänden des Speisekanals nicht
denkbar.
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Die DE-AS 19 23 345 zeigt und beschreibt von einem Speisekanal gespeiste
Düsenwannen, die in einem gewissen Abstand vom Kanalboden angeordnet und mit diesem
durch ein wärmeisoliertes S-förmig gebogenes Metallrohr verbunden sind. Dieses ist
zur Aufrechterhaltung der für den Glasfadenabzug erforderlichen Temperatur der Glasmasse
mit mindestens zwei elektrischen Vorrichtungen versehen, von denen jede ein Metallrohr
enthält, das mit dem vorerwähnten wärmeisolierten Rohr verbunden und von einer stromführenden
Fassung umgeben ist, wobei eine der elektrischen Vorrichtungen im Boden des Speisekanals
eingebaut und die andere frei in einen Hals der Düsenwanne eingesenkt ist.
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Dadurch wird auf eine fest dichtende Flächenverbindung zwischen Düsenkörper
und Kanal überhaupt verzichtet, und dafür in einer sehr aufwendigen Weise eine Verbindung
geschaffen, die zudem noch gegen den Wärmeverlust auf dem Wege vom Kanal zu dem
im Abstand angeordneten Düsenkörper angehen muß. Dabei wird wahrscheinlich nicht
einmal das Auswechseln erleichtert, weil man an die Verbindungsrohre schlecht herankommt,
die nach der Entfernung eines Düsenkörpers unsteif von dem Kanalboden herabhängen.
Die Dichtprobleme werden noch vergrößert, indem eine flächige Dichtung durch zwei
Dichtungen ersetzt wird, nämlich eine zwischen Kanal und Rohr und eine andere zwischen
Rohr und Düsenkörper.
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Die DE-AS 15 96 670 zeigt und beschreibt einen Speisekanal mit seitlichen
Horizontalabzweigungen, gegen deren freie Stirnflächen nackte Rohre durch Federn
gepreßt werden, die gleichzeitig ohne jede Unterteilung und feuerfeste Ein-
hüllung
Düsenkörper sind. Dabei soll das flüssige Glas in die Rohre gepun1pt oder sonstwie
gepreßt werden. Da hier alles, was normalerweise und nicht ohne Grund zu einer Muffel
gehört, weggelassen wurde, z.B. die Zulaufkammer oder wanne, die auch der Läuterung
und Entlüftung dient, sowie die Heizenergie sparende Einhüllung in feuerfestes Material,
hat diese Methodc keinen Eingang in die Praxis finden können. Wegen der Schwierigkeit,
die zu den Düsenrohren ffihrenden Abzweigungen im Speisekanal abzusperren, ist das
Auswechseln schwierig, und außer dem wirft das nackte, lediglich mit seiner Stirnf
Iäche auf das Abzweigungsende gepreßte Rohr, erhebliche Dichtungsprobleme auch.
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Aufgabe Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
mit einem von einem Herd mit flüssigem Glas versorgten Kanal und einer Mehrzahl
von an ihm angebrachten und durch ihn gespeisten Muffeln für die Herstellung von
Glasfäden so zu verbessern, daR die komplette aus zwei übereinander liegenden Wannen
und einer Einhüllung in feuerfestes Material bestehenden Muffel leicht ausgewechselt
werden kann, ohne daß dadurch der Glasfluß zu den in Fließrichtung hinter der auszuwechselnden
Muffel liegende Muffeln versperrt wird und eine Beeinflussung der im Kanal strömenden
Glasmasse eintreten kann.
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Diese Aufgabe wird durch die durch die Ansprüche definierte Erfindung
gelöst.
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Vorteile Bei Anwendung der Erfindung kann die vom Speisekanal zu
einer Muffel führende Abzweigung leicht abgesperrt werden, so daß eine auszuwechselnde
Muffel gut vom flüssigen Glas leer gefahren werden kann, was das Auswechseln sehr
erleichtert. Dabei sind aber die Abzweigungen so dimensioniert und können so angeordnet
werden, daß ihre Absperrung den Fluß des Glases zu weiteren in Fließrichtung hinter
der auszuwechselnden Muffel liegenden Muffeln nicht behindert. Obwohl der Auswechselvorgang
durch einen geringen Durchflußquerschnitt sehr leicht vonstatten gehen kann, wird
dennoch eine nicht unerhebliche Dichtfläche in der Umgebung des Durchflußquerschnitts
aufrecht erhalten. Je nach den örtlichen und baulichen Gegebenheiten ist die Variationsmöglichkeit
der Anbringung der Muffeln am Speisekanal groß, da sie sowohl an der Unterseite
desselben, wie auch an beiden
Seiten leicht angebracht und ausgewechselt
werden können. Die Absperrung einer auszuwechselnden Muffel kann durch eine Kühlung
an geeigneter Stelle erleichtert werden, ohne daß ein sich auch auf benachbarte
produzierende Muffeln auswirkendes großflächiges E it0 frieren" erforderlich wird.
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Erläuterung der Erfindung In den Zeichnungen ist die Erfindung an
einigen, keinen Anspruch auf Voliständigkeit erhebenden Ausführungsbeispielen zur
Anschauung gebracht und anhand dieser nachfolgend beschrieben Es zeigen: Fig. 1
einen Vertikalschnitt durch eine Vorrichtung nach der Erfindung in stark verkleinertem
Maßstab, Fig. 2 einen Schnitt durch den Gegenstand der Fig. 1 in einer zu dieser
senkrechten Ebene, Fig. 3 eine Vorrichtung nach der Erfindung mit gegenüber der
Darstellung nach den Fig. 1 und 2 um 900 versetzt angeordneten Muffeln, Fig. 4 eine
weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem gegenüber den
Fig. 1 bis 3 vergrößertem Maßstab, Fig. 5 im Maßstab der Fig. 4 einen Querschnitt
durch eine weiter abgewandelte Ausführungsform mit unterschiedlichen Muffeln.
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In den Figuren 1 und 2 ist 1 ein in einem feuerfesten Kanalkörper
2 aus Schamotte oder dgl. eingehüllter Speisekanal, in dem das in ihm fließende,
von einem nicht dargestellten Herd zugeführte Glas 3 in bekannter Weise durch über
seine Länge verteilte Brenner 4 oder dgl. Heizelemente in der für die weitere Verarbeitung
geeigneten Viskosität gehalten wird. In die Bodenwand des Kanalkörpers 2 sind von
dem Boden 5 des Kanals 1 ausgehende Abzweigungen 6 eingeformt, deren jede in eine
Seitenwand 7 des Körpers 2 mündet.
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Die allgemein mit 8 bezeichneten Muffeln bestehen allgemein aus dem
direkt vom Kanal 1 gespeisten Zulaufteil und dem in Fließrichtung des Glases unter
diesem liegenden Düsenteil. Bei dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten Beispiel ist
der Zulaufteil eine an beiden Enden geschlossene Zulaufwanne 9 rohrförmigen Quer-
schnitt5
die mit einer unter ihr liegenden Düsenwanne 10 in Verbindung steht und einen Düsenkörper
bildet. Aus der Zulaufwaiine 9 erstrecken sich senkrecht nach oben eine oder mehrere
Entlüftungs- und/oder Druckausgleichsröhrchen 11. die umgekehrt auch dazu benutzt
werden können, an eine Druckquelle angeschlossen zu werden, um den Ausfluß des Glases
aus den Düsen zu unterstützen. Zweckmäßig von der Mitte der Zulaufwanne 9 ausgehend,
erstreckt sich waagerecht ein Verbindungsstutzen 12.
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Der Metallkörper 9 bis 12 der Muffel 8 ist in eine feuerfeste Masse
eingebettet, und der so entstandene Block 14 durch einen nicht dargestellten Metallrahmen
zusammengehalten und zur Muffel vervollständigt.
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Die aus dem in den Boden der Düsenwanne eingesetzten Röhrchendüsen
ausfließenden, zu Fäden 15 erhärtenden Glasströme werden in nicht dargestellter
bekannter Weise als Fäden aufgespult oder laufen auf einer Ziehtrommel auf und werden
von dieser, vor Vollendung einer einmaligen Umschlingung, abgenommen und dabei in
Fasern zeriegt.
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Zum Auswechseln einer Muffel 8 kann dann, wenn in später beschriebener
Weise der Glasfluß zu der betreffenden Abzweigung 6 abgesperrt wurde, die alte Muffel
schnell und bequem abgenommen und ebenso leicht durch eine neue Muffel ersetzt werden.
Hierzu wird, wenn Abzweigung 6 und Muffel 8 vorher einigermaßen leer gefahren wurden,
einfach die neue Muffel mit ihrer entsprechenden Seitenfläche gegen die Seitenfläche,
in die die Abzweigung 6 mündet, angedrückt und befestigt.
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Dabei legt sich das in sie mündende Ende des Verbindungsstutzens 12
mit seiner Stirnfläche in Form einer Stoßverbindung gegen die Stirnfläche der Abzweigung
6, oder bei einem aus ihrer Seitenfläche austretenden Ende schiebt sich ein kurzes
Stück muffenartig in das Ende der Abzweigung 6 hinein. Dadurch wird eine großflächige
Anlage- und Dichtfläche bei einem keine Probleme aufwerfenden, demgegenüber geringen
G lasfl u ßquerschn itt erzielt.
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Die Zulaufwanne 9 kann auch zur Aufheizung des aus dem Speisekanal
1 entnommenen Glases 3 benutzt werden, indem ihre beiden Stirnflächen mit elektrischen
Anschlußfahnen 16 verbunden sind, die an einem Transformator 17 angeschlossen sind,
der von der Muffel 18 selbst getragen werden kann.
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Figur 3 veranschaulicht, daß die nach den Figuren 1 und 2 im Prinzip
aufgebauten Muffeln 18 anstatt mit ihren Breitflächen auch mit einer ihrer Stirnflächen
19 mit der Seitenwand 7 des Kanalkörpers 2 verbunden werden können. In diesem Fall
kann auf einen Verbindungsstutzen verzichtet werden und die rohrförmige Wanne 20
entsprechend
bis an die Stirnfläche des Muffelkörpers gezogen werden, und dann selbst die Verbindung
mit der zugehörigen Abzweigung 6 herstellen.
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Mit 21 ist allgemein eine zum Kanalkörper 2 gehörende Bodenplatte
bezeichnet, deren über die Seitenwände 7 überstehende Bereiche zur Teilabstützung
und eventuell vertikalen Zentrierung der Muffeln 18 dienen können.
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Bei der Ausführungsform der Figur 4 ist die Muffel 22 mit Düsenwanne
23, Zulaufwanne 24 und Verbindungsstutzen 25 nicht direkt mit der Seitenwand 26
des Kanal körpers 27, sondern zur weiteren Förderung der Abdichtung der Verbindungsstelle
mit einem an der Seitenwand angebrachten Kühlblock 28 verbunden, der in einem Rahmen
29 aus festem feuerfestem Material in einer gewisse Dehnungen zulassenden und ausgleichenden
Gußmasse 30 eine die Dichtung gegen Glasfluß zwischen dem Verbindungsstutzen 25
und der das Glas aus dem Kanal zuführenden Abzweigung 31 gewährleistende Kühileitung
32 aufnimmt.
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Von den Ausführungsbeispielen nach den Figuren 1 bis 4 unterscheidet
sich das nach Figur 5 in erster Linie dadurch, daß die auswechselbare Muffel 33
in eine im Kanalkörper 34 freigelassene Tasche oder Ausnehmung 35 einschiebbar ist.
Die Muffel besteht hier aus dem Düsenkörper 36 und dem Verbindungsstutzen 37 sowie
einem zwischen dem Düsenkörper 36 und dem Boden 38 des Kanals 39 eingeschobenen
Kühlblock 40. Er ist aus dem eigentlichen Stein 41 und der in Gußmasse 42 eingebetteten
Kühlschlange 43 aufgebaut. Die rechte Hälfte der Fig. 5 veranschaulicht, daß der
Kühlblock 40' auch ein eingesetzter Bestandteil des Kanalkörpers 34 sein kann und
dann einen Durchlaß 44 für den entsprechend kürzeren Stutzen 37 aufweist, der die
Düsenwanne mit der Abzweigung 45 des Kanals 39 verbindet. Die Tasche oder Ausnehmung
46 ist dann entsprechend niedriger.
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In dem Kanal 39 befinden sich, von außerhalb desselben steuerbar,
heb- und senkbare Plunger 47 mit Sperrventilen 48, mit denen die Abzweigungen 45
für den Fall des Auswechselns einer Muffel so abgesperrt werden können, daß dadurch
der Fluß der Glasmasse im Kanal zu den neben und in Flußrichtung hinter der auszuwechselnden
Muffel liegenden Muffeln nicht behindert und versperrt wird.
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Bezugszeichenaufstellung 1 Speisekanal Fig. 1 + 2 2 Kanalkörper 3
Glas 4 Brenner 5 Boden 6 Abzweigungen 7 Seitenwand 8 Muffel (allgemein) 9 Zulaufwanne
10 Düsenwanne 11 Entlüftungs- und/oder Druckausgleichsröhrchen 12 Verbindungsstutzen
13 feuerfeste Masse 14 Block 15 Fäden 16 Anschlußfahnen 17 Transformator 18 Muffel
Fig. 3 19 Stirnfläche 20 Zulaufwanne 21 Bodenplatte 22 Muffel Fig. 4 23 Düsenwanne
24 Zulaufwanne 25 Verbindungsstutzen
26 Seitenwand Fig. 4 27 Kanal
körper 28 Kühlblock 29 Rahmen 30 Gußmasse 31 Abzweigung 32 Kühlleitung 33 Muffel
Fig. 5 34 Kanalkörper 35 Ausnehmung oder Tasche 36 Düsen körper 37 Verbindungsstutzen
38 Boden 39 Kanal 40 Kühlblock 41 eigentlicher Stein 42 Gußmasse 43 Kühlschlange
44 Durchlaß 45 Abzweigung 46 Ausnehmung oder Tasche 47 Plunger 48 Sperrventil