DE2925883A1

DE2925883A1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen von glasfasern

Info

Publication number: DE2925883A1
Application number: DE2925883A
Authority: DE
Inventors: Hellmut Imanuel Glaser; Frederick David Meyers; Elmer Paul Rieser; Thomas Kent Thompson
Original assignee: Owens Corning Fiberglas Corp
Current assignee: Owens Corning
Priority date: 1978-10-16
Filing date: 1979-06-27
Publication date: 1980-04-30
Also published as: ES489348A0; JPS6320774B2; BE877336A; FR2438629B1; IT7923963A0; AU523272B2; IT1125397B; FI792197A; SE7905617L; DE2925883C2; US4222757A; ES481956A1; FI64932C; ES8102996A1; FR2438629A1; NL187623C; JPS5556028A; GB2031401B; BR7904030A; CA1118999A

Description

DR.-ING. DIPL-INS. M. SC. OIPL.-PHYS. OR. DIPL-PHVS. WPU-PMVS-IJfL

HÖGER - STELLRECHT - GRIF.SSäACH - HAECKER BOEHME

PATENTANWÄLTE IN STUTTGART

A 43 584 u Anmelder: Owens-Corning Fiberglas

m - 168 Corporation

19. Juni 1979 Fiberglas Tower,

Toledo, Ohio 43659,USA

Beschreibung

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Glasfasern

Die Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtungen zum Herstellen von Glasfasern.

Bei der Herstellung von Glasfasern wird geschmolzenes Glas durch mit öffnungen versehene Spitzen oder Vorsprünge einer Auszugsdüse hindurchgeleitet, um hierdurch einzelne Fasern zu erzeugen. Wenn dabei die Ströme aus geschmolzenem Glas durch die Vorsprünge hindurchfließen und zu Fasern ausgezogen werden, muß die Umgebung der Faserbildung unterhalb der Auszugsdüse sorgfältig überwacht und gesteuert werden, um einen stabilen Vorgang der Faserbildung zu erzielen.

Glasfaserbildende Auszugsdüsen, wie sie derzeit verwendet werden, haben gewöhnlich eine Mehrzahl von Spitzen oder Vorsprüngen auf der Unterseite des Düsenbodens, durchweiche die Glasströme ausfließen. Am Austrittsende jedes Vorsprunges bilden sich dabei Glaskonen, von denen die Glasfasern ausgezogen werden. Insbesondere die Umgebung dieser Glaskonen muß sorgfältig kontrolliert und gesteuert werden. Gewöhnlich erfolgt dies durch Anordnung massiver, metallischer Wärmeaustauscheinheiten oder flossenförmiger Abschirmungen unter der Auszugsdüse und zwischen den Reihen der Vorsprünge. Derartige Abschirmungseinheiten werden seit vielen Jahren verwendet, um den Faserbildebereich unterhalb der Auszugsdüse zu steuern.

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Im Verlauf der letzten Jahre ist die Zahl der Fasern, die sich mit einer einzigen Auszugsdüse erzeugen lassen, erheblich gewachsen. Früher wurden mit einer Düse etwa 200 Fasern erzeugt. Mit modernen Auszugsdüsen lassen sich 2000 oder mehr Fasern produzieren. Wenn die Faserzahl pro Auszugsdüse weiter wächst, treten Probleme beim Glasfaserherstellungsverfahren und den hierfür verwendeten Vorrichtungen auf. Bei Verwendung üblicher, flossenförmiger Abschirmungseinheiten zur Kontrolle und Steuerung der Umgebung der Faserbildung ist man in der Dichte der Vorsprünge beschränkt, welche an der faserbildenden Auszugsdüse Anwendung finden kann, weil genügend Raum für die flossenartigen Glieder vorhanden sein muß, so daß diese zwischen den Reihen der Vorsprünge vorstehen können. Wenn man daher die Faserzahl erhöht, die von einer einzigen Auszugsdüse gebildet wird, muß auch die Größe der Düse insgesamt gesteigert werden. Bei derart vergrößerten Auszugsdüsen und erhöhtem Glasdurchsatz pro Vorsprung, werden massive, flossenförmige Abschirmungsglieder an der obersten Grenze ihrer Wärmeübertragungsfähigkeit betrieben.

Wenn Auszugsdüsen hergestellt werden, um große Glasfaserzahlen pro Düse zu erzeugen und wenn der Durchsatz pro Vorsprung der Düse gesteigert wird, kann eine Steuerung der Umgebung durch konventionelle, flossenförmige Abschirmungseinheiten unangemessen werden. Es wurden auf dem Gebiet der Glasfaserherstellung bereits beträchtliche Anstrengungen unternommen, um Methoden und Vorrichtungen zur Steuerung der Umgebung bei solchen Düsen zu entwickeln, in welcher die Faserbildung stattfindet.

Bei einem solchen Glasfaserherstellungsprozeß werden her-

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kömmliche, flossenförmige Abschirmungen oder Schilder nicht mehr benötigt. Man benutzt bei diesem Prozeß eine Auszugsdüse mit einer flachen Düsenplatte, auf welcher dicht gepackte öffnungen vorgesehen sind, ohne daß diese von Spitzen oder Vorsprüngen umgeben sind. Aus einer weiter unten angeordneten Luftdüse tritt nach oben gerichtet ein Luftstrom aus, der direkt auf die Düsenplatte auftrifft. Dabei kann die Dichte der öffnungen einer solchen Auszugsdüse gegenüber einer konventionellen Düse mit üblichen Abschirmungen erheblich gesteigert werden. Das Auftreffen der kühlenden Luft direkt auf die Düsenplatte derart, daß die Luft der Platte entlang nach außen fließt, kühlt die Konen aus geschmolzenem Glas, um auf diese Weise die Faserseparation aufrecht zu erhalten und jedwede stagnierende oder in Ruhe befindliche Luft an der Unterseite der Platte zu eliminieren. Bei diesem Verfahren können jedoch Probleme bei der Aufrechterhaltung eines stabilen Glasfaserbildevorgangs auftreten. Problematisch kann ferner auch das Wiederanlaufen des Verfahrens nach einer Unterbrechung der Glasfaserbildung sein. Nach einer Unterbrechung der Glasfaserbildung bildet eine Auszugsdüse ohne Spitzen oder Vorsprünge keine Glasperlen an jeder öffnung aus, wie dies bei Auszugsdüsen mit Vorsprüngen der Fall ist. Das Wiederanlaufen des Glasfaserbildeprozesses bei einer Auszugsdüse ohne Vorsprünge erfordert eine sehr erfahrene Bedienungsperson, und der Wiederanlaufvorgang ist sehr zeitraubend.

Es ist Aufgabe der Erfindung, Verfahren und Vorrichtungen zum Herstellen von Glasfasern anzugeben, mit deren Hilfe sich die Produktion von Glasfasern aus einer einzigen Auszugsdüse steigern läßt.

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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch folgende Merkmale gelöst:

a) man läßt Ströme aus geschmolzenem Glas aus einem Vorratsbehälter durch mit öffnungen versehene Vorsprünge, die vom Boden des Vorratsbehälters abstehen, austreten;

b) man lenkt ein kühlendes Gas mit solcher Geschwindigkeit und in solcher Menge nach aufwärts in Berührung mit den Glasströmen, daß von diesen ausreichend Wärme weggeführt und das Glas in den Strömen zu Fasern ausziehbar oder verdünnbar wird, ohne dabei den Gasraum oberhalb der Glasströme im Bereich zwischen den Vorsprüngen durch das zugeleitete, kühlende Gas merklich zu stören;

c) man zieht die Glasströme zu Fasern aus.

Weitere Merkmale der Erfindung, insbesondere auch von Vor-, richtungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens , sind in den Patentansprüchen enthalten.

Die Erfindung eignet sich insbesondere für Auszugsdüsen, bei denen die Vorsprünge in großer Dichte angeordnet sind.

Das kühlende Gas wird in solcher Menge und mit solcher Geschwindigkeit zu den Glasströmen hingelenkt, daß ausreichend Wärme von den Glasströmen abgeführt wird und die Ströme eine Viskosität annehmen, die ein Ausziehen zu Fasern ermöglicht.

Das Kühlgas wird so zugeführt, daß es nicht direkt auf den Boden des mit geschmolzenem Glas gefüllten Speisebehälters, der an dieser Stelle die Auszugsdüse bildet, auftrifft, um so stagnierendes Gas in der Nähe des Behälterbodens generell zu eliminieren.

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Bei einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind die Düsenvorsprünge dicht gepackt nebeneinander geordnet, so daß sie eine Gasschicht am Boden des Speisebehälters festhalten. Gebläsemittel sind so ausgebildet und angeordnet, daß das von ihnen zugeführte Kühlgas die Gasschicht im Bereich der Vorsprünge nicht . merklich stört.

Die nachstehende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformeη der Erfindung dient im Zusammenhang mit beiliegender Zeichnung der weiteren Erläuterung. Es zeigen:

Fig. 1 eine Vorderansicht einer Vorrichtung zum Herstellen von Glasfasern;

Fig. 2 eine Seitenansicht der Vorrichtung aus Fig. 1 und

Fig. 3 eine Teilschnittansicht einer Abzugsdüse gemäß der Erfindung.

Mineralisches Material, insbesondere Glas, ist in einer Auszugsdüse oder einem Vorratsbehälter 10 in geschmolzenem Zustand gehalten. Eine Vielzahl von Strömen des mineralischen Materials tritt aus mit öffnungen versehenen Spitzen oder Vorsprüngen 12 aus, die vom Boden der Düse oder des Behälters abstehen. Die Glasströme bilden am Auslaßende der Vorsprünge 12 kleine Kegel oder Konen 14 aus Glas. Ausgehend von diesen aus geschmolzenem Glas bestehenden Konen, die sich an jeder öffnung der Vorsprünge bilden, werden Glasfasern 16 unter Verdünnung ausgezogen. Die Glasfasern werden durch ein Aufbringgerät 30 mit Schlichte

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überzogen und durch einen Sammelschuh 32 zu einem Strang 34 vereinigt. Der Strang 34 wird auf einer rotierend angetriebenen Hülse 3 8 einer Wickelvorrichtung 36 zu einem Wickel 40 aufgewunden. Während des Aufwickeins des Stranges auf der Hülse 3 8 wird er von einem Traversierglied hin- und hergeführt, so daß eine gleichmäßige Aufwicklung auf der Hülse gewährleistet ist.

Die vom Behälterboden abstehenden, durchbohrten Vorsprünge sind dicht kompakt angeordnet und halten eine Gasschicht zwischen sich und am Behälterboden fest. Da herkömmliche, flossenförmige Abschirmeinheiten hier nicht erforderlich sind, können die Vorsprünge enger beieinander angeordnet werden, als bei einer herkömmlichen Glasfaserauszugsdüse. Die Anordnungsdichte der Vorsprünge kann als Zahl der Vor-

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Sprünge pro cm bezogen auf die Fläche des Behälterbodens angegeben werden. Ein Weg zur Berechnung dieser Dichte besteht darin, daß man die Anzahl der vom Behälterboden abstehenden Vorsprünge durch die Fläche des Behälterbodens teilt, die mit Vorsprüngen besetzt ist. Um eine in Ruhe befindliche Gasschicht an den Vorsprüngen 12 aufrecht zu erhalten, sollte die Dichte der Vorsprünge vorzugsweise im

2 Bereich zwischen etwa 4 und etwa 24 Vorsprüngen pro cm liegen. Ein Dichtebereich zwischen etwa 9 und etwa 13 Vor-

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Sprüngen pro cm ist besonders günstig.

Die nach unten abstehenden Vorsprünge 12 sind in dichter Packung angeordnet, um das Festhalten einer Gasschicht am Boden des Behälters zu begünstigen. Diese Gasschicht reicht generell vom Behälterboden bis zum Auslaßende der Vorsprünge. Diese Gasschicht wird durch die Auszugsdüse aufgeheizt und dient dazu, die Auszugsdüse und deren Vorsprünge von der Umgebung des Faserziehraums zu isolieren. Hier-

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durch werden Wärmeverluste an der Auszugsdüse reduziert und der Glasfaserbildevorgang verläuft stabilisierter. Wie später noch erläutert, handelt es sich bei dieser Gasschicht um eine stillstehende Gasschicht, die während des Glasfaserbildevorgangs im wesentlichen nicht gestört wird.

Um die Umgebung der Glasfaserbildung steuernd zu beeinflussen, sind Gebläsemittel vorgesehen. Wie dargestellt, umfaßt ein Gasgebläse 20 einen Gaseinlaß 26, eine Kammer 22 und mehrere Gasauslaßrohre- oder Düsen 24, welche in zwei parallelen Reihen angeordnet sind, sowie eine Reihe von dazwischenliegenden Auslaßöffnungen. Das Gebläse 20 ist unterhalb der Auszugsdüse angeordnet. Die Entfernung zwischen Gebläse und Düse kann etwa 7,62 bis etwa 30,5 cm betragen, wobei eine Entfernung zwischen etwa 20,3 und etwa 25,4 cm bevorzugt wird. Das Gas kann nach aufwärts mit Bezug auf die Horizontale in einem Winkel zwischen etwa 80 und 45 gerichtet werden. Der bevorzugte Winkelbereich liegt zwischen etwa 55 und etwa 50°. Als Gase können beispielsweise Anwendung finden: Luft, Kohlendioxid, Stickstoff oder Mischungen hiervon.

Wie dargestellt, wird das Gas (Luft) transversal von einer Seite der Glaskonen und der Auszugsdüse her zugeführt. Jedoch ist auch jede andere mechanische Anordnung für eine erfindungsgemäße Verwendung geeignet, wenn sie nur kühlende Luft oder ein anderes kühlendes Gas nach oben in Berührung mit den Glaskonen bringt, und zwar mit einer Geschwindigkeit und in einer Menge derart, daß von den Glaskonen ausreichend Wärme abgeführt wird, um die Glasmasse der Konen zu Fasern ausziehbar zu machen, ohne dabei die Gasschicht im Bereich der nach unten abstehenden Vorsprünge

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merklich zu stören. Zum Zuführen des kühlenden Gases kann beispielsweise eine einzige Düse statt einer Mehrfachdüsenanordnung oder auch eine Düse mit einem. Schlitz Anwendung finden. Ablenkplatten, welche Luft auf einen nach oben gerichteten Weg ablenken, können ebenfalls verwendet werden. Obwohl die Zuführung der nach oben gerichteten Luft von einer Seite der mit Vorsprüngen versehenen Auszugsdüse voll befriedigend ist und bevorzugt wird, kann die Luft auch, falls erwünscht, von zwei oder mehr Seiten der Auszugsdüse her zugeführt werden.

Die anzuwendenden Luftvoluitiina und Geschwindigkeiten können von einem routinierten Fachmann leicht bestimmt werden und hängen beispielsweise von folgenden Faktoren ab: Größe der Auszugsdüse, Anzahl der Vorsprünge, Dichte der Vorsprünge, Glasdurchsatz pro Vorsprung, Art und Größe des Gebläses, Anordnung des Gebläses u. dgl. Von dem Gebläse kann kühlende Luft beispielsweise mit einer Geschwindigkeit von etwa 28,3 bis 425 ny^oder höher zugeführt und nach oben gerichtet in Kontakt mit den Glaskonen gebracht werden, um das Glas der Konen zu Fasern ausziehbar zu machen, ohne daß dabei die relativ stagnierende Luftschicht am Behälterboden störend beeinflußt wird. Das kühlende Gas trifft dabei nicht auf den Behälterboden auf, um Gas am Behälterboden in erheblichem Maß wegzubewegen. Ferner wird die Gasschicht nicht vollständig vom Behälterboden durch das nach oben gerichtete Kühlgas entfernt.

Fig. 3 zeigt einen Teil des Bodens der Auszugsdüse in größerem Maßstab. Die Auszugsdüse, welche im dargestellten Beispiel den Boden des Behälters 10 bildet, ist mit einer Vielzahl von Vorsprüngen 12 versehen, die vom Boden abste-

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hen. Die Vorsprünge haben einen Innendurchmesser zwischen etwa 0,102 und etwa 0,229 cm. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beträgt der Innendurchmesser der Vorsprünge etwa 0,114 bis 0,140 cm. Die Länge der Vorsprünge kann zwischen etwa 0,102 und etwa 0,381, vorzugsweise zwischen etwa 0,152 und 0/77 8 cm variieren. Die Gasschicht 50 erstreckt sich vom Behälterboden bis zum Ende der Vorsprünge 12. Erfindungsgemäß kann die Dickte dieser Schicht auch etwas größer oder kleiner als die Länge der nach unten gerichteten Vorsprünge sein. Diese Gasschicht befindet sich relativ in Ruhe im Vergleich mit dem Gas im Bereich der Glaskonen 14 und Glasfasern 16.

Das Gas aus dem Gebläse 20 wird nach aufwärts gerichtet in denjenigen Bereich unter der Auszugsdüse eingebracht, der in Fig. 3 durch die Zone 52 dargestellt ist. Das nach oben gerichtete, in Berührung mit den Konen 14 gelangende Gas stört die Gasschicht am Behälterboden nicht merklich. Im Vergleich mit dem Ausmaß der Luftbewegung und der Luftgeschwindigkeit in der Zone 52 ist die Gasschicht 50 verhältnismäßig stagnierend oder in Ruhe befindlich. Irgendeine Bewegung in dieser ruhenden Gasschicht ist erheblich kleiner als diejenige in der aktivierten Luftschicht (vergleichbarer Dicke) unterhalb der Enden der Vorsprünge (im Konusbereich). Die Viskosität und Temperatur des Glases in den Konen 14 wird durch die kühlende Luft in der Zone 52 gesteuert. Wenn ein Konus zu klein wird, wird der Zug im Glas des Konus so groß, daß die Faserbildung unterbrochen wird. Wenn der Konus zu groß wird, fängt das Glas an, in unkontrollierter Weise durch den Vorsprung hindurchzupumpen, und die Faserbildung wird unterbrochen. Somit ist es kritisch, daß der vom Vorsprung abstehende Glaskonus zum Zwecke eines stabilen Faserbildevorgangs gesteuert wird.

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Bei einer Auszugsdüse mit Vorsprüngen, deren Innendurchmesser im Bereich zwischen etwa 0,102 und etwa 0,229 cm liegen, werden die Konuslängen, nämlich diejenigen Teile der Konen, die dem unbewaffneten Auge als rotglühend erscheinen und nach unten von den Auslaßenden der Vorsprünge 12 abstehen, so gesteuert, daß sie im Bereich zwischen etwa 0,0381 und 1,78 cm liegen.Bei Auszugsdüsen mit Vorsprüngen, deren Innendurchmesser im Bereich zwischen etwa 0,114 und 0,140 liegt, wird der sichtbare, rotglühende Teil jedes Glaskonus durch die Kühlluft in der Zone 52 derart gesteuert, daß er eine Länge im Bereich zwischen etwa 0,0762 und etwa 0,229 cm annimmt. Die Kühlluft in der Zone 52 steuert die von den Vorsprüngen 12 abstehenden Glaskonen 14, wobei die Steuerung anhand des Einschnürungsverhältnisses bestimmt werden kann, welches gleich ist dem Innendurchmesser eines Vorsprunges geteilt durch die Länge des sichtbaren, rotglühenden Teils des Glaskonus, welcher vom Vorsprung absteht. Die Kühlluft in der Zone 52 sollte so beschaffen sein, daß sie ein Einschnürungsverhältnis zwischen etwa 3 und etwa 0,13, vorzugsweise zwischen etwa 1,5 und etwa 0,5 liefert.

Die nachstehenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung.

Beispiel 1

In diesem Beispiel wurde eine Auszugsdüse mit 275 Vorsprüngen verwendet. Jeder Vorsprung hatte einen Innendurchmesser von 0,117 cm und eine Länge von 0,127 cm. Die Auszugsdüse besaß eine Vorsprungdichte von etwa 10 Vorsprüngen pro cm Glasfasern wurden mit Erfolg in einem stabilen Vorgang aus-

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gezogen,und die Fadenseparation wurde aufrecht erhalten, wenn Luft aus einem Gebläse nach oben in den Bereich der Konen gelenkt wurde, ohne dabei die relativ ruhende Luftzone am Boden der Auszugsdüse störend zu beeinflussen. Das Gebläse, welches die Luft nach oben in Kontakt mit den Glaskonen brachte, hatte eine, Reihe von sechs Auslaßrohren, die mit einer gemeinsamen Auslaßsammelleitung verbunden waren (jedes Rohr hatte eine Länge von etwa 5 cm und einen Durchmesser von etwa 1,2 cm), Der Sammelleitung wurde Luft in einer Menge zwischen etwa 34 und etwa 62,3 m pro Stunde zugeführt. Die bevorzugte Zufuhrgeschwindigkeit betrug 51 m pro Stunde. Die nach oben gerichtete Luft steuerte die sichtbaren Glaskegel, die von den Vorsprüngen abstanden, auf eine Länge ein, die im Bereich zwischen etwa 0,0762 und etwa 0,229 cm lag.

Beispiel 2

In diesem Eeispiel wurde eine Auszugsdüse mit 4 82 Vorsprüngen benutzt. Die öffnung jedes Vorsprungs hatte einen Innendurchmesser von 0,147 cm und eine Länge von 0,305 cm. Die Düse

2 hatte eine Vorsprungdichte von etwa 17 Vorsprüngen pro cm . Fasern ließen sich erfolgreich in einem stabilen Vorgang ziehen und eine Fadentrennung wurde dann aufrecht erhalten, wenn aus einem Gebläse Luft nach oben in den Bereich der Glaskonen gerichtet wurde, ohne dabei die relativ stillstehende Luftzone am Boden der Auszugsdüse zu stören. Die Zuführung der Luft erfolgte nach oben gerichtet und in Berührung mit den Glaskonen mittels eines Gebläses, welches eine Reihe von sechs Auslaßrohren besaß, die ihrerseits mit einer gemeinsamen Auslaßsammelleitung verbunden waren (jedes Rohr war etwa 5 cm lang und hatte einen Durchmesser von etwa 1,2 cm). Die Luft wurde der Sammelleitung in einer

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Menge zwischen etwa 34 und etwa 57 m pro Stunde zugeleitet, wobei eine Menge von etwa 45,3 bis etwa 48,1 m pro Stunde bevorzugt wurde. Der nach oben gerichtete Luftstrom steuerte die sichtbaren Glaskegel, die von den Vorsprüngen abstanden, auf eine Länge ein, die im Bereich zwischen etwa 0,0762 und etwa 0,305 cm lag.

Beispiel 3

In diesem Beispiel wurde eine Auszugsdüse mit 483 Vorsprüngen benutzt. Jeder Vorsprung hatte einen Innendurchmesser von 0,109 on und eine Länge von 0,140 cm. Die Auszugsdüse

2 hatte eine Vorsprungdichte von etwa 17 Vorsprüngen pro cm Glasfasern ließen sich mit Erfolg in einem stabilen Vorgang ausziehen und die Fadenseparation wurde aufrecht erhalten, wenn Luft aus einem Gebläse nach oben in den Bereich der Glaskonen gelenkt wurde, ohne dabei die relativ stillstehende Luftzone am Boden der Auszugsdüse zu stören. Das Gebläse, aus dem die Luft nach oben in Berührung mit den Glaskonen gebracht wurde, besaß eine Reihe von sechs Auslaßrohren, die mit einer gemeinsamen Auslaßsammelleitung verbunden waren (jedes Rohr war etwa 5 cm lang und hatte einen Durchmesser von etwa 1,2 cm). Die zugeführte Luftmenge lag im Bereich von etwa 34 bis 71 m pro Stunde und betrug vorzugsweise 48,1 bis 53,8 m pro Stunde. Durch den nach oben gerichteten Kühlluftstrom wurden die sichtbaren, von den Vorsprüngen abstehenden Glaskonen auf eine Länge eingesteuert, die im Bereich zwischen etwa 0,0762 und 0,229 lag.

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Beispiel 4

In diesem Beispiel wurde eine Auszugsdüse mit 4024 Vorsprüngen benutzt. Die öffnung jedes Vorsprunges hatte einen Innendurchmesser von 0,124 cm und eine Länge von 0,165 cm.

Die Auszugsdüse hatte eine Vorsprungdichte von etwa 11 Vor-

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Sprüngen pro cm . Fasern ließen sich erfolgreich in einem stabilen Vorgang ziehen und die Fadenseparation konnte aufrecht erhalten werden, wenn aus einem Gebläse Luft nach oben in den Bereich der Glaskonen zugeführt wurde, ohne die relativ stillstehende Luftzone am Boden der Auszugsdüse zu stören. Das Gebläse, welches die kühlende Luft nach oben in Berührung mit den Glaskonen brachte, besaß zwei Reihen von Rohren (jedes Rohr war etwa 10 cm lang und hatte einen Durchmesser von etwa 0,9 cm) sowie eine Reihe von öffnungen zwischen den beiden Rohrreihen, die mit einer gemeinsamen Auslaßsammelleitung verbunden waren. Die der Sammelleitung zugeführte Luft lag im Bereich zwischen etwa 113 und etwa ^-25"^m P^ro Stunde, wobei eine Luftmenge von etwa 255 m pro Stunde bevorzugt wurde. Die nach oben gerichtete Luft steuerte die sichtbaren Glaskonen, die von den Vorsprüngen abstanden, auf eine Länge ein, welche in einem Bereich zwischen etwa 0,0762 und etwa 0,229 cm lag. Der nach oben gerichtete Luftstrom traf nicht auf den Boden des Speisebehälters auf, um dort stagnierendes Gas am Behälterboden merklich zu eliminieren. Weiterhin entfernte der nach oben gerichtete Luftstrom auch nicht vollständig die relativ ruhende Luftzone am Boden der Auszugsdüse.

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DR.-INS. OIPL.-INS.M. SC. ' DIPL-PHYS. OH. OIPL.-PHYS. OtPL-PHYSDH.

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Toledo, Ohio 43 659, USA

Patentansprüche :

1/. Verfahren zum Herstellen von Glasfasern, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) man läßt Ströme aus geschmolzenem Glas aus einem Vorratsbehälter durch mit öffnungen versehene Vorsprünge, die vom Boden des Vorratsbehälters abstehen, austreten;

b) man lenkt ein kühlendes Gas mit solcher Geschwindigkeit und in solcher Menge nach aufwärts in Berührung mit den Glasströmen, daß von diesen ausreichend Wärme weggeführt und das Glas in den Strömen zu Fasern ausziehbar oder verdünnbar wird, ohne dabei den Gasraum oberhalb der Glasströme im Bereich zwischen den VorSprüngen durch das zugeleitete Gas merklich zu stören;

c) man zieht die Glasströme zu Fasern aus.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man während des Ausziehens der Glasfasern an den Glasströmen am Auslaßende jedes Vorsprungs einen Glaskonus ausbildet und mit dem Kühlgas beaufschlage.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man mit dem Kühlgas einen sichtbaren, rotglühenden Teil jedes Glaskonus derart steuernd beaufschlagt, daß dieser rotglühende Teil von dem betreffenden Vorsprung über einen Bereich zwischen etwa 0,0381 und etwa 1,78 cm hinweg vorsteht.

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4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich zwischen etwa 0,0762 und etwa 0,229 cm liegt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die Glaskonen mit dem Kühlgas derart steuernd beaufschlagt, daß die Konen ein Einschnürungsverhältnis zwischen etwa 3 und etwa 0,13 haben.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Einschnürungsverhältnis zwischen etwa 1,5 und etv/a 0,5 liegt.

7. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlgas transversal von einer Seite der Glasströme oder Glaskonen aus zugeführt wird.

8. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlgas in mehreren Einzelströmen zu den Glasströmen oder Glaskonen hingelenkt wird.

9. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Kühlgas Luft, Kohlendioxid oder Stickstoff verwendet wird.

10. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man eine in Ruhe befindliche, warme Gasschicht am Boden des Vorratsbehälters in Kontakt mit den eng beieinander stehenden Vorsprüngen aufrecht erhält, die vom Kühlgas nicht merklich beeinflußt wird.

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11. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß direkt unter dem Behälterboden eine thermisch isolierende Gasschicht ausgebildet wird, deren Dicke etwa gleich der Länge der Vorsprünge ist, und daß die Glaskonen der umgebenden Atmosphäre unterhalb dieser Gasschicht ausgesetzt werden.

12. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das kühlende Gas derart nach aufwärts gerichtet zugeführt wird, daß es nicht direkt auf den Behälterboden auftrifft und die Gasschicht zwischen den Vorsprüngen nicht störend beeinflußt.

13. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der voranstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) eine Wanne (10) zur Aufnahme einer Glasschmelze weist mit öffnungen versehene Vorsprünge (12) auf, die vom Wannenboden .abstehen und aus denen Glasströme ausfließen, wobei die.Glasströme während ihrer Verdünnung zu Glasfasern (16) an den Austrittsenden der Vorsprünge (12) Glaskonen (14) bilden;

b) die.Vorsprünge (12) sind in dicht gepackter Anordnung vorgesehen und halten zwischen sich und am Wannenboden eine Gasschicht (50) fest;

c) es sind Gebläsemittel (20) vorgesehen zum nach aufwärts gerichteten Beaufschlagen der Glaskonen (14) mit Kühlgas mit einer Geschwindigkeit und in einer Menge derart ^ daß von den Konen (14) ausreichend Wärme abgeführt wird, um das Glas der Konen zu Fasern ausziehbar zu machen, ohne dabei die Gasschicht (50) im Bereich der Vorsprünge (12) merklich zu beeinflussen;

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d) es sind Mittel (32, 38) zum Ausziehen der Glasströme zu Glasfasern (16) vorgesehen.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,

daß am Wannenboden etwa 4 bis etwa 24 Vorsprünge (12)

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pro cm angeordnet sind.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß am Wannenboden etwa 9 bis etwa 13 Vorsprünge (12) pro cm angeordnet sind.

16. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (12) eine Länge zwischen etwa 0,102 und etwa 0,381 cm haben.

17. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (12) eine Länge zwischen etwa 0,152 und etwa 1,78 cm haben.

18. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die VorSprünge (12) einen Innendurchmesser (6O) von etwa 0,102 bis etwa 0,229 cm haben.

19. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (12) einen Innendurchmesser (60) von etwa 0,114 bis etwa 0,140 cm haben.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasschicht (50) aus heißer Luft besteht.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 20, dadurch

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gekennzeichnet, daß die Gebläsemittel (20) derart angeordnet sind, daß sie das Kühlgas quer von einer Seite der Glaskonen (14) aus zuführen.

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