DE332071C

DE332071C - Verfahren zur Herstellung von Glasfaeden

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Publication number: DE332071C
Application number: DE1919332071D
Authority: DE
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Current assignee: Individual
Priority date: 1919-03-26
Filing date: 1919-03-26
Publication date: 1921-01-21
Also published as: GB156202A

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEREN AM 21. JANUAT? 192Ϊ-

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

- JVr 332071 KLASSE 32 a GRUPPE 24

Carl Muth in Rathenow.

Verfahren zur Herstellung von Glasfäden.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 27. März 1919 ab.

Es ist bekannt, daß man einen Glasstab

durch Erhitzen an einem Ende erweichen oder verflüssigen und aus der weichen oder flüssigen Glasmasse auf verschiedene Art und Weise einen dünnen Faden abziehen kann.

Von diesen an sich bekannten Gesichtspunkten gelien alle bisher bekannt gewordenen maschinellen Vorrichtungen zur Herstellung von Glasfaden aus; beispielsweise auch das in

to der Patentschrift 216571 im Zusammenhange mit Fig. 9 beschriebene Verfahren, welches mit dem vorliegenden Verfahren eine gewisse,

aber nur äußerliche Ähnlichkeit aufweist.

Der Erfinder will in einem hohlen Körper aus Porzellan mit zahlreichen senkrechten Abteilungen mehrere Glasstäbe und mehrere Kohlenstäbe so anordnen, daß in jeder Abteilung oder Führung ein Stab steckt und daß die unteren Spitzen der Glasstäbe zwischen den Spitzen je zweier Kohlenstifte stehen, : wobei die Kohlenstäbe auf dem vollen Boden des Porzellanbehälters aufruhen, die Glasstäbe ] ■ dagegen auf feinen Durchbohrungen dieses Bodens. Durch die Durchbohrungen oder Aus-Sperrungen sollen von den Glasstäben Glasfäden abgezogen werden, indem die Spitzen der Glasstäbe durch einen, zwischen den Spitzen der Kohlenstifte erzeugten Flammbogen zum »Abschmelzen «gebracht werden. Die unteren Enden der Glasstäbe oder die daraus entstandene Schmelze werden teils durch das eigene Gewicht der Glasstäbe, teils durch oben aufgesteckte Gewichte gegen oder in die Bodenöffnungen gedrückt.

Wenn diese Vorrichtung in der beabsichtigton Weise arbeiten sollte, so werden sämtliche Glas fäden durch die Bodenöffnungei hindurch von geschmolzenen Glasmassen ai den unteren Bodenöffnungen abgezogen, als< in der allgemein üblichen Weise aus der Schmelzi gesponnen.

Auch in dem in der Patentschrift i8352f beschriebenen Verfahren wird gleichzeitig voi mehreren nebeneinander gelegten Glasstäbei je ein Glasfaden abgezogen.

Andere Verfahren, auf die nicht näher ein gegangen werden soll, bezwecken zum Beispiel aus einem Glashafen durch Rotieren flüssige: Glas herauszuschleudern und auf diese Weist in Glasfäden zu verwandeln, oder auch au· flüssigem Glas, das in einer Reihe von Behäl tern mit je einer Bodenöffnung untergebrachi ist, mit Hilfe von maschinellen Anhaftvorrich tungen durch die öffnungen Glasfaden heraus zuziehen.

Obgleich bei diesem Verfahren mehre« Glasfäden gleichzeitig gebildet werden, se haben sie gemeinsam den Nachteil, daß infolg« der zur Anwendung kommenden, außerordent lieh hohen Temperatur und des unvermittelter Überganges von einer starken Glasmasse zx einem dünnen Faden, die Gefahr des Abreißen; der Fäden, beim Abziehen sehr groß ist. Auct dieses bedeutet wiederum eine Verzögerung der Fabrikation und ein Verlust an Glasmaterial.

Demgegenüber werden durch die vorliegende Erfindung diese Nachteile vermieden oder vermindert. Das neue Verfahren unterscheidet sich von den bisher bekannt gewordenen Verfuhren ganz wesentlich dadurch, daß das GIanicht flüssig und unter Tropfenbüdung an den

Behälteröffnungen versponnen, sondern in Gestalt von dünnen GlasstäbcLen hindurchgepreßt wird, welche gleichzeitig und laufend in bekannter Weise zu je einem Faden ausgesponnen werden. Dies wird erreicht durch geeignete. Regelung der Erhitzung an den Bodenöffnungen und des Druckes, mit welchem das hierbei erweichte Glas gegen und durch die Bodenöffnungen gepreßt wird, sowie durch

ίο die Ausbildung der Bodenöffnungen zu Kanälen von richtig bemessener Länge. Dabei werden aus einem Glasstabe oder einer zusammenhängenden nicht unterteilten Glasmasse, welche in einem einheitlichen Behälter mit zahlreichen eng gescharten Boden öffnungen untergebracht wird, gleichzeitig eine große Zahl von Glasfaden gewonnen. Dies wird durch Anwendung eines wirklichen Preßverfahrens mit Hilfe starken Druckes erreicht. Die Glasmasse wird mindestens an ihrem unteren Rande von einem Behälter, der mit einer großen Zahl feiner Düsenkanäle versehen ist, fest umschlossen, durch entsprechende Erhitzung weich gemacht, und alsdann durch Anwendung von starkem Druck in eine entsprechende Anzahl dünner Glasstäbe zerteilt; diese haben beispielsweise 1,5 mm Durchmesser.

Um auf diesem Wege zu einer glatten, reibungslosen Fabrikation zu gelangen, müssen folgende Bedingungen erfüllt werden:

1. Die Erweichung des Glases darf nur bis zu einem solchen Grade erfolgen, daß das Glas nicht flüssig wird, damit es nicht an den Düsenwandungen anhaftet, noch beim Austritt aus den Düsenkanälen zusammenfließt. Dementsprechend müssen bei der weiter unten beschriebenen Ausführungsform 3, bei welcher unmittelbar aus dem Hafen mit flüssigem Glas gearbeitet wird, die Steigerohre des aufliegenden Kolbens so lang gewählt werden, daß die Glasmasse bis zu dem oben beschriebenen Grade abgekühlt ist, wenn sie in die metallenen Düsenkanäle eintritt.

2. Die' Düsen müssen aus einem Material bestehen, das einerseits dem erforderlichen starken Druck Widerstand leistet und andererseits genügend lange Zeit die benötigte Temperatur aushält. Den Beanspruchungen, wie sie an die Siebdüse gestellt werden, genügt jeder Werkstoff, dessen Schmelzpunkt üher 900° liegt und der beim Erhitzen möglichst wenig zundert. Solche Metalle sind z. B. Platin, Iridium, Reinnickel, Chromnickelstahl und ähnliche Legierungen. Außerdem dürften auch Porzellan und Schamotte, in geeigneter Weise angebracht, zweckdienlich sein.

3. Die Düsenkanäle müssen von hinreichender Länge sein, so daß die herausgepreßte Glasmasse die Düse in geraden, parallel zueinander laufenden dünnen Glasstäben verläßt.

4. Die Durchmesser der in einer Düse befindlichen Kanäle müssen verschieden groß gewählt und so untereinander abgestuft sein, daß trotz des nach der Mitte der Düse zunehmenden Druckes und der zunehmenden Temperatur das Heraustreten der dünnen Glasstäbe aus der Düse mit gleichmäßiger Geschwindigkeit erfolgt. Hierbei ist zu be-, achten, daß bei gleichem Druck die Geschwindigkeit der Glasstaberzeugung mit der Verminderung des Querschnittes der Düsenkanäle , abnimmt.

5. Endlich muß die Erhitzung der Düse, der zur Anwendung kommende Druck und die Geschwindigkeit des Abziehens der Glasfäden untereinander derartig abgestimmt sein, daß die Spinnstelle, also die Enden der Glasstäbchen die richtige Temperatur und Weichheit behalten, um einerseits die Erzeugung ^: möglichst feiner Glasstäbe zu gewährleisten

und andererseits das Abreißen der Glasfaden • nach Möglichkeit zu verhindern.

Der Hauptfortschritt der vorliegenden Erfindung gegenüber allen bisher bekannt gewordenen Verfahren besteht darin, daß es bei Anwendung des oben beschriebenen Verfahrens und bei genauer Erfüllung der angegebenen Bedingungen möglich ist, eine bestimmt abgemessene Glasmasse in eine große Anzahl feiner Glasstäbchen zu zerteilen, aus welchen Glasstäbchen alsdann die Glasfaden gewonnen werden. Während nach den bisherigen Verfahren, bei welchen aus einer bestimmt abgemessenen Glasmasse immer nur je ein Faden gewonnen wird, beispielsweise zur Ausspinnung eines Glasstabes von im Länge und etwa 9 mm. Durchmesser reichlich 3 Arbeitsstunden benötigt werden, erfolgt die Verarbeitung eines solchen Glasstabes nach dem neuen Preßverfahren in etwa 10 bis 15 Minuten. Dabei wird xoo es obendrein aus noch anderen zu besprechenden Gründen für eine Arbeitskraft leichter sein, die gleich große Anzahl von Stäben zu bedienen "wie bei den alten Methoden. Die ungleich schnellere Verarbeitung bedeutet aber eine ganz wesentliche Verbilligung der Produktion. Ferner wird die Qualität der Glasfaden, die in hohem Grade von deren Feinheit abhängig ist, dadurch verbessert, daß aus den vorerzeugten dünnen Glasstäben sich naturgemäß ein feineres Gespinst gewinnen läßt, als dies aus einem stärkeren Glasstabe oder direkt aus dem flüssigen Glase möglich ist. Denn während bei den Methoden, bei welchen das Gespinst nur durch Abziehen aus der Glasmasse gewonnen wird, mit der Geschwindigkeit des Aufhaspeins, von welcher ja die Feinheit der Fäden abhängig ist, die Gefahr des Abreißens sehr groß wird, ist nach dem vorliegenden Verfahren dieser erhebliche Übelstand bedeutend vermindert. Denn infolge des zur Anwendung kommenden Preßverfah-

rens folgt die Glasmasse schnell und gleichmäßig mit bereits stark vermindertem Durchmesser nach, .wodurch die Zugbeanspruchung der Glasfaden vermindert und besser geregelt wird, und wodurch andererseits die Reduzierung der vorerzeugten dünnen Glasstäbchen zu Glasfaden in gleichmäßigerer Weise vor sich geht, als dies bei den früheren Verfahren zu erreichen ist.

to Die beiliegenden drei Figuren kennzeichnen drei Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.

1. Ausführungsform.

Ein homogener Glasstab α (Fig. 1) wird mit seinem unteren Ende in eine Düse /; aus geeignetem Material eingeführt. Die Düse, die an ihrem unteren Ende feine öffnungen c hat, deren Längen und Durchmesser bestimmt bemessen sind, wird durch eine Stichflamme d

.-£■■ auf .eine solche Temperatur gebracht, daß der Glasstab erweicht. Vermittels sehr starken Druckes, beispielsweise durch ein Gewicht e, wird der am unteren Ende weichgewordene Glasstab durch die Öffnungen c gepreßt und in eine entsprechende Anzahl feiner Glasstäbe f zerlegt. Das Ausziehen der vor erzeugten dünnen Glasstäbchen zu Glasfäden erfolgt durch Aufhaspeln der Glasfaden nach bekannter Methode.

2. Ausführungsform.

In einem Behälter α (Fig. 2), der an seinem unteren Ende eine Düse b mit feinen Öffnungen c hat, deren Längen und Durchmesser bestimmt bemessen sind, bringt man gemahlenes Glas vermengt mit einem geeigneten Flußmittel (z. B. Kalisalpeter). Die Düse δ wird durch eine Stichflamme d auf eine solche Temperatur gebracht, daß das darin befindliche Glasgemenge erweicht wird. Durch starken Druck, beispielsweise durch Preßluft e, wird die weich gewordene Glasmasse durch die Düsenöffnungen c gepreßt und in eine entsprechende Anzahl feiner Glasstäbe f zerlegt. Das Ausziehen der vorerzeugten dünnen Glasstäbchen zu Glasfaden erfolgt durch Aufhaspeln der Glasfaden nach bekannter Methode.

3. Ausführungsform.

Ein Glashafen α (Fig. 3), in dem flüssiges Glas erzeugt wird, wird durch einen Schwimmer in Kastenform b, an dessen Boden eine Anzahl Düsen c angebracht sind, verschlossen. Durch geeigneten Druck d des Schwimmers δ wird die Glasmasse durch die Öffnungen der Düsen c herausgepreßt und in dünne Glasstäbchen zerlegt. Das Ausziehen der vorerzeugten dünnen Glasstäbchen zu Glasfaden erfolgt durch Aufhaspeln der Glasfäden nach bekannter Methode. Um zu verhüten, daß die flüssige Glasmasse zwischen den Wandungen des Hafens und des Schwimmers infolge des Diuckes herausquillt, sind die Düsen unterhalb des oberen Schwimmerrandes angebracht. Nach dem Prinzip der kommunizierenden Röhren muß demnach die Glasmasse eher aus den Düsen quillen, als sie über den Rand des Glashafens treten kann.

Claims

Patent-Anspruch:

Verfahren zur Herstellung von Glasfaden, bei welchem das Glas aus mehreren öffnungen eines Behälters unter Druck austritt .und an jeder öffnung gleichzeitig und laufend zu einem Glasfaden ausgesponnen wird, dadurch gekennzeichnet," daß die in einem nicht unterteilten Behälter untergebrachte Glasmasse durch geeignete Regelung ihrer Temperatur und des zum Aus-¹ ·* pressen angewendeten Druckes sowie durch die Ausbildung der vorzugsweise eng gescharten Behälteröffnungen zu Kanälen von bemessener Länge in Gestalt einer entsprechenden Zahl von Glasstäbchen ausgepreßt wird, welche gleichzeitig und laufend zu je einem Faden ausgesponnen werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.