DE585761C - Behaelter zum Erschmelzen von Glas - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
10. OKTOBER 1933

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

JVl 585761 KLASSE 32 a GRUPPE

Firma Oscar Gossler in Hamburg*) Behälter zum Erschmelzen von Glas

Zusatz zum Patent 580

Patentiert im Deutschen Reiche vom 18. Juni 1932 ab Das Hauptpatent hat angefangen am 29. April 1930.

Nach dem Patent 580 502 soll ein Glasgespinstherstellungsverfahren unter Schutz gestellt werden, bei dem. das aus Spezialstahl hergestellte Schmelzgefäß als Heizwiderstand dient und zur Beheizung in einen niedrig gespannten Stromkreis 'eingeschaltet wird.

Nach diesem Verfahren und den vorgeschlagenen Ausführungsformen ist es aber nicht gut möglich, den Stand des geschmolzenen Glases im Schmelzbehälter einwandfrei zu regeln und den Schmelzvorgang richtig zu führen. Der Glasstand und die Temperatur des Glases spielen aber bei der Ausflußgeschwindigkeit und der Ausflußmenge des flüssigen Glases durch die Austrittsöffnungen eine sehr wichtige Rolle, besonders deshalb, weil die Menge des durch die Spinndüsen herausfließenden und zu feinen Glasfäden ausgezogenen Glases durch diese beiden Faktoren beeinflußt wird.- Es ist also von Wichtigkeit, daß der Stand und die Temperatur des geschmolzenen Glases dauernd auf einer bestimmten Höhe gehalten wird.

Zweck der vorliegenden Erfindung ist, eine Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach dem Hauptpatent zu schaffen, bei der die Einhaltung des Gleichgewichtes und der Temperatur des ausfließenden und herausgezogenen Glases gewährleistet ist. Es hat sich als* notwendig erwiesen, den eigentlichen Heizkörper, also den Teil des Gefäßes, der die Spinndüsen enthält, von dem eigentlichen Schmelzbehälter zu trennen und unabhängig zu beheizen. Und zwar wird er zweckmäßig als Widerstand in einen besonderen Stromkreis geschaltet, während der übrige Teil des Glasbehälters entweder ebenfalls als Widerstand geschaltet wird, aber in einen anderen Stromkreis, irgendwie anderweitig beheizt oder gar nicht beheizt wird. .Wichtig ist weiter, daß der obere Teil des Schmelzbehälters sich an der Berührungsstelle mit dem Teil des Schmelzbehälters, der die Spinndüsen enthält, schlitzartig verengt. Man kann auch den Spinndüsenteil des Behälters derartig verengen und so ausgestalten, daß er nur mit einem schmalen Schlitz oder ähnlichen entsprechend kleinen Öffnungen mit dem übrigen Schmelzbehälter in Verbindung steht. Die Verbindung zwischen den beiden Schmelzbehälterteilen kann fest oder lösbar sein, sie muß, falls beide Teile aus Metall sind, unter

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder'angegeben worden:

Dipl.-Ing. Gedeon von Pazsiczky in Wandsbek.

Zwischenlegen entsprechender Isoliermittel erfolgen.

Die Regelung der Glasmenge in dem Spinndüsenteil des Behälters kann auch dadurch erfolgen, daß der obere Teil des Schmelzbehälters nicht beheizt und isoliert oder sogar gekühlt wird, und zwar mittelbar oder unmittelbar durch fließendes Wasser oder ein anderes Kühlmittel, wie Luft o. dgl. ίο Das in dem oberen Teil des Schmelzbehälters geschmolzene flüssige Glas sammelt sich nun in regelbarer Menge in dem unteren Teil des Behälters, wird dort auf die zum Spinnen erforderliche Temperatur gebracht und aus ihm, stets unter einem bestimmten Druck stehend, in üblicher Weise zu feinen Glasfaden ausgezogen. Zu diesem Zweck ist die Vorkammer mit Spinndüsen in Form von kleinen Löchern ausgestattet, die entweder an der Seite oder unten angeordnet sind. Sind die Löcher, also die Spinndüsen, unten angeordnet, so wird zur Erneuerung des abgerissenen Fadens der sich am unteren Teil der Heizschiene bildende, durch die eigene Schwere sich loslösende, einen Faden nach sich ziehende Tropfen benutzt. Sind die Austrittsöffnungen für das flüssige Glas, also die Spinndüsen, an der Seite, so muß ein abgerissener Glasfaden in üblicher Weise von Hand erneuert werden.

Der Spinndüsenteil des Behälters kann

natürlich so ausgestaltet sein, daß Glasfaden gleichzeitig nach mehreren Seiten, also z. B.

nach beiden Seiten, und gleichzeitig auch nach unten gezogen werden können. Hierdurch ist . . ein gleichzeitiges Arbeiten auf mehrere Glasfadenziehvorrichtungen möglich.

In der Zeichnung sind einige Ausführungsformen des Behälters nach der Erfindung beispielsweise veranschaulicht:

Fig. ι zeigt eine Vorrichtung in senkrechtem Schnitt.

In Fig. 2 ist ein ähnlicher Schnitt durch eine andere Ausführungsform dargestellt. In Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform ■ der Erfindung mit gekühlten Wandungen im Schnitt veranschaulicht.

Fig. 4 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung in senkrechtem Querschnitt. In Fig. 5 ist die in Fig. 4 dargestellte Ausführungsform in senkrechtem Längsschnitt gezeigt.-

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, besteht das Schmelzgefäß für die Glasmasse 2 aus einem Behälter mit den Seitenwandungen 1 und einem Boden 4. Der Boden 4 ist mit Austrittsöffnungen, beispielsweise einem Schlitz 27, versehen.

Nach der Erfindung sind das Schmelzgefäß i, dessen Boden 4 allein oder nur der Teil des Behälters 9, der die Spinnöffnungen enthält, aus elektrisch leitendem, gegenüber den Angriffen des Glasflusses widerstandsfähigem metallischem Werkstoff von verhältnismäßig geringem elektrischem Leitwiderstand hergestellt.

Für diesen Zweck haben sich als Werkstoff insbesondere sogenannte nicht rostende Stähle, z. B. Legierungen von Eisen und Kohlenstoff, Nickel und/oder Chrom, Molybdän o. dgl., erwiesen.

Durch diese elektrisch geheizten Metallteile wird die Glasmasse 2 geschmolzen und während des Spinnvorganges, z. B. durch Regelung der Stromzufuhr, genau auf der erforderlichen Temperatur gehalten, um ein kontinuierliches Spinnen des Glases und ein genau regelbares Nachfließen der Glasmasse 2 aus den Ziehöffnungen 3 zu gewährleisten.

Das Nachfließen der Glasmasse wird durch den veränderlichen Stand der geschmolzenen Glasmasse in dem unteren Teil des Behälters beeinflußt bzw. verändert. Nach Fig. 1 besitzt die Bodenplatte 4 des Schmelzgefäßes 1 in der Längsrichtung einen schmalen Schlitz 27. Unterhalb dieses Schlitzes ist, durch eine Isolierung 21 vom Boden 4 des Schmelzgefäßes getrennt bzw. elektrisch isoliert, der Teil 9 so befestigt, daß sich die Austrittsöffnungen oder Düsen 3 unterhalb des Schlitzes 27 der Bodenplatte befinden, vorzugsweise so, daß die Seitenkanten 14 und 15 des Schlitzes 27 über die Verbindungsstellen der Isolierung 21 und des Spinndüsenteils 9 mit dem Boden 4 des Schmelzgefäßes 1 so hinausragen, daß ein vom Schmelzgefäß 1 bzw. der Glasmasse 2 mit dem Schlitz 27 in Verbindung stehender getrennter Raum oder eine Vorkammer 16 gebildet wird. Durch den Schlitz 27 werden ungeschmolzene Glasbrocken zurückgehalten, und das geschmolzene Glas fließt in die Vorkammer 16 ein, wo der Glasfluß beruhigt, geläutert und auf die erforderliche Temperatur gebracht wird. Aus den Düsen 3 der Düsenplatte 9 tritt dann ein Glastropfen aus, der einen Faden 22 nach sich zieht. Anstatt durch die am unteren Teil der Schmelzschiene liegende Bodenöffnung 3 können auch seitliche Öffnungen 3' (Fig. 2) in diesem Behälterteil vorgesehen sein, aus denen Glasfaden 22 entweder nach einer Seite oder gleichzeitig nach beiden Seiten oder auch zugleich nach unten auf mehrere Spinnvorrichtungen abgezogen werden können. Bei Anordnung von seitlichen Ziehöffnungen 3' muß der Spinnvorgang in bekannter Weise so eingeleitet werden, daß der aus der Ziehöffnung 3' herausquellende Glastropfen mit einer Zange, einem Glasstab o. dgl. erfaßt und auf eine umlaufende Ziehvorrichtung geworfen wird, die den Faden weiter ausspinnt.

Man kann das Gefäß nach dieser Ausfüh-

rüngsfofm so heizen, daß beide" Gefäßteile in einen Stromkreis'eingeschlossen sind, wie in Fig. ι dargestellt ist. Man kann aber auch nur den Boden 4 und den Behälterteil 9 oder nur den Behälterteil 9 allein heizen. Vorzugsweise wird aber die genaue Spinntemperatur durch eine regelbare Heizung des Spinndüsenteils eingestellt.

In Fig. 2 ist eine andere Ausführungsform to der Erfindung veranschaulicht, wo ebenfalls durch eine Isolierung 21 an dem durchbrochenen Boden 4 des- Behälters 1 ein Spinndüsenteil 17 angebracht ist. Wie aus Fig. 2 hervorgeht, besteht dieser Teil aus einer Rinne o-.-dgl. von röhrenförmigem oder ähnlichem Querschnitt, die nach dem Innern des Schmelzgefäßes ι zu bei 27 einen Schlitz oder Öffnungen zeigt, von denen aus sich flanschenartige . Fortsätze zur Befestigung an dem Boden 4 des Schmelzgefäßes erstrecken. Dem Schlitz . 27 gegenüber sind die Düsenöffnungen 3 angebracht.

Auch bei dieser Ausführungsform können sowohl der Behälter und der Spinndüsenteil oder der Spinndüsenteil allein beheizt werden. Während man bislang bei Schamottegefäßen die Bodenplatte 4 aus starkem Material herstellen mußte, können die beheizten Teile, insbesondere die Bodenplatte 4 des Schmelzbehälters 1, beliebig ausgestaltet und auch beliebig stark gewählt werden.

Es ist bekannt, daß flüssiges Glas entglast, " wenn es längere Zeit auf Temperaturen in der Nähe des Erstarrungspunktes, also in der Nähe derjenigen Temperaturen, bei denen das Glasspinnen stattfindet, gehalten wird.

Wird nun nach der Erfindung die Beheizung unmittelbar in der Nähe der Austrittsöffnungen vorgenommen, so wird immer nur so viel Glas auf der Spinntemperatur gehalten, wie durch die Ziehöffnungen abfließt. Dadurch wird vermieden, daß eine größere Glasmasse längere Zeit einer Temperatur ausgesetzt wird, bei der sie entglast.

Wie in Fig. 4 und S dargestellt ist, kann die Vorrichtung nach der Erfindung auch aus einem von dem Spinndüsenteil 30 getrennt angeordneten Schmelzbehälter 28 bestehen. Der Schmelzbehälter28 besteht z.B. aus Schamotte o. dgl. und hat die Gestalt einer länglichen Röhre von dem Querschnitt einer Bessemer-Birne o. dgl. mit. einer Einfüllöffnung 29, die vorzugsweise seitlich angeordnet ist, so daß die Glasbrocken 38 bequem eingefüllt werden können, Er hat an seinem unteren Ende eine Reihe von Öffnungen 40.

Der Spinndüsenteil 30 ist so ausgebildet, daß er den unteren Teil des Schmelzgefäßes 28 aufnehmen und tragen kann. An den Stirnseiten ist er durch Stirnflächen 42 zu einem Trog zur Aufnahme des flüssigen Glases geschlossen. Die Stirnflächen 42 besitzen je einen Ansatz 32 zum Anschluß an eine Stromquelle 33.

Die beiden Schmelzbehälterteile 28 und 30 werden zwecks Vermeidung von Wärmeverlusten vorzugsweise in einem Gehäuse 35 aus Eisenblech untergebracht, das zweckmäßig durch Ecken 37 verstärkt ist. Das gesamte Gehäuse 35 wird zweckmäßig mit einer wärmeisolierenden Schicht, beispielsweise mit Kieselgur, Asbest, Schamottemehl ο. dgl., gefüllt, um Verluste durch Wärmestrahlung zu vermeiden.

Um die Vorrichtung, wie sie in Fig. 4 und 5 dargestellt ist, in Betrieb zu nehmen, werden in das Schmelzgefäß 28 durch die Einfüllöffnung bzw. den Einfüllschacht 29 Glasbrocken, Glasscherben o. dgl. 38 eingefüllt und der Teil 30 durch Schließen des Stromes der Stromquelle 33 erhitzt. Die erzeugte Wärme wird auf den unteren Teil des Schmelzbehälters 28 übertragen, so daß die Glasbrocken schmelzen und sich bei 39 ein Glasfluß sammelt, der durch die öffnungen 40 in den Teil 30 abfließt und sich hier wieder sammelt. In diesen Teil 30 wird die GIa?- masse4i auf die erforderliche Spinntemperatur gebracht. Die Glasmasse 41 tropft durch^ die Düsen 31 nach unten, die Glastropfen 9u ziehen im Fall einen Faden 34 nach sich und fallen auf eine nicht dargestellte Spinn- oder Haspelvorrichtung, durch welche die Fäden 34 weiter ausgezogen bzw. ausgesponnen werden. Die Austrittsöffnungen für das flüssige Glas können aber auch, ähnlich wie in Fig. 2 dargestellt, seitlich angeordnet sein, so daß ein seitliches Abziehen der Glasfaden nach einer oder beiden Seiten möglich ist. Auch kann man mit den seitlichen und unteren Löchern gleichzeitig über mehrere Glasfadenziehvorrichtungen arbeiten.

Um das Nachrutschen der Glasbrocken zu erleichtern und das Ankleben derselben in den Zonen des Schmelzgefäßes, wo noch keine volle Schmelzhitze vorhanden ist, zu verhindern, ferner um das Schmelzen möglichst auf einen kurzen Weg und eine kurze Zeit zu beschränken und zu regeln,' kann man die Wandungen des Ofens an Stellen oberhalb der beheizten Teile kühlen, wie es beispielsweise in Fig. 3 dargestellt ist. Diese Kühlung kann durch einen Kühlmantel 22, 23 mittels Wassers oder Luft vorgenommen werden oder auch durch Luftkühlung mittels Kühlrippen bekannter Bauart.

Die Reinigung und die Erneuerung der Heizkörper und der Glasaustrittsöffnungen ist einfach, da der untere Teil des Schmelzbehälters leicht entfernt werden kann. Im Gegensatz zu den bisher verwendeten Schmelzgefäßen aus Schamotte u. dgl. ist nach der

Erfindung der die. Spinnöffnungen tragende Teil aus nicht korrodierenden Stählen praktisch unverwüstlich und von großer Betriebssicherheit.

Beim Anheizen und Abstellen des Stromes zerspringen die Schmelzgefäße nach der Erfindung nicht. Auch können die Schmelzbehälter in kürzester Zeit angeheizt und in Betrieb gesetzt werden.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   i. Behälter zur Ausführung des Verfahrens zum Erschmelzen von Glas, insbesondere zum Verarbeiten auf Glasgespinst, nach Patent 580 502, dadurch gekennzeichnet, daß nur der Teil des Behälters, der zum Sammeln des geschmolzenen Glases dient und die eigentlichen Spinndüsen aufweist, aus elektrisch leitendem, gegenüber dem Glasfluß und Temperaturschwankungen widerstandsfähigem Werkstoff besteht und unabhängig von dem übrigen Teil des Behälters gesondert durch Einschalten in einen elektrischen Stromkreis beheizt wird.
2. 2. Vorrichtung · nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der die Spinndüsen enthaltende Teil des Behälters nur über Schlitze oder andere entsprechend kleine öffnungen mitdem übrigen Teil des Behälters in Verbindung steht.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der die Spinnöffnungen enthaltende Teil mit dem übrigen Teil des Glasbehälters lösbar verbunden ist.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil des Behälters, der nicht die Spinndüsen enthält, besonders gekühlt bzw. nach außen isoliert ist.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen