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Vorrichtung zum Erzeugen von Glasfäden Bei dem Erzeugen von Glasgespinst
durch Abziehen von Fäden aus einer geschmolzenen Glasmasse im fortlaufenden Arbeitsgang
hat man bereits.vorgeschlagen, die geschmolzene Glasmasse aua dem unteren, mit Spinnöffnungen
versehenenen Teil des Schmelzofens durch eine Spinntrommel mit großer GeschwindiZkeit
abzuziehen, und es ist empfohlen, dem Schmelzofen eine hohe, schachtartige Form
zu geben, um eine hohe Säule geschmolzener Glasmasse über den Spinndüsen und damit
einen höheren statischen Druck zu erhalten. Es hat sich aber gezeigt, daß diese
Ausführungsform für das Erzeugen sehr feiner Glasfäden nicht geeignet ist, weil
durch den hohen Stand an flüssiger Glasmasse die geeignete Spinntemperatur nicht
genau eingehalten werden konnte, weil ferner durch das Auffüllen von kalten Glasbrocken
Wirbel- ßnd Schlierenbiidungen und damit Zonen ungleicher Temperatur und Zusammensetzung
in der Glasmasse auftraten, die sich bei dem Erzeugen von Glasfäden geringen Durchmessers
unter 8 bis 6 ,et naturgemäß unangenehm bemerkbar machten, weil die
zum Erzeugen von Glasgespinst verwendeten Öfen nur sehr kleine Abmessungen und nur
eine geringe Grundfläche von meistens weit weniger als einem Quadratmeter besitzen.
Daher wirkten sich Unterschiede in der Zusammensetzung, der Temperatur und dem Flüssigkeitsgrad
sehr stark aus. Die Fäden rissen zu häufig ab, oder aber die Fadenstärke wurde zu
groß, so daß sich die Fasern nicht für Textilzwecke verwenden ließen.
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Man hat auch schon vorgeschlagen, den statischen Druck in der geschmolzenen
Glasmasse zu beschränken und ständig auf gleicher Höhe zu halten, indem man unter
dem eigentlichen Schmelzbehälter einen besonderen Ziehbehälter anordnete und dafür
sorgte, daß stets gleichmäßig Glasmasse nachfloß. Man hatte aber nicht dafür gesorgt,
daß das aus dem Schmelzbehälter kommende Glas sich läutern konnte bzw. eine Möglichkeit
zu schaffen, das Glas vor -Eintritt in den Ziehbehälter bezgl. Zusammensetzung und
Temperatur zu vergleichmäßigen, so daß trotz
ständig gleichen Druckes
ungleich starke Fäden entständen oder andere Störurigen auftraten.
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Diese Nachteile werden nach der vorliegen; den Erfindung beseitigt,
die eine Vorrichtung: zum Erzeugen von Glasfasern durch Schmelzen einer Glasmasse
in einem Schmelzbehälter und Abziehen der aus den Bodenöffnungen des anschließenden
Ziehbehälters austretenden Glastropfen zu Fäden mittels einer geeigneten Ziehvorrichtung
betrifft, die sich durch eine geneigte, von unten beheizte Schmelzfläche auszeichnet,
die allmählich und vollkommen gleichmäßig unter Vermeidung von scharfen Kanten uns
Ecken in weichem Übergang in eine gleichfalls von unten beheizte Brücke übergeht,
die ebenfalls mit völlig weichem Übergang in den eigentlichen beheizbaren Gießbehälter
überführt, so daß völlige Durchläuterung des Glases und überall gleichmäßige Temperatur
gewährleistet ist. Hieran schließt sich ein über die ganze Länge der Brücke reichender
Ziehbehälter von so geringer Breitenausdehnung an, daß das einfließende Glas an
allen Stellen praktisch gleiche Temperatur hat, wobei der Schmelzvorgang so geleitet
ist, daß die durchgeschmolzene Glasmasse nur in dünner, schleierartiger Schicht
ständig über den Damm in den Ziehraum fließen kann, wodurch ein stets gleichbleibender
statischer Druck im Ziehbehälter gesichert ist.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im senkrechten
Längsschnitt veranschaulicht.
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Das Schmelzgefäß i kann aus Schamotte, feuerfesten Metallegierungen
o. dgl. bestehen und hat eine solche Form, daß sich die Einwurföffnung a an der
einen Seite des Gefäßes befindet. Durch die Einwurföffnung ä wird das Schmelzgut
3 eingeworfen, das sich auf einem geneigten Boden :I des Schmelzraumes 5 in Form
eines Häufchens 3 ansammelt. Der Schmelzraum 5 ist durch elektrische Heizkörper
6 oder andere geeignete Heizeinrichtungen von unten heizbar. Bei dem der Einwurföffnung
z entgegengesetzten Ende gellt der Schmelzraum ohne scharfe Ecken und Kanten in
eine Brücke oder einen Damm 7 über, der nach der vorliegenden Erfindung ebenfalls
z. B. durch elektrische Heizkörperf; von unten erhitzt werden kann, vorzugsweise
so, daß in dem Damm 7 die höchste Temperatur erzielt wird. An den Damm 7 schließt
sich dann der eigentliche Ziehbehälter oder Ziehraum 9 an, der unten mit Düsen i
o an sich bekannter Bauart versehen ist und der durch Heizkörper i i geheizt werden
kann. Der Übergang in den Ziehbehälter erfolgt gleichfalls völlig weich ohne scharfe
Ecken und Winkel. In der Zeichnun- sind zwei Düsenreihen io veranschaulicht, wobei
natürlich zahlreiche Düsen hintereinanderliegen. Auch können mehr als #rwei Düsenreihen
nebeneinander angeordnet rden, jedoch ist die Zahl der Reihen sowie itee Breite
des Ziehbehälters beschränkt, weil ,tönst Temperaturunterschiede in der Glasmasse
auftreten können, was aber unter allen Umständen vermieden «-erden muß. Aus der
Zeichnung geht auch schon hervor, daß der Ziehbehälter oder Ziehraum 9, der in der
dargestellten Ausführungsform rinnenförmige Gestalt aufweist, im Verhältnis zum
Schmelzraum 5 recht klein, schmal und lang ist. Der rinnenförmige Ziehbehälter 9
mit seinen Düsenreihen ist parallel zur Oberkante des Dammes 7 angeordnet. Auf diese
Weise ist es möglich, an allen Spinndüsen praktisch die gleiche Temperatur zu erhalten.
Weiter wird durch das Überfließen des Glases über den Damm 7 nur in ganz dünner
schleierartiger Schicht bewirkt, daß in dem eigentlichen Ziehraum immer der gleiche
Glasstand über den Düsen, also an allen Düsen stets der gleiche hydrostatische Druck
herrscht. Dadurch ist es möglich, Glasfäden von sehr geringem Durchmesser von beispielsweise
weniger als o,oo5 mm, wie es für Textilzwecke erforderlich ist, einwandfrei herzustellen.
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Der Schmelzbehälter i kann natürlich auch mit besonderen Einrichtungen,
beispielsweise mit Schauöffnungen über dem Ziehbehälter 9 o. dgl. ausgestattet sein.
Die Heizkörper 6, 8, 11 können aus elektrischen Widerstandsdrähten, äus Widerstandsstäben
o. dgl. bestehen, die in Schamotteröhren untergebracht sein können. Der Ofen kann
außen mit einer Wärmedämmschicht umgeben sein. An Stelle der elektrischen Heizkörper
kann die Beheizung auch durch Gase, Ölbrenner o. dgl. erfolgen. Sie muß jedoch stets
von außen geschehen. Zweckmäßig ist die Heizung so zu bemessen, daß der Damm 7 die
höchste Temperatur aufweist, so daß also die -Temperatur auf dem Wege des Glases
von der Einfüllöffnung 2 zunächst bis zum Schmelzraum allmählich ansteigt, beispielsweise
auf eine Temperatur von goo° bis i1oo°C, daß die Temperatur in der Nähe des Dammes
7 noch weiter steigt, beispielsweise auf 100° C, und die Temperatur im Ziehraum
beispielsweise i ioo° C beträgt.
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Wird der Schmelzbehälter i durch die Einfüllöffnung a mit Glasbrocken
3 beschickt, so schmelzen diese unter dem Einfluß der Heizkörper 6, die Schmelze
fließt in den Schmelzraum 5 ab und sammelt sich hier, bis sie =über den Damm 7 überfließt.
Da das Überfließen über den Damm 7 in dünner Schicht erfolgt und der Damm 7 selbst
auf hohe Temperaturen geheizt wird, wird das Glas während
dieses
Überfließens nochmals besonders geläutert und auf einen hohen Flüssigkeits-bzw.
Gleichmäßigkeitsgrad gebracht. Das über den Damm 7 in den Ziehraum 9 tretende Glas
ist also wärmer als die in dem Ziehrauen 9 befindliche. Glasmasse, wenn der Damm
die höchste Temperatur aufweist, so daß kein Herabsinken von Schlieren erfolgt,
sondern die über den Damm 7 zufließende Glasmasse allmählich und im Maße des Abziehens
der Glasfäden durch die Düsen zo im Ziehrauen 9 nach unten wandert.
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Durch die schmale, rinnenförmige Ausbildung des Ziehraumes 9 wird
vermieden, daß die Glasmasse länger in ihm verweilt, so daß sie nicht entglasen
kann, und durch die längsseitige Beheizung wird erreicht, daß die Glasmasse aus
den Düsen zo stets in gleichmäßiger Zusammensetzung von gleichem Flüssigkeitsgrad
und von gleicher Temperatur austritt, so daß sich ein störungsfreies Abziehen der
Fäden großer Gleichmäßigkeit auch bei geringster Fadenstärke bei geringer Flüssigkeitshöhe
bewirken läßt und das Reißen der Fäden auf das Mindestmaß beschränkt bleibt.
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Vor allen Dingen herrscht über den Düsen ein gleichmäßiger Flüssigkeitsdruck,
und zwar ein verhältnismäßig geringer statischer Druck, so daß die Glasfäden praktisch
nur unter der Zugwirkung der Zieheinrichtung, beispielsweise der Ziehtrommel, stehen
und ein höherer statischer Druck nicht darauf lastet. Eine Knotenbildung oder die
Bildung unerwünschter dickerer Fadenstücke, wie es bei den Schachtöfen mit hoher
Glassäule der Fall ist, tritt also hier nicht ein. Durch den Damm 7 wird erreicht,
daß ungeschmolzene Glasstücke zurückgehalten werden und nicht in den Spinnbehälter
oder Ziehraum 9 gelangen und daß nur gut durchgeschmolzenes Glas, das frei von Schlieren
und Blasen ist, in den Ziehraum 9 gelangt.