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Verfahren und Vorrichtung zum Abschmelzen von Glasstäben Das Abschmelzen
von Glasstäben zur Erzeugung von Glasfäden wurde bisher in zweierlei Weise vorgenommen.
Entweder einzelne Heizflammen oder eine ringförmige Heizflamme wurde unmittelbar
auf das Ende des Glasstabes gerichtet, dergestalt, daß das Glas des Glasstabendes
unter der unmittelbaren Berührung der Heizflamme abschmolz und zum Faden ausgezogen
werden konnte. Bei einer anderen Ausführungsform ruhte das Ende des Glasstabes in
einer aus Metall bestehenden, den Glasstab ohne Spiel umgebenden, konisch zulaufenden
Schmelzspitze. Letztere wurde durch Heizflammen erhitzt und übertrug durch Berührung
mit dem Glasstab die Wärme auf letzteren. Dabei war gleichzeitig noch in der metallenen
Schmelzspitze eire Öffnung vorgesehen, durch welche eine andere Flamme hindurchgreifen
und unmittelbar das Ende des Glasstabes erhitzen konnte. Der Glasstab mußte dabei
unter allen Umständen an der konischen Innenwand der metallenen Schmelzspitze anliegen,
weil er unter der Wirkung von besonderen Gewichten nachgeschoben und gegen diese
Schmelzspitze angepreßt wurde.
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Die beiden geschilderten Verfahren weisen den erheblichen Nachteil
auf, daß eine verhältnismäßig stumpfe Spitze an dem Glasstabende entsteht, d. h.
der Übergang von dem vollen Glasquerschnitt zu dem Fadenquerschnitt verhältnismäßig
rasch eintritt. Eine solche stumpfe Spitze hat bei der Erzeugung groberer Fäden
geringere Bedeutung, da solche groberen Fäden nicht so rasch zum Abreißen neigen.
Dagegen ist eine solche stumpfe Spitze nachteilig für die Herstellung besonders
feiner Fäden, z. B. unter io bis I2 Mikron.
Dabei ist zu
lierüdcsichtigeti, daß mit wachendem Durchmesser des Glasstabes auch die Spitze
beim Abschmelzen stumpf wird, so dala man bisher schon aus diesem Grunde nicht über
gewisse Stahquerschnitte für feine und feinste Fäden hinausgehen konnte, vielmehr
verhältnismäßig dünne Glasstäbe vertuenden maßte, die schon beim Transport zur Schmelzstelle
und beim Einsetzen leicht zu Bruch noigen und infolge ihres verhältnismäßig geriit-;
gen Glasinhalts sehr oft ausgewechselt tverden müssen.
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Es ist auch bereits ein Verfahren zum Abschmelzen von Glasstäben durch
eine die Stabspitze ringförmig frei umgebende Wärmequelle bekannt, die nur durch
Strahlung auf das Ende des Glasstabes wirkt. Bei diesem Verfahren ist aber die Wärmezufuhr
zu der Wärmequelle und der Vorschub des Glasstabes so geregelt, daß das in den Faden
übergehende Ende des Glasstabes sich im Innern der Wärmequelle befindet, die in
diesem Falle als zylindriselte Heizspule ausgebildet ist. Ein solches -"erfahren
ist mir bei der Erzeugung groberer Fäden und z. L. von über 5o u möglich, weil nur
in diesem Falle durch die auf das Stabende strahlende `'Wärme nicht der Faden abgeschmolzen
wird; dagegen lassen sich feinere Fäden auf diese Weise nicht erzeugen.
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Durch die Erfindung `-erden diese Nachteile beseitigt, in dem bei
einem Verfahren zum Abschmelzen von Glasstäben für die Erzeugung von Glasfäden durch
eine die Stabspitze ringförmig frei umgebende Wärmequelle, die nur durch Strahlung
auf das Ende des Glasstabes wirkt, die Wärmezufuhr zur Wärmequelle und der Vorschub
des Glastabes so geregelt sind, daß das in den Faden übergehende Ende des Glasstabes
bereits wieder außerhalb der Wärmequelle liegt.
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Durch die Beheizung mit Strahlungswärme entsteht einerseits eine wesentlich
längere Schmelzspitze, so daß der Übergang von dem Stabquerschnitt in den Fadenquerschnitt
viel allmählicher vor sich geht (Schiiielzspitze fast doppelt so lang wie bisher)
ein Abreißen des abgezogenen Fadens auch bei sehr geringem Durchmesser desselben
nicht so leicht eintritt, andererseits ist durch die Lage des Fadenanfanges außerhalb
d:r Wärmequelle die Gefahr eines Absclnnelzens des besonders dünnen Fadens wesentlich
vermindert.
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Durch die Erzielung einer längeren A1)-schmelzspitze wird es nunmehr
möglich, (ila:-siäbe erheblich größeren Durchmessers zu rertrenden, wodurch der
Bruch bei der Beförderung und dein Einsetzen in die Schntelzvorrichtung fast völlig
wegfällt. ferner eine erhebliche Leistungssteigerung durch gerin-Gere Unterbrechung
für das Eimetzen neuer Glasstäbe oder durch Fadenbruch erzielt wird. Besonders für
Abschmelzvorrichtmtgen, die finit abgepaßten und eingespannten Glasstablängen arbeiten,
ist durch Verminderung d: r _@rl)eitsunterbrechung die Leistungssteigermir besonders
groß, wenn man berücksichtigt. daß in normaler Stab in Stabfabrikationslängen i=<>it
1.2o in Länge und .I min Durchmesser utigefähr jede Stunde erneuert werden inul@,
wenn ein Faden von ungefähr 9 Mikron abgeschmolzen wird. während das Einsetzen eines
Stabes von doppelt so großem Durchmesser gleich 8 bis 9 inm nur alle acht
Stund-n vorgenommen zu «-erden braucht. Etwas Ähnliches gilt für die Abschmelzvorrichtungen,
die fortlaufend arbeiten und bei denen die Stäbe hintereinander in ununterbrochener
Folge der Abschmelzstelle zugeführt «-erden. aber an den Stoßstellen miteinander
verschin0ilzen werden müssen. Dieses Verschmelzen der einzelnen Stäbe an den Stoßstellen
braucht bei der Erfindung nur verhältnismäßig selten vorgenommen zti werden, so
daß die Bruchgefahr des Fadens infolge fehlerhaft angeschweißter Stäbe auf ein Minimum
verringert ist.
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Die Erfindung ist in der anliegenden Zeichnung beispielsweise und
schematisch veranschaulicht, und es stellt dar: Abb, r eine teilweise Seitenansicht
einer Vorrichtung für das Abschmelzen von Glasstäben finit einem Brenner im Ouerschnitt.
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Abb. z eine Vorderansicht des Gegenstandes der Abb. r, Abb.3 eine
Seitenansicht in teilweisem Schnitt durch eine Brenneranordnung nach einer etwas
anderen Ausfiihrtingsforni.
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In der Zeichnung bedeutet a. eineu Glasstab, der in einer Führung
b geführt ist und durch ein Reibradgetriebe, bestehend aus Rädern c und d, gehalten
und vorgeschoben wird. Die Räder d sind dabei gegen die Räder c oder die zu einer
Walze vereinigten Räder durch eine Federe an.gepreßt. Bei a1 ist ein in einer weiteren
Führung i geführter Glasstab angedeutet, der auf den Glasstau a aufgesetzt und an
der Stelle- mit ihm verschmolzen wird.
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Für eine indirekte I-rträrinung des Endes 7t des Glasstalles ,x durch
Strahlungswärme ist ein Körper i vorgesehen. Dieser weist eine Ofnung k auf, die
größer ist als der Durchmesser m des Glastabes u, und so angeordnet ist; daß letzterer
mit der Wandung des Kiirpers i nicht in Berührung kommt. Die Offnun- weist dabei
eine Tiefe fit auf, die eilt Mehrfaches des Durchmessers des Glasstabes beträgt,
wie ohne weiteres aus Abh ` t ersichtlich ist. Auf diese Weise wirkt der Körper
i hzw. die Innenwandung der Öffnung k als
Strahlungsmittel für das
Abschmelzen des Endes des Glasstabes. Die Wärmezufuhr zur Wärmequelle und der Vorschub
des Glasstabes werden dabei so geregelt, daß die Stelle, an der das Ende des Glasstabes
in den Faden g übergebt, bereits wieder außerhalb der Wärmequelle liegt..
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Bei dem Gegenstand der Abb. i und 2 ist eine Mehrzahl solcher Öffnungen
h in einem Körper i angeordnet. Dieser Körper i kann auf beliebige
Weise, z. B. durch Gas oder Elektrizität, so erhitzt werden; daß die öffnungen ihre
Strahlungswärme an das Ende 1a der Glasstäbe abgeben. Bei dem Ausführungsbeispiel
der. Abb. i und 2 ist eine elektrische Beheizung durch einen Widerstandsdraht o
angedeutet. Bei p ist die besonders lange und schlanke Abzugsstelle am Ende des
Glasstabes und bei q der daraus abgezogene Glasfaden angedeutet.
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Bei dem Gegenstand der Abb. 3 sind einzelne Hülsen r an ihrer Außenseite
durch die Flammen s von Brennern t erhitzt, wobei an diesen Hülsen ein abgebördelter
Teil u vorgesehen ist, der verhindert, daß die Flamme bei ihrem Auftreffen auf die
Hülse auf-den Glasstab oder den Faden q überspringt. und dadurch diese Teile unmittelbar
berührt. Im übrigen ist die Anordnung wie beim Gegenstand der Abb. i und 2, in dem
der Innendurchmesser dieser Hülsen größer ist als der Durchmesser des Glasstabes
a und eine Tiefe aufweist, die ein Mehrfaches des Durchmessers des Glasstabes ist.