DE763248C

DE763248C - Device for producing mineral fibers

Info

Publication number: DE763248C
Application number: DEA92754D
Authority: DE
Inventors: Claus Siegfried
Original assignee: GERRESHEIMER GLASHUETTENWERKE
Current assignee: GERRESHEIMER GLASHUETTENWERKE
Priority date: 1941-01-22
Filing date: 1941-01-22
Publication date: 1954-08-02

Description

Einrichtung zum Erzeugen mineralischer Fasern Zur Herstellung mineralischer Fasern, z. B. Fasern aus Glas, von besonderer Feinheit sind Einrichtungen in Anwendung, die im Boden einer Schmelzwanne Düsenplatten aus Platin oder anderem Metall enthalten, deren jede eine Vielzahl von Austrittsöffnungen aufweist und bei denen zum Ausziehen der aus den Düsenöffnungen austretenden Schmelzgutfäden Druckmittelströme dienen, die aus Gebläsen unterhalb jeder Düsenplatte austreten. Solche Düsenplatten, durch die der Schmelzfluß in viele, verhältnismäßig feine Ströme aufgeteilt wird, werden zusätzlich beheizt, damit das Schmelzgut, beispielsweise das Glas, aus dem die Fäden gezogen werden sollen, eine hohe Dünnflüssigkeit erlangt und trotz der Feinheit der Öffnungen gut ausfließt. Auf diese Weise ist dann die Erzeugung großer Mengen feiner und feinster Fasern möglich.Device for producing mineral fibers For producing mineral fibers Fibers, e.g. B. Glass fibers, devices of particular fineness are in use, which contain nozzle plates made of platinum or other metal in the bottom of a melting tank, each of which has a plurality of outlet openings and those for pulling out pressure medium flows are used for the melt material threads emerging from the nozzle openings, which emerge from fans below each nozzle plate. Such nozzle plates, by that the melt flow is divided into many relatively fine streams additionally heated so that the melted material, for example the glass, from which the threads are made should be drawn, a high level of fluidity is achieved and despite the delicacy the openings flow out well. In this way then is the production of large quantities fine and finest fibers possible.

Zur Beheizung der Düsenplatten hat sich die unmittelbare Erwärmung durch elektrischen Strom als am geeignetsten erwiesen, da die elektrische Energie eine weitgehend gleichmäßige, dabei leicht regelbare, zuverlässige, bequem zu bedienende und saubere Wärmequelle darstellt.The direct heating has to be used to heat the nozzle plates proved to be most suitable by electric current as the electric energy a largely uniform, easily controllable, reliable, easy-to-use one and represents a clean heat source.

Bei den bisher bekannten Schmelzeinrichtungen der beschriebenen Art wird nun ein einziger Transformator für sämtliche Düsenplatten einer Anlage verwendet und der Strom nacheinander durch alle Düsenplatten geleitet. Eine solche Anlage hat bedeutende Nachteile: Wird z. B. eine Düsenplatte schadhaft. so daß ihre Ausbesserung oder Auswechselung gegen eine andere erforderlich wird. oder ist lediglich die Säuberung eines zu einer der Düsenplatten gehörenden Gebläses nötig, so ist es infolge der Serienschaltung auf technisch oder wirtschaftlich vertretbare Art nicht möglich. die Beheizung nur dieser einen Düsenplatte auszuschalten es muß vielmehr die Stromzufuhr zu sämtlichen Düsenplatten abgeschaltet und damit die gesamte Anlage außer Betrieb gesetzt werden. Die Verwendung nur eines Transformators wirkt sich auch ungünstig auf die erforderliche gleichmäßige Beheizung sämtlicher Düsenplatten aus. Der Schmelzfluß, der aus dem eigentlichen Schmelzofen kommt und in eine Wanne, in deren Boden die Düsenplatten eingebaut sind. hineinfließt, hat nicht über allen Düsenplatten die gleiche Temperatur: infolgedessen ist die erforderliche zusätzliche Erwärmung nicht bei allen Düsenplatten die gleiche. Durch Nachregelung des alle Düsenplatten versorgenden. einem einzigen Transformator entnommenen elektrischen Stromes ist aber eine stärkere oder geringere Erwärmung einzelner Düsenplatten nicht möglich, wenn man nicht die Anlage durch Verwendung von Parallelwiderständen, die bei der hohen Belastung mitsamt ihren Anschlußleitungen außerordentlich groß und schwer sein müßten, noch umständlicher machen will. Weiterhin bedingt die Verwendung nur eines Transformators für eine Reihe von Düsenplatten, der dann eine beträchtliche Größe haben muß, dessen Aufstellung in verhältnismäßig großer Entfernung von den Düsenplatten und damit wiederum die Anwendung von langen, und zur Vermeidung von Spannungsverlusten, die bei den für solche Zwecke immer angewendeten niedrigen Spannungen sehr wichtig ist, von schweren Stromzuführungsschienen. Lange und schwere Stromschienen sind aber kostspielig und behindern vor allem in sehr störender Weise den Zugang zu den Düsenplatten und den Gebläsen.In the previously known melting devices of the type described becomes a single transformer for all nozzle plates one System used and the flow passed through all nozzle plates one after the other. One Such a system has significant disadvantages. B. a nozzle plate damaged. so that it must be repaired or replaced by another. or is only the cleaning of a fan belonging to one of the nozzle plates necessary, it is technically or economically justifiable due to the series connection Kind not possible. the heating of only this one nozzle plate must be switched off rather, the power supply to all nozzle plates is switched off and thus the entire System to be put out of operation. The use of only one transformer works also adversely affect the required uniform heating of all nozzle plates the end. The melt flow that comes from the actual melting furnace and into a vat, in the bottom of which the nozzle plates are installed. flows into it, has not over all Nozzle plates the same temperature: as a result, the required additional Warming is not the same for all nozzle plates. By readjusting everything Supply nozzle plates. electrical power taken from a single transformer Current is not a greater or lesser heating of individual nozzle plates possible if you can not control the system by using parallel resistors that with the high load including their connecting lines extremely large and would have to be difficult, want to make it even more cumbersome. Furthermore, the use requires only one transformer for a number of nozzle plates, which then becomes a considerable Must have size, its installation at a relatively great distance from the Nozzle plates and thus, in turn, the use of long, and to avoid Voltage losses at the low voltages always used for such purposes is very important from heavy power supply rails. Long and heavy bus bars but are expensive and, above all, hinder access in a very disruptive manner to the nozzle plates and the fans.

Das In-Serie-Schalten vieler Düsenplatten macht außerdem die Anwendung vieler schwerer biegsamer Verbindungsleitungen zwischen den einzelnen Düsenplatten notwendig. Schwere und biegsame Verbindungsstücke sind genau wie lange und schwere Stromzuführungsschienen sehr kostspielig und stören ebenfalls die Zugänglichkeit der Düsenplatten und Gebläse.The series connection of many nozzle plates also makes the application many heavy, flexible connecting lines between the individual nozzle plates necessary. Heavy and flexible connectors are just like long and heavy ones Power supply rails are very expensive and also interfere with accessibility the nozzle plates and blower.

Alle hier erwähnten Nachteile werden erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß an Stelle eines großen Transformators für eine Mehrzahl von Düsenplatten eine deren Zahl entsprechende Anzahl kleiner Transformatoren verwendet und jeder von ihnen in unmittelbarer Nähe der zugeordneten Düsenplatte angeordnet und durch kurze. entsprechend schwächere Stromzuleitungen unmittelbar mit ihr verbunden wird. Die Ver«vendung von einzelnen den Düsenplatten zugeordneten Transformatoren macht es ohne Schwierigkeiten möglich, die Beheizung irgendwie gestörter Düsenplatten abzuschalten und die Störung an Düsenplatte oder Gebläse zu beseitigen, ohne daß die übrigen Düsenplatten und Gebläse außer Betrieb gesetzt zu werden brauchten. Erfährt eine Düsenplatte infolge ungleichmäßiger Temperatur der in den Herd strömenden Schmelze eine für die höchstmögliche Leistung unzureichende @`orwärmung, so ist es durch Regelung der Stromzufuhr zur Düsenplatte oder zum Transformator ohne weiteres möglich, dieser Düsenplatte zusätzlich Wärme zuzuführen. ohne den Wärmegrad der übrigen Düsenplatten zu beeinflussen. insbesondere ohne sie durch etwaige Überhitzung zu gefährden.All disadvantages mentioned here are avoided according to the invention by that instead of a large transformer for a plurality of nozzle plates one their number used corresponding number of small transformers and each of them arranged in the immediate vicinity of the associated nozzle plate and short. correspondingly weaker power lines is directly connected to it. the The use of individual transformers assigned to the nozzle plates does it It is possible without difficulty to switch off the heating of somehow disturbed nozzle plates and eliminate the malfunction on the nozzle plate or fan without affecting the rest Nozzle plates and fans had to be taken out of service. Experienced a Nozzle plate due to uneven temperature of the melt flowing into the hearth @ `orheating insufficient for the highest possible performance, and that's it Regulation of the power supply to the nozzle plate or the transformer is easily possible, add additional heat to this nozzle plate. without the heat level of the other nozzle plates to influence. especially without endangering them through overheating.

Die platzraubenden schweren. biegsamen Verbindungsstücke zwischen den einzelnen Düsenplatten entfallen bei der Verwendung von Einzeltransformatoren vollständig.The heavy ones that take up space. flexible connectors between the individual nozzle plates are not required when using individual transformers Completely.

Gegenstand der Erfindung ist jedoch nicht nur die Verwendung eines Einzeltransformators für jede Düsenplatte. sondern auch die Art seiner Aufstellung und die Ausgestaltung und Führung der Stromleiter zwischen Transformator und Düsenplatte.However, the subject matter of the invention is not just the use of one Individual transformer for each nozzle plate. but also the way it is set up and the design and routing of the current conductors between the transformer and the nozzle plate.

Bei der Auswahl des Aufstellungsorts für den Transformator und für die Leitungsführung sind außer den erwähnten Düsenplatten und den Gebläsen noch der Boden der Wanne, in die die Düsenplatten eingebaut sind und der Behälter, der die erzeugten Fasern aufnimmt, insbesondere sein oberer bis dicht unter die Düsenöffnungen reichender rohrförmiger Teil in Betracht zu ziehen. Es ist ferner nötig, Transformator und Leitungen genügend vor der Wärmeausstrahlung des Herdbodens zu schützen, die Transformatoren und die Stromschienen so anzuordnen, daß sie den Zugang zu den Düsenplatten und den Gebläsen nicht behindern, die Stromschienen so auszugestalten und zu führen. daß sie weder die Düsenplatten rnit ihrem Gewicht belasten. noch in ihren durch Wärmeausdehnung bewirkten Bewegungen behindern.When choosing the location for the transformer and for besides the nozzle plates and blowers mentioned, the lines are still routed the bottom of the tub in which the nozzle plates are installed and the container that absorbs the fibers produced, in particular its upper to just below the nozzle openings to consider reaching tubular part. There is also a need for a transformer and to protect cables sufficiently from the heat radiation of the oven base Arrange transformers and busbars so that they give access to the nozzle plates and do not prevent the fans from designing and guiding the busbars. that they do not put their weight on the nozzle plates. still in their through Hinder movements caused by thermal expansion.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst. daß der Transformator in verhältnismäßig geringem, hinsichtlich der Wärmestrahlung des Herdbodens aber ausreichendem Abstand senkrecht oder nahezu senkrecht unterhalb der Düsenplatten in unmittelbarer Nähe des an dieser Stelle rohrförmigen Teiles des Faseraufnahmebehälters aufgestellt oder sonstwie befestigt wird und die Stromschienen an je zwei Seiten des Faseraufnahmerohres in sehr geringem Abstand von diesem nach oben zu den Düsenplatten geführt werden. Der Transformator befindet sich damit an einer Stelle, an der er in keiner Weise bei den; an den Düsenplatten und den Gebläsen sehr häufig notwendigen Arbeiten im Wege ist. Ebensowenig stören die Stromschienen, da sie sich in geringstem Abstand an den ohnehin nach oben zu den Düsenplatten führenden rohrförmigen Teil des Faserbehälters legen. Die Unterbringung des Transformators an dieser Stelle gestattet außerdem die Verwendung sehr kurzer und damit leichter, senkrecht nach oben ragender und damit jede Unterstützung oder Aufhängung überflüssig machender Stromschienen. Durch Anwendung breiten und flachen Blattkupfers (in ganzer Länge) haben solche Leiter in Richtung der Ausdehnung der Düsenplatte eine Beweglichkeit, die mit biegsamen Anschlußstücken normaler Bauart nicht erreichbar ist, diesen gegenüber aber eine wesentlich höhere Längssteifigkeit. Dadurch, daß Transformator und Stromleiter die rohrförmigen Teile nur an drei Seiten umgreifen, ist es ohne Schwierigkeiten möglich, die rohrförmigen Teile, die ein lösbarer Bestandteil des Faseraufnahmebehälters sind, zu entfernen, was bei Instandsetzungen wünschenswert sein kann. Die Anordnung unterhalb des Schmelzherdes sichert einen ausreichenden Schutz vor Wärmestrahlung, da der bei weitem größte Teil der abgestrahlten Hitze nach oben abströmt.This object is achieved according to the invention. that the transformer relatively little, but with regard to the heat radiation of the hearth base sufficient distance vertically or almost vertically below the nozzle plates in the immediate vicinity of the tubular part at this point of the fiber receptacle is set up or otherwise attached and the busbars on two sides of the fiber receiving tube at a very short distance from it to the top of the nozzle plates. The transformer is now on a place where he is in no way at the; on the nozzle plates and the fans very often gets in the way of necessary work. The busbars don't interfere either, because they are very close to the one leading up to the nozzle plates anyway Lay the tubular part of the fiber container. Housing the transformer at this point also allows the use of very short and therefore easier, protruding vertically upwards and thus any support or suspension is superfluous making busbars. By using wide and flat copper sheets (in whole Length) such conductors have mobility in the direction of the expansion of the nozzle plate, which cannot be achieved with flexible connecting pieces of normal design, compared to these but a much higher longitudinal stiffness. By having a transformer and a conductor grip around the tubular parts only on three sides, it is without difficulty possible the tubular parts that are a detachable part of the fiber receptacle are to be removed, which can be desirable for repairs. The order below the melting hearth ensures adequate protection against thermal radiation, because by far the largest part of the radiated heat flows upwards.

Zur Vermeidung eines unerwünschten Kraftlinienflusses und damit verbundenen Leistungsverlustes wird schließlich vorgeschlagen, die in unmittelbarer Nähe des Transformators befindlichen rohrförmigen Teile des Faseraufnahmebehälters aus einem nichtmagnetischen Metall oder zur Vermeidung .eines Kurzschlusses zwischen den Stromschienen auch aus nichtstromleitendem Stoff herzustellen. Zur Vermeidung von Kurzschlüssen kann es aber genügen, die rohrförmigen Teile aus nichtmagnetischem Metall herzustellen und an den den Stromleitern benachbarten Seiten mit einer isolierenden Auflage zu versehen.To avoid an undesirable flow of lines of force and associated Finally, it is suggested that the loss of power be in the immediate vicinity of the Transformer located tubular parts of the fiber receiving container from a non-magnetic metal or to avoid a short circuit between the busbars can also be made from non-conductive material. To avoid short circuits but it may be sufficient to manufacture the tubular parts from non-magnetic metal and on the sides adjacent to the conductors with an insulating pad Mistake.

In der Zeichnung zeigt Abb. i eine Ansicht von der Rückseite (Transformatorenseite) her, Abb. 2 eine Seitenansicht und Abb. 3 eine Aufsicht, wobei die Schmelzwarme als weggelassen zu denken ist.In the drawing, Fig. I shows a view from the rear (transformer side) here, Fig. 2 is a side view and Fig. 3 is a plan view, with the heat of fusion than is to be thought of as omitted.

In die Wanne i wird das Schmelzgut 2 eingefüllt, das nach weiterer Erwärmung durch die in der Düsenplatte 3 vorgesehenen Öffnungen austritt und unter Einwirkung des aus dem Gebläse q. austretenden Druckmittelstromes zu dünnen Fäden ausgezogen wird. Die Fäden werden durch den abnehmbaren Rohrstutzen 5 einem Aufnahmebehälter 6 zugeleitet. Die Beheizung der Düsenplatte 3 erfolgt erfindungsgemäß durch vom Einzeltransformator 7 abgegebenen Strom. Der Transformator 7 ist unmittelbar hinter dem Rohrstutzen 5 aufgestellt und durch die dem Rohrstutzen 5 beiderseits anliegenden flachen Leitungen 8, 8' mit der Düsenplatte 3 verbunden.In the tub i, the melting material 2 is filled, which after further Heating exits through the openings provided in the nozzle plate 3 and below Effect of the from the fan q. exiting pressure medium flow to thin threads is pulled out. The threads are through the removable pipe socket 5 to a receptacle 6 forwarded. The nozzle plate 3 is heated according to the invention by from Single transformer 7 output current. The transformer 7 is immediately behind the pipe socket 5 set up and by the pipe socket 5 resting on both sides flat lines 8, 8 'connected to the nozzle plate 3.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device for producing mineral fibers with electrical nozzle plate heating, characterized by each nozzle plate assigned transformer, which supplies it exclusively with heating current.

2. Device according to claim i, characterized in that the transformer is below of the melting container placed in the immediate vicinity of the fiber removal device and through power supply lines running vertically or almost vertically upwards is connected to the nozzle plates to be heated.

3. Device according to the claims i and 2, characterized in that the one located between the power lines Part of the fiber take-up device is made of non-magnetic metal. q .. Device according to claims i to 3, characterized in that the between the power lines located part of the fiber take-up device on its outer Surface provided with an electrically insulating coating or made entirely of electrical insulating material is made. To delimit the subject matter of the invention from The following publications are considered state of the art in the granting procedure been drawn: German patent specifications No. 490 5 11, 585 76i.