DE860695C - Behaelter fuer geschmolzenes Glas zur Erzeugung von Glasfaeden oder -fasern - Google Patents

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 22. DEZEMBER 1952

A 3719 VIb132a

Bei den meisten aus Metall bestehenden Behältern für geschmolzenes Glas, die zur Erzeugung von Glasfaden oder -fasern,. insbesondere beim mechanischen Ausziehen von Glasfaden!, verwendet werden, sind die Ausflußöffnungen in einer, zwei oder mehr parallelen Reihen nahe nebeneinander angeordnet, um die aus den einzelnen Öffnungen ausgezogenen Fäden bequem zu einem gemeinsamen Faden oder Garn zusammenführen zu können. Um das geschmolzene Glas zu kühlen und dem Glas den für ein Ausziehen zu feinen Fäden nötigen Widerstand zu verleihen, dabei gleichzeitig ein Verstopfen der Öffnungen durch sich um diese festsetzendes geschmolzenes Glas zu vermeiden, werden die Öffnungen in von dem Boden nach unten vorstehenden Nippeln gebildet, über welche Luft oder andere gasförmige Kühlmittel geführt werden, die von einander gegenüberliegenden Gebläsen en-fcweder unmittelbar ausgestoßen oder aber durch Saugwirkung 'der Gebläse erzeugt werden. Durch die gasförmigen Mittel werden sowohl die Nippel wie das durch sie ausfließende Glas gekühlt und beide auf solchen Temperaturen gehalten, daß ein Ansetzen von geschmolzenem Glas auf den Außenflächen der Nippel nicht stattfinden »kann. Um ein gleichmäßiges Ausziehen dar Fäden zu erreichen und das Ziehen von Fäden verschiedenen Durchmessers aus den verschiedenen Nippeln zu ver-

hindern, müssen alle Nippel möglichst gleichmäßig gekühlt werden. Die Zahl der Ausflußoippel, welche man bisher mit der Möglichkeit einer gurten Kühlung verwenden 'konnte, war jedoch beschränkt, weil bei Anordnung einer größeren Anzahl von parallelen Reihen von Nippeln, die alle in einer gemeinsamen Ebene liegen, die Nippel der äußeren Reihen den Fluß des Kühlmittels zu den inneren Reihen behindern oder 'unmöglich machen, auch ίο wenn die Nippel benachbarter Reihen zueinander versetzt sind. Die in den inneren Reihen befindlichen Nippel würden also nicht oder wesentlich schwächer gekühlt als die Nippel der äußeren Reihen.

Diese Schwierigkeit wind weitgehend durch die Erfindung behoben', gemäß welcher die Nippel der verschiedenen» Reiten derart in verschiedenen Ebenen angeordnet sind, daß die Nippel bzw· Nippelmündungen; der verschiedenen Reihen·, von den äußeren Reihen· ausgehend zur Mitte hin, zunehmend tiefer liegen. Hierdurch gelangt die von außen zur Mitte strömende Kühlluft oder ein sonstiges Kühlmittel unbedingt zu den Nippeln aller Reihen, und zwar weniger dadurch, daß sie zwischen den gegebenenfalls versetzten Nippeln hindurohstreicht, sondern hauptsächlich dadurch, daß unverbrauchte Teile der KühlmittelstrÖme über die äußeren Reihen hinwegstreichen und¹ dabei auf die zur Mitte hin fortschreitend tiefer vorstehenden Nippel auftrennen. Bei dieser Anordnung können diaher die Nippelreihen in großer Anzahl vorgesehen und die Nippel innerhalb der einzelnen Reihen dichter als bisher angeordnet werden, so daß sich aus einem Glasbehälter bestimmter Abmessungen eine größere Produktion in der Zeiteinheit erzielen läßt. Auch ist es nicht mehr notwendig, die Nippel in geradlinig verlaufenden parallelen Reihen anzuordnen. Vielmehr kann die Anordnung der Reihen- beliebig, z. B. derart sein, daß die Nippel büschelartig- in konzentrisch einander umgebenden Reihen liegen.

An sich sind schon Schmelzofen für die Erzeugung von Glasfaden bekannt, bei denen Reihen von Ausflußöffnungen in verschiedenen Ebenen liegen, indem die die öffnungen· enthaltende Bodenplatte wie eine Rinne kreisbogeniförmig gestaltet ist. Bei diesen öfen sind aber die Ausflußöffnungen keine vorstehendien Nippel, sondern einfache Löcher in der Bodenplatte, und abgesehen davon·, daß keine Kühlmittel für die öffnungen und dlie austretendien Glasfaden vorhanden sind, kann die bogenförmige Gestaltung der Platte auch nicht bewirken·, daß von außen zutretende KühlmittelstrÖme zu den öffnungen der inneren Reihe oder Reihen gelangen. Während die Erfindung hauptsächlich für Behälter aus Metall bestimmt ist, läßt sie sich grundsätzlich auch bei Schmelzbehältern, Vorherdien und Wannen aus feuerfestem Ton od. dgl. anwenden.

In >der Zeichnung ist die Erfindung in beispielsweisen Ausführungen' dargestellt. Es zeigt

Abb. ι einen schematischen Schnitt durch, einen Schmelzofen mit einem Behälter gemäß der Erfindung,

Abb. 2 eine Seitenansicht des eigentlichen BehäiterSj

Abb. 3 einen der Abb. 1 ähnlichen Schnitt mit einem Behälter anderer Ausführung,

Abb. 4 einen entsprechenden Schnitt durch eine weitere Ausführung,

Abb. 5 einen Schnitt durch einen Ofen mit einem Behälter von noch anderer Ausführung·,

Abb. 6 einen Schnitt nach Linie 6-0 der Abb. 5 und

Abb. 7 eine Bodenansicht des Behälters der Ausführung nach Abb. 5..

In den Abb. 1 und 2 bezeichnet 10 einen Schmelzofen oder eine Schmelzwiannie mit einem Vorrat an geschmolzenem Glas 11. In'dem Boden des¹ Ofens 10 !befindet sich ein metallener Auslaß oder Behälter 12, dessen Boden mit einer Anzahl von Nippeln 13 versehen ist, in welchen 'die Ausflußöffnungen 14 liegen. Für den Behälter eignen sich hochhitzebeständige Metalle oder Legierungen, wie Platin oder Platinlegieriungen, welche Temperaturen oberhalb des Entglasungspunktes. des Glases aushalten können. Gegebenenfalls können auch, wenn die Glastemperaturen nicht zu hoch sind, Chromnickelstähle u. dgl. Verwendung finden. Der Behälter >I2 ist von einem feuerfestem Gehäuse 15 umgeben, welches den Behälter trägt und isoliert. Die Nippel 13 stehen nach unten etwas über 'den Behälter 12 und auch über das Gehäuse 15 vor.

Die Nippel 13 sind in einer Mehrzahl von Reihen, in der gezeigten- Ausführung im vier Reihen, angeordnet. Die beiden inneren Reihen liegen in einer wesentlich tieferen Ebene als die beiden äußeren Reihen, und die Nippel der beiden inneren Reihen sind zu denjenigen der beiden äußeren Reihen versetzt, wie aus Abb. 2 ersichtlich ist. Auf diese Weise befinden sich zahlreiche öffnungen, mehr oder weniger dicht angeordnet, auf einem Raum, der nur wenig größer ist als der Raum, der sonst von einer einzelnen Reihe von Nippeln beansprucht wind. Es- ergibt sich hierdurch bei einer Ersparnis an Brennstoff eine Erhöhung der Leistung.

Auf entgegengesetzten Seiten des· Behälters 12 befinden sich· Gebläse 20, welche durch Stützen 21 einstellbar an der Unterseite 'des Ofens 10 befestigt sind Die Gebläse 20 besitzen Blasöffnungen 22, durch welche Strahlen von Luft, Dampf oder einem anderen Kühlmittel abwärts nach innen gegen die Nippel 13 und die aus diesen ausfließenden Glasrströme zur Kühlung derselben gerichtet werden. Da die Nippel der beidien· inneren' Reihen versetzt zu denen der beiden· äußeren Reihen und außerdem tiefer als die letzteren liegen, treffen die aus den Gebläsen 20 kommenden Gasströme von entgegengesetzten Seiten auf alle Nippel auf und bewirken eine zweckentsprechende Kühlung aller Nippel wie auch der austretendem Glasströme.

Die aus den einzelnen Nippeini 13 ausgezogenen Fäden werden bei 23 zusammengeführt und über einen Leitkörper 24 gezogen., der aus einer Rolle oder einem konkaven Kissen bestehien kann. Das Ziehen 'der Fäden über .dien Leitkörper erfolgt mit verhältnismäßig hoher Geschwindigkeit durch ein

geeignetes, nicht gezeigtes mechanisches Ziefaiittel, ■welches beispielsweise aus einer Wickeltrommel oder -spule besteht.

Um den in dem Behälter 12 befindlichen Glas,-vorrat auf einer für das Ziehen geeigneten Temperatur zu halten, können geeignete bekannte Mittel verwendet werden. Zweckmäßig erfolgt dies dadurch, daß der Behälter selbst als Widerstand ausgebildet und elektrischer Strom durch ihn hindurchr geschickt wird.

Bei der Ausführung nach Abb. 3 sind die Nippel 113 des Behälters 112 in drei parallelen Reihen angeordnet, wobei die Nippel der mittleren Reihe versetzt sau denen der beiden äußeren^: Reihen und tiefer als diese liegen, so daß alle Nippel von allen Seiten gleichmäßig gekühlt werden können. Hier liegen die Gebläse 120 unterhalb der Nippel 113 auf entgegengesetzten Seiten derselben, und die Blasöffnungeni 122 sind abwärts nach· innen gegen die

ao aus den öffnungen 114 der Nippel austretenden Glasfaden gerichtet. Hierbei wird, wie durch Pfeile angedeutet, oberhalb der Gebläse von diesen Luft angesaugt, welche gegen die Nippel und die Glasfaden strömt und diese kühlt.

ag Der in Abb. 4 gezeigte Behälter 212 weicht von den oben beschriebenen Behältern durch eine andern Gruppierung 'der Nippel 213 ab. Bei ihm sind fünf parallele Reihen von Nippeln vorgesehen, wobei die Reihen zur Mitte des Bodens hin aufeinanderfolgend auf tieferen' Ebenen liegen und die Nippel benachbarter Reihen versetzt zueinander sind. Der Abstand, um welchen die aufeinander.-folgenden Reihen von Nippeln tiefer liegen, ist im wesentlichen gleich, so daß das Kühlmittel nacheinander durch die verschiedenen: Reihen strömen und die Nippel bestreichen¹ kann. Die verwendeten Gebläse 220, welche das Kühlmittel gegen die Nippel richten, sind gleicher Art wie die Gebläse 20 der Abb. 1.

Gemäß den Abb. 5, 6 und 7 ist der Behälter 312 mirad und von etwa kegelartiger Form. Die Nippel 313 sind auf konzentrischen Kreislinien angeordnet, wobei, von der äußeren Linie angefangen zur Mitte hin, die aufeinanderfolgenden Nippelreihen stets etwas tiefer liegen als die jeweils vorhergehenden äußeren Reihen. Die Nippel benachbarter Reihen sind möglichst versetzt zueinander angeordnet, und um die Nippel ist ein unterhalb des Behälters 312 liegendes' Ringgebläse 320 derart angeordnet, daß dessen Blasströme, wie durch Pfeile angedeutet, nach innen· gegen' die Nippel gerichtet wenden, um diese und die austretenden Glasströme zu kühlen. Die Blasströme sind radial nach innen abwärts in einem Winkel zur Horizontalen gerichtet, der etwas kleiner ist als der Neigungswinkel der konvergierenden Bodenwände des Behälters 312. Das Kühlmittel· wird auf diese Weise durch diese Wände nach unten gelenkt und geht von außen- her zur Mitte hin zwischen den aufeinanderfolgenden Reihen der versetzt zueinander liegenden Nippel hindurch.

Anstatt das Kühlmittel direkt gegen die Nippel zu blasen, kann auch eine 'der Abb. 3 entsprechende Kühlvorrichtung benutzt werden; bei welcher ein Strom atmosphärischer Luft durch das Gebläse an gg den Nippeln vortoeigesaugt wird.

Während der Bethälter 312 selbst in bekannter Weise zur Unterhaltung der nötigen Temperatur als elektrischer Widerstand benutzt werden kann, ist es zweckmäßig, für den runden Behälter der Ausführung gemäß Abb. 5 eine Heizvorricbtung zu verwenden, die ein gleichmäßigeres Erhitzen des Glases gestattet. Insbesondere wenn Glaskörper, beispielsweise wie an sich bekannt in Kugelform, in der Mitte des Behälters zugespeist werden, ist es notwendig, die Hitze in der Mitte des Behälters stark zu konzentrieren, um die Kugeln, schnell zu schmelzen und die ganze Glasmasse auf die Ausziehtemperatur zu bringen. Zu diesem Zweck ist gemäß Abb. 5 und 6 ein Heizwiderstand in Form eines oben offenen' zylindrischen Gefäßes 330 vorgesehen, das oberhalb des Glasspiegels mit Abstand von den Wänden des Behälters 312 angeordnet ist. 1 Das Gefäß 330 ist mittels zweier elektrischer Leiter I 332 aufgehängt, die an diametral einander gegen.'-' überliegenden Punkten des Gefäßes befestigt sind. Um die mittlere Zone des Gefäßes auf eine verhältnismäßig hohe Temperatur zu bringen, ist dasselbe mit zwei in der Mitte sich schneidenden diagonalen Stegen 334 versehen, die, wie punktiert in Abb. 5 angedeutet, von den Wänden zur Mitte hin an Höhe abnehmen'. Auf dem Boden des Gefäßes stehen mehrere einander konzentrisch umgebende Siebe 336, die über den oberen Rand des Gefäßes vorragen und das geschmolzene Glas bei seiner Bewegung von der Mitte zum Geläßrand hin reinigen. Das Glas in Kugel- oder sonstiger Form wird durch einen Fallkanal 337 in die Mitte des Gefäßes· 330 hineingespeist, und das geschmolzene Glas fließt durch Überlauf über die obere Kante des Mantels 'des Gefäßes 330 und in einer dünmen Schicht an diesem herunter in den· Behälter 312. Während dieses Herabfließens. des Glases in dünner Schicht findet eine vorteilhafte Läuterung statt. Der Fall-, stutzen 337 ist in eine Abdeckung 338 des Ofens eingesetzt. Zweckmäßig sind das Gefäß 330 sowie die Stege 334, die Leiter 332 und die Siebe 336 aus Platin oder einer Platinlegienung hergestellt.

Die gezeigten Anordnungen der Nippel sind nur Beispiele. So kann auch noch eine größere Anzahl von parallelen Nippelreihen, soweit dies möglich ist, vorgesehen werden. Ebenso brauchen bei der Anordnung der Nippel in Büschelform diese nicht unbedingt auf konzentrischen Linien zu liegen, sondern es kann· auch eine andere geeignete Gruppierung gewählt werden.

Gegebenenf alls kann· die Anwendung des Kühlmittels unterbleiben und die normale Wärmeaus'-strahkitig der Nippel die erforderliche Kühlung bewirkem.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH:

   Behälter für geschmolzenes Glas zur Erzeugung von Glasfaden oder -fasern· mit im Behälterboden vorgesehenen Reihen von die GlasausflußöfEnungen bildenden, in beniach-

   harten Reihen -zweckmäßig versetzt zueinander liegenden Nippeln, über weldhe ein gasförmiges Kühlmittel in gegeneinandiergeriohteten Strömen geleitet werden kaum.; dadurch gekennzeichnet, daß die Reiten der Glasausflußnippel, beispielsweise büschelartig konzentrisch umeinander liegend, derart in verschiedenen Ebenen angeordnet sind, daß diie Nippel bzw. Nippelmündungen der verschiedenen Reihen, von den äußeren Reihen ausgehend ziur Mitte hin, zunehmend tiefer liegen, so daß bei einer beliebigen Anzahl von Nippelreihen die Nippelmündlungen und die aus ihnen ausfließenden Glasströme eine möglichst gleichmäßige Kühlung erfahren. '

   Angezogene Druckschriften:
   Schweizerische Patentschriften Nr. 167 754,
   077, 204 189, 207 05&, 208 495;

   französische Patentschrift Nr. 822 336; britische Patentschriften Nr. 48121532, 498707; USA.-Patentschriften Nr. 1 923 183, 2 225 66γ.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   I S587 12.52