DE922548C - Verfahren zum Erzeugen von Faeden oder Fasern aus Glas - Google Patents

Description

• Verfahren zum Erzeugen von Fäden oder Fasern aus Glas Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren zum Erzeugen von Fäden oder Fasern aus Glas oder ähnlichen, in der Hitze plastischen, anorganischen Nassen, bei welchen dünne Ströme des geschmolzenen Glases durch Bodenöffnungen eines Behälters nach unten ausfließen und über in oder an den Öffnungen angebrachte nadelartige Elemente oder in nadelartige Elemente endende Führungsstücke in der Weise geleitet werden, daß das Glas an den Oberflächen dieser Elemente entlang strömt und an ihren Enden in Form feiner Fäden oder Fasern abgezogen wird.
• Gemäß dem Patent 730 igg wird durch jede einzelne vorgesehene Bodenöffnung ein derartiges nadelartiges Element hindurchgeführt und so angeordnet, daß das Glas durch sein Eigengewicht über die ganze Oberfläche dieser Elemente strömt, wobei diese zur Regelung der Temperatur des an ihnen entlang strömenden Glases unmittelbar und unabhängig von dem Glas auf eine solche Temperatur aufgeheizt werden, daß das entlang strömende Glas eine Überhitzung erfährt, durch die es in seinem Innern heißer wird als an der Oberfläche.
• Durch die Erfindung wird das Verfahren des Hauptpatents verbessert und weiter ausgebildet. Erfindungsgemäß werden als nadelartige Elemente die Zähne eines vorzugsweise elektrisch heizbaren Verteilerkörpers in Form eines Kammes od. dgl. verwendet, der mit dem geschmolzenen Glas derart in Berührung steht, daß dieses durch sein Eigengewicht über die ganze Oberfläche des Körpers zu den Zähnen fließt und sich an diesen in eine der Zähnezahl entsprechende Anzahl von feinen Einzelströmen aufteilt.
• Nach einer Ausführung des verbesserten Verfahrens wird der kammartige Verteilerkörper in der Höhe verstellbar derart in einen das geschmolzene Glas enthaltenden Vorratsbehälter eingesetzt, daß er vollständig vom flüssigen Glas umschlossen ist und mit seinen Zähnen in bzw. durch einen gemeinsamen Ausflußschlitz des Behälters ragt, in dessen Bereich das Glas allseitig über die Zähne fließt und an diesen die Einzelströme bildet.
• Nach einer anderen Ausführung wird das flüssige Glas innerhalb einer geheizten Kammer, in der der Verteilerkörper mit seinen Zähnen durch einen Bodenschlitz ragend angeordnet ist, auf die Oberseite des Körpers geführt, dort vorübergehend in gleichmäßiger Verteilung angesammelt, worauf es dann über die Seitenflächen des Körpers zu den Zähnen fließt.
• Die Erfindung sieht weiter vor, die von den nadelartigen Elementen bzw. Zähnen abfließenden Glasströme der Einwirkung eines veränderlichen elektrischen Feldes auszusetzen, das mittels zweier auf entgegengesetzten Seiten der Glasströme liegender Elektroden erzeugt wird, denen elektrischer Hochfrequenzstrom zugeführt wird. Hierdurch ergibt sich die Möglichkeit, die einzelnen Glasströme unmittelbar vor bzw. bei ihrem Eintritt in die Blasströme einer weiteren regelbaren Heizwirkung zu unterwerfen.
• In der Zeichnung sind verschiedene beispielsweise Ausführungsformen von zur Durchführung des verbesserten Verfahrens geeigneten Vorrichtungen dargestellt. Es zeigt Abb. i einen Querschnitt durch eine Vorrichtung mit von einem Kamm gebildeten Nadelelementen, Abb. 2 einen Schnitt nach Linie 2-2 der Abb. i, Abb. 3 einen Querschnitt durch eine Vorrichtung, bei welcher der Kamm die untere Spitze eines keilförmigen Leitkörpers bildet, Abb. 4 einen Schnitt nach Linie q.-4 der Abb. 3, Abb. 5 eine Einzeldarstellung eines Teiles eines Kammes mit besonders ausgebildeten Zähnen und Abb. 6 ein Schaltschema eines mit einem Gebläse zum Ausziehen der Fasern verbundenen Oszillators. Bei der Ausführung gemäß Abb. i und 2 ist der Vorherd i i eines Wannenofens im Boden mit einem schmalen Schlitz 12 versehen. An der Decke des Vorherdes ist mittels Stangen 14 ein aus hitzebeständigem Stoff bestehender Kamm 13 derart aufgehängt, daß er teilweise den Schlitz 12 ausfüllt und seine Zähne 15 aus dem Boden des Vorherdes nach unten vorstehen. Die oberen Enden der Stangen 14 treten durch die Decke nach außen und sind mit Gewinde sowie auf Platten 17 sich abstützenden Handrädern 16 versehen, mit welchen die Stangen senkrecht verstellt werden können. Die Zähne 15 und der Schlitz 12 laufen in der Querrichtung nach unten keilförmig zu, so daß bei senkrechter Verstellung des Kammes der Durchfluß des Glases durch den Vorherdschlitz geregelt wird.
• Das Glas im Vorherd kann durch Brenner 18 bis zu einem gewünschten hohen Flüssigkeitsgrad erhitzt werden. Wenn das Glas zwischen und über die Zähne 15 fließt, bewirkt die Oberflächenspannung des Glases, daß das Glas in Form von feinen Filmen um jeden einzelnen Zahn nach unten fließt und die Zahnspitze als feinen Strom i9 verläßt.
• Der Durchmesser dieser Ströme ist durch die Einstellung des Kammes und durch die Regelung des Flüssigkeitsgrades des Glases regelbar. Die feinen Glasströme i9 gehen durch den Schlitz eines Gebläses 2o hindurch, welches unter dem Vorherd in der Nähe der Spitzen der Kammzähne angeordnet ist. Aus dem Gebläse mit hoher Geschwindigkeit ausströmende Gasströme treffen zusammenlaufend auf die Glasströme i9 auf und ziehen diese zu feinen Fasern großer Länge aus.
• Während der Kamm aus irgendeinem feuerfesten Werkstoff hergestellt werden kann, empfiehlt es sich, zu seiner Herstellung hochhitzebeständige Metalle, wie Chromnickel, Platin oder Platinlegierungen, zu benutzen und ihn mittels durchgeleiteten elektrischen Stromes zu erhitzen. Zu diesem Zweck bestehen die Tragstangen 14 wie der Kamm selbst aus elektrisch leitendem Werkstoff und bilden Anschlüsse für die Zu- und Ableitung des Stromes. Während der durchgeführte Strom sich hauptsächlich in dem massiven Kammkörper konzentriert, gelangt auch reichlich Hitze in die Zähne, so daß deren Temperatur und damit die Viskosität der über die Zähne fließenden Glasströme geregelt werden kann. Da der ganze Kamm von fließendem Glas umschlossen ist, ist die Gefahr einer Verflüchtigung des Metalls des Kammes trotz der hohen Temperaturen auf ein Miniraum herabgesetzt. An Stelle oder außer der elektrischen Heizung des Kammes können Gasbrenner 21 vorgesehen sein, die so angeordnet sind, daß ihre Flammen die Spitzen der Kammzähne bestreichen.
• Bei der Ausführung nach Abb. 3 und 4 wird das geschmolzene Glas aus einer nicht dargestellten Wanne od. dgl. durch Rinnen 22 einem feuerfesten Leitblock 23 zugeführt. Dabei fließt das Glas zunächst in Taschen oder Ausnehmungen 24 von geringer Tiefe. Der Leitblock 23 befindet sich in einer geheizten Muffelkammer 25, in welcher das aus den Taschen 24 über die Oberfläche des Blockes in einer dünnen Schicht abwärts fließende Glas in einem hochflüssigen Zustand gehalten wird. Der Leitblock ist keilförmig und endet in einem kammartigen Metallstück 26 mit Zähnen 27. Auch hier wird das Glas infolge der Oberflächenspannung veranlaßt, sich bei seinem Fließen um die einzelnen Zähne herumzulegen und diese als feine Ströme zu verlassen. Unter dem Kamm sind, ähnlich wie bei der vorherigen Ausführungsform, ein Gebläse und gegebenenfalls Gasbrenner angeordnet.
• Der Block 23 mit dem Kamm 26 ist durch Stangen 28 an einer geeigneten Stütze aufgehängt. Die Stangen 28 gehen durch den feuerfesten Block hindurch und sind in den Kamm 26 eingesehraubt. Die Stangen z8 können als elektrische Leiter ausgebildet sein, um Strom zum Heizen des Kammes durch diesen hindurchzuführen. Die Stromzuführung zu den Stangen z8 erfolgt durch Drähte 29.
• Wenn verhältnismäßig flüssige Gläser verarbeitet werden, genügt die gewöhnliche spitze Zahnform gemäß Abb. 2 und 4, um dem Glas zu ermöglichen, die einzelnen Zähne vollständig zu umschließen und mit der genügenden Geschwindigkeit an ihnen hinabzufließen. Bei zähflüssigeren Gläsern ist es jedoch zweckmäßig, den Raum zwischen den Zähnen zu vergrößern. Ein solcher Kamm 13-ist in Abb. 5 dargestellt. Die unteren Teile der Zähne 41 sind in der üblichen Weise zugespitzt, während der Zwischenraum an den Zahnwurzeln durch Schlitze 42 zu einer gewünschten Breite vergrößert ist. Diese Schlitze können sich noch ein gewisses Stück oberhalb des Bodens des Glasbehälters in den Kammkörper hineinerstrecken, um genügende Mengen Glas durchfließen zu lassen.
• Eine weitere Beeinflussung der Temperatur des von den Zahnspitzen abfließenden Glases läßt sich dadurch erzielen, daß im Glas selber dielektrische Verluste herbeigeführt werden. Dieses läßt sich dadurch verwirklichen, daß die beiden Seiten des Gebläses vollständig getrennt voneinander gebildet und dieselben an einem Hochfrequenzoszillator angeschlossen werden. Eine derartige Anordnung ist durch Abb. 6 veranschaulicht. In dieser bezeichnet 3o den Oszillator von bekannter Ausführung, der durch Leitungen 31 und 32 mit getrennten unabhängigen Gebläsen 33 und 34 verbunden ist. Diese Gebläse bestehen aus Stahl und stellen die Platten eines Kondensators dar, dessen Dielektrikum von dem Luftraum zwischen den Gebläsen gebildet ist. Wenn die Glasströme 35 zwischen diese Elektroden treten, entstehen in dem Glas Hystereseverluste, die ein Erhitzen im Innern des Glases bedingen. Gegebenenfalls wird aber auch der Luftraum überwunden, und es bilden sich Funkenbogen zwischen den Gebläsen und den einzelnen Glasströmen, wobei diese durch ihren Widerstand und durch Strahlung erhitzt werden. In beiden Fällen ergibt sich eine Möglichkeit der Regelung der Temperatur der Glasströme bis zu dem Punkt, wo sie mit dem aus dem Gebläse ausströmenden Gas in Berührung kommen.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: r. Verfahren zum Erzeugen von Glasfäden oder -fasern nach Patent 730 igg, dadurch gekennzeichnet, daß als nadelartige Elemente die Zähne eines vorzugsweise elektrisch heizbaren Verteilerkörpers in Form eines Kammes od. dgl. verwendet werden; der mit dem geschmolzenen Glas ,derart in Berührung steht, daß ,dieses durch sein Eigengewicht über die ganze Oberfläche des Körpers zu den Zähnen fließt und sich an diesen in eine der Zähnezahl entsprechende Anzahl von feinen Einzelströmen aufteilt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der kammartige Verteilerkörper in der Höhe verstellbar derart in einen .das geschmolzene Glas enthaltenden Vorratsbehälter eingesetzt ist, daß er vollständig vom flüssigen Glas umschlossen ist und mit seinen Zähnen in bzw. durch einen gemeinsamen Ausflußschlitz des Behälters ragt, in dessen Bereich das Glas allseitig über die Zähne fließt und an diesen die Einzelströme bildet.
3. 3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssige Glas innerhalb einer geheizten Kammer, in .der der Verteilerkörper mit seinen Zähnen durch einen Bodenschlitz ragend angeordnet ist, auf die Oberseite des Körpers geführt, dort vorübergehend in gleichmäßiger Verteilung angesammelt wird und dann über -die Seitenflächen des Körpers zu den Zähnen fließt.
4. 4. Verfahren nach Patent 730 199 und den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die von den nadelartigen Elementen bzw.. Zähnen abfließenden Glasströme .der Einwirkung eines veränderlichen elektrischen Feldes ausgesetzt werden, das mittels zweier auf entgegengesetzten Seiten der Glasströme liegender Elektroden erzeugt wird, denen elektrischer Hochfrequenzstrom zugeführt wird.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, bei welchem die von den nadelartigen Elementen abfließenden Glasströme mittels etwa in deren Fließrichtung gerichteter Blasströme zu Fasern ausgezogen werden, dadurch gekennzeichnet, daß als Elektroden für das auf die Glasströme zur Einwirkung zu bringende elektrische Feld die auf entgegengesetzten Seiten der Glasströme liegenden, voneinander getrennten Teile des zur Erzeugung der Blasströme dienenden Gebläses verwendet werden. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 49o 511; österreichische Patentschrift Nr. 155 7o2; französische Patentschriften Nr. 824 093, 834 467; britische Patentschriften Nr. 48169o, 481 827; USA.-Patentschrift Nr. 2 235 352.