DE938745C

DE938745C - Verfahren zum Spinnen von Glas aus einer geschmolzenen Glasmasse

Info

Publication number: DE938745C
Application number: DES659A
Authority: DE
Original assignee: Vetreria Italiana Balzaretti Modigliani SpA
Current assignee: Saint Gobain Italia SpA
Priority date: 1944-10-04
Filing date: 1949-11-08
Publication date: 1956-02-09
Also published as: FR989932A

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 9. FEBRUAR 1956

S6sp IV c/32 a

Mailand (Italien)

Die Erfindung bezieht sich auf diejenige Art der Erzeugung von Glasfäden oder -fasern, bei der eine in einem elektrisch oder sonstwie geheizten Ofen befindliche geschmolzene Glasmasse durch Spinnöffnungen des Ofens zum Austritt gebracht und in irgendeiner Weise zu Fäden ausgezogen wird.

Die Erfindung hat den Zweck, die technischen Bedingungen für das Glasspinnen bei diesen bekannten Verfahren zu verbessern und besteht darin, daß auf die geschmolzene Glasmasse im Ofen ein künstlicher Druck ausgeübt wird.

Der auf die Glasmasse auszuübende Druck kann in irgendeiner geeigneten Weise erzeugt werden, beispielsweise dadurch, daß in den die geschmolzene Glasmasse enthaltenden Ofen ein gasförmiges Druckmittel eingeführt wird oder daß man auf die Glasmasse ein mechanisches Mittel, beispielsweise einen Kolben einwirken läßt, der aus einem feuerfesten, bei den hohen Temperaturen beständigen Werkstoff besteht.

Durch die Anwendung eines künstlichen Drucks auf das Glasbad wird die Qualität der Glasfäden von dem Grad der Zähflüssigkeit des geschmolzenen Glases unabhängig gemacht, weil es genügt, den auf das Glas ausgeübten Druck zu ändern, um ein mehr oder weniger starkes Austreten des Glases

durch die Spinndüsen hindurch zu erreichen, womit sich die Möglichlceit einer entsprechenden Erhöhung der Ziehgeschwindigkeit ergibt.

Bei den bekannten Spinnmethoden, bei welchen ein zusätzlicher künstlicher Druck nicht zur Anwendung gelangt, ändert sich die Austrittsgeschwindigkeit des Glases natürlich mit dem Grad der Flüssigkeit des Glases, die von der Zähflüssigkeit der geschmolzenen Masse abhängig ist, und das ίο Spinnen erfolgt lediglich unter der Wirkung des Schwergewichtes des Glases selber.

Bei einem der bekannten Glasspinnverfahren erfolgt das mechanische Ausziehen durch Aufwickeln der Fäden auf Spulen verschiedener Durchmesser oder auch mit Hilfe von Gasströmen, die zusammenfließend die Glasströme erfassen und sich mit großer Geschwindigkeit fortbewegen. Bei diesen Spinnverfahren wird eine kleine Menge Glas,- die entweder aus dem die geschmolzene Masse enthaltenden Ofen oder aber von einem im Schmelzzustand gehaltenen Ende eines festen Glaskörpers kommt, den mechanischen Ziehwirkungen- unterworfen, und die Ziehgeschwindigkeit hängt ausschließlich von der Wirkung der Schwere ab, welche die Größe der in der Zeiteinheit gelieferten Glasmenge bestimmt.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, welches bei allen irgendwie geheizten Glasspinnöfen anwendbar ist, kann die Ziehgeschwindigkeit ohne zu starke Steigerung der Temperatur erhöht oder es kann auch mit niedrigerer Temperatur gearbeitet werden, in welch letzterem Fall die größere Zähflüssigkeit der Glasmasse durch Anwendung eines entsprechend höheren künstlichen Drucks ausgeglichen wird. Bei diesem Verfahren können Spinnöffnungen sehr kleinen Du rcnxnes s ers.b enutz t werden. Mit Hilfe geeigneter Vorrichtungen ist es möglich, den genannten Ausgleich so durchzuführen, daß die Austrittsgeschwindigkeit des geschmolzenen Glases konstant bleibt, Indem Änderungen der Zähflüssigkeit und/oder des vom Stand und der Dichte des Glasbades abhängigen statischen Drucks automatisch durch Änderung des erfindungsgemäß zur Anwendung kommenden künstlichen zusätzliehen Drucks ausgeglichen werden.

In der Zeichnung ist die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei verschiedenen beispielsweisen Ausführungen von Glasspinnöfen dargestellt.

Abb. ι ist ein senkrechter Schnitt durch einen elektrisch oder sonstwie geheizten Glasschmelzofen, der allseitig luftdicht abgeschlossen ist und in den ein gasförmiges Druckmittel eingeführt wird.

Abb. 2 ist ein waagerechter Schnitt durch einen Glasspinnofen, bei dem der zusätzliche Druck auf das Glasbäd durch einen Kolben aus feuerfestem Werkstoff ausgeübt wird, der in einem im Ofen selber gebildeten Zylinder spielt.

Abb. 3 ist ein senkrechter Schnitt durch einen der Abb. 2 ähnlichen Ofen, bei dem jedoch der Kolben in senkrechter Richtung arbeitet und die Spinndüse wie üblich so angeordnet ist, daß das Glas senkrecht nach unten austritt.

Bei der Ausführung nach Abb. 1 ist in dem Ofen i, welcher das geschmolzene Glasbad 2 enthält, eine Kammer 3 für ein gasförmiges Druckmittel vorgesehen. Der Ofen ist allseitig luftdicht geschlossen, so daß der Druck in der Kammer 3 sich nicht entspannen kann. Das Druckmittel wird der Kammer 3 durch eine Leitung 4 zugeführt, die durch ein Manometer 5 kontrolliert wird. 6 sind die öffnungen der Spinndüse für die Glasfaden 7, die aus dem Ofen'nicht nur durch die Wirkung der eigenen Schwere, sondern auch durch den zusätzlichen Druck austreten, der von dem Druckmittel in der Kammer 3 auf die Oberfläche 2_a des Glasbades 2 ausgeübt wird.

Zufolge dieser Maßnahme kann das Glasbad auf einer Temperatur gehalten werden, die tiefer als die normale Temperatur ist und trotzdem für das Glas eine Austrittsgeschwindigkeit erzielt werden, die gleich derjenigen ist, die man ohne den Druck in die Kammer 3, aber mit einer höheren Temperatur erzielen könnte.

Der zusätzliche Druck kann V₁₀, V₁₀, ³/₁₀ Atm. und mehr betragen.

Der Ofen i' der Abb. 2 weist eine Spinndüse mit waagerecht liegenden Spinnöffnungen 6 auf, wodurch eine Wickeltrommel 8 erforderlich wird, die mit ihrer Oberfläche 8' senkrecht zu den Öffnungen 6 liegt. Diese Anordnung kann auch so geändert werden, daß die Spinnöffnungen im oberen Teil des Ofens liegen, so daß das Spinnen von dem statischen Druck des Glasbades unabhängig und nur durch den Druck bedingt wird, der von dem in dem Zylinder 10 spielenden feuerfesten Kolben 9 auf das Bad 2' ausgeübt wird.

Bei der Ausführung nach Abb. 3 wird ein Druckpolster 3" durch die Druckwirkung des hier in einer senkrechten Ebene wirkenden 'feuerfesten KoI-bens 9" auf das Bad 2" gebildet. In diesem Fall addieren sich der statische Druck des Bades und der von dem Kolben 9" erzeugte Druck; bei sonst gleichen Verhältnissen wird deshalb die Durchflußgeschwindigkeit der Fäden 7' erhöht.

Wie bereits angegeben, können die Temperatur und der Druck, die für das Arbeiten der Spinndüse bestimmend sind, im gegenläufigen Sinne geändert werden. Durch geeignete Kupplung eines Thermometers mit einem Membran-Manometer ist es beispielsweise möglich, ein beständiges Gleichgewicht zwischen diesen beiden Faktoren, der Temperatur und dem Druck, herzustellen, um ein Durchfließen des Glases mit konstanter Geschwindigkeit durch die Spinnöffnungen zu erzielen, gleichviel wie hoch die Temperatur liegt, auf welcher das Glasschmelzbad aus sonstigen technischen Gründen gehalten werden soll.

Zur Erzielung einer gleichmäßigen Austrittsgeschwindigkeit kann man auch den Faktor der Zähflüssigkeit mitwirken lassen, dessen Größe nicht ausschließlich von der Temperatur, sondern auch "von der Beschaffenheit und dem Mischungsverhältnis der das Glasbad bildenden Bestandteile abhängig ist. Zu diesem Zweck kann mit der obenerwähnten Kupplung von Thermometer und Mano-

meter gleichzeitig ein Viskosimeter kombiniert werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 5

1. Verfahren zum Spinnen von Glas aus einer geschmolzenen Glasmasse, die durch Spinnöffnungen des Ofens zum Austritt gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Ofen allseitig

ίο luftdicht geschlossen ist und daß auf das in ihm enthaltene Glasbad ein künstlicher Druck ausgeübt wird, der, zusätzlich zum statischen Druck des Bades oder unabhängig von diesem wirkend, die Durchtrittsgeschwindigkeit des geschmolzenen Glases durch die Spinnöffnungen beeinflußt und sich nach der gewünschten Fadenziehgeschwindigkeit richtet.

2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß im Ofen oberhalb des Glasbades eine Druckkammer gebildet ist, die von einer Erzeugerquelle aus mit einem gasförmigen Druckmittel gespeist wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der künstliche Druck durch mechanische Mittel, beispielsweise durch einen unmittelbar auf die Glasmasse wirkenden Kolben, ausgeübt wird, wobei ein gasförmiges Druckpolster zum Druckausgleich vorgesehen werden kann und die Spinnöffnungen irgendeine gewünschte Richtung und Lage einnehmen können.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Spinnen bei unter der üblichen Temperatur liegenden Temperaturen vorgenommen und zur Erzielung einer bestimmten Glasaustrittsgeschwindigkeit die größere Zähflüssigkeit der Glasmasse durch einen auf sie ausgeübten entsprechend höheren Druck ausgeglichen wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß durch Zusammenwirken eines die Glasmasse kontrollierenden Thermometers und eines Manometers für das zugeführte Druckmittel die Glasaustrittsgeschwindigkeit selbsttätig konstant gehalten wird, gegebenenfalls unter Mitwirkung einer den, je nach der Badzusammensetzung und Temperatur veränderlichen, Zähflüssigkeitskoeffizienten kontrollierenden Vorrichtung.

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis S, dadurch gekennzeichnet, daß der angewandte künstliche Druck V₁₀, ²/₁₀, ³/₁₀ Atm. oder mehr beträgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen