DE952840C

DE952840C - Vorrichtung zum Zerblasen von geschmolzenem Glas oder glasartigem Material zu Fasern

Info

Publication number: DE952840C
Application number: DEH8493A
Authority: DE
Inventors: Ernest Mayer Hommel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1951-05-01
Filing date: 1951-05-16
Publication date: 1956-11-22

Description

Die vor liegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zerblasen von geschmolzenem Glas oder glasartigen Massen zu Fasern aus einer Düse, die mit dem geschmolzenen Glas oder glasartigem Material in Verbindung steht und an der ein Gas- oder Luftstrom mit großer Geschwindigkeit vorbeiströmt. Die glasartigen Massen, hauptsächlich Silikate, ergeben dabei Fasern oder Fäden, die unter anderem auch zur Herstellung von Fritten für die Erzeugung von Schmelzemails dienen können.

Bei der Herstellung solcher Fäden, die insbesondere für Isolierzwecke benutzt werden, wie auch für die anschließende Vermahlung zu Email ist es bei den bisherigen Verfahren vielfach sehr störend, daß die Fasern nicht gleichmäßig in ihrer Stärke oder zu grobfaserig sind oder in unerwünschter Weise kleine Glasperlen und Knötchen enthalten. Die Entstehung solcher Ungleichmäßigkeiten in den Fasern wird nun nach vorliegender Erfindung dadurch vermieden, daß man zum Zerblasen des Glases oder der glasartigen Massen Vorrichtungen benutzt, bei denen die Düse für den Durchtritt der aus einem Vorratsraum kommenden Glasschmelze am Austrittsende der Schmelze eine schalenförmig erweiterte Öffnung besitzt, an der der das Zerteilen bewirkende Gasstrom, der sich mit großer Geschwindigkeit in Richtung der Düsenachse bewegt, wirbelfrei vorbeiströmt.

Zur Unterstützung der Saugwirkung dieses Luftstnomes und Faseraustrittes aus der Düse kann gegenüber der Austrittsöffnung dieser Düse noch zusätzlich eine Saugvomchtung, z. B. ein Ventilator; vorgesehen sein, weiter kann sich zur Ablage der Fasern ein umlaufendes Sieb oder ein Förderband in der Nähe der Düse vorbeibewegen. Es sind zwar schon verschiedenartige Vorrichtungen zur Herste]-

lung von Glasfasern durch Zerblasen und/oder Absaugen einer aus einer Düse austretenden Glasschmelze vorgeschlagen worden, z. B. solche Vorrichtungen, bei denen zwischen der in üblicher Weise als runder Kanal ausgebildeten Düse und einer ringförmigen, um diese Düse herumliegenden weiteren Düse zum Einblasen von Preßluft noch eine zusätzliche Öffnung zum Ansaugen von Außenluft vorgesehen ist. Auch die Anordnung zusäizlicher Ansaugmittel neben den erwähnten Austrittsdüsen für die Schmelze und für die Preßluft ist bereits vorgeschlagen worden. Demgegenüber liegt das besondere Neue der vorliegenden Erfindung darin, daß, durch die schalenartige Erweiterung der Düse am Austrittsende eine besonders große Berührungslinie zu der zufließenden Schmelze und dem am Rand dieser Schale vorbeistreichenden Luftstrom geschaffen wird, und weiterhin darin, daß dieser Luftstrom wirbelfrei ist. Es gelingt dadurch in der Tat, völlig einheitliche und von Knötchen oder Perlen freie, sehr dünne Fasern zu erzielen, die auf dem nachgeschalteten Sieb oder Förderband in Gestalt einer Matte abgenommen und weggeführt werden. Die erzeugte Matte kann dann für die Handhabung und Weiterförderung in passende Längen und Stücke geschnitten werden, je nachdem, wie man sie für Isolierzwecke benötigt. Zur Verwendung als Fritte werden die Fasern, gegebenenfalls nachdem sie fein zerschnitten sind, zu Pulver gemahlen. Infolge der hohen Feinheit der Fasern geht dieses Mahlen erheblich, leichter und schneller vor sich, als wenn die bisher zur Herstellung von Email meist benutzten Fritten gemahlen werden. Ein weiterer Vorteil zur Verwendung solcher feiner Glasfaser zur Emailherstellung besteht darin, daß keine Abschreckung der geschmolzenen Masse mehr nötig ist, die man bisher bei 'der Verarbeitung von Fritten benötigte; bei dieser Abschreckung bestand immer die Gefahr. daß dabei gewisse Bestandteile der Fritten von dem Wasser herausgelöst wurden oder, umgekehrt, daß aus dem Wasser Verunreinigungen, insbesondere Eisenverbindungen, sich auf der Fritte niederschlagen, wodurch mitunter Verfärbungen verursacht 4-5 wurden. Häufig genügt schon eine ganz geringe Menge solcher Verunreinigungen, um eine sehr erhebliche Wirkung auf das fertige Email auszuüben, wenn dieses schließlich fertig gebrannt wird.

Zum besseren Verständnis des erfindungsgemäßen Verfahrens dienen die Zeichnungen. Es zeigt

Fig. ι eine Ausführungsart einer Vorrichtung für die Umwandlung geschmolzenen Glases in ein mattenartiges Gewebe aus gleich dicken Fasern,

Fig. 2 einen senkrechten Schnitt durch die Mitte eines Ofenvorherdes und die für das Verfahren verwendete Saugvorrichtung mit der Düse,

Fig. 3 eine der in Fig. 2 gezeigten Ansicht ähnliche Anordnung, bei der jedoch die Düse am Boden des Vorherdes statt oberhalb desselben angeordnet ist.

In den Fig. 1 und 2 der Zeichnung ist 2 der Vorherd eines Schmelzofens, in dem eine geschmolzene Glas- oder Silikatmasse der für die Herstellung von Fritte oder Mineralwolle üblichen Art enthalten ist.

Der Vorherd ist so gebaut, daß das Glas in ihm in bekannter Weise in heißem Zustand gehalten wird. In die mit 3 bezeichnete Glasmasse erstreckt sich abwärts ein Körper 4 mit einer unten offenen Kammer 5, die oben eine kleinere Öffnung hat. Axial aus dieser Kammer 5 erstreckt sich senkrecht aufwärts ein Rohr 6, das an der Spitze eine schalenförmige Aussparung 6_a besitzt. Dieses Rohr 6 bildet die Düse der Saugvorrichtung. Im Körper 4 ist oberhalb der Kammer S eine zweite Kammer angeordnet, in welche ein Gas unter hohem Druck, vorzugsweise komprimierte Luft, durch ein Rohr ~j_a zugeführt wird. Oberhalb der Kammer 7 befindet sich eine weitere Kammer 8, die mit der Kammer 7 durch die Öffnungen 9 verbunden ist. Oben auf dem Körper 4 ist ein Deckel 4 befestigt, der einen konzentrischen, in Richtung auf die Achse allmählich dünner werdenden überhängenden ringförmigen Rand hat, dessen innere Kante in kleinem Abstand von der Düse 6 liegt, so daß dort ein relativ enger Durchlaß gebildet wird. Das Rohr 6 kann aus Metall bestehen, wird vorzugsweise aber aus feuerfester Keramik hergestellt, damit durch Erosion etwa abfallende Teile keinen schädlichen Einfluß auf die Fritte haben können.

Um die Düse herum erstreckt sich aufwärts ein Gehäuse 12, von dessen oberem Ende seitlich horizontal ein Abflußrohr 13 ausgeht, das in ein aufwärts gerichtetes Rohr 14 führt, welches in einen Saugventilator 15 mündet. Ein Gliederriemen oder ein biegsames Siebband wird mit seinem unteren Trum durch den oberen Teil der Kammer innerhalb des Gehäuses 12 geführt, wozu ein entsprechend schmaler Schlitz 18 an der Eintrittsseite des Bandes und ein breiterer für die Ausgangsseite vorgesehen i'st. Das -obere Trum des Bandes liegt oberhalb des Auslaßrohres 13, da der waagerechte Teil dieses Rohres sich so weit erstreckt, daß das Band nicht durch den Durchgang zwischen dem Gehäuse 12 und dem Ventilator 15 zu gehen braucht. Das als .endloses Förderband gestaltete Siebband wird über die Rollen 19 und 20 geführt, von denen eine von einer nicht gezeigten Kraftquelle angetrieben wird, und zwar mit gleichbleibender vorbestimmter Schnelligkeit.

Während des Betriebes der Vorrichtung saugt der Ventilator 15 kontinuierlich Luft aus dem Gehäuse .12 durch das in Bewegung gehaltene Siebband. Gleichzeitig wird auch Luft oder Gas in das Rohr 7a gedruckt. Während die Druckluft von der Kammer 8 über den ringförmigen Rand 11 streicht, erzeugt sie über der Spitze der Düse einen Unterdruck, durch den das geschmolzene Glas 3 aufwärts in die Kammer 5 und durch die Düse gesaugt wird. Beim Austritt aus der Düse wird das Glas von dem aus dem die Düse umgebenden ringförmigen Schlitz kommenden Luftstrom erfaßt und fast sofort in sehr gleichförmige feine dünne Fasern ierstäubt. Verstärkt durch die Saugwirkung des Ventilators 1S strömt die Luft nun aufwärts durch das Siebband 17, an dessen unterer 'Seite sich die

Fasern sammeln und zu Matten verflechten, so daß bei, der gleichmäßigen Fortbewegung des Bandes ein fortlaufendes Mattenband von im wesentlichen gleichmäßiger Dicke entsteht, das an einer außerhalb der Kammer 12 liegenden Stelle vom Siebband gelöst wird, wie in Fig. 1 der Zeichnung gezeigt ist.

In manchen Fällen ist es wünschenswert, die

Düse abwärts, statt aufwärts gerichtet anzuordnen.

Fig. 3 zeigt eine so abgeänderte Ausführung, bei der das Düsenaggregat in jeder Beziehung dem oben beschriebenen entspricht und nur statt aufwärts abwärts gerichtet und in den Boden des Vorherdes eingesetzt ist. Wie in Fig. 2 liefert die Düse das Glas in ein Gehäuse ähnlich dem Gehäuse 12, so daß die Fasern abwärts auf ein bewegtes Band •gesaugt werden, wo sie Matten bilden.

Das auf die beschriebene Weise durch 'eine der beiden Ausführungsarbeiten der Erfindung erzeugte kontinuierliche Mattenband ist dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Fasern sehr fein sind und den gleichen Durchmesser haben und im wesentlichen frei von Perlen- oder Knotenbildung sind. Das Band kann in passende Längen für die Handhabung oder für Isolierungszwecke geschnitten werden. Im Falle der Herstellung von Fritte können die Bänderstücike in den Fülltrichter einer Mahlvorricihtung gebracht werden, in der die Fasern durch kurzes Mahlen in den für die Fritte notwendigen pulverförmigen Zustand gebracht-werden.

Neben dem Vorzug der Schnelligkeit und Billigkeit der Herstellung besitzt die erfindungsgemäß, hergestellte Fritte den Vorteil der besseren Qualität, da sie während des Verfahrens nicht in Berührung mit Wasser gekommen ist.

Wenn auch dieser Beschreibung eine besondere Form und Anordnung der Düse und der Ansaugvorrichtung für 'das Glas zugrunde liegt, so ist es doch selbstverständlich, daß für die Ausführung der vorliegenden Erfindung auch verschiedene Änderungen und Abwandlungen vorgenommen werden können, ohne daß der Rahmen der Erfindung dadurch überschritten wird.

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Zerblasen von geschmolzenem Glas oder glasartigem Material zu Fasern mittels einer Düse, die mit dem geschmolzenen Material in Verbindung steht, und mittels eines Gas- oder Luftstromes, der mit großer Geschwindigkeit in Richtung der Düsenachse an dem Düsenrand vorbeiströmt, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (6) am Austrittsende des geschmolzenen Materials eine schalenförmig erweiterte Öffnung (6_a) besitzt, an der der Gasstrom wirbelfrei vorbeiströmt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Unterstützung der Saugwirkung und des Faseraustrittes aus der Düse (6) gegenüber ihrer Antrittsöffnung eine Saugvorrichtung, z.B. ein Ventilator (15), und zur Ablage der Fasern ein umlaufendes Sieb oder Förderband vorgesehen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschriften Nr. 813485,

509;

britische Patentschrift Nr. 610845;
USA.-Patentschriften Nr. 1 807 178, 2233433,

2294588, 2338473.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen