DE1596559B1 - Vorrichtung zum kontinuierlichen herstellen von glas faeden mit einem durchmesser von hoechstens 2,5 mm durch ausziehen auf einer rotierenden oberflaeche, zum abtrennen von glastropfen und zum sammeln in form einer vielschichtigen matte - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kon- daß Glasstäbe vertikal nebeneinander in Trägern tinuierlichen Herstellen von Glasfäden mit einem angebracht bzw. durch Rollen mit vorbestimmter Durchmesser von höchstens 2,5 mm durch Ausziehen Geschwindigkeit langsam abbewegt werden, wobei auf einer rotierenden Oberfläche, zum Abtrennen die unteren Enden der Stäbe gleichzeitig durch eine von Glastropfen sowie zum Sammeln der Fäden in 5 Heizung auf eine Temperatur gebracht werden, die Form einer vielschichtigen Matte. das Glas dieser Stäbe zum Ausziehen zu Glasfäden

Dabei fallen unter dem Einfluß der Schwerkraft geeignet macht. Wenn die Viskosität des Glasflusses Tropfen geschmolzenen Glases nach unten und genügend abgenommen hat, fällt ein Tropfen geziehen Glasfäden hinter sich her, die sie in Beruh- schmolzenen Glases unter dem Einfluß der Schwerrung mit einer rotierenden Oberfläche bringen, die io kraft von dem Stab ab und zieht einen Glasfaden von den Fallwegen der Glastropfen tangiert wird; nach sich. Unter diesen Glasstäben ist eine rotierende schließlich werden die Glastropfen von den nach- Trommel so angeordnet, daß ihre Umfangsfläche im folgenden Glasfäden abgetrennt. wesentlichen den Weg der nach unten fallenden Glas-

Aus der deutschen Patentschrift 584 215 ist schon tropfen tangiert, so daß die ausgezogenen Fäden an ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Spinnen 15 den Umfang dieser Trommel gelangen, an dieser von Glasfäden bekannt, bei welcher die aus einer gewissermaßen festkleben und ein kontinuierliches flüssigen Glasmasse abfallenden Glastropfen Fäden Ausziehen der Fäden stattfindet. Vor Vollendung nach sich ziehen, die auf eine Trommel aufgewickelt eines Umlaufes werden dann die Fäden von der werden sollen. Schwierig ist bei diesem Verfahren, Trommel wieder abgenommen und weiterverarbeitet, daß die den Faden nach sich ziehenden Tropfen 20 beispielsweise auf eine Spule aufgewickelt. Ein solnicht ebenfalls auf die aufzuwickelnde Trommel ge- ches Verfahren hat den Nachteil, daß das Glas zulangen dürfen, da dadurch eine Störung in der Aus- nächst in Glasstäbe umgeschmolzen wird, die dann bildung des Vlieses bzw. überhaupt eine Unbrauch- nochmals auf Schmelztemperatur gebracht werden barkeit des gewonnenen Faserflors bewirkt würde. müssen, damit die auszuziehenden Fäden gebildet Die bekannte Anordnung sieht deshalb vor der 25 werden können.

Wickeltrommel angebrachte Mulden oder Näpfchen Die Erfindung hat die Aufgabe, Nachteile der bevor, in welche der Tropfen einfallen kann. Sind die kannten Anordnung zu vermeiden und eine Vorrich-Tropfen in die Näpfchen eingefallen, dann wird die tung anzugeben, die es ermöglicht, durch einmaliges ganze Apparatur so verdreht, und zwar von Hand, Aufschmelzen einer Glasmasse und durch entspredaß der Faden auf die Oberfläche der Trommel 30 chend geschickte Anordnung von Schmelzeinheiten gelangen kann. Ein solches Verfahren ist umständlich in Verbindung mit Trommeln und Abziehvorrich- und zeitraubend, da das Einfallen der Tropfen in die tungen an einem Förderband einen Glasfaserflor her-Näpfchen ja beobachtet werden muß, und ist nicht zustellen, der dicht und kräftig ist und wobei die für eine kontiuierliche Herstellung von Glasfäden Gesamtvorrichtung vollkommen automatisch und unter Verwendung von sehr vielen Spinndüsen ge- 35 ohne Unterbrechung arbeiten kann, was eine besoneignet. Außerdem befindet sich bei dieser Anordnung ders wirtschaftliche Herstellung ermöglicht. Die Erder Fallweg des Tropfens mit dem nachgezogenen findung geht dabei aus von einer Vorrichtung der Faden nicht tangential zu der Umfangsfläche der eingangs beschriebenen Art und besteht zur Lösung Trommel. der Aufgabe darin, daß eine Vielzahl von Schmelz-

Aus der österreichischen Patentschrift 204 202 40 einheiten gegeneinander versetzt auf gegenüberliegenkann ein ähnliches Verfahren zur Herstellung von den Längsseiten oberhalb eines auf einer geradverspinnbarem Faserflor, insbesondere aus Glas, linigen Bahn bewegbaren Förderbandes angeordnet entnommen werden; in dieser Patentschrift ist je- ist, daß jeder Schmelzeinheit zur Aufnahme von doch überhaupt keine Möglichkeit angegeben, wie schmelzflüssigem Glas eine Zuführeinrichtung zugedie Tropfen von den Fäden befreit werden können 45 ordnet ist, an deren Boden eine Vielzahl von rohrund wie die Anordnung der Schmelzeinheiten er- förmigen Düsenkörpern in Reihen angeordnet und folgen soll. Als bekannt geht hervor, daß die von nach unten gerichtet sind, daß unterhalb jeder den Tropfen ausgezogenen Fäden auf eine schnell Schmelzeinheit und der angrenzenden Zuführeinrotierende Trommel gelangen und dann von dieser richtung drehbare Trommeln angeordnet sind, deren Trommel von dem schmelzbaren Stoff abgezogen 50 Längsachse jeweils wenigstens ebenso lang wie die werden und knapp bis zur Vollendung einer ein- Zuführeinrichtung ist, und daß der Umfang der maligen Umwindung mitgenommen werden; durch Trommeln die Bahn der Fäden, die von Glastropfen einen Stau infolge eines von der Trommel erzeugten nachgezogen werden, die infolge der Schwerkraft Umlaufwindes oder einer Ablenkung werden sie dann von den Düsenkörpern aus nach unten fallen, im abgehoben und einer Weiterbehandlung zugeführt. 55 wesentlichen tangiert, so daß die Fäden in Eingriff Maßnahmen, wie eine Abtrennung der Fäden von mit dem Umfang der jeweiligen Trommeln gebracht den Tropfen vorgenommen werden kann, wie ver- und durch Drehung der Trommeln ausgezogen werhindert werden kann, daß bei kontinuierlicher Her- den, daß weiterhin Schaber zur Abnahme der Fäden stellung Tropfen auf die Trommel gelangen bzw. wie von den Trommeln und Umlenkbleche für die Uberdie Anordnung von Schmelzeinheiten zu der Trom- 60 führung der Fäden auf das obere Trum des Fördermel und die Anordnung der Trommel zu den weiter- bandes vorgesehen sind.

verarbeitenden Anordnungen vorgenommen werden Gemäß der Erfindung wird also zunächst eine

soll, sind in der österreichischen Patentschrift nicht Glasmasse aufgeschmolzen, so daß Ströme geschmolangegeben. zenen Glases durch Düsenkanäle aufweisende Düsen-

Schließlich geht aus der französischen Patentschrift 65 körper hindurchströmen können, wobei sich zu Be-576 noch ein Verfahren zur Bildung kontinuier- ginn dieses Vorganges am Eingang eines jeden licher Fäden aus mineralischen Werkstoffen, wie Düsenkörpers ein Glastropfen bildet, der unter dem beispielsweise Glas, hervor, welches darin besteht, Einfluß der Schwerkraft in den Bereich einer rotieren-

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den Oberfläche gelangt, worauf die Glastropfen von F i g. 6 einen Schnitt längs der Linie 6-6 in F i g. 5,

den von diesen Glastropfen ausgezogenen Glas- Fig. 7 eine Teilansicht einer Düsenwanne von

fäden getrennt, insbesondere abgebrochen werden unten,

derart, daß die nachfolgenden Fäden an der rotieren- F i g. 8 einen Teilschnitt durch eine Düsenwanne

den Oberfläche anhaften und zu kontinuierlichen 5 in größerer Darstellung als in den vorhergehenden Fäden ausgezogen werden, die in kontinuierlicher Figuren,

Weise gesammelt werden können. Ein besonderer F i g. 9 eine Draufsicht auf einen Düsenkörper von

Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist darin unten und

zu sehen, daß eine größere Anzahl von Düsenkör- Fig. 10 eine Draufsicht auf eine Düsenwannen-

pern vorgesehen ist, die an einer Düsenwanne ange- io einheit mit drei Reihen von Düsenkörpern von unten, bracht sind, in der das Glas in einem derart dünn- Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel

flüssigen Zustand gehalten wird, daß sich selbst noch weist zum Sammeln der Glasfaden ein Förderband an diesen Körpern mit einer minimalen Stirnfläche auf, auf dem die Glasfäden zur Bildung einer Matte an ihrem Ausgang Tropfen bilden, die unter dem verteilt werden. Wie die Fig. 2 zeigt, sind mehrere Einfluß der Schwerkraft abfallen und in den Bereich 15 Fadenauszieh-Einheiten 10 in Längsrichtung des einer dem Ausziehen von Glasfäden dienenden Förderbandes nebeneinander und seitlich gegeneinrotierenden Oberfläche gelangen. Die erfindungs- ander versetzt so angeordnet, daß die von einer gemäße Vorrichtung gestattet also ein automatisches jeden Fadenauszieh-Einheit ausgegebenen Fäden auf Aufnehmen der Glasfadenherstellung sowie eine das Förderband gelangen.

automatische Wiederaufnahme im Falle eines Faden- 20 Eine Düsenwanne 11 ist mit ihrer Längsrichtung bruchs, so daß bei geringsten Glasverlusten infolge parallel zur Achse einer Ausziehtrommel 12 angeabfallender Tropfen kontinuierliche Glasfäden her- ordnet, die von einem nicht dargestellten Motor anstellbar sind. Vorteilhaft ist bei der Erfindung weiter- getrieben wird. Die Düsenwanne ist so ausgebildet, hin, daß die auf gegenüberliegenden Seiten eines daß sie zwei Düsenwanneneinheiten 14 und 14 a aufFörderbandes angeordneten Schmelzeinheiten gegen- 25 weist, die mit ihren Stirnseiten nebeneinander liegen einander versetzt sind, so daß es möglich ist, auf und jeweils eine Bodenplatte 15 haben, deren jede engstem Raum eine beträchtliche Anzahl von mit zwei Reihen von sich nach unten erstreckenden Schmelzeinheiten auf ein Förderband arbeiten zu Düsenkörpern 16 bestückt ist; die Düsenkörper lassen. weisen Düsenkanäle 17 auf, durch die Ströme 18

Schließlich weist die Vorrichtung nach der Er- 30 geschmolzenen Glases oder eines anderen minerafindung derart bemessene Düsenkörper an einer lischen Materials fließen.

Düsenwand auf, daß diese Düsenkörper die Bildung Die Reihen von Düsenkörpern sind gemäß den

solcher Glastropfen fördern, deren Masse gerade F i g. 3 und 7 nahe beieinander angeordnet, und noch ausreichend ist, um die Glasfadenherstellung zwar zu beiden Seiten einer vertikalen Mittelebene, einzuleiten oder nach einem Fadenbruch wieder auf- 35 die eine Umfangsfläche 13 der Ausziehtrommel 12 zunehmen; andererseits sind die Düsenkörper so tangiert, wie die F i g. 1 und 3 zeigen. Unter der Ausbemessen, daß die Anlaufzeit bei Aufnahme der ziehtrommel ist ein diese teilweise umgebendes Leit-Glasfadenherstellung oder nach einem Fadenbruch blech 22 vorgesehen, dessen Zweck noch erläutert auf ein Minimum reduziert werden kann. werden muß. Die Ströme 18 werden dadurch zu

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind 40 Fäden 24 ausgezogen, daß sie in Kontakt mit der Schmelzkammer und Düsenwannen so ausgebildet, Ausziehtrommel 12 gebracht werden; danach gedaß das Glas an den Ausschlußöffnungen der Düsen- langen sie an ein Umlenkblech 26, das mit einem körper stets im wesentlichen dieselbe Temperatur oszillierenden Umlenkblech 28 zusammenwirkt, wel- und damit dieselbe Viskosität hat, die für die ge- ches die Fäden 24 auf das obere Trum 30 des sich wünschte schnelle Bildung von Glastropfen sowie 45 in Längsrichtung bewegenden endlosen, perforierten für das Ausziehen von Glasfaden mit einer bestimm- Förderbandes aufbringt. Im übrigen kann noch eine ten, gleichmäßigen Dicke erforderlich sind. Aufbringvorrichtung 25 zum Aufbringen eines Gleit-

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung mittels oder eines Überzuges auf die Glasfäden vorergeben sich aus den Patentansprüchen. Der nach- gesehen sein.

folgenden Erläuterung eines Ausführungsbeispiels in 50 Wie die Fig. 2 zeigt, schichten die verschiedenen der Beschreibung können weitere Vorteile und An- Fadenauszieheinheiten 10 ihre kontinuierlichen Fäden Wendungsmöglichkeiten entnommen werden; das in eng aufeinanderfolgenden, sich überlappenden dargestellte Ausführungsbeispiel stellt eine besonders Lagen auf das obere Trum 30 des Förderbandes, so zweckmäßige Konstruktion dar, so daß ihre Aus- daß dort eine Matte 32 gebildet wird. Die Fig. 1 bildung auch im einzelnen als mit zur Erfindung 55 und 3 zeigen ferner die besondere Lage eines Schagehörig betrachtet werden muß. Es zeigt bers 36, der die Entfernung der kontinuierlichen

Fig. 1 eine schematische, perspektivische Teil- Fäden von der Umfangsfläche 13 der Ausziehtrommel darstellung einer Vorrichtung gemäß der Erfindung, 12 gewährleistet und sie in Richtung auf das Um-Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf die Vor- lenkblech26 führt.

richtung gemäß F i g. 1, jedoch mit mehreren Faden- 60 Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht auszieh-Einheiten, im Aufschmelzen einer Glasmenge sowie in einer

F i g. 3 eine schematische Seitenansicht der Vor- anschließenden Läuterung des Glases, so daß es zur richtung gemäß Fig. 1, Bildung von Fäden geeignet ist und der Düsenwanne

Fig. 4 eine Seitenansicht eines Düsenkörpers mit zugeführt werden kann. Ein bevorzugtes Ausfüheinem hiervon soeben abfallenden, einen Glasfaden 65 rungsbeispiel einer Schmelzkammer sowie einer nachziehenden Glastropfen, Düsenwanne ist in den F i g. 6 und 7 dargestellt. Die

Fig. 5 eine Seitenansicht einer mit zwei Düsen- Schmelzkammer ist langgestreckt und mit dem Bewanneneinheiten bestückten Schmelzkammer, zugszeichen 40 gekennzeichnet; sie wird von Scha-

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mottestein 42 oder einem anderen feuerfesten Mate- Ordnung sowie die Abmessungen der Düsenkörper

rial gebildet, das von einem Rahmen 44 gehalten ist. sind wesentliche Merkmale der erfindungsgemäßen

Über dem Schamottestein 42 befindet sich ein Vorrichtung. Einerseits sollen so viel Düsenkörper Ansatzstück 46, das ebenfalls aus einem feuerfesten wie möglich verwendet werden, um gleichzeitig eine Material ist und einen Zufuhrkanal 48 für die 5 möglichst große Anzahl von Fäden herstellen zu Schmelzkammer 40 bildet. Dieses Ansatzstück trägt können, damit das Herstellungsverfahren möglichst eine Flanschhülse 50, die vorzugsweise aus Metall wirtschaftlich ist. Andererseits muß jedoch der Abist und ein sicheres Einleiten des Glases in den Zu- stand zwischen den einzelnen Düsenkörpern groß fuhrkanal48 gewährleistet. Über dem Zufuhrkanal genug sein, daß sich Glastropfen an den Auslaß-48 befindet sich ein Förderer 54 mit nach unten zu io öffnungen der Düsenkörper bilden und unter dem konvergierenden Seitenwänden 56; in einer Kammer Einfluß der Schwerkraft abfallen können, ohne daß dieses Förderers befindet sich eine Fördertrommel diese Glastropfen mit anderen Glastropfen oder 60, um vorbestimmte Glasmengen pro Zeiteinheit in Glasfäden in Berührung kommen, so daß sie getrennt die Schmelzkammer 40 durch eine Auslaßöffnung 62 bis in den Bereich des Leitbleches 22 fallen. Auf einzuführen, die von den konvergierenden Seiten- 15 diese Weise läuft die Fadenherstellung selbsttätig an wänden 56 unterhalb der Fördertrommel 60 gebildet und wird auch selbsttätig nach einem Fadenbruch wird. wieder aufgenommen.

Innerhalb der Schmelzkammer erstreckt sich in Die Düsenkörper 16 sind rohrförmig ausgebildet deren Längsrichtung sowie quer über die Schmelz- und weisen die Düsenkanäle 17 auf; sie sind an den kammer ein Heizkörper 66, der vorzugsweise die 20 Bodenplatten 15 der Düsenwanneneinheiten ange-Form eines gewölbten Streifens hat und mit seitlichen schweißt oder in anderer Weise dort befestigt. Zu Randbereichen 68 an Polschuhen 69 befestigt ist, die beiden Seiten einer vertikalen Mittelebene, die die an nicht dargestellte Stromleiter angeschlossen sind, Umfangsfläche 13 der Ausziehtrommel 12 tangiert, um dem Heizkörper 66 elektrische Energie zuzu- ist jeweils eine Reihe von Düsenkörpern 16 vorgeführen, wobei der den Heizkörper durchfließende 25 sehen, so daß möglichst viele Glasfäden an die Umelektrische Strom in üblicher Weise gesteuert und fangsfläche der Ausziehtrommel gelangen, wodurch kontrolliert wird. Der Heizkörper 66 ist ein Wider- die Glastropfen beim Anlaufen oder Wiederaufstandsheizkörper und führt das in die Schmelz- nehmen der Fadenherstellung von den Glasfaden kammer 40 eingeführte Glas in den geschmolzenen entfernt werden.
Zustand über. 30 Wenn die Masse eines sich an einem Düsenkörper

Wie in F i g. 5 mit gestrichelten Linien dargestellt bildenden Glastropfens zu gering ist, um diesen

ist, bildet der Schamottestein außer der Schmelz- Glastropfen unter dem Einfluß der Schwerkraft bis

kammer 40 sowie einem vertikalen Kanal eine in den Bereich des Leitbleches 22 abfallen zu lassen,

Zwischenwand 43, die diesen Kanal in zwei Teil- so bildet sich ein Glastropfen, der lediglich ein kurzes kammern 41 und 41a unterteilt. Durch diese Aus- 35 Stück von der Düsenwanne abfällt, da sich das Glas

bildung wird die Temperatur des Glases über der beim Übergang von dem den Düsenkanal verlassen-

Düsenwanne stabilisiert, so daß das Glas beim Ab- den Glasstrom zum Glasfaden außerordentlich

wärtsströmen geläutert wird. schnell abkühlt; wegen der nun eintretenden Er-

Die Düsenwanneneinheiten 14 und 14 α sind unten starrung des Glases am Übergang zwischen dem am Schamottestein 42 befestigt; die gemäß F i g. 7 40 Glasfaden und dem konischen Bereich am unteren

angeordneten Düsenwanneneinheiten sind zusammen Ende des Glasstromes fällt der Glastropfen nicht

etwas kürzer als die Ausziehtrommel 12. weiter, und im folgenden bildet sich an diesem

Gemäß F i g. 7 weisen die Endbereiche einer jeden Düsenkörper ein neuer Tropfen. Dieser Vorgang

Düsenwanneneinheit 14 bzw. 14 a Anschlußflansche wiederholt sich, so daß nur kurze Glasfasern nach

78 und 79 auf, die mit Stromschienen 80 und 81 45 sich ziehende Glastropfen gebildet werden und so-

verbunden sind, über welche in geeigneter Weise wohl eine automatische Aufnahme als auch eine

gesteuerter elektrischer Strom zum Aufheizen des Wiederaufnahme der Glasfadenherstellung unmög-

Glases im Bereich der Düsenwanne zugeführt werden lieh ist.

kann, um so die Temperatur und somit die Viskosität Es wurde festgestellt, daß ein Glastropfen B

des Glases in der Düsenwanne im wesentlichen 50 (F i g. 4) mit einem Durchmesser von ungefähr

konstant zu halten. 4,8 mm und einem Gewicht von ungefähr ¹It g eine

Den Düsenwanneneinheiten 14 und 14 a wird das unterste Grenze für die Größe solcher Glastropfen geschmolzene Glas von den Teilkammern 41 und darstellt, die unter Ausziehen eines Glasfadens bis in 41a zugeführt, und jede Düsenwanneneinheit ist den Bereich der Ausziehtrommel abfallen und so verhältnismäßig flach und von feuerfestem Material 55 eine automatische Aufnahme der Glasfadenherstelumgeben. Die flache Ausbildung der Düsenwannen- lung gestatten. Ferner ist der vertikale Abstand der einheiten ist deshalb möglich, weil das bei dem er- Düsenwanne von einer die Ausziehtrommel durchfindungsgemäßen Verfahren benutzte geschmolzene setzenden horizontalen Ebene von wesentlicher BeGlas auf verhältnismäßig niedrigen Temperaturen deutung. Die Fallstrecke bis zur Berührung des Glasgehalten wird. Da die Düsenwannen üblicherweise 60 fadens mit der Umfangsfläche der Ausziehtrommel aus Platin oder einem anderen hochschmelzenden muß groß genug sein, daß der Glasfaden auf die Metall sind, ermöglicht die flache Ausbildung der gewünschte Stärke ausgezogen wird, ehe er an die Düsenwanneneinheiten gemäß der Erfindung eine Ausziehtrommel gelangt. Dieser vertikale Abstand erhebliche Metalleinsparung. Außerdem erübrigt sich sollte andererseits nicht größer als hierzu erforderbei verhältnismäßig niedrigen Glastemperaturen eine 65 sich sein, damit der Glastropfen unter dem Einfluß Metallinnenauskleidung der Schmelzkammer. der Schwerkraft wenigstens unter den Punkt fällt, in

Ein Teil der Bodenplatte 15 mit zwei Düsenkör- dem der von ihm ausgezogene Glasfaden die Aus-

pern 16 ist in Fi g. 8 im Schnitt dargestellt. Die An- ziehtrommel 12 berührt. Als vorteilhaftester Abstand

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der Ausziehtrommel von der Bodenplatte der Düsen- Leitblech 22 angeordnetes Gehäuse 96 eine Kammer

wanne wurde ein Abstand von ungefähr 91,5 cm 100 ein und leitet mit einem vorderen Wandteilstück

festgestellt, bei dem eine Aufnahme sowie eine 98 die Glastropfen in diese Kammer. In ihr ist eine

Wiederaufnahme der Glasfadenherstellung völlig Hilfstrommel 102 drehbar gelagert, die von einem

gewährleistet ist. 5 nicht dargestellten Motor angetrieben wird, um die

Um mit einer Düsenwanne eine maximale Anzahl von den Tropfen ausgezogenen Glasfäden in Richvon Fäden herzustellen, wobei gleichzeitig noch eine tung auf die Umfangsfläche der Ausziehtrommel 13 automatische Aufnahme sowie eine Wiederaufnahme zu ziehen. Dies ist deshalb wesentlich, da die infolge der Glasfadenherstellung gewährleistet ist und außer- der Drehung der Ausziehtrommel 12 um deren Umdem die gebildeten Glastropfen eine minimale Größe io fangsfläche herum entstehende Luftströmung zuaufweisen, sollten benachbarte Düsenkörper 16 von nächst die von den Tropfen ausgezogenen Glasfäden Mitte zu Mitte einen Abstand von ungefähr 7,6 mm von der Umfangsfläche 13 wegzudrücken versucht aufweisen, damit der Abstand zwischen den Tropfen und weil die Glasfäden zunächst lediglich unter der ungefähr 3,2 mm beträgt. In gleicher Weise sollten geringen, von den Glastropfen verursachten Zugdie Düsenkörper quer zur mit zwei Reihen von 15 spannung stehen.

Düsenkörpern bestückten Düsenwanne von Mitte zu Die kleine Hilfstrommel 102 übt eine Zugkraft

Mitte wenigstens 7,6 mm Abstand voneinander auf die ausgezogenen Glasfaden aus, bis diese

haben. schließlich an der Umfangsfläche 13 der Auszieh-

Die Gesamtlänge der Düsenkörper beeinflußt den trommel 12 anhaften. Dann wird der Glasfaden an Glasdurchsatz deshalb, weil die dünnwandigen 20 der Vorderkante des Leitbleches 22 abgebrochen, so Düsenkörper eine Abkühlung des Glases und infolge- daß der Glastropfen mit einem kurzen anfänglichen dessen eine Viskositätserhöhung zur Folge haben, Glasfadenstück von dem fortlaufenden Glasfaden so daß das Glas erfolgreich zu Fäden ausgezogen getrennt ist. Die Hilfstrommel 102 kann sich mit werden kann. Verursacht die Dimensionierung der einer geringeren Umfangsgeschwindigkeit als die Düsenkörper jedoch eine zu starke Abkühlung, so 25 Ausziehtrommel 12 drehen, jedoch muß ihre Umwird das Glas zu viskos für den Ausziehvorgang. fangsgeschwindigkeit größer als die Geschwindigkeit Andererseits sind zu einer zu geringen Abkühlung der von der Düsenwanne abfallenden Glastropfen führende Düsenkörper ebenfalls nachteilig, da sich sein. Dieser Teil der Vorrichtung gleicht also im zu niederviskoses Glas ebenfalls nicht gut ausziehen wesentlichen der in der USA.-Patentschrift 2 838 879 läßt. 30 gezeigten Vorrichtung.

Als günstigste Gesamtlänge der Düsenkörper ein- Sollen Glastropfen einer größeren Masse gebildet schließlich der Dicke der Bodenplatte 15 wurden werden, so kann die radiale Breite der Kreisringfläche Werte zwischen ungefähr 4 und ungefähr 6,4 mm der einzelnen Düsenkörper vergrößert werden. Im ermittelt. Vorzugsweise werden Düsenkörper erheb- Interesse der Wirtschaftlichkeit des Verfahrens sollen licher Länge benutzt, da es dann möglich ist, das 35 jedoch möglichst viele Glasfäden gleichzeitig von geschmolzene Glas in der Düsenwanne auf einer der Düsenwanne abgezogen werden, weshalb die höheren Temperatur, d. h. mit niedererer Viskosität Düsenkörper und insbesondere deren untere Stirnzu halten, was den Glasdurchfluß durch die Düsen- flächen 90 so ausgebildet sein sollten, daß die Glaskanäle 17 erleichtert, denn die langen Düsenkörper tropfen gerade eine ausreichende Masse aufweisen, führen zu einem ausreichenden Wärmeverlust des 40 um den Ausziehvorgang automatisch einzuleiten.
Glases, so daß dessen Viskosität bis zum Ausgang Es wurde festgestellt, daß ein wirksames Ausziehen des Düsenkörpers so weit angestiegen ist, daß es sich bei einer Fadengeschwindigkeit von ungefähr gut zu Fäden ausziehen läßt. 47 m/sec vorgenommen wird. Bei einem Umfang der

Die Düsenkörper haben untere Stirnflächen 90 von Ausziehtrommel von ungefähr 305 cm muß diese

kreisringförmiger Gestalt. Die Fläche einer solchen 45 also mit einer Umdrehungszahl von 950 Umdrehun-

Stirnfläche beeinflußt direkt die Größe des Glas- gen pro Minute rotieren. Es wurde ferner festgestellt,

tropfens, der sich an diesem Düsenkörper bildet. Um daß sich bei einer Vergrößerung der Umfangs-

sicherzustellen, daß sich zur Aufnahme oder zur geschwindigkeit der Ausziehtrommel ein Schlupf

Wiederaufnahme der Glasfadenherstellung ein Glas- zwischen den Glasfäden und der Umfangsfläche 13

tropfen minimaler Größe bildet, sollte die radiale 50 einstellt, so daß die Ausziehgeschwindigkeit und in-

Breite dieser Kreisringfläche ungefähr 0,25 mm sein folgedessen die Fadenproduktion pro Zeiteinheit

(Breite T in F i g. 9), da eine derart bemessene Kreis- herabgesetzt werden.

ringfläche die Bildung eines Tropfens zur Folge hat, Schließlich wurde noch festgestellt, daß nach dem

dessen Durchmesser ungefähr 4,8 mm beträgt, ehe erfindungsgemäßen Verfahren nur Fäden hergestellt

der Tropfen infolge der Schwerkraft abfällt. 55 werden können, deren Durchmesser nicht größer als

Unterhalb der Ausziehtrommel 12 ist die erfin- ungefähr 2,5 mm ist. Wird versucht, dickere Fäden

dungsgemäße Vorrichtung so ausgebildet, daß das herzustellen, so ergibt sich, daß derartige Fäden

Abbrechen der Glastropfen von den nachfolgenden nicht automatisch von der Ausziehtrommel einge-

Fäden leicht bewerkstelligt wird und daß diese Glas- fangen werden und dort anhaften. Fäden mit einem

fäden an die Oberfläche der Ausziehtrommel ge- 60 mittleren Durchmesser zwischen 10"² mm und

langen, um den Ausziehvorgang aufzunehmen bzw. 1,5 · 10~² mm werden jedoch von der Umfangsfläche

nach einem Fadenbruch wieder aufzunehmen. Das der Ausziehtrommel leicht eingefangen und ausge-

Leitblech 22 ist im wesentlichen konzentrisch zur zogen. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung

Umfangsfläche 13 der Ausziehtrommel 12 und so kann das Ausziehen bei verhältnismäßig niederer

nahe an dieser Umfangsfläche angeordnet, daß keine 65 Glastemperatur in der Düsenwanne vorgenommen

Glastropfen in den Zwischenraum zwischen der Um- werden.

fangsfläche 13 und dem Leitblech 22 gelangen kön- Die Glastemperatur in der Düsenwanne muß so

nen. Ferner schließt ein im wesentlichen unter dem hoch sein, daß ausreichende Glasmengen durch die

Düsenkörper 16 hindurchfließen und an deren unteren Enden Glastropfen bilden. Ist die Viskosität des Glases zu hoch, so fällt der Glastropfen nicht ab, sondern erstarrt und verhindert einen weiteren Glasdurchfluß durch den Düsenkanal. Infolgedessen ist eine genaue Steuerung des die Schmelzkammer durchfließenden elektrischen Stromes erforderlich, was in üblicher Weise durchgeführt werden kann.

Das Glas fließt also durch die Düsenkörper 16 hindurch, bildet an jedem Düsenkörper einen Glastropfen B, der bei Erreichen einer vorbestimmten Masse unter dem Einfluß der Schwerkraft abfällt und einen Glasfaden hinter sich herzieht, wie dies die Fig. 4 zeigt. Die Vorrichtung ist so ausgebildet, daß der Glastropfen im wesentlichen die Ausziehtrommel tangiert und entweder an deren Umfangsfläche auftrifft oder infolge der die Ausziehtrommel umströmenden Luft im geringen Abstand von der Umfangsfläche 13 vorbeifällt. Durch die Kante des Leitbleches 22 oder durch die Hilfstrommel 102 werden die Glastropfen von den nachfolgenden Glasfäden getrennt. Die Glasfaden liegen dann automatisch an der Umfangsfläche 13 der Ausziehtrommel 12 an, so daß das Ausziehen der Glasfaden fortgesetzt wird. Der Schaber 36 hebt die Glasfaden von der Umf angsfläche 13 ab, und das Umlenkblech 26 führt die Glasfaden im wesentlichen horizontal über das obere Trum 30 eines Förderbandes. Dann werden die Glasfaden durch das oszillierende Umlenkblech 28 quer zur Längsrichtung des Förderbandes in der in F i g. 1 gezeigten Weise verteilt. Infolge der Vorwärtsbewegung des Förderbandes werden die kontinuierlichen Glasfäden einer jeden Fadenauszieheinheit 10 auf dem oberen Trum 30 in abwechselnden diagonalen Richtungen abgelegt, wobei der Winkel der Glasfaden bezüglich der Längsrichtung des Förderbandes von der Vorschubgeschwindigkeit des Förderbandes abhängt. Wie die F i g. 2 zeigt, bilden die gleichzeitig ihre Fäden auf das Förderband führenden Fadenauszieheinheiten durch aufeinanderfolgende Fadenlagen eine vielschichtige Matte 32 auf dem oberen Trum 30.

Im Falle eines Fadenbruches bildet sich ein neuer Glastropfen B an dem entsprechenden Düsenkörper, der nach Erreichen einer vorbestimmten Größe abfällt und wieder einen Faden hinter sich herzieht, derart, daß dieser automatisch in der bereits beschriebenen Weise an die Ausziehtrommel gelangt. Auf diese Weise wird lediglich das in Form von Glastropfen abfallende Glas nicht genutzt, so daß Stillstandszeiten verhindert und eine wirtschaftliche Fertigung gewährleistet werden. In Fig. 10 ist schematisch eine Düsenwanne 104 mit drei Reihen von Düsenkörpern dargestellt, so daß bei gleicher Länge der Ausziehtrommel noch mehr Fäden gleichzeitig hergestellt werden können, wobei die Düsenkörper so angeordnet sind, daß sich die Glastropfen an den einzelnen Düsenkörpern unabhängig voneinander ausbilden können. Die in einer mittleren Reihe 106 angeordneten Düsenkörper weisen gleiche Abstände von in äußeren Reihen 108 und 110 angeordneten Düsenkörpern auf. Der Abstand 111 zwischen den Achsen einander benachbarter Düsenkörper, beispielsweise der Düsenkörper 112 und 112', in einer der äußeren Reihen ist der minimale Abstand, der zur unabhängigen Bildung von Tropfen an den einzelnen Düsenkörpern benötigt wird und stimmt daher mit dem Abstand 114 zwischen den Achsen zweier Düsenkörper, wie der Düsenkörper 112 und 116 oder der Düsenkörper 116 und 118, in einander benachbarten Reihen überein. Der Abstand 120 zwischen Düsenkörpern, wie den Düsenkörpern 112' und 116, ist geringfügig größer als der Abstand 114. Mittels der in Fig. 10 dargestellten Düsenwanne können 25% mehr Glasfäden mit gleichen Abständen voneinander hergestellt werden als mit einer Düsenwanne gleicher Länge, die jedoch nur zwei Reihen von Düsenkörpern aufweist.

Bei einer solchen Anordnung ist es zweckmäßig, daß eine vertikale Ebene durch die mittlere Reihe die Umfangsfläche der Ausziehtrommel tangiert.

Selbstverständlich kann an Stelle von zwei Düsenwanneneinheiten, die sich insgesamt über die gesamte Länge der Ausziehtrommel erstrecken, auch nur eine einzige Düsenwanneneinheit von ungefähr der Länge der Ausziehtrommel verwendet werden, jedoch erleichtert die Unterteilung wie bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel die Kontrolle der Temperatur des Glases in der Düsenwanne.

Bei dem geschilderten Ausführungsbeispiel hat jede Düsenwanne wenigstens 100 Düsenkörper.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen von Glasfäden mit einem Durchmesser von höchstens 2,5 mm durch Ausziehen auf einer rotierenden Oberfläche, zum Abtrennen von Glastropfen sowie zum Sammeln der Fäden in Form einer vielschichtigen Matte, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Schmelzeinheiten (10) gegeneinander versetzt auf gegenüberliegenden Längsseiten oberhalb eines auf einer geradlinigen Bahn bewegbaren Förderbandes (30) angeordnet ist, daß jeder Schmelzeinheit (10) zur Aufnahme von schmelzflüssigem Glas eine Zuführeinrichtung (11, 14, 14 a) zugeordnet ist, an deren Boden (15) eine Vielzahl von rohrförmigen Düsenkörpern (16) in Reihen angeordnet und nach unten gerichtet sind, daß unterhalb jeder Schmelzeinheit (10) und der angrenzenden Zuführeinrichtung (11, 14, 14 a) drehbare Trommeln (12) angeordnet sind, deren Längsachse jeweils wenigstens ebenso lang wie die Zuführeinrichtung ist, und daß der Umfang der Trommeln (12) die Bahn der Fäden (14), die von Glastropfen nachgezogen werden, die infolge der Schwerkraft von den Düsenkörpern (16) aus nach unten fallen, im wesentlichen tangiert, so daß die Fäden (24) in Eingriff mit dem Umfang der jeweiligen Trommeln (12) gebracht und durch Drehung der Trommeln ausgezogen werden, daß weiterhin Schaber (36) zur Abnahme der Fäden (24) von den Trommeln und Umlenkbleche (26, 28) für die Überführung der Fäden (24) auf das obere Trum des Förderbandes (30) vorgesehen sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche (90) am Auslaß jedes rohrförmigen Düsenkörpers (16) kreisringförmig ausgebildet ist und daß der Außendurchmesser der Stirnfläche etwa 0,5 mm größer als der Öffnungsdurchmesser ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche (90) an der Auslaßöffnung eines jeden Düsenkörpers (16) derart bemessen ist, daß sich an ihr ein

Glastropfeii mit einem Mindestgewicht von 0,5 g bildet, der eben noch ausreicht, infolge seines Gewichtes unter Ausziehen eines Glasfadens bis unter die Trommel zu fallen.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der S Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Trommel (12) teilweise umgebendes Leitblech (22) zur Abtrennung der Glastropfen von den nachfolgenden Glasfäden vorgesehen ist, dessen Abstand von der Umfangsfläche (13) der Trommel kleiner als der Durchmesser der Glastropfen ist.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn-

zeichnet, daß die Zuführeinrichtung (Düsenwanne) (11) wenigstens zwei Reihen von Düsenkörpern (16) aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in den Düsenkörpern (16) gebildete Düsenkanäle (17) eine Länge von 4 bis 6,3 mm aufweisen.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch zwei in Längsrichtung der Trommel (12) hintereinander angeordnete Düsenwanneneinheiten (Zuführeinrichtungen 14, 14 d), die an eine Schmelzkammer (40) angeschlossen und durch eine Zwischenwand (43) voneinander getrennt sind.

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