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Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Glasfäden Mars hat bereits
vorgeschlagen, Glasfäden aus der geschmolzenen Glasmasse derart herzustellen, daß
man das geschmolzene Glas aus Bodenöffnungen eines Schmelzbehüters austreten, den
sich ablösendes, einen Faden nach sich ziehenden Tropfen auf eine bewegte Unterlage,
z. B. drehende Trommel, fallen ließ und ihn auf dieser Trommel o. dgl. weiterspann.
Man hat ferner den sich ablösenden, fallenden Glastropfen aus der Fallrichtung abgelenkt
und außerhalb der Fallrichtung zu einem Faden ausgezogen.
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Es hat sich gezeigt, daß durch diese Vorschläge die Aufgabe, Glasfäden
aus der geschmolzenen Masse herzustellen, nicht in befriedigender Weise gelöst werden
konnte. Um den vom fallenden Tropfen nachgezogenen Faden auf einer Ziehvorrichtung,
z. B. einer sich schnell drehenden Trommel, anheften zu können, ist eine ganz bestimmte
Beschaffenheit des Tropfens erforderlich, weil. sonst die Heftkraft ;nicht ausreicht,
den Faden auf der Ziehtrommel festzuhalten. Weiter muß der aus dem Tropfen gezogene
Faden eine genügende Feinheit und Biegsamkeit aufweisen, um ihn auf der Trommel
aufwickeln zu können. Die Beschaffenheit des Fadens hängt aber von der Beschaffenheit
der Glasmä,sse, insbesondere von der Temperatur des Glases beim Abziehen des Fadens
aus der geschlossenen Masse, ab. Bei den bisher bekannten Einrichtungen hat man
die Glasmasse in einem Schmelzbehälter mit Austrittsöffnungen im Boden so erhitzt,
daß die höchste Temperatur im oberen Teil. des Schmelzgefäßes, also an der der Strömungsrichtung
entgegengesetzten Seite, vorhanden war. Dadurch tritt die Gefahr ein, daß das im
Schmelzbehälter befindliche dünnflüssige Glas den in der Austrittsöffnung befindlichen
kälteren Glaspfropfen von geringerem Flüssigkeitsgrad herausdrückt, dann. eine größere
Glasmasse von stärkerem Durchmesser in Form @ einer-Glasstange heraustritt, die
so starr ist, daß sie sich nicht auf der Ziehtrommel aufwickeln läßt. Zur Vermeidung
dieses sog. Auslaufens oder Seiberns hat man schon vorgeschlagen, die aus dem Schmelzgefäß
austretende Glasmasse zunächst in einer Düse oder Ausflußröhre besonders zu erhitzen,
so daß die Tropfen- und Fadenbildung verbessert wird. Ein ähnlicher Gedanke liegt
einem anderen Vorschlag zugrunde, wonach die die Ausflußöffnung tragende Bodenfläche
des Schmelzbehälters selbst erhitzt werden soll. Man hat weiter auch schon die Heizung
in die Glasmasse möglichst dicht an Spinnöffnungen verlegt, um eine möglichst hohe
Temperatur der austretenden Tropfen und .damit eine große Feinheit des ausgezogenen
Fadens zu erzielen. Es hat sich aber gezeigt, daß alle diese Lösungen kein restlos
befriedigendes Ergebnis brachten, weil nicht berücksichtigt ist, daß es weniger
darauf ankommt, die Glasmasse in der Austrittsöffnung des Schmelzbehälters Wörtlich
zu erhitzen, sondern der ganzen Glasmasse eine möglichst gleichförmige Temperatur
zu geben, so daß der aus der Austrittsöffnung
hervortretende Teil
der Glasmasse die genügende Spinntemperatur aufweist. Bei den bekannten Einrichtungen
wurde aber die Wärme von oben in die Glasmasse geführt, so daß der aus dem Schmelzbehälter
austretende Teil der Glasmasse - abgekühlt wurde. Es hat sich .aber gezeigt, daß
es gerade darauf ankommt, die Abkühlung des austretenden Teiles der Glasmasse zu
vermeiden.
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Die bisherigen Nachteile werden nach der vorliegenden Erfindung dadurch
vermieden, daß die Temperatur der Glasmasse mit und in Richtung der Glasströmiung
gesteigert wird, so daß die aus den Austrittsöffnungen des Glasschmelzbehälters
austretende Glasmasse dien höchsten Wärmegrad aufweist. Zweckmäßig wird diese Glasmasse
zusätzlich der Wirkung einer besonderen H,eizquell,e ausgesetzt. Der abgezogene
dünne Glasfaden kann gegen nachteilige Wärmeeinwirkung geschützt werden. Die Temperatur
der austretenden Glasmasse kann so gesteigert werden, daß bei Abreißen des Glasfadens
eine selbsttätige Erneuerung abgerissener Glasfäden durch selbsttätigen Tropfenfall
infolge der eigenen Schwere des Glases erzielt wird. Die Erhitzung der Glasmasse
im Schmelzbehälter erfolgt beispielsweise so, daß die Masse zum Schmelzen gebracht,
allmählich auf .eine über dem Schmelzpunkt liegende Temperatur erhitzt und der aus
den Austrittsöffnungen heraustretende Teil der Glasmasse gesondert erhitzt wird,
so daß er die höchste Temperatur aufweist, die ein leichtes, selbsttätiges Abtropfen
infolge eigener Schwere unter .Nachziehung eines Glasfadens @und/,oder ein leichtes
Ausziehen zu einem dünnen -Fade gestattet.
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Die Glasmasse kann auch im Anschluß an das Schmelzen im Schmelzbehälter
einer Zwischenerhitzung unterworfen - werden, wodurch eine gute Läuterung des Glases
erzielt wird. Im Anschluß daran wird die Glasmasse wieder auf etwa Schmelztemperatur
abgekühlt und dann, wie oben ausgeführt, langsam erneut erhitzt, so daß im Behälterauslaß
und in der austretenden Glasmasse die höchste Temperatur herrscht.
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Die Erfindung @umfaßt weiter eine Vorrichtung zum Herstellen von Glasfäden
nach' dem vorstehend beschriebenen Verfahren, die aus einem Sclnnelzheh.älter mit
Austrittsöffnungen für die geschmolzene Glasmasse und Heizquellen besteht, die eine
Erhitzung in Stufen oder ,eine allmähliche Erhitzung in der Strömungsrichtung gestatten,
derart, daß die aus der Austrittsöffnung des Schmelzbehälters austretende Glasmasse
auf die höchste Temperatur erhitzt ist.
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In der Zeichnung ist eine Ausführungsforen der Erfindung beispielsweise
veranschaulicht. In einem Schmelzbehälter, von dem der untere Teil i dargestellt
ist, der in an sich bekannter Weise aus feuerfestem Baustoff bestehen kann und mit
Ausflußöffnungen 2 versehen ist, wird Glas zum Schmelzen gebracht odergeschmolzen,
so daß der untere Teil des -Schmelzbehälters mit geschmolzener Glasmasse 3 ganz
oder teilweise gefüllt ist. Der Schmelzbehälter i kann jede geeignete Gestalt haben.
Er kann beispielsweise kantförmig oder walzenförmig oder an seinem unteren Teil
verengt sein, er kann einen Läuterungsraum für das Glas und Fangeinrichtungen, beispielsweise
Verengungen zum Zurückhalten von Verunreinigungen, besitzen.
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Der Schmelzbehälter i wird in an sich bekannter Weise durch geeignete
Heizquellen geheizt, z. B: durch Gasheizung, oder, wie es' in der Zeichnung dargestellt
ist, durch elektrische Heizkörper q., 5 usw., die z. B. die Außenwand des Schmelzbehälters
i umgeben können. Bei Anwendung .elektrischer Heizkörper ist der Sclimelzbehälter
zweckmäßig durch einen Wärmeschutzmantel6 gegen Wärmeverluste geschützt.
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Die geschmolzene Glasmasse 3 tritt aus dem Behälter durch die Austrittsöffnung
2, bildet einen Kegel 7, von dem sich ,ein Tropfen ablöst, der infolge der
eigenen Schwere nach. unten fällt .und einen dünnen Glasfaden 8 nach sich zieht.
Um den geeigneten Flüssigkeitsgrad in der austretenden Glasmasse 7 zu
er-
zielen, sind besondere Heizeinrichtungen :9 vorgesehen, die z. B. die
austretende Glasmasse 7 auf eine Temperatur erhitzen, die höher ist als die Temperatur
der- Glasmasse 3 im Behälter i bzw. in der Austrittsöffnung 2. Damit der feine Glasfaden
8 nicht so leicht reißt, kann er durch Schirme io gegen übermäßige und nachteilige
Wärmeeinwirkung geschützt werden.
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Die Erhitzung wird so durchgeführt, daß die geringste Wärmezufuhr
oben, also beim. Eintritt der Glasmasse, erfolgt; daß die Glasmasse auf den Schmelzpunkt
erhitzt wird, allmählicl-i schmilzt, daß die Temperatur über den Schmelzpunkt gesteigert
wird, und daß schließlich der austretende Glasposten 7 die höchste Temperatur und
den geeigneten Flüssigkeitsgrad für das Ausziehen feiner Fäden erhält.
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Zu diesem Zweck können die Heizkörper so eingerichtet sein, daß beispielsweise
die oberen Heizkörper eine Temperatur in. der Nähe der Erweichungsgrenze, beispielsweise
von 8oo° C, .erzeugen, daß beispielsweise der Heizkörper g eine Temperatur von goo°
C, der Heizkörper 5 eine solche von iooo° C hervorruft, so daß die geschmolzene
Glasmasse 3 mit etwa iooo° C durch die Austrittsöffnung z tritt. Die austretende
Glasmasse 7 wird durch
die Heizkörper 9 beispielsweise auf i 15
o° C erhitzt, eine Temperatur, die bei @entsprechender Zusammensetzung der Glasmasse
ein einwandfreies Spinnen unter Vermeidung des Abreißens der Fäden gestattet und
die sogar erlaubt, daß sich Tropfen"infolge der eigenen Schwere loslösen und einen
Faden nach sich ziehen, der sich aufspinnen läßt. Diese Temperaturen hängen aber
von dem Erweichungs-oder Schmelzpunkt der Glasmasse ab, die durch die chemische
Zusammensetzung des Glases Ivesentlich bestimmt wird, und können dementsprechend
geändert werden.
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Die Spinnöffnungen 2 können aber auch anders angeordnet sein, ohne
daß vom Wesen der vorliegenden Erfindung abgewichen wird, vorausgesetzt, daß die
Beheizung in der beschriebenen `'Weise vorgenommen wird.
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Die Heizung kann durch jede geeignete Heizquelle, durch gasförmige,
flüssige, feste Heizmittel oder durch elektrische Heizung von außen oder von innen
vorgenommen werden. Zweckmäßig ist eine Anzahl von Spinndüsen 2 vorgesehen, die
in Reihen @o. dgl. angeordnet sind.