DE1923345B2

DE1923345B2 - Vorrichtung zum herstellen von glasfasern oder faeden voellig homogener chemischer zusammensetzung mit einem glasschmelz ofen einem speiser und einem duesenaggregat

Info

Publication number: DE1923345B2
Application number: DE19691923345
Authority: DE
Inventors: Die Anmelder Sind
Priority date: 1969-04-25
Filing date: 1969-05-07
Publication date: 1972-02-24
Also published as: US3589879A; GB1218484A; DE1923345A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von Glasfasern oder -fäden, die einen Glasschmelzofen, einen Speiser zum Sammeln der erschmolzenen Glasmasse und ein Düsenaguregat enthält, das mit dem Speiser verbunden ist. Aus dem Speiser wird die Glasmasse in die Herstellungszolle für Glasfasern geführt. Die Glasfasern oder -fäden iverden in einer weiteren Anlage beispielsweise zu Cilaswatte. Glasfaservlies und ähnlichen Materialien Verarbeitet.

Bekannte Vorrichtungen dieser Art weisen ein Unmittelbar am Boden des Speisers des Glasschmelzofens befestigtes Düsenangregat aus Platin-Rliodiuml.ejncrung auf. wobei der Kanal zum Ausfließen eier Glasmasse aus dem Speiser von einer keramischen Hülse Lohilclet wird (v-1. USA.-Patentschrift 3OS2 614. Ud'sSR-Urheberschein 182 301).

[einer ist eine Vorrichtung zum Herstellen von Cilasfasern bekannt, bei tier der Glasschmelzofen durch Unterteilung in zwei Zonen (Glasschmelzzoiie lind Spinnzone) gleichzeitig den Speiser zum Sammeln der erschmolzenen Glasmasse bildet. In den !joden des Speiser·* (Spinnzone) ist eine mit Düsen Versehene Platte eingelassen. Unterhalb dieser Platte und in Abstand von ihr befindet sich eine Heizvorrichtung, die dafür sorgt, daß die Düsen aiii einer Temperatur gehalten werden, bei der das Glas innerhalb der Düsen im geschmolzenen Zustand gehalten wird und frei von diesen Düsen abfließen kann.

Während der Arbeit der bekannten Hinrichtungen wird die Temperatur der Glasschmelze, die vom Speiser zum Düsenaggregat Hießt, nicht geregelt. Hierbei "-ich bildende nichtisothermische Strome der Glasmasse- im Düsenspeiser stören die Bildung stabiler Wärmeverhältnisse, wodurch eine ungleichmäßige Verteilung tier Temperatur der Glasmav,.

im linieren Teil des Düsenaggregats hervorgerufen wird. L-s Hießen deshalb aus dein DüsenaggregLii Glasstiöme unterschiedlicher Viskosität aus. aus denen bei konstanter Zieligeschwindigkeit naehfolgend Glasfasern unterschiedliehen Durchmessers erzeugt werden, wodurch die Qualität des primären Glasfadens verschlechtert wird, der aus diesen I äscin gebildet wird.

Infolge einer AiigrilTseinwirkuim auf die kerami-

U sehen Hülsen und oder auf die Wände und den Boden des Speisers tritt eine Verunreinigimn der erschmolzenen Glasmasse auf. die, indem sie unmittelbar in den Düsenspeiser gelangt, zu in ilver Zusammensetzung chemisch ungleichartigen Fasern führt. Außerdem vergrößert die Herstellung der Fasern aus einer thermisch und chemisch ungleichartigen Glasmasse die Faserbrüchigkeit in der Flerstellungszone, so daß die Kontinuität des technologischen Prozesses gestört wird.

Bei den bekannten Vorrichtungen erfolgt die thermische Vorbereitung der Glasmasse unmittelbar im Speiser, weshalb zur Erreichung der für die Herstellung erforderlichen Viskosität der Glasmasse sein Fassungsvermögen sehr groß sein muß. was zu einem erhöhten Aufwand an Edelmetallen, beispielsweise Platin-Rhodium-Legierung zur Herstellung des Speisers, und zum Verbrauch großer Mengen an Elektroenergie für die Kompensierung der Wärmeverluste führt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Beseitigung der aufgeführten Mängel eine Vorrichtung zum Herstellen von Glasfasern oder -fäden zu schaffen, bei der die Zufuhr der Glasmasse aus dem Speiser eines Glasschmelzofens zum Düsenaggregat derart vollzogen werden kann, daß die Kontinuität der Bildung und Herstellung von hochwertigen Glasfasern auf Grund einer Stabilisierung der Wärmcverliältnisse während der Arbeit und der Zulauf einer thermisch und chemisch gleichartigen

4^ Masse zum Düsenaggregat gewährleistet ist. Darüber hinaus soll für eine raumsparende Bauweise, für Betiiebszuverlässigkcit. für hohe Lebensdauer und für einfachen Betrieb gesorgt sein.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß das Düsenaggregat aus mehreren unten mit Düsen und oben mit einem Hals versehenen Kammern besteht, die jede in einem gewissen Abstand vom Boden des Speisers anueord-

5ⁿ net und mit diesem durch ein wärmeisolierendes Metallrohr verbunden ist. das zur Aufrechterhaltung der für die Bildung der Glasfasern erforderlichen Temperatur der Glasmasse mit mindestens zwei elektrischen Vorrichtungen versehen ist. von denen jede ein Metallrohr enthält, das mit dem erwähnten wärmeisolierten Rohr verbunden und vein einer stromführenden Fassung umgeben ist, und daß eine der elektrischen Vorrichtungen im Boden des Speisers eingebaut ist. während die andere frei in den

6) Hals der Kammer mit einem Spalt »</« zwischen diesem Hals und der stromführenden Fassung gesenkt ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung gewährleistet einen kontinuierlichen technologischen Ablauf der

fi.i Fascrbi Idling bei einer Hcrstellungsleistung von 300 bis 350 kg Glasfasern pro Tag.

Die Zwischenschaltung eines mit wenigstens zwei Heizvorrichltiimen versehenen wärmeisolierten Me-

ι :h.lhivs /wischen den Speiser und das Diiscnüv^iI und die Ausbildung desselben in Form einer

. ■ den Diis.Mi versehenen Kaniniei" isi von sein ■ η iie in Gewicht und gewährleistet eine raum-,:-.-ih-Il' Bauweise der gesamten Vorriehiimu.

ι <ie Vorrichtung gewährleistet die Hinnahme einer !,lisch in.d thermisch äußerst gleichartigen Masse

:.. dem Speiser und ermöglicht die Regelung ihrer

.iperaiiir über die Länge des Düsenaggrenats. vvo-

;i wiederum eine Verminderung der Faser- : .. higkeit wahrend der Herstellung erzielt wird.

■ :. jenüber den bekannten Vorrichtungen ist bei ,-rtindiingsgemäßen Vorrichtung der Verbrauch lekiroenergie um den Faktor 1.5 bis 3 ve mimen, lie Herstellung werden um 1000 bis 1400 ü • Hi-Rhodium-Legierung weniger aufgewendet. Bei t!. gedrängten Bauweise ist dennoch die Unterbrin- <: !j einer um den Faktor 2 bis 4 größeren Zahl von Γ . .η am Speiserboden möglich.

"■.achfolgend wird die Erfindung an einem Ausfüh- !: j-heispiel der erfindimgsgemüßen Vorrichtung υ ^:.. r Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert: in d 1 Zeichnungen zeigt

i'ig. I eine schematische Darstellung der Gesami-.· i:ige zur Herstellung von Glasfaservliesen aus ( jsläden. die aus einer Glasschmelze erzeugt wer- c :■. mit einem Schnitt durch den Arbeitsteil des ( .ens und des Speisers, an welchem die erfmdungsg,.-:iiäßen Merkmale enthalten sind, in Seitenansicht.

F i g. 2 die Einrichtung zur Zuführung der Glas-π isse aus dem Speiser zum Düsenaiigregat im Längs-S '!iniit.

Die in der Zeichnung dargestellte Gesamtanlage Ksieht aus einem Glasschmelzofen 1. einem Speiser 2. mehreren Einrichtungen 3 zur Zuführung der C'iaMua¹ >e aus dem Speiser 2 zum Düsenaggregat für die Bildung von Glasfasern (in der Zeichnung sind zur Vereinfachung nur drei solche Einrichtungen gezeigt). Fadensamrnleni 4. Abzugsvorrichtungen 5 mit pneumatischen Lesevorrichtungen 6 zur 4η bildung des Glasfaservlieses, einem Anfangsförde rt 7. einem Förderer 8 mit einem Bad 9 zur Pi'.relitränkiing des Vlieses, einem Trockenförderer IO und einer Aufnahmevorrichtung 11.

.(ede der Hinrichtungen 3 besteht (vgl. F i g. 2) aus einer unten mit Diiien2I und oben mit einem Hals

15 versehenen Kammer 12. zwei elektrischen Vorri .htm.gen 13 und 14 zur Aufrecliierhalliing einer yur Bildung der Glasfasern erforderlichen Temperatur der Glasmasse, wobei die obere Vorrichtung 13 im Boden lies Speisers 2 eingebaut ist. während die untere Vorrichtung 14 mit einem Spalt »a« frei in ilen Hals 15 tier Kammer 12 gesenkt i-,1. sowie aus einem «eboiienen w ärmeisolierten Rohr 16 aus I'latin-Rhodium-Legierung. das die Vorrichtungen 13 und 14 verbindet.

Jede der erwähnten Vorrichtungen 13 und 14 bestellt wiederum aus einem Rohr 17 atis Platin-Rhodium-Legierung. welches von einer stromführenden Fassun» 18 umgeben ist. und einer ringförmigen Kupfer-Stronr/.uführung 19 für die /.uleitiing des elektrischen Strom..¹S an die Hinrichtung 3.

Der Kaum zwischen dem Rohr 17 und der stromführenden Fassung 18 ist mit Kaolinwatte ausgefüllt. ' "

Die Zuführeinrichtung atis wiirmeisoliertem Rohr

16 und Düsenkammjr 12 stellt zusammen mit den elektrischen Vorrichtungen '.'ine Hinheit dar und is!

am Speiser des Glasschmelzofens montiert. Hs wird die Erzeugung \on Glaslasern hoher Oualität unmittelbar aus der Glasschmelze gewiihrleis.et.

Die Arbeitsweise der erliiulungsgemäßen Vnrrichiung wird naehl'olgend erläutert.

Aus dem .Arbeitsteil des Glaswanneofens 1 (F i g. 1 ) gelangt die gut durchgeschniilzene und geläuterte Glasmasse in den Speiser 2.

Durch die Rohre 17 (F i g. 2) der elektrischen Vorrichtungen 13 wird die Glasmasse dem Speiser entnommen. Hießt durch die gebogenen Rohre 16 in die Rohre 17 der elektrischen Vorrichtungen 14 herab und gelangt in die Düsenkammer 12.

Der an die Fassungen 18 über die Stronizuführungen 19 fließende elektrische Stmir. erhitzt die Rohre 16 und 17 aiii eine Temperatur von 131)1) C. Dadurch wird die Viskosität der Glasmasse, die der Herstelkmgszone durch die Rohre zugeführt wird, in jenem Zustand aufrechterhalten, der zum Abziehen der Glasfasern und zur Gewährleistung der Stabilität, ihrer Ausbildung erforderlich ist. el. h. im Bereich von 1()^:|- bis H)" Poise.

Außerdem wird durch Einstellung der den Fassungen 18 zugeleiteten Stromstärke die Zuführung einer erforderlichen Menge der Glasmasse zur Glasfaserbildung erzielt.

Zur Verringerung der Wärmeverluste sind die gebogenen Rohre 16 mit Kaolinwatte 20 isoliert.

Die Form und Länge der Rohre 16 kann verschieden sein und wird je nach den gegebenen Montagebedingungen der Düsenkammer 12 gewählt. Dies erlaubt die Entnahme der Glasmasse an jenen Punkten des Speisers, wo sie chemisch und thermisch am gleichartigsten ist.

Bei der Bewegung durch die Rohre lf» und 17. die aus Platin-Rliodium-Legierung bestehen, ändert die Glasmasse ihre chemische Zusammensetzung nicht, da sie unterwegs keine anderen Materialien berührt, so daß sie chemisch und thermisch gleichartig in die Düsenkammern 12 gelangt.

Nachdem jede Düsenkammer 12 mit der Glasmasse gefüllt worden ist. tritt letztere in den Spalt »«■ aus und bildet, indem sie an der Luft erstarrt, einen hermetischen Verschluß der Kammer 12 zwischen deren Hals 15 und der Fassung 18 der Vorrichtung 14.

Aus den Kammern 12 fließt die Glasmasse durch die Düsen 21 in Form einzelner Glasströme aus, die durch Abzugsvorrichtunueii 5 zwangläuiig zu Fasern 22 ([-'ig. 1) eines vorgegebenen Durchmessers ausgezogen werden.

Die Fasern 22 werden durch die Fadensammler 4 geleitet, in denen sie zu Bündeln 23 zusammengeklebt werden, die letzteren werden den pneumatischen lesevorrichtungen 6 zugeleitet, die. indem sie eine hin- und hergehende Bewegung über die Breite des Förderers 7 vollführen, die Bündel 23 in einer gleichmäßigen Schicht auf das Band dts Förderers 7 legen. Vom Band des Auffangförderers 7 gelangen die mehrschichtig aufeinandergelegten Bündel auf dem Förderer 8 ins Bad 9, wo sie mit einem Bindemittel, beispielsweise dem Phenolformaldeliydharz. durchtränkt werden und ein Vlies 24 bilden. Letzteres wird vom laufenden Förderer 10 getragen und dabei getrocknet. Das feitige Glasfaservlies wird an der Aufnahmevorrichtung 11 zu einer Rolle vorgegebener Länge aufgewickelt.

In F i ». I sind zur Vereinfachung drei Hinrichtim-

gen zur /.ti füll πι η g von Glasmasse aus dein Speiser eines Glasschmelzofens /u den Diisenaggregaten für die Hilcliing der Glasfasern dargestellt, die die Formierung des Glasfaservlieses aus drei Schichten bedingen, weiche bei der Legiing der Fäden auf dem Förderhand gebildet werden.

Wenn notwendig, können auf einer relativ kleinen Länge des S|.·ί^ογ¹·. beispielsweise \on IO in. zehn bis zwanzig Milche Linriehtungen angeordnet werden, was nicht nur die Anlauoleistung erhöht, sondern mich das Aussehen des hergestellten Glasfaser lieses beeinllul.lt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

923 345

Patentanspruch:

Vorrichtung /um Herstellen von Glaslasern OiIlt -laden willig homogener chemischer Zusammensetzung, enthaltend einen Glasschmelzofen, einen Speiser zum Sammeln der erschmolzenen Glasmasse und ein Düsenaggregat, das mit dem Speiser \erhunden ist, dadurch ack e η η ζ e i c h net. daß das Düsenaggregat aus mehreren unten mit Düsen (21) und oben mit einem Hals (15) versehenen Kammern (12) be-Stchi. die jede in einem gewissen Abstand vom Buden des Speisers (2) angeordnet Lind mit diesem durch ein wärmeisoliertes Metallrohr (16) verbunden sind, das zur Aufrechterhaltung der für die Bildung der Glasfasern erforderlichen Temperate der Glasmasse mit mindestens zwei elektrischen Vorrichtungen (13, 14) versehen ist, \on denen jede ein Metallrohr (17) enthält, das mit dem erwähnten wärmeisolierten Rohr (16) verbunden und von einer stromführenden Fassung (18) umgehen ist. und daß eine der elektrischen Vorrichtungen (13) im Boden des Speisers (2) eingebaut ist. während die andere frei in den Hals (15) der Kammer (12) mit einem Spalt (ii) zwischen diesem Hals (15) und der stromführenden Fassung (18) gesenkt ist.